專利名稱：伐木歸堆機的制作方法
技術領域：
伐木歸堆機
技術領域：
本實用新型涉及一種林木采伐設備，尤其涉及一種可一次性完成伐木與歸堆的林 木作業設備。
背景技術：
目前，我國用材林主要為人工林。南方地區人工林的輪伐期較短，在廣東、廣西、 海南等省份廣為種植的桉樹人工林的輪伐期為5-7年，湛江地區有的縮短至3年。我國的 林木采伐機械化程度較低，主要采用的工具是斧、手工鋸、油鋸等，這種林木收獲方式費時、 費工，不但體力勞動繁重，而且效率低、成本高，尤其是存在安全生產隱患。因此，提供一種 自走式的林木伐木歸堆的機器，將大幅度提高林木采伐工作的效率，作業者也可以在安全、 舒適的駕駛室內就可以進行伐木與歸堆的工作。隨著我國森林工程裝備整體技術水平的提 升，林業逐步實現機械化采伐，自走式伐木機將成為伐木作業的重要工具，而適應我國國情 的類似于伐木歸堆機或其他形式的聯合伐木機將成為林木采伐的主力。
發明內容針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種集伐木、歸堆等作業功能于一體、可 以在林地進行安全高效、節省人力、快速進行林木采伐作業的伐木歸堆機。為實現上述目的，本實用新型所采取的技術方案如下一種伐木歸堆機，包括工作裝置、底盤總成、駕駛室、動力系統、液壓系統及相應的 控制系統，駕駛室、動力系統及液壓系統布置在底盤總成上，工作裝置在底盤總成的前端， 動力系統輸出動力經底盤的傳動裝置驅動底盤上設置的車輪，液壓系統通過管路連接并驅 動工作裝置，控制系統布置于駕駛室并通過管線分別與各個系統連接。所述的工作裝置包括收割頭組合系統、動臂、三角形連桿、搖臂、動臂油缸、搖臂油 缸，動臂一端連接在底盤總成的前端，另一端和收割頭組合系統連接，動臂油缸一端連接在 底盤總成的前端，另一端連接在動臂的中部，搖臂一端連接在動臂的中部偏上位置，一端與 三角形連桿相連，三角形連桿的另一端與收割頭組合系統連接，搖臂油缸一端連接在底盤 總成的前端，另一端連接在搖臂上。動臂、動臂油缸、搖臂、搖臂油缸、底盤總成、三角形連桿及收割頭組合系統之間相 互的連接采用鉸接式。所述的收割頭組合系統包括鋸盤、收割頭框架、鋸盤固定裝置、變量柱塞馬達、下 關節式抓具組合和上抓具組合，鋸盤通過鋸盤固定裝置固定在收割頭框架的下端，上抓具 組合固定在收割頭框架上端，下關節式抓具組合位于上抓具組合下面并固定在收割頭框架 上。所述的上抓具組合包括右上抓具、左上抓具、上抓具連桿和上抓具油缸，右上抓具 與上抓具油缸連接在一起，左上抓具通過上抓具連桿與右上抓具連接，通過上抓具油缸的 伸縮可控制右上抓具與左上抓具同時打開與閉合。
3[0010]所述的下關節式抓具組合包括下抓具油缸、下抓具連桿、左下關節式抓具組合和 右下關節式抓具組合，右下關節式抓具組合與下抓具油缸連接，左下關節式抓具組合通過 下抓具連桿與右下關節式抓具組合連接，通過下抓具油缸的伸縮可控制左下關節式抓具組 合和右下關節式抓具組合同時打開與閉合。所述的右下關節式抓具組合包括右下關節式抓具I和右下關節式抓具II，二者通 過銷軸I連接在一起，左下關節式抓具組合包括左下關節式抓具I和左下關節式抓具II，二 者通過銷軸II連接在一起。所述的底盤總成包括車架和驅動橋，車架包括前車架和后車架，二者之間的連接 為鉸接式，由轉向油缸控制的折腰式轉向結構，驅動橋包括前驅動橋和后驅動橋，動力由發 動機傳遞到液力變矩器，再經過萬向聯軸器傳遞到變速箱，通過變速箱，動力分別傳遞到前 驅動橋和后驅動橋驅動車輪行走。駕駛室中布置有空調系統，為操作人員提供舒適的工作環境。駕駛室布置有照明裝置，在光線較暗的情況下提供照明，便于夜間行車。本實用新型由液壓驅動的動臂、三角形連桿及其上的收割頭組合系統互相配合， 利用液壓控制與自動控制的配合方式，使該伐木歸堆機實現了伐木與歸堆的工作，并且由 動力系統輸出動力經底盤的傳動裝置驅動底盤上設置的車輪，使伐木歸堆機具有速度快、 通過性較好、機動靈活、接地比壓小、對地表破壞力較小、便于林地翻耕的特點。該伐木歸堆 機非常適合于我國廣大南方地區底丘人工林地作業，單人在舒適的駕駛室內即可完成進行 伐木、歸堆的工作，具有安全可靠、工作效率高、節省人力等優點，符合我國森林工程技術裝 備發展的方向。
圖1為本實用新型主視結構示意參考圖。圖2為本實用新型工作裝置結構示意參考圖。圖3為本實用新型上抓具組合結構示意參考圖。圖4為本實用新型下關節式抓具組合結構示意參考圖。圖中，1為工作裝置、2為底盤總成、3為駕駛室、4為動力系統、5為鋸盤、6為收割 頭框架、7為鋸盤固定裝置、8為變量柱塞馬達、9為下關節式抓具組合、10為上抓具組合、11 為動臂、12為三角形連桿、13為搖臂、14為動臂油缸、15為搖臂油缸、16為右上抓具、17為 左上抓具、18為上抓具連桿、19為上抓具油缸、20為右下關節式抓具1、21為銷軸1、22為右 下關節式抓具Π、23為下抓具油缸、24為下抓具連桿、25為銷軸11、26為左下關節式抓具 1、27為左下關節式抓具II。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。如附圖1所示，一種伐木歸堆機，包括工作裝置1、底盤總成2、駕駛室3、動力系統 4、液壓系統及相應的控制系統，駕駛室3、動力系統4及相應的控制系統布置在底盤總成2 上，工作裝置1在底盤總成2的前端，動力系統4輸出動力經底盤的傳動裝置驅動底盤上設 置的車輪，液壓系統通過管路連接并驅動工作裝置1，控制系統布置于駕駛室3并通過管線分別與各個系統連接。駕駛室3布置有空調系統和照明裝置，空調系統為操作人員提供溫 度適宜、良好舒適的工作環境；照明裝置在光線較暗的情況下提供照明，便于夜間行車。底盤總成2包括車架與驅動橋，其中車架包括前車架和后車架，前車架和后車架 之間的連接為鉸接式，由轉向油缸控制的折腰式轉向結構。驅動橋包括前驅動橋和后驅動 橋兩部分。動力由發動機傳遞到液力變矩器，再經過萬向聯軸器，傳遞到變速箱，通過變速 箱，動力分別傳遞到前驅動橋、后驅動橋驅動車輪行走。如圖2所示，工作裝置1包括收割頭組合系統、動臂11、三角形連桿12、搖臂13、 動臂油缸14、搖臂油缸15，動臂11鉸接在前車架上，動臂11的升降和收割頭組合系統的翻 轉，都是通過相應的液壓油缸的運動實現的。收割頭組合系統包括鋸盤5、收割頭框架6、鋸 盤固定裝置7、變量柱塞馬達8、下關節式抓具組合9和上抓具組合10，鋸盤5通過鋸盤固定 裝置7固定在收割頭框架6的下端，上抓具組合10固定在收割頭框架6上端，下關節式抓 具組合9位于上抓具組合10下面并固定在收割頭框架6上。如附圖3所示，上抓具組合10包括右上抓具16、左上抓具17、上抓具連桿18和上 抓具油缸19，右上抓具16與上抓具油缸19連接在一起，左上抓具17通過上抓具連桿18與 右上抓具16連接，通過上抓具油缸19的伸縮可控制右上抓具16與左上抓具17同時打開 與閉合。如附圖4所示，下關節式抓具組合9包括下抓具油缸23、下抓具連桿24、左下關節 式抓具組合和右下關節式抓具組合，右下關節式抓具組合與下抓具油缸23連接，左下關節 式抓具組合通過下抓具連桿24與右下關節式抓具組合連接，通過下抓具油缸23的伸縮可 控制左下關節式抓具組合和右下關節式抓具組合同時打開與閉合。右下關節式抓具組合包 括右下關節式抓具120和右下關節式抓具1122，二者通過銷軸121連接在一起，左下關節式 抓具組合包括左下關節式抓具126和左下關節式抓具1127，二者通過銷軸1125連接在一 起。底盤總成2采用液力機械傳動，由行駛系、轉向系、傳動系和制動系組成。動力傳 遞路線為作為動力系統4的柴油發動機先把動力傳遞到液力變矩器，再經過萬向聯軸器， 傳遞到變速箱。通過變速箱，動力分別傳遞到前驅動橋、后驅動橋驅動車輪行走。采用此種 傳動方式具有沖擊振動小、傳動件壽命高、隨外載自動調速、操作方便、省力等優點。車架包 括前車架和后車架，前車架和后車架之間的連接為鉸接式。轉向系采用裝載機常用的雙液 壓缸鉸接轉向系統。制動系采用氣頂液的制動方式，在四個車輪上都裝有盤式制動器，作業 時可實現作業要求和停止制動轉換，駕駛室上同時安裝有手動的駐車制動器。此種底盤形 式具有轉彎半徑小、速度快、機動靈活、作業效率高等優點。為完成伐木與歸堆的工作，主要是通過液壓系統及相應的控制系統操縱工作裝置 來完成的。如附圖1和2所示，動臂11的一端鉸鏈在前車架上，另一端和收割頭框架6鉸 接；動臂油缸14 一端鉸鏈在前車架上，另一端鉸接在動臂11的中部，隨著動臂油缸14的伸 縮，可控制動臂11與收割頭的提升與下降，也就控制了伐木時殘留樹樁的高低。搖臂13 — 端鉸鏈在動臂11的中部偏上位置，一端與三角形連桿12鉸接，三角形連桿12的另一頭與 收割頭框架6鉸鏈，搖臂油缸15 —端鉸接在前車架上，另一端鉸接在搖臂13上，隨著搖臂 油缸15的伸縮，可控制收割頭的前傾和后傾。在伐木歸堆時，通過液壓控制系統操縱動臂油缸14、搖臂油缸15，使其收割頭與地面的高度和傾角適中。如附圖2、3和4所示，伐第一棵樹之前，通過液壓控制系統操縱上 抓具油缸19、下抓具油缸23處于收縮狀態，左上抓具17、右上抓具16、左下關節式抓具組合 和右下關節式抓具組合都是處于打開狀態；伐第一棵樹的時候，左上抓具17、右上抓具16 合抱住砍伐的原木，當鋸盤鋸斷樹木后，左上抓具17、右上抓具16已經把原木抱住到鋸盤5 上面的收割頭框架6原木托板上，接著左下關節式抓具組合和右下關節式抓具組合同時閉 合合抱住已砍伐的原木。這樣，左上抓具17、右上抓具16同時打開，隨著伐木歸堆機的前 進，伐第二棵樹的時候，左上抓具17、右上抓具16和伐第一棵樹的時候動作一樣，合抱住砍 伐的原木，當鋸斷第二棵樹后，左上抓具17、右上抓具16已經把原木抱住到鋸盤5上面的收 割頭框架6原木托板上；當左下關節式抓具組合和右下關節式組合打開時，左下關節式抓 具126和右下關節式抓具120的一個或兩個同時會碰到第二棵原木，這個時候左下關節式 抓具126便會繞銷軸1125旋轉，右下關節式抓具120繞銷軸121旋轉；當左下關節式抓具 組合和右下關節式抓具組合完全打開時，左下關節式抓具126和右下關節式抓具120在彈 簧的預緊力下分別與左下關節式抓具1127、右下關節式抓具1122復位；然后左下關節式抓 具組合和右下關節式抓具組合同時閉合合抱住已砍伐的第一棵與第二棵原木；接著左上抓 具17、右上抓具16同時打開準備合抱第三棵樹木。以此類推，當砍伐集堆的樹木到合適的 數量后，提升動臂11，把原木運送到指定的位置，通過搖臂油缸15伸出，收割頭便會前傾， 同時打開上抓具組合10和下關節式抓具組合9，歸堆后的原木有序地掉落以地面，這樣便 可進行下一道造材工序。接著，伐木歸堆機便可進入下一個作業循環。
權利要求1.一種伐木歸堆機，包括底盤總成(2)、駕駛室(3)、動力系統(4)、液壓系統及相應的 控制系統，駕駛室(3)、動力系統(4)及液壓系統布置在底盤總成(2)上，其特征在于在底盤 總成(2)的前端有一工作裝置(1)，動力系統(4)輸出動力經底盤的傳動裝置驅動底盤上設 置的車輪，液壓系統通過管路連接并驅動工作裝置(1)，控制系統布置于駕駛室(3)并通過 管線分別與各個系統連接。
2.如權利要求1所述的伐木歸堆機，其特征在于所述的工作裝置(1)包括收割頭組合 系統、動臂(11)、三角形連桿(12)、搖臂(13)、動臂油缸(14)、搖臂油缸(15)，動臂(11) 一 端連接在底盤總成(2)的前端，另一端和收割頭組合系統連接，動臂油缸(14) 一端連接在 底盤總成(2)的前端，另一端連接在動臂(11)的中部，搖臂(13) —端連接在動臂(11)的 中部偏上位置，一端與三角形連桿(12)相連，三角形連桿(12)的另一端與收割頭組合系統 連接，搖臂油缸(15) —端連接在底盤總成(2)的前端，另一端連接在搖臂(13)上。
3.如權利要求2所述的伐木歸堆機，其特征在于動臂(11)、動臂油缸(14)、搖臂(13)、 搖臂油缸(15)、底盤總成(2)、三角形連桿(12)及收割頭組合系統之間相互的連接采用鉸 接式。
4.如權利要求2所述的伐木歸堆機，其特征在于所述的收割頭組合系統包括鋸盤(5)、 收割頭框架(6)、鋸盤固定裝置(7)、變量柱塞馬達(8)、下關節式抓具組合(9)和上抓具組 合(10)，鋸盤(5)通過鋸盤固定裝置(7)固定在收割頭框架(6)的下端，上抓具組合(10) 固定在收割頭框架(6)上端，下關節式抓具組合(9)位于上抓具組合(10)下面并固定在收 割頭框架(6)上。
5.如權利要求4所述的伐木歸堆機，其特征在于所述的上抓具組合(10)包括右上抓 具(16)、左上抓具(17)、上抓具連桿(18)和上抓具油缸(19)，右上抓具(16)與上抓具油缸 (19)連接在一起，左上抓具(17)通過上抓具連桿(18)與右上抓具(16)連接，通過上抓具 油缸(19)的伸縮可控制右上抓具(16)與左上抓具(17)同時打開與閉合。
6.如權利要求4或5所述的伐木歸堆機，其特征在于所述的下關節式抓具組合(9)包 括下抓具油缸(23)、下抓具連桿(24)、左下關節式抓具組合和右下關節式抓具組合，右下 關節式抓具組合與下抓具油缸(23)連接，左下關節式抓具組合通過下抓具連桿(24)與右 下關節式抓具組合連接，通過下抓具油缸(23)的伸縮可控制左下關節式抓具組合和右下 關節式抓具組合同時打開與閉合。
7.如權利要求6所述的伐木歸堆機，其特征在于所述的右下關節式抓具組合包括右下 關節式抓具1(20)和右下關節式抓具II (22)，二者通過銷軸1(21)連接在一起，左下關節 式抓具組合包括左下關節式抓具I (26)和左下關節式抓具II (27)，二者通過銷軸II (25)連 接在一起。
8.如權利要求1所述的伐木歸堆機，其特征在于所述的底盤總成(2)包括車架和驅動 橋，車架包括前車架和后車架，二者之間的連接為鉸接式，由轉向油缸控制的折腰式轉向結 構，驅動橋包括前驅動橋和后驅動橋，動力由發動機傳遞到液力變矩器，再經過萬向聯軸器 傳遞到變速箱，通過變速箱，動力分別傳遞到前驅動橋和后驅動橋驅動車輪行走。
9.如權利要求1所述的伐木歸堆機，其特征在于駕駛室(3)中布置有空調系統。
10.如權利要求9所述的伐木歸堆機，其特征在于駕駛室(3)布置有照明裝置。
專利摘要本實用新型涉及一種林木采伐設備，尤其涉及一種可一次性完成伐木與歸堆的林木作業設備。一種伐木歸堆機，包括工作裝置、底盤總成、駕駛室、動力系統、液壓系統及相應的控制系統，駕駛室、動力系統及相應的控制系統布置在底盤總成上，工作裝置在底盤總成的前端，動力系統輸出動力經底盤的傳動裝置驅動底盤上設置的車輪，液壓系統通過管路連接并驅動工作裝置，控制系統布置于駕駛室并通過管線分別與各個系統連接。本實用新型集伐木、歸堆等作業功能于一體，可以在林地進行安全高效、節省人力、快速進行林木采伐作業，具有安全可靠、工作效率高等優點，符合我國森林工程技術裝備發展的方向。
文檔編號A01G23/099GK201781826SQ2010201735
公開日2011年4月6日 申請日期2010年4月22日 優先權日2010年4月22日
發明者王廷華, 王金山, 王長升, 陳奕, 陳繼色, 黃龍超 申請人:王廷華, 王金山