專利名稱：一種基于氣動肌肉的剪枝機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種用于樹枝修剪作業的農業機械，是一種以氣動肌肉為驅動器的剪枝機。
背景技術：
剪枝整形是林果業種植的一項重要工序，可調整樹體骨架，尤其是對果樹能起到提高產量和品質的功效。樹枝修剪作業，根據動力源不同，當前主要有以下四種形式:人力驅動、電動、液壓、氣動。氣動肌肉是由一根包裹著特殊纖維格柵網的橡膠織物管與兩端連接接頭組成。特殊材質的纖維格柵網預先嵌入在能承受高負載、高吸收能力的橡膠材料中，即預先與高強度、高彈性能力的橡膠硫化在一起。氣動肌肉是一種新型氣動元件，它以壓縮空氣為工作介質，輸入壓縮空氣后，收縮并產生收縮拉力輸出，輸出力是同缸徑的氣缸的10倍左右；它具有功率/重量比大、無相對運動的磨損部件、工作噪聲小、抗污染能力強、氣密性好等優點。
發明內容本實用新型要要解決的技術問題是:針對林業和果樹種植的修剪作業地點特殊性，本實用新型能實現在惡劣環境下工作，匹配方便移動、且能持久工作的動力源；針對修剪作業勞動強度大、工作噪聲較大的現狀，本實用新型能提供較大剪切力實現強力修剪樹枝，噪聲較小。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:本實用新型由兩部分組成，包括氣動控制部件和修剪作業部件。氣動控制部件由氣動三聯件(21)、氣管(22)、快速接頭(12-3)、氣管(11)、 二位三通手動換向閥(12)、氣動肌肉(6)組成；修剪作業部件由復位彈簧(3)、傳動鋼板(4)、刀架鋼板(15)、活動刀片(17)、靜刀片(I)、加長鋼板(9)、固定鋼板
(14)組成。本實用新型以壓縮空氣為工作介質，匹配氣源裝置是一臺由汽油機驅動的空氣壓縮機(20);空氣壓縮機出氣口連接氣動三聯件(21)，減壓至額定工作壓力后，經過氣管
(22)和快速接頭(12-3)連接到手動換向閥(12)，操作換向閥(12)的手柄可人為地控制氣動肌肉(6)的進氣和排氣，按下二位三通換向閥(12)手柄，壓縮空氣通過氣動肌肉(6)下端的徑向進氣口進入(6)，氣動肌肉(6)收縮，該收縮力通過雙耳環(5)驅動傳動鋼板(4)繞其轉動銷軸(8)順時針旋轉，活動刀片的活動銷(7)被傳動鋼板的滑動槽(4-1)導向運動，活動刀片(17)順時針繞其轉動銷軸(18)旋轉，活動刀片(17)與靜刀片(I)的刀刃閉合，實現修剪夾在兩個刀片之間的樹枝。松開二位三通換向閥(12)手柄，氣源斷開，氣動肌肉(6)內的壓縮空氣經過換向閥的消聲器(13)排出，雙耳環(5)和雙耳環(10)可允許氣動肌肉(6)相對其他連接部件擺動，這樣，氣動肌肉(6)恢復原有長度；同時復位彈簧(3)收縮，活動鋼板(4)在復位彈簧(3)的拉動下,繞其轉動銷軸(8)逆時針旋轉,并帶動活動刀片(17)繞其轉動銷軸(18)逆時針旋轉，直到活動刀片(17)轉到限位螺釘(16)處為止。本實用新型在剪切工作時，利用了氣動肌肉的工作原理，同時采用了杠桿增力的原理。[0006]本實用新型的有益效果是:作業地點適應性強、剪枝能力較強、工作噪聲較小。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是本實用新型的未剪切時的結構簡圖。圖2是本實用新型的剪切工作結構簡圖。圖3是氣動控制原理簡圖。圖中，I是彎鉤型靜刀片，2、19是靜刀片的固定螺栓，3是復位彈簧，4是傳動鋼板，4-1是傳動鋼板上的滑動槽，5是雙耳環，6是氣動肌肉，7是活動銷，8是活動鋼板轉動的銷軸，9是加長鋼板，9_1、9_2是固定螺栓，10是雙耳環，11是氣管，12是二位二通手動換向閥，12-1、12-2是固定螺栓，12-3是用于進氣的快速接頭，13是消聲器，14是呈L形的固定鋼板，14_1、14_2是固定螺栓，15是刀架鋼板，16是限位螺釘，17是半月形活動刀片，18是活動刀片的轉動銷軸，20是氣源裝置，21是帶壓力表的氣動三聯件，22是氣管。
具體實施方式
在
圖1中，彎鉤型靜刀片I通過固定螺栓2和19，固定在刀架鋼板15上，這樣設計的好處是:可以在靜刀片的刀刃磨損之后，松開固定螺栓2和19，修磨刀刃或者更換整個刀片；復位彈簧3的一端通過刀架鋼板15右上部的小通孔，另外一端通過傳動鋼板4左上部的小通孔；氣動肌肉6通過上部的雙耳環5與傳動鋼板4右上部的圓孔用銷軸鉸接，這樣在剪切工作時，氣動肌肉6上端可繞雙耳環5上的銷軸相對于傳動鋼板4擺動；半月形活動刀片17通過轉動銷軸18與刀架鋼板15連接，并可以繞轉動銷軸18旋轉，半月形活動刀片17的尾部固定有一活動銷7，該活動銷7可在傳動鋼板的滑動槽4-1內滑動；松開轉動銷軸18，半月形活動刀片 17可以從刀架鋼板15上卸下來，方便修磨刀刃或者更換整個刀片；傳動鋼板4下部通過銷軸8連接到刀架鋼板15上，在剪切工作時，傳動鋼板可以繞銷軸8相對于刀架鋼板15轉動；加長鋼板9通過固定螺栓9-1、9-2與刀架鋼板15連接；氣動肌肉6下部通過雙耳環10上的銷軸與L形固定鋼板14右側的小孔鉸接，在剪切工作時，氣動肌肉6下端可相對固定鋼板14擺動；氣動肌肉6采用一端進排氣的方式，下端為進、排氣口，通過氣管11與二位三通手動換向閥12連接；二位三通手動換向閥12通過固定螺栓12-1、12-2固定在固定鋼板14上，二位三通手動換向閥12左邊進氣口接快速接頭12-3，二位三通手動換向閥12左邊排氣口接消聲器13 ;L形的固定鋼板14通過固定螺栓14-1、14-2固定在加長鋼板9上；刀架鋼板15通過固定螺栓9-1、9-2固定在加長鋼板9上。在未剪切工作時，氣動肌肉處于放松狀態，復位彈簧3的彈性收縮拉力通過傳動鋼板4、活動銷7作用在半月形活動刀片17上，使半月形活動刀片17處于限位螺釘16所在位置。在圖2中，將彎鉤型靜刀片I鉤在待修剪的樹枝上，按下二位三通手動換向閥12的手柄，壓縮空氣依次經過快速接頭12-3、二位三通手動換向閥12、氣管11、氣動肌肉6下端的徑向進氣口，進入氣動肌肉6 ;氣動肌肉6進氣后，收縮并產生收縮拉力，通過雙耳環5向下拉動傳動鋼板4 ;傳動鋼板4在氣動肌肉6的向下拉力作用下,順時針繞銷軸8轉動；同時，傳動鋼板4通過滑動槽4-1帶動活動刀片17上的活動銷8在滑動槽4-1內滑動，這樣，活動刀片17繞轉動銷軸18順時針轉動，直到活動刀片17和靜止刀片I的刀刃閉合，完成樹枝剪切。剪切工作時，氣動肌肉6的收縮拉力為作用力，以活動刀片17的轉動銷軸18為支點，傳動鋼板4和半月形活動刀片17的尾部為增力臂，能對夾持在活動刀片17和靜止刀片I中間的樹枝完成剪切做功。在圖3中，氣源裝置20是一臺汽油機驅動的空氣壓縮機，汽油機的輸出動力對空氣壓縮機做功，空氣壓縮機產生具有一定壓力能的壓縮空氣，壓縮空氣通過氣動三聯件21減壓至額定工作壓力后，通過氣管22從二位三通手動換向閥12的左側進氣口快速接頭12-3進入；當人按下二位三通手動換向閥12的手柄，換向閥12處于下位工作方式，壓縮空氣依次經過二位三通手動換向閥12、氣管11、氣動肌肉6下端的徑向進氣口，進入氣動肌肉6 ;這樣，氣動肌肉6收縮并產生向下的拉力。當人松開手動換向閥12的手柄，手動換向閥12在其復位彈簧作用下，閥芯相對閥體移動，處于上位工作方式，氣源斷開，氣動肌肉6內的壓縮空氣依次經過氣管11、手動換向閥12、消聲器13排出，氣動肌肉6排出壓縮空氣后恢復原有長 度。
權利要求1.一種基于氣動肌肉的剪枝機，其特征是:包括氣動控制部件和修剪作業部件；氣動控制部件由氣動三聯件(21)、氣管(22)、快速接頭(12-3)、氣管(11)、二位三通手動換向閥(12)、氣動肌肉(6)組成；修剪作業部件由復位彈簧(3)、傳動鋼板(4)、刀架鋼板(15)、活動刀片(17)、靜刀片(I)、加長鋼板(9)、固定鋼板(14)組成；匹配氣源裝置是一臺由汽油機驅動的空氣壓縮機(20);空氣壓縮機出氣口連接氣動三聯件(21)，減壓至額定工作壓力后，經過氣管(22)和快速接頭(12-3)連接到手動換向閥(12)，操作手動換向閥(12)的手柄可人為地控制氣動肌肉(6)的進氣和排氣；按下二位三通換向閥(12)手柄，壓縮空氣通過徑向進氣口進入氣動肌肉(6)，氣動肌肉(6)收縮，該收縮力驅動傳動鋼板(4)繞其轉動銷軸⑶順時針旋轉，活動刀片(17)的活動銷(7)被傳動鋼板⑷的滑動槽(4-1)導向運動，活動刀片(17)順時針繞其轉動銷軸(18)旋轉，活動刀片(17)與靜刀片(I)的刀刃閉合，實現修剪夾在兩個刀片之間的樹枝；松開二位三通換向閥(12)手柄，氣源斷開，氣動肌肉(6)內的壓縮空氣經過換向閥(12)的消聲器(13)排出，氣動肌肉(6)恢復原有長度，同時復位彈簧(3)收縮，活動鋼板(4)在復位彈簧(3)的拉動下，繞其轉動銷軸(8)逆時針旋轉，并帶動活動刀片(17)繞其轉動銷軸(18)逆時針旋轉，直到活動刀片(17)轉到限位螺釘(16)處為止。
2.根據權利要求1所述的一種基于氣動肌肉的剪枝機，其特征是:氣動肌肉(6)由下端從徑向進氣、排氣，由一個二位三通手動換向閥(12)控制其進、排氣，二位三通手動換向閥(12)排氣口裝有消聲器(13) ;二位三通 手動換向閥(12)通過兩個固定螺栓(12-1)(12-2)與固定鋼板(14)連接。
專利摘要本實用新型是一種基于氣動肌肉的剪枝機。本實用新型的氣動控制部件由氣動三聯件、快速接頭、氣管、手動換向閥、氣動肌肉組成；修剪作業部件由復位彈簧、傳動鋼板、刀架鋼板、活動刀片、靜刀片、加長鋼板、固定鋼板組成。氣源裝置是汽油機驅動的空氣壓縮機；按下手動換向閥，壓縮空氣進入氣動肌肉，氣動肌肉收縮，驅動傳動鋼板繞銷軸順時針旋轉，活動刀片順時針繞其轉動銷軸旋轉，活動刀片與靜刀片的刀刃閉合，實現修剪作業；松開手動換向閥手柄，氣動肌肉內的壓縮空氣經換向閥排出，復位彈簧收縮，活動鋼板繞其銷軸逆時針旋轉，活動刀片繞其銷軸逆時針旋轉，直到限位螺釘處為止。本實用新型適用于樹枝修剪作業。
文檔編號A01G3/033GK203072433SQ2012207089
公開日2013年7月24日 申請日期2012年12月5日 優先權日2012年12月5日
發明者萬暢, 張宏, 馬少輝, 王旭峰, 李傳峰 申請人:塔里木大學