本發(fā)明涉及園林綠化修剪技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種單簇灌木頂面五角星槽形圖案修剪器。

背景技術(shù)：

城市道路隔離帶上多數(shù)種植灌木，有連續(xù)型灌木，沿著道路方向看，連續(xù)型灌木的內(nèi)外側(cè)被修剪成豎直平面，頂面也幾乎被修剪為平面，間或在連續(xù)型灌木中間等間距分布一些高出于連續(xù)灌木頂面的球冠形狀的灌木；也有分散型灌木，灌木之間的地面上被種上草，分散型灌木的形狀多為近似球形、近似球冠形、近似旋轉(zhuǎn)拋物面形、近似雙葉雙曲面形，形態(tài)各異，不僅給人帶來綠色的美感，也帶來立體造型上的美感，道路隔離帶上的灌木不僅是起到了隔離的作用，更是凈化了空氣、降低了噪音、向司機(jī)與行人呈現(xiàn)出了綠色與立體景觀。

但是，盡管道路隔離帶上的單簇灌木被修剪成了近似球形、近似球冠形、近似旋轉(zhuǎn)拋物面形與近似雙葉雙曲面形，但是感覺還是形態(tài)不夠豐富，一句話，現(xiàn)在的單簇灌木的邊界為連續(xù)的曲面，灌木接受陽光的表面積相對較小。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種單簇灌木頂面五角星槽形圖案修剪器，可以在近似球形、近似球冠形的單簇灌木的頂部切出五角星槽形圖案。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種單簇灌木頂面五角星槽形圖案修剪器，包括正五角星軌跡線生成機(jī)構(gòu)和跟蹤球面運動機(jī)構(gòu)；

所述正五角星軌跡線生成機(jī)構(gòu)包括內(nèi)齒輪支座、固定在內(nèi)齒輪支座上的內(nèi)齒輪和以可轉(zhuǎn)動方式安裝在內(nèi)齒輪支座上的曲柄支撐軸；所述曲柄支撐軸軸線與內(nèi)齒輪軸心重合，曲柄支撐軸上固定有曲柄部件；所述曲柄部件另一端可轉(zhuǎn)動安裝有與內(nèi)齒輪相互嚙合的行星輪；所述行星輪上固定有一個切槽電機(jī)支撐軸；

所述跟蹤球面運動機(jī)構(gòu)包括可轉(zhuǎn)動安裝在曲柄支撐軸下端的圓弧導(dǎo)向組件；所述圓弧導(dǎo)向組件上有一段圓弧形軌道，在圓弧形軌道底部開有一條通槽，所述切槽電機(jī)支撐軸穿過圓弧形軌道的通槽；所述切槽電機(jī)支撐軸上滑動套裝有立套組件；在所述圓弧形軌道上安裝有沿圓弧形軌道滑動的導(dǎo)向支座組件，導(dǎo)向支座組件與立套組件鉸接連接；

所述立套組件下端安裝有切槽電機(jī)和切刀。

其進(jìn)一步是：所述曲柄部件一端套裝在曲柄支撐軸上，并通過曲柄支撐軸鍵連接；曲柄部件另一端通過行星輪軸開口銷固定連接有行星輪支撐軸；所述行星輪支撐軸上可轉(zhuǎn)動連接有行星輪支撐軸套，行星輪支撐軸套配合安裝在行星輪的軸心孔上。

所述圓弧導(dǎo)向組件包括弧形的下支板和固定在下支板兩側(cè)的前導(dǎo)向側(cè)板和后導(dǎo)向側(cè)板；所述下支板靠近曲柄支撐軸一端位置高于遠(yuǎn)離曲柄支撐軸一端的位置，在下支板上開有一條沿下支板長度方向布置的通槽，所述切槽電機(jī)支撐軸穿過下支板的通槽。

所述導(dǎo)向支座組件沿下支板上表面滑動連接；導(dǎo)向支座組件包括相對布置的前連接板和后連接板；前連接板和后連接板的一端通過左銷軸連接，另一端通過右銷軸連接；所述左銷軸兩端可轉(zhuǎn)動安裝有沿下支板上表面運動的左前引導(dǎo)軸承、左后引導(dǎo)軸承；所述右銷軸兩端可轉(zhuǎn)動安裝有沿下支板上表面運動的右前引導(dǎo)軸承、右后引導(dǎo)軸承。

所述切槽電機(jī)支撐軸穿過前連接板和后連接板之間；所述前連接板和后連接板分別通過前連接銷軸、后連接銷軸與套裝在切槽電機(jī)支撐軸上的立套組件鉸接。

所述立套組件上端可轉(zhuǎn)動安裝有前后導(dǎo)向軸承，前后導(dǎo)向軸承軸線與切槽電機(jī)支撐軸軸線重合。

所述立套組件包括滑動套裝在切槽電機(jī)支撐軸上的立套；在所述切槽電機(jī)支撐軸圓柱表面開有一條軸向布置的鍵槽，鍵槽安裝有導(dǎo)向鍵；所述立套上設(shè)有用于連接立套和導(dǎo)向鍵的拾電切環(huán)；所述立套上端與導(dǎo)向支座組件鉸接；立套下端安裝有切槽電機(jī)和切刀。

所述內(nèi)齒輪支座包括圓環(huán)狀的下座和高于下座的圓盤狀的上座；所述上座邊緣通過多個均勻布置的傾斜的側(cè)板與下座固定連接；所述下座通過內(nèi)齒輪支座螺栓和內(nèi)齒輪支座螺母連接在內(nèi)齒輪上端面。

所述上座上側(cè)中心位置連接有軌跡生成電機(jī)；所述上座下側(cè)中心位置連接有曲柄支撐軸支座；所述曲柄支撐軸可轉(zhuǎn)動安裝在曲柄支撐軸支座上，曲柄支撐軸上端通過軌跡電機(jī)連接鍵與軌跡生成電機(jī)連接。

所述上座上固定有外連接支座；所述外連接支座上設(shè)有主支撐軸。

使用時，可以將主支撐軸通過“L”順時針轉(zhuǎn)90°型的吊桿安裝在25馬力左右的拖拉機(jī)前部，由拖拉機(jī)的柴油機(jī)提供電力，帶動一臺切槽電機(jī)，切槽電機(jī)轉(zhuǎn)速為600r/min，一臺軌跡生成電機(jī)，軌跡生成電機(jī)轉(zhuǎn)速為5r/min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：在單簇灌木的邊界已是近似球形、近似球冠形的基礎(chǔ)上，將頂部的連續(xù)邊界再次修剪一次，即在近似球形、近似球冠形的單簇灌木的頂部切出五角星槽形玫瑰圖案，使灌木接受陽光的表面積相對增大，灌木反射噪音的曲面增大且反射方向變化，從而進(jìn)一步降低車輛噪音，使高處的司機(jī)感覺更加具有動感，使行人感覺更加具有空間異質(zhì)感。

附圖說明

圖1是本發(fā)明正五角星軌跡線生成機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的主視圖；

圖3是本發(fā)明的圓弧導(dǎo)向組件部分的主視圖；

圖4是圖3中俯視圖；

圖5是圖3中A-A向視圖；

圖6是內(nèi)齒輪支座與內(nèi)齒輪的組合主視圖；

圖7是內(nèi)齒輪支座與內(nèi)齒輪的組合俯視圖；

圖8是外連接支座的主視圖；

圖9是外連接支座的左視圖；

圖10是曲柄支撐軸支座的主視圖；

圖11是曲柄支撐軸支座的B–B向視圖；

圖12是曲柄支撐軸支座的俯視圖；

圖13是曲柄部件的主視圖；

圖14是曲柄部件的俯視圖。

具體實施方式

以下是本發(fā)明的一個具體實施例，現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

一種單簇灌木頂面五角星槽形圖案修剪器，包括正五角星軌跡線生成機(jī)構(gòu)和跟蹤球面運動機(jī)構(gòu)。

如圖1和圖2所示，正五角星軌跡線生成機(jī)構(gòu)，用于生成平面型正五角星形圖案，主要包括內(nèi)齒輪支座32、內(nèi)齒輪3、曲柄支撐軸6、曲柄部件1、內(nèi)齒輪3和切槽電機(jī)支撐軸4，其中切槽電機(jī)支撐軸4的運動軌跡是正五角星形圖案。內(nèi)齒輪3固定在內(nèi)齒輪支座32下，曲柄支撐軸6以可轉(zhuǎn)動方式安裝在內(nèi)齒輪支座32上，其中曲柄支撐軸6的固定軸線與內(nèi)齒輪3的軸線重合；曲柄部件1一端固定在曲柄支撐軸6上，另一端安裝行星輪2，行星輪2繞自身軸線轉(zhuǎn)動，行星輪2與內(nèi)齒輪3嚙合；切槽電機(jī)支撐軸4固定安裝在行星輪2上，切槽電機(jī)支撐軸4的軸線與切槽電機(jī)9的軸線重合。

其中，曲柄支撐軸6相對于內(nèi)齒輪支座32做定軸轉(zhuǎn)動，行星輪2與內(nèi)齒輪3組成內(nèi)嚙合傳動，內(nèi)齒輪3相對于內(nèi)齒輪支座32固定；在xAy坐標(biāo)系中，設(shè)曲柄部件的固定轉(zhuǎn)動中心為O₁、角位移為行星輪的幾何中心為O₂、節(jié)圓半徑為r₂、角位移為δ，固定內(nèi)齒輪的幾何中心為O₃、節(jié)圓半徑為r₃，行星輪的幾何中心O₂到行星輪上任意一點P的有向距離O₂P為b，設(shè)a為行星輪與內(nèi)齒輪的中心距，則a＝O₁O₂＝O₃O₂＝r₃–r₂。令k＝r₃/r₂，P點的坐標(biāo)x_P、y_P分別為

當(dāng)b＝r₂/(k–1)時，令k＝r₃/r₂＝[2+3(i–1)]/i，當(dāng)i取2、3、4、5時，k＝5/2、8/3、11/4、14/5，行星輪公轉(zhuǎn)i圈，P點的軌跡為2+3(i–1)角的弧角曲邊正多角星。當(dāng)i＝2時，2+3(i–1)＝5，P點的軌跡為具有五個弧形角的曲邊正五角星，曲柄部件由一臺軌跡生成電機(jī)帶動。

結(jié)合圖6和圖7所示，內(nèi)齒輪支座32：圓盤狀的上座32-1和圓環(huán)狀的下座32–4同心布置，上座32-1高于下座32–4；上座32-1邊緣與下座32–4之間均勻焊接有傾斜布置的第一側(cè)板32–2、第二側(cè)板32–5、第三側(cè)板32–7、第四側(cè)板32–9、第五側(cè)板32–11；在第一側(cè)板32–2、第二側(cè)板32–5、第三側(cè)板32–7、第四側(cè)板32–9、第五側(cè)板32–11下側(cè)與上座32-1下側(cè)還對應(yīng)焊接有第一筋板32–3、第二筋板32–6、第三筋板32–8、第四筋板32–10、第五筋板32–12。再結(jié)合圖2所示，在下座32–4上還開有10組安裝孔，并通過齒輪支座螺栓33、內(nèi)齒輪支座螺母34固定在內(nèi)齒輪3上端面；在下座32–4上還開有一對定位銷孔，在內(nèi)齒輪3上端面設(shè)有對應(yīng)的定位銷32–13，用于將內(nèi)齒輪3與下座32–4加以定位。

結(jié)合圖2、圖8和圖9所示，內(nèi)齒輪支座32的上座32-1上固定有外連接支座22；外連接支座22包括相互焊接固定的支座頂圓板22–1、支座套22–2和支座底圓環(huán)22–3，外連接支座22呈上端密封，下端開口的圓柱狀，內(nèi)部可以容納軌跡生成電機(jī)24；支座底圓環(huán)22–3通過外連接螺栓30、外連接螺母31連接在上座32-1上中間位置；在支座頂圓板22–1上中間位置固定有個豎向布置的主支撐軸23，支座頂圓板22–1與主支撐軸23為小過盈配合，主支撐軸23用于與外部機(jī)械連接。

結(jié)合圖2、圖10至圖12所示，在內(nèi)齒輪支座32的上座32-1下連接有曲柄支撐軸支座21；曲柄支撐軸支座21包括相互焊接固定的曲柄座頂圓板21–1、曲柄座筋板21–2、曲柄座套筒21–3、拾電刷21–4，曲柄支撐軸支座21呈下端密封，上端開口的圓柱狀；曲柄座頂圓板21–1通過曲柄支座螺栓28、曲柄支座螺母29連接在上座32-1上中間位置；拾電刷21–4分布在曲柄座套筒21–3外圓柱表面，拾電刷21–4與曲柄座套筒21–3為小過盈配合；曲柄座套筒21–3底板開有中心孔，曲柄支撐軸6穿過曲柄座套筒21–3中心孔。在曲柄支撐軸6上段設(shè)有曲柄支撐軸銷軸20，在曲柄支撐軸銷軸20與曲柄座套筒21–3底板之間有安裝在曲柄支撐軸6上的曲柄支撐軸上軸承19，保證曲柄支撐軸6的定位以及可轉(zhuǎn)動。軌跡生成電機(jī)24位于內(nèi)齒輪支座32內(nèi)壁，通過軌跡電機(jī)螺栓26、軌跡電機(jī)螺母27固定在上座32-1上；軌跡生成電機(jī)24輸出軸朝下并穿過上座32-1，軌跡生成電機(jī)24輸出軸通過軌跡電機(jī)連接鍵25與曲柄支撐軸6上端連接。

結(jié)合圖2、圖13和圖14所示，曲柄部件1包括依次焊接的曲柄左套筒1–1、曲柄板1–2和曲柄右套筒1–3；曲柄左套筒1–1套在曲柄支撐軸6上，并通過曲柄支撐軸鍵18連接；曲柄右套筒1–3通過通過行星輪軸開口銷5–2固定有行星輪支撐軸5；行星輪支撐軸5上可轉(zhuǎn)動連接有行星輪支撐軸套5–1，行星輪支撐軸套5–1配合安裝在行星輪2的軸心孔上。行星輪支撐軸套5–1與行星輪2為小過盈配合，行星輪支撐軸套5–1與行星輪支撐軸5為間隙配合。

結(jié)合圖2至5所示，跟蹤球面運動機(jī)構(gòu)，用于解決基于球面型單簇灌木頂面形成球面正五角星的引導(dǎo)問題，主要包括圓弧導(dǎo)向組件16、導(dǎo)向支座組件14和立套組件13。

圓弧導(dǎo)向組件16包括弧形的下支板16–3和焊接固定在下支板16–3兩側(cè)的前導(dǎo)向側(cè)板16–2和后導(dǎo)向側(cè)板16–4；下支板16–3左端位置高于右端的位置，在下支板16–3上開有一條沿下支板16–3長度方向布置的通槽，切槽電機(jī)支撐軸4穿過下支板16–3的通槽。在下支板16–3左端焊接有軸套16–1，軸套16–1前面與前導(dǎo)向側(cè)板16–2之間焊接連接前過渡板16–5，軸套16–1后面與后導(dǎo)向側(cè)板16–4之間焊接連接后過渡板16–6；軸套16–1套裝在曲柄支撐軸6上，在軸套16–1與曲柄支撐軸6下端邊緣之間安裝有曲柄支撐軸下軸承15。在下支板16–3右端設(shè)有焊接在前導(dǎo)向側(cè)板16–2和后導(dǎo)向側(cè)板16之間的外筋板16–7。

導(dǎo)向支座組件14包括相對布置的前連接板14–2和后連接板14–5；前連接板14–2和后連接板14–5的一端通過左銷軸14–3連接，另一端通過右銷軸14–8連接；左銷軸14–3兩端可轉(zhuǎn)動安裝有沿下支板16–3上表面運動的左前引導(dǎo)軸承14–41、左后引導(dǎo)軸承14–42；右銷軸14–8兩端可轉(zhuǎn)動安裝有沿下支板16–3上表面運動的右前引導(dǎo)軸承14–71、右后引導(dǎo)軸承14–72。導(dǎo)向支座組件14類似一個沿下支板16–3上表面順著前導(dǎo)向側(cè)板16–2和后導(dǎo)向側(cè)板16–4滑動的小車。切槽電機(jī)支撐軸4穿過前連接板14–2和后連接板14–5之間。

立套組件13包括滑動套裝在切槽電機(jī)支撐軸4上的立套13–1；在切槽電機(jī)支撐軸4圓柱表面開有一條軸向布置的鍵槽，鍵槽安裝有導(dǎo)向鍵12；立套13–1上設(shè)有用于連接立套13–1和導(dǎo)向鍵12的拾電切環(huán)13–5；立套13–1上端位于導(dǎo)向支座組件14中前連接板14–2和后連接板14–5之間，前連接板14–2和后連接板14–5分別通過前連接銷軸14–1、后連接銷軸14–6與立套13–1上端鉸接；在立套13–1上端可轉(zhuǎn)動安裝有前后導(dǎo)向軸承13-2，前后導(dǎo)向軸承13-2軸線與切槽電機(jī)支撐軸4軸線重合；前后導(dǎo)向軸承13-2通過上彈性擋圈13–3、下彈性擋圈13–4定位在立套13–1上。其中，前后導(dǎo)向軸承13–2或者與前導(dǎo)向側(cè)板16–2接觸組成相對滾動關(guān)系，或者與后導(dǎo)向側(cè)板16–4接觸組成相對滾動關(guān)系，這取決于相對運動的方向。

立套13–1下端通過下螺栓10、下螺母11固定連接切槽電機(jī)9，切槽電機(jī)9下端輸出軸通過切刀連接鍵8連接切刀7。

使用方法：使用時，將主支撐軸安裝在25馬力左右的拖拉機(jī)前部，由拖拉機(jī)的柴油機(jī)提供電力，帶動一臺切槽電機(jī)，切槽電機(jī)轉(zhuǎn)速為600r/min，一臺軌跡生成電機(jī)，軌跡生成電機(jī)轉(zhuǎn)速為5r/min。修剪器位于帶修剪單簇灌木頂部。

軌跡生成電機(jī)帶動曲柄支撐軸轉(zhuǎn)動，曲柄支撐軸帶動曲柄部件繞曲柄支撐軸軸線轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動行星輪沿著內(nèi)齒輪自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，行星輪上的切槽電機(jī)支撐軸的運動軌跡是具有五個弧形角的曲邊正五角星；切槽電機(jī)支撐軸運動時，前后導(dǎo)向軸承推動圓弧導(dǎo)向組件轉(zhuǎn)動，進(jìn)而改變導(dǎo)向支座組件在圓弧導(dǎo)向組件上位置，進(jìn)而立套的高度變化，最終帶動切刀形成一個球形的曲邊正五角星的運動軌跡。