[发明专利]一种杨树自动修枝装置

说明书

技术领域

本发明属于林业机械范围，尤其是一种应用于杨树的自动修枝装置。

背景技术

我国杨树人工林总面积为700多万公顷，居世界第一。随着杨树速生林的发展和扩大，对杨树栽培不仅要求速生、丰产，而且还要求其木材优质，出材率高。合理适时的修枝可以促进树木的生长，提高树木的通直度和圆满度；同时，修枝还可以改善林木的生长环境，如通风透光条件，减轻病虫害和风雪灾害，改善林木防火条件，增加林木经营收入。杨树树体高大修枝成本高，很多地区存在着修枝方法不当甚至不修枝等现象，其主要原因是我国目前的林区剪枝机器相对比较落后，存在安全性差、劳动强度大、修枝效率低下、修枝质量差、修枝高度达不到要求等问题。

目前林业常用修枝工具有手锯、砍刀、手持高位修枝剪以及小型机械整枝设备等，能方便快捷地修剪细小枝条，并且造价低廉，使用简单，但是其修枝高度只有5-7米左右，由于杨树中上部修枝高度一般要求达到8～13米，因而存在修剪高度不够的问题。若采用加长杆，因其刚度不足，易导致剪枝刀晃动，难以定位，且修枝口不平滑，不利于修枝口愈合，易形成死节；而大型整枝设备一般用于城市园林的高大树木的修枝操作，需2-3个工作人员同时操作才能完成修枝，且对工作环境要求比较高，在一些道路不好或林木比较密集的地方，高空工作车也无法展开，因而不适合用于林区的林业生产。

杨树修枝主要是修除从主干上萌发的中下部所有净消耗性侧枝枝条，形成合理的枝条结构和冠高比，其修枝高度最高可达13米。因此依据其修枝农艺要求，研究杨树自动修枝装置具有十分重要的意义。

发明内容

针对现有杨树修枝工具修枝高度不足、劳动强度大、工作效率低、操作不便及安全性差，大型修枝机械无法适用于杨树林内的较小操作空间等问题，本发明提供一种自动化程度高、操作简便、使用方便的杨树自动修枝装置。

本发明所采用的技术方案是：一种杨树自动修枝装置，包括：攀爬机构、旋转机构和修枝锯执行机构。所述的攀爬机构集驱动与压紧功能于一体，在保证驱动轮和抱紧轮压紧树干的同时，为机器爬升和下降提供所需驱动力；所述的旋转机构通过连接支撑杆固定在攀爬机构的上部，实现绕树干的整周转动；所述的修枝锯执行机构固定在旋转机构上，修枝锯电机及修枝锯在电动推杆的作用下到达所需修枝的侧枝位置，修枝锯沿侧向锯切，完成修枝操作。

所述的攀爬机构包括圆形机架、爬升子机构和抱紧子机构。所述的爬升子机构与抱紧子机构分别装配在圆形机架上。所述的圆形机架是攀爬机构的支撑骨架，分为左部半圆形框架、右部半圆形框架和四个连接支撑腿。左、右半圆形框架的一末端通过框架铰链连接，可实现左、右半圆形框架的打开与闭合。左、右半圆形框架封闭工作时，另一末端通过框架锁紧销轴固定，形成一个圆形框架。所述的圆形框架的内侧焊接三组销孔座且每组销孔座之间相隔120°呈圆周分布，每组分成上下两排对称安装，每排含两个销孔座。所述的连接支撑腿由连接支撑杆和万向轮组成。圆形框架的外侧边沿每相隔90°开有一个穿孔，共四个穿孔，用于连接安装四个连接支撑杆。

所述的爬升子机构包括驱动腿、驱动电机、驱动轮与驱动链条。所述驱动腿中间部位为电机框架，用于固定驱动电机；驱动腿的一端为驱动轮支架；驱动腿的另一端呈V型结构，通过销轴连接在圆形框架上排的两个销孔座上；圆形框架上排三个销孔座组各连接一驱动腿。所述的驱动电机通过紧固螺丝固定在驱动腿电机框架上，驱动电机轴上安装电机链轮；所述的驱动轮通过轮轴安装在驱动轮支架上，轮轴末端安装驱动轮链轮；所选用的电机链轮直径小于驱动轮链轮，驱动链条安装在电机链轮与驱动轮链轮上，传递动力。

所述的抱紧子机构包括抱紧腿、抱紧轮、拉紧推杆与拉紧弹簧。所述抱紧腿的近圆形框架端呈V型结构，通过销轴连接在圆形机架下排的两个销孔座上；圆形框架下排三个销孔座组各连接一抱紧腿，抱紧腿的长度与驱动腿长度相等。抱紧腿的另一端安装抱紧轮支架，所述的抱紧轮通过轮轴安装在抱紧轮支架上，；所述驱动腿上的电机框架及抱紧腿中间部位焊接有角铁构成的驱动腿推杆支架和抱紧腿推杆支架，所述拉紧推杆安装在驱动腿推杆支架和抱紧腿推杆支架上；所述拉紧弹簧的一端通过销轴连接在抱紧腿推杆支架上，另一端与所述拉紧推杆缸筒相固接；拉紧推杆轴一端可活动的套装在拉紧推杆缸筒内，另一端通过销轴与驱动腿推杆支架连接。