绿化植被修剪边坡割草头装置--中国期刊网

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绿化植被修剪边坡割草头装置

发表时间：2020/7/3 来源：《基层建设》2020年第6期作者：顾清亚

[导读] 摘要：道路绿化综合养护车在道路行驶过程中，完成对道路两旁修剪，洒水，喷药等养护任务。

        江苏赛欧智能科技有限公司江苏 226499
        摘要：道路绿化综合养护车在道路行驶过程中，完成对道路两旁修剪，洒水，喷药等养护任务。在此基础上可以通过替换各种其他机具完成路边淤泥清理，隧道墙面清洗、道路路面清扫等其他作业；修剪作业道路绿化过程中工作量最大，作业范围最广的养护工作。本装置针对此进行开发，达到很好的达到修剪，切割的功能，解决很多问题。
        1前言
        常见绿化保养除草方式和设备有很多种：如手持旋转割草机、往复式割草机、滚筒式割草机和旋转式割草机等；在道路两侧或边坡上进行植被修剪时因作业地面多不平坦并带有一定的坡度，并不适合以上设备进行机械化作业。
        目前，用于修剪道路两侧及边坡内的绿化植被、杂草、灌木等的割草设备，大部分为手持旋转割草机，此类割草机有的带有切割刀片切割粗一点的灌木丛，但在使用过程中碰到刚性障碍物时极易出现断刀风险，使用安全性差；有的手持旋转割草机使用高强度尼龙绳、钢丝绳或铁链等作为切割部件，有一定的柔性，降低了碰到刚性障碍物时的断刀风险，容易出现安全事故，同时耐用性不好，长时间使用也容易出现断裂的情况，使用寿命短需频繁更换部件，且此类割草机适于切割的植物直径一般不超过10 mm，很难对硬质的灌木丛顺利实施作业。作业人员操作手持旋转割草机在道路边坡中进行修剪作业时，因作业环境及设备等原因，无法保证切割后需要绿化面的高度一致，全凭施工作业人员的经验，极容易破坏绿化植物的根部，造成局部枯萎，容易形成绿化“麻点”，且草丛处隐藏的石块、塑料瓶以及不可预测的生活垃圾等极容易造成安全事故，导致作业效率低，重复修剪率高，
        由江苏赛欧智能科技公司设计的专用边坡割草头，可以很好地解决以上问题；该装置自身为独立运行机构，使用时需提供液压动力和机构连接。目前暂时配大型绿化养护车使用。通过罩壳上的定位销和绿化修剪车进行刚性连接，快换油管连接进行马达驱动。割草头安装在工作臂的末端，通过机械臂的伸展至公路边坡作业。如图所示：

        图1 本装置和一种专用大型割草机配用示意图
        2.割草头结构
        该装置上包括罩壳、刀轴总成、支承滚总成和传动机构；罩壳用于与工作臂连接，刀轴总成和支承滚总成均设在罩壳内侧，传动机构设在罩壳侧边，刀轴总成与传动机构传动连接；刀轴总成包括刀轴、轴承I、轴承II和刀片，刀轴的两端分别通过轴承I和轴承II活动安装在罩壳上；数个刀片通过与刀轴固定，连接的连接销规则分布在刀轴上，刀片可绕连接销转动，相邻刀片的回转轨迹有重叠量如图2所示，割草头3上包括罩壳31、刀轴总成32、支承滚总成33和传动机构34；罩壳31用于与工作臂2连接，刀轴总成32和支承滚总成33均设在罩壳31内侧，传动机构34设在罩壳31侧边，刀轴总成32与传动机构34传动连接进行作业

        图 2 割草头的轴侧示意图
        其中 31-罩壳，32-刀轴总成，33-支承滚总成，34-传动机构；
        311-前挡帘，313-吊钩；341-马达；314-安装销 35-油管

        图3 割草头的左视示意图（除去油管）
        3. 工作原理分析：
        安装于综合绿化车上的特定割草头，随动与汽车底盘。高速旋转的液压马达带动刀轴上的刀片旋转，安装在罩壳31的前部的前挡帘311有一定的柔性，在可在作业时使前方的植物顺利经过前挡帘311进入到前挡帘311与刀轴总成32之间的空腔内部形成空气高压区，使植物直接吸入。

        图4 作业吸入切割示意图

        图5 操作作业示意图
        如图5中C所示部分，刀盘和地面之间存在一个高度H。不会使植物直接压倒或压断以影响正常切割操作，使旋转的刀片更容易切割进入空腔C的植物，空腔C的宽度要使前挡帘311的摆动范围（图5中A所指截面为扇形的区域）与刀片旋转的范围（图5中B所指截面为圆形的区域）不重叠且有一定的间距，防止刀片在转动过程中打中损坏前挡帘311，同时防止旋转的物料从前部飞出；后挡帘312安装在罩壳31的后部，防止被切割后旋转的物料从后部飞出。作业时，位于割草头前部的杂草在经过柔性的前挡帘311后进入空腔C，刀轴321在传动机构的传动作用下进行高速旋转，在继续前进的过程中带动其上连接的刀片进行旋转切割操作，被切割植物的直径最大可达20 mm，被切割后的杂草碎片在后档帘312的作用下不会飞溅出去产生不必要的安全问题或加大后续清理难度
        同时可调整高度的滚筒在自重作用下，把切割后的碎屑整体摊铺平整。独特的刀盘结构保证了切割效果。

        图6 刀盘结构示意图
        刀轴总成包括刀轴、轴承I、轴承II和刀片。
        刀轴的两端分别通过轴承活动安装在罩壳上，使刀轴可以顺畅的进行长时间的高速旋转；数个刀片通过与刀轴固定连接的连接销有规则分布在刀轴上，以保持高速旋转时的动平衡；刀片绕连接销转动，相邻刀片的回转轨迹有一定重叠量，以避免漏割。
        每一刀片组的两侧与固定连接销用的安装座之间设有调整垫块。主要目的是使刀片位置在使用过程中不会发生较大的偏移量，进而起到控制相邻刀片之间距离的作用，避免在作业过程中出现意外打刀现象。刀片选用特殊耐磨钢材料制成，并经过热处理，在保证柔韧性的同时具有良好的耐磨性能。
        可跟随要求调整预留高度的滚筒结构在保证切割密闭的同时，也起到了摊铺效果。在滚筒的两端对应设有高度调节装置，所述高度调节装置包括结构相同的调节板I ，以图7所示调高板I 334的结构为例，调高板I 334和滚筒连接孔3341与滚筒331端部对应连接，在调高板I 334上设有罩壳连接孔3342和一组调节孔3343，罩壳连接孔3342与罩壳31固定连接，当需要调节作业旋转起来后的刀轴321与地面的距离割幅（图5中H所指区域）时，首先使罩壳连接孔3342与罩壳31松配合，并使调高板I 334 绕罩壳连接孔3342旋转，再将调节孔3343中相应的孔组与罩壳31间进行固定，最后将罩壳连接孔3342与罩壳31紧固连接后实现。若装配调节孔3343最上面的孔组，此时滚筒的轴线与刀轴321的轴线间距最大，则割幅最高，若装配调节孔3343最下面的孔组，此时滚筒的轴线与刀轴的轴线间距最小，则割幅最低。

        图7 滚筒调节板示意图
        4. 结论分析：
        该装置的各机构设置合理，充分考虑到使用的便捷性、安全性和可调节性问题，保障割草净度，且使割草效率有显著的提升。
        1. 此款割草头适用于修剪茂盛且生长较高的草叶植被，修剪高度可进行适应性调整，刀片具有较好的耐磨性能，极大降低了断刀的风险，使用安全性显著提升。整体机构设置简单且合理，利用该机具进行道路两侧及边坡内的绿化植被、杂草、灌木等的修剪工作时，被切割植物的直径最大可达20 mm，且由于割草头前部位置较高，使得该机具特别适用于在草叶茂盛且植被较高的区域进行修剪作业，作业效率高且适用性更广；
        2. 通过增加调高板，使得该机具在使用时可根据工况不同调整修剪高度，灵活性显著提升；
        3. 旋转切割所用的刀片采用耐磨钢制作，且经过热处理，在保证柔韧性的同时具有良好的耐磨性能，减小断刀现象发生的可能性，延长刀片的使用寿命；
        4. 刀片与旋转刀轴通过连接销连接且在侧面设有调整垫块，在保证良好切割性能的同时在特定范围内具有良好的避让性，极大的降低了断刀的风险性，作业人员在驾驶室内操作割草头，安全性极好。
        5.割草头安装在工作臂的末端，割草头包括罩壳、刀轴总成、支承滚总成和传动机构；罩壳用于与工作臂连接，刀轴总成和支承滚总成均设在罩壳内侧，传动机构设在罩壳侧边，刀轴总成与传动机构传动连接。
        该割草头的整体机构设置简单且合理，利用该机具进行打草修剪工作，高度调节方便、作业效率高且安全性得到有效保障，经过绿化养护车的应用，效果良好，受到用户的好评，已获得国家知识产权实用新专利。