一種振動切割式多功能割草的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種振動切割式多功能割草機，其特征在于：包括殼體，在殼體上分別至少一對驅動輪及至少一對從動輪，每對驅動輪中的每個驅動輪分別由獨立的驅動電機驅動旋轉，由與從動輪聯動的升降機構將刀具機構支撐在殼體上，刀具機構包括由電機驅動在周向上旋轉的刀筒軸，在刀筒軸外套設有軸筒，軸筒在跟隨刀筒軸在周向上旋轉的同時還在軸向上震動，在軸筒的兩端分別設有一刀架，多片刀片固定在兩個刀架之間，由軸筒的軸向震動帶動刀片割草，在刀具機構邊設有用于收集割下草屑的草屑回收機構。本發明的割草機通過蓄電池供電，控制單元控制，進行全自動無人化工作，既具有自動化，又綠色環保。
【專利說明】一種振動切割式多功能割草機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種振動切割式割草機。
【背景技術】
[0002]傳統的割草機按結構可分為旋轉式割草機和往復式割草機兩類。旋轉式割草機可以將割下來的草屑回收起來，但是它在工作時噪聲比較大；往復式割草機工作噪聲比較低，但是不能將割下的草屑收集起來。而且目前在對草坪的維護作業中使用的傳統割草機自動化低，消耗了大量的勞動成本。
[0003]此外，傳統割草機的能量來源通常是汽油或者柴油等化石燃料，燃料利用率低，存在明顯的能源和排放問題，對環境的污染較為嚴重。

【發明內容】

[0004]本發明要解決的技術問題是將結合往復式割草機和旋轉式割草機的優點相結合，且降低污染。
[0005]為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種振動切割式多功能割草機，其特征在于:包括殼體，在殼體上分別至少一對驅動輪及至少一對從動輪，每對驅動輪中的每個驅動輪分別由獨 立的驅動電機驅動旋轉，由與從動輪聯動的升降機構將刀具機構支撐在殼體上，由升降機構驅動刀具機構上升或下降，刀具機構包括由電機驅動在周向上旋轉的刀筒軸，在刀筒軸外套設有軸筒，電機工作后，軸筒在跟隨刀筒軸在周向上旋轉的同時還在軸向上震動，在軸筒的兩端分別設有一刀架，多片刀片固定在兩個刀架之間，由軸筒的軸向震動帶動刀片割草，在刀具機構邊設有用于收集割下草屑的草屑回收機構，由電路單元為驅動電機及電機提供工作電源。
[0006]優選地,所述升降機構包括與所述從動輪同軸布置的齒輪一，齒輪一與齒輪二哨合，從動輪轉動后通過齒輪一及齒輪二驅動螺柱旋轉，在螺柱的螺紋段外套設有螺母，螺母隨著螺柱的旋轉上升或下降從而驅動所述刀具機構上升或下降。
[0007]優選地，所述齒輪一及齒輪二置于齒輪盒內，齒輪盒固定在所述殼體上，在齒輪盒上設有軸承一，所述螺柱的端部穿過軸承一后與所述齒輪二相連。
[0008]優選地，所述電機通過同步帶輪機構驅動所述刀筒軸在周向上旋轉，所述軸筒通過花鍵套設在所述刀筒軸外，所述刀筒軸的兩端均露于所述軸筒外，在所述刀筒軸的一端外套有彈簧，彈簧的一端與固定在所述刀筒軸上的墊圈相連，彈簧的另一端與所述軸筒的側壁相抵，在所述刀筒軸的另一端外套設有圓柱凸輪，在所述刀筒軸的端部與圓柱凸輪的內壁之間設有軸承二，在靠近圓柱凸輪的所述刀架上設有圓頭圓柱，圓頭圓柱插入圓柱凸輪內，在所述刀筒軸旋轉時，由于彈簧的壓力和圓柱凸輪的作用，所述軸筒既作周向旋轉也作軸向振動。
[0009]優選地，在所述刀具機構兩側分別設有豎直布置的導軌機構，所述刀具機構在所述升降機構的驅動下沿著導軌機構上升或下降。[0010]優選地，所述電路單元包括控制模塊及電源模塊，由電源模塊為所述驅動電機及所述電機提供工作電源；由控制模塊根據預設的程序控制所述驅動電機及所述電機動作。
[0011]本發明的有益效果是:割草機通過蓄電池供電，控制單元控制，進行全自動無人化工作，既具有自動化，又綠色環保。割草機通過升降機構的調節具備不同草坪的作業能力，同時還有低噪音、無污染、高效率、全自動以及結構緊湊的優點，能方便地進行草坪維護。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發明提供的一種振動切割式多功能割草機的總體示意圖；
[0013]圖2為本發明提供的一種振動切割式多功能割草機的總體側視圖；
[0014]圖3為驅動輪部分的結構示意圖；
[0015]圖4為刀具機構的結構示意圖；
[0016]圖5為升降機構示意圖。
【具體實施方式】 [0017]為使本發明更明顯易懂，茲以優選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
[0018]結合圖1及圖2，本發明提供的一種振動切割式多功能割草機，包括驅動機構、刀具機構3、升降機構5和草屑回收機構2。
[0019]整臺割草機有一個電池盒1，在電池盒I中裝有由控制模塊和電源模塊組成的電路單元，在本實施例中，電源模塊采用蓄電池。割草機的能量來源就是電池盒I中的蓄電池。割草機的行走路線可以通過預先編好的程序進行控制，也可以遠程手動控制。
[0020]在殼體14上設有一對驅動輪9、10及一對從動輪44、45，由驅動輪9、10承受主要的載荷，其分別由兩個驅動電機6、15驅動。以驅動輪9為例，結合圖2，驅動輪9與驅動電機6通過一對嚙合的齒輪12、13相連，將驅動輪9與齒輪13相連的軸外設有軸承7及軸承
8。考慮到嚙合的齒輪12、13防塵及電機的散熱要求，可以設計一個帶缺口的罩子，將齒輪12、13蓋住，把驅動電機6漏出來。從動輪44、45布置在殼體14后方，在本實施例中，從動輪44及從動輪45采用兩個萬向輪，既起到輔助支撐的作用，也起到導向的作用。
[0021]結合圖4，刀具機構3通過位于其兩側的導軌機構19與殼體14相連，其底部通過升降機構5支撐。刀具機構3設置有電機39，電機39輸出端與同步帶輪38通過鍵43相連。在刀具機構3的一側的側壁40上打一個通孔，在該通孔內安裝一個軸承28，由端蓋41將軸承28密封，在刀具機構3的另一側的側壁上固定圓柱凸輪26，在圓柱凸輪26內安裝軸承二 27。在軸承28及軸承二 27上裝有刀筒軸29。在刀筒軸29的一端通過鍵36裝有同步帶輪37，同步帶輪37與同步帶輪38通過同步帶相連。在刀筒軸29外還套有軸筒32，軸筒32與刀筒軸29通過花鍵相連。在軸筒32兩側各裝有一個刀架30、31，多片刀片33安裝在兩個刀架30、31之間，在刀架30上有圓頭圓柱，其端面磨圓，與圓柱凸輪26接觸。刀筒軸29靠近同步帶輪37的端部外有彈簧34，彈簧34的一端與固定在刀筒軸29上的墊圈35相連，彈簧34的另一端與軸筒32的側壁相抵。當刀筒軸29通過同步帶輪37及同步帶輪38帶動旋轉時，可以通過圓柱凸輪26使刀架30、31與刀片33左右振動。刀筒軸29的設計轉速為800轉/分，這里對圓柱凸輪26的設計是一圈只有一次升降，振幅為10mm。采用這種方式割草，震動幅度不大，割草所用的力非常小。相比單純的旋轉切割式割草機的動作幅度更小，能耗也更小。同時，加上了旋轉運動后，相比單純的往復式割草機更加高效，結構也更加緊湊。
[0022]由于刀具機構3與殼體14通過導軌機構19相連,所以刀具機構3可相對殼體14上下移動。為了能讓割草機具備不同草坪的作業能力，使用升降機構5將刀筒軸29上下移動，以達到合適的割草高度要求。結合圖5，升降機構5通過螺旋傳動來實現升降。將螺柱21置于殼體14的底盤上，由一個從動輪44或從動輪45控制，本實施例以從動輪45為例，螺柱21與從動輪45 通過齒輪一 16及齒輪二 17相連。螺母22與螺柱21配合安裝，螺母22外側由導軌19限定其運動軌跡，當螺柱21旋轉時，螺母22上下移動，可以達到使刀具機構3升降的目的。這種方法可以使得升降機構5具備自鎖功能，僅在需要的時候才會升降，雖然速度慢，但是安全保險。齒輪一 6及二 17置于齒輪盒18內，齒輪盒18固定在殼體14上，在齒輪盒18上設有軸承一 20，螺柱21的端部穿過軸承一 20后與齒輪二 17相連。
[0023]草屑回收機構2通過螺栓固定在殼體14末端及刀具機構3之后。由于刀具機構3的割草效率很高，在刀具機構3將草割除后，草屑隨著旋轉的刀具被帶到草屑回收機構2中，實現草屑的自動回收。在草屑回收機構2通邊，還設置了一個向里彎曲的擋片，能夠擋住草屑的溢出，又不妨礙刀片將草屑帶入草屑回收機構2內，在運行一段時間后，可以將草屑回收機構2兩邊的螺釘取下，回收筐就可以卸下來了，使得清理回收倉很方便。
[0024]當啟動電源時，驅動電機6、驅動電機15和電機39同時啟動。根據預先設定好的程序，割草機開始工作。此時無需任何人為干預。當驅動電機6和驅動電機15輸出相同時，割草機做直線運動；當驅動電機6和驅動電機15輸出不相同時，由于差動原理，可以使割草機實現轉向。
[0025]在割草機運動的同時，電機39也啟動了。電機39帶動與之相連的同步帶輪38,同步帶輪38帶動同步帶輪37,由于同步帶輪37比同步帶輪38大,起到減速的作用。同步帶輪38和刀筒軸29通過花鍵相連，同步帶輪37帶動刀筒軸29 —起轉動。刀筒軸29中間還套有軸筒32，軸筒32內圓開了內花鍵槽，這使得刀筒軸29與軸筒32通過花鍵相連，軸筒32除了可以和刀筒軸29周向一起旋轉外，還可以相對刀筒軸29軸向滑動。在刀筒軸29靜止時，由于彈簧34的壓力，軸筒32與刀筒軸29相對靜止；在刀筒軸29旋轉時，由于彈簧34的壓力和圓柱凸輪26的作用，軸筒32既作周向旋轉也作軸向振動，這使得裝在刀架30和裝在刀架31之間的刀片33能切割草坪。
[0026]當草坪地面不平整時，割草機可以自動控制升降機構5，使得殼體14上的刀具機構3或升或降。
【權利要求】
1.一種振動切割式多功能割草機,其特征在于:包括殼體(14),在殼體(14)上分別至少一對驅動輪(9、10)及至少一對從動輪(44、45)，每對驅動輪(9、10)中的每個驅動輪分別由獨立的驅動電機(6、15)驅動旋轉，由與從動輪(44、45)聯動的升降機構(5)將刀具機構(3)支撐在殼體(14)上，由升降機構(5)驅動刀具機構(3)上升或下降，刀具機構(3)包括由電機(39)驅動在周向上旋轉的刀筒軸(29)，在刀筒軸(29)外套設有軸筒(32)，電機(39)工作后，軸筒(32)在跟隨刀筒軸(29)在周向上旋轉的同時還在軸向上震動，在軸筒(32)的兩端分別設有一刀架(30、31)，多片刀片(33)固定在兩個刀架(30、31)之間，由軸筒(32)的軸向震動帶動刀片(33)割草，在刀具機構(3)邊設有用于收集割下草屑的草屑回收機構(2)，由電路單元為驅動電機(6、15)及電機(39)提供工作電源。
2 .如權利要求1所述的一種振動切割式多功能割草機，其特征在于:所述升降機構(5)包括與所述從動輪(44、45)同軸布置的齒輪一(16),齒輪一(16)與齒輪二(17)哨合,從動輪(44、45)轉動后通過齒輪一(16)及齒輪二(17)驅動螺柱(21)旋轉，在螺柱(21)的螺紋段外套設有螺母(22)，螺母(22)隨著螺柱(21)的旋轉上升或下降從而驅動所述刀具機構(3)上升或下降。
3.如權利要求2所述的一種振動切割式多功能割草機，其特征在于:所述齒輪一(16)及齒輪二(17)置于齒輪盒(18)內，齒輪盒(18)固定在所述殼體(14)上，在齒輪盒(18)上設有軸承一(20)，所述螺柱(21)的端部穿過軸承一(20)后與所述齒輪二(17)相連。
4.如權利要求1所述的一種振動切割式多功能割草機，其特征在于:所述電機(39)通過同步帶輪機構驅動所述刀筒軸(29)在周向上旋轉，所述軸筒(32)通過花鍵套設在所述刀筒軸(29)外，所述刀筒軸(29)的兩端均露于所述軸筒(32)外，在所述刀筒軸(29)的一端外套有彈簧(34)，彈簧(34)的一端與固定在所述刀筒軸(29)上的墊圈(35)相連，彈簧(34)的另一端與所述軸筒(32)的側壁相抵，在所述刀筒軸(29)的另一端外套設有圓柱凸輪(26)，在所述刀筒軸(29)的端部與圓柱凸輪(26)的內壁之間設有軸承二(27)，在靠近圓柱凸輪(26)的所述刀架(30、31)上設有圓頭圓柱，圓頭圓柱插入圓柱凸輪(26)內，在所述刀筒軸(29)旋轉時，由于彈簧(34)的壓力和圓柱凸輪(26)的作用，所述軸筒(32)既作周向旋轉也作軸向振動。
5.如權利要求1所述的一種振動切割式多功能割草機，其特征在于:在所述刀具機構(3)兩側分別設有豎直布置的導軌機構(19)，所述刀具機構(3)在所述升降機構(5)的驅動下沿著導軌機構(19)上升或下降。
6.如權利要求1所述的一種振動切割式多功能割草機，其特征在于:所述電路單元包括控制模塊及電源模塊，由電源模塊為所述驅動電機出、15)及所述電機(39)提供工作電源；由控制模塊根據預設的程序控制所述驅動電機出、15)及所述電機(39)動作。
【文檔編號】A01D43/06GK103959980SQ201410150512
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月15日 優先權日:2014年4月15日
【發明者】閆如忠, 浦擎新, 閆夙, 韋永星, 祝賀, 賈俊陽, 易濤, 王淼, 熊學文, 田林林, 楊旭 申請人:東華大學