一种悬挂式割胶装置及机械化割胶方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及天然橡胶采收机械技术领域，尤其是涉及一种悬挂式割胶装置及机械化割胶方法。该装置包括抱树装置、螺旋成形导向装置和滑座(12)。该装置采用悬挂于树干上的螺旋成形导向槽，利用沿螺旋成形导向槽运动的滑座(12)携带割胶刀具，操作者只需要拉动滑座即能实现割胶作业；该方法借助螺旋成形导向槽限制滑座的运动，实现割胶轨迹要求的三维空间螺旋曲线；同时该方法简化了传统的割胶轨迹，将传统手工割胶的三段带拐点的轨迹简化为一段连续圆滑的轨迹；并将下刀、行刀与收刀融为一体，改善了机械割胶的作业平顺性。

A suspension type tapping device and mechanical tapping method

The present invention relates to the technical field of natural rubber harvesting machinery, especially relates to a suspension type tapping device and mechanical tapping method. The device comprises a tree holding device, a spiral forming guiding device and a sliding seat (12). The device adopts the spiral hanging on the trunk forming guide groove, using slide forming motion guide groove along the screw (12) with tapping tool, the operator only need to pull the sliding seat can be realized by means of tapping operations; the spiral forming guide groove to limit the motion of the slider, the tapping of three-dimensional space spiral curve trajectory at the same time; this method simplifies the traditional tapping trajectory, three segments with the inflection point of the trajectory of traditional manual tapping is simplified as a continuous smooth trajectory; and under the knife, knife and knife with improved mechanical tapping operation comfort.

【技术实现步骤摘要】
一种悬挂式割胶装置及机械化割胶方法
本专利技术涉及天然橡胶采收机械
，尤其是涉及一种悬挂式割胶装置及机械化割胶方法。
技术介绍
目前，获取天然橡胶的唯一方法是割胶，割胶直接决定天然橡胶的产量，是天然橡胶生产中的关键环节。而割胶劳动投入大、技术要求高。长久以来，割胶工具和割胶方式仍然沿袭传统的人工推刀或拉刀的形式，大量的胶工投入已经使橡胶生产发展到达瓶颈，机械化割胶势在必行。通过合理的机械设计，使割胶的效果更好、产量更高，并降低对胶工的技术要求，对天然橡胶产业具有重要意义。近些年来，便携式割胶刀以及全自动割胶机的设想和产品陆续出现。便携式割胶刀大多采用电机带动刀片，并辅以限位装置控制割胶深度和耗皮量，在一定程度上能够降低胶工的劳动强度，但是仍未能改变胶工在割胶操作中需要时刻保持精神高度集中，眼睛紧盯割面，身体紧随刀具而动的现状。全自动割胶机大多还停留在设想阶段，主要原因是制造和维护成本过高，并且割胶效果不佳，很难满足对生产成本极为敏感的天然橡胶产业。综合便携式割胶刀和全自动割胶机的特点，有必要研发一种进一步降低胶工技术难度，但不过分依赖自动化的机械化割胶装置。同时，割胶作业的实际工作情况决定了全自动割胶机需要适应户外作业，而露天工作对全自动割胶机的要求极为严苛。全自动割胶机的所有部件需经过防水、防晒、防风化、防锈蚀处理，并且要适应橡胶树干仍处在生长之中，需要便于适时调节，而且还要定期维护以保证全自动割胶机的可靠工作，这些无疑都增加了全自动割胶机的制造和维护成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种悬挂式割胶装置，实现利用沿螺旋成形导向槽运动的滑座携带割胶刀具，操作者只需要拉动滑座即能实现割胶作业。本专利技术的另一目的是提供一种机械化割胶方法，借助螺旋成形导向槽限制滑座的运动，实现割胶轨迹要求的三维空间螺旋曲线，同时，滑座与螺旋成形导向槽接触的地方均设计为滚动摩擦，并且成对配置，在减少摩擦力的同时又能有效防止滑座不必要的运动。本专利技术解决技术问题所采用的方案是：一种悬挂式割胶装置，该装置包括抱树装置、螺旋成形导向装置和滑座12。其中，抱树装置包括框架11、蹄脚1、第一旋钮2、抱箍7和压板9。所述框架11为一柱型结构，上下两端为框架板101；所述框架板101为“U”形。上下两端的两框架板101之间通过第一支撑板102和第二支撑板103固定连接；其中，分别连接上下两端的两框架板101的相应端部的为第一支撑板102，连接上下两端的两框架板101的中间部的为第二支撑板103。框架板101两端部设有第一连接板104，框架板101中间部设有第二连接板105；第一连接板104和第二连接板105的侧面分别设有孔。蹄脚1与树干16接近的一端为橡胶垫，另一端为螺柱，螺柱上沿水平方向设有第一旋钮2。蹄脚1分别穿过框架11上第一连接板104以及第二连接板105中间侧面的孔并固定。抱箍7为“U”形，包括相互平行的第一臂和第二臂以及连接所述第一臂和第二臂的连接臂。抱箍7的第一臂或第二臂穿过框架11的第一侧的第一连接板104的孔，与第一连接板104可转动地连接。抱箍7的第一臂或第二臂中的另一臂自由地位于框架11第二侧。所述框架11的第一侧和第二侧相对于树干16对称。压板9在所述抱箍7的连接臂对侧并与其平行，与抱箍7的第一臂和第二臂可拆卸地连接。所述抱箍7每两个为一组，每组的两个抱箍7对向布置。所述抱箍7为两组，分别设置于螺旋成形导向板5的上方和下方。螺旋成形导向装置包括光杠支撑座3、空心光杠4、螺旋成形导向板5、左连接块6、丝杠10、右连接块13、丝杠轴承座14和第二旋钮15。所述螺旋成形导向板5为半圆弧板，螺旋成形导向板5上端面水平，下端面为螺旋面；在螺旋成形导向板5上设有螺旋成形导向槽，所述螺旋成形导向槽与螺旋成形导向板5下端面的螺旋面一致。螺旋成形导向板5下端面的螺旋面的螺旋升角为γ，由下式确定：其中，D1为螺旋成形导向板5的内径；D2为树干16的外径；θ为割线螺旋升角，其大小为25°～30°。空心光杠4设置于框架11左侧的第一支撑板102内侧，丝杠10设置于框架11右侧的第一支撑板102内侧。空心光杆4上下两端分别通过光杠支撑座3安装于框架板101上，丝杠10上下两端分别穿过丝杆轴承座14、框架板101，并通过丝杆轴承座14固定于框架板101上。丝杠10上下两端沿竖直方向分别安装第二旋钮15。滑座12包括滚轮轴202、内压板205、第一万向球206、外压板207、伸缩轴209和无内圈轴承210。内压板205和外压板207均为四边形结构，彼此对应布置，两者相对的表面的四角分别设有第一万向球206。滚轮轴202设置于内压板205和外压板207之间，相对于伸缩轴209对称布置。内压板205上设置键轴孔，外压板207上设置轴孔；所述键轴孔和轴孔的位置相互对应。内压板205和外压板207之间对应的滚轮轴202上安装有无内圈轴承210。所述无内圈轴承210与螺旋成形导向板5上的螺旋成形导向槽间隙配合，内压板205和外压板207之间的第一万向球206分别紧贴螺旋成形导向板5的内壁和外壁，使得滑座12能够顺着螺旋成形导向槽运动。伸缩轴209包括刀片201、轴体302、平键204、刀具安装板301、弹簧203、和第二万向球303。刀具安装板301为“L”形结构，包括第一连接面和第二连接面；所述第一连接面内侧与轴体302前端固接。所述第一连接面还设有槽。刀具安装板301第一连接面外侧与轴体302前端对应的位置安装有第二万向球303。刀片201包括切割端和固定端。所述固定端穿过刀具安装板301第一连接面上的槽与其第二连接面固定连接。所述轴体302包括前端和后端，轴体302靠近前端设置有弹簧203，弹簧203套于轴体302和平键204外部。所述轴体302侧面靠近轴体302前端设有用于安装平键204的键槽；所述轴体302后端依次穿过内压板205上的键轴孔和外压板207的轴孔。弹簧203位于内压板205与刀具安装板301第一连接面之间，弹簧203的前端抵靠在刀具安装板301的第一连接面，后端抵靠在内压板205外侧。伸缩轴209与内压板205和外压板207滑动连接。所述刀片201切割端与水平面间的夹角大小与螺旋升角γ相等。所述第一支撑板102优选为“L”形，具有内部空间。第二支撑板103为“U”形；第一连接板104和第二连接板105为“U”形。所述螺旋成形导向板5左右两端分别设有连接孔；左连接块6和右连接块13分别包括固定部与连接臂，固定部设有通孔。所述空心光杠4和丝杠10上分别穿过左连接块6和右连接块13固定部上的通孔；左连接块6和右连接块13的连接臂上设有螺栓孔，连接臂位于螺旋成形导向板5的端部两侧，螺栓螺母穿过左连接块6和右连接块13的连接臂上的螺栓孔及螺旋成形导向板5的连接孔，使左连接块6和右连接块13与螺旋成形导向板5固定。所述右连接块13固定部上的通孔内壁为螺纹结构，并与丝杠10的螺纹相匹配。所述抱箍7外侧还包裹有橡胶管8。所述外压板207外部安装有拉手208。所述丝杠10的螺纹类型为T型螺纹。所述滚轮轴202的个数为两个。一种使用悬挂式割胶装置的机械化割胶方法，该方法包括如下步骤：a)确定割胶简化轨迹：简化轨迹40本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种悬挂式割胶装置，其特征在于：该装置包括抱树装置、螺旋成形导向装置和滑座(12)；其中，抱树装置包括框架(11)、蹄脚(1)、第一旋钮(2)、抱箍(7)和压板(9)；所述框架(11)为一柱型结构，上下两端为框架板(101)；所述框架板(101)为“U”形；上下两端的两框架板(101)之间通过第一支撑板(102)和第二支撑板(103)固定连接；其中，分别连接上下两端的两框架板(101)的相应端部的为第一支撑板(102)，连接上下两端的两框架板(101)的中间部的为第二支撑板(103)；框架板(101)两端部设有第一连接板(104)，框架板(101)中间部设有第二连接板(105)；第一连接板(104)和第二连接板(105)的侧面分别设有孔；蹄脚(1)与树干(16)接近的一端为橡胶垫，另一端为螺柱，螺柱上沿水平方向设有第一旋钮(2)；蹄脚(1)分别穿过框架(11)上第一连接板(104)以及第二连接板(105)中间侧面的孔并固定；抱箍(7)为“U”形，包括相互平行的第一臂和第二臂以及连接所述第一臂和第二臂的连接臂；抱箍(7)的第一臂或第二臂穿过框架(11)的第一侧的第一连接板(104)的孔，与第一连接板(104)可转动地连接；抱箍(7)的第一臂或第二臂中的另一臂自由地位于框架(11)第二侧；所述框架(11)的第一侧和第二侧相对于树干(16)对称；压板(9)在所述抱箍(7)的连接臂对侧并与其平行，与抱箍(7)的第一臂和第二臂可拆卸地连接；所述抱箍(7)每两个为一组，每组的两个抱箍(7)对向布置；所述抱箍(7)为两组，分别设置于螺旋成形导向板(5)的上方和下方；螺旋成形导向装置包括光杠支撑座(3)、空心光杠(4)、螺旋成形导向板(5)、左连接块(6)、丝杠(10)、右连接块(13)、丝杠轴承座(14)和第二旋钮(15)；所述螺旋成形导向板(5)为半圆弧板，螺旋成形导向板(5)上端面水平，下端面为螺旋面；在螺旋成形导向板(5)上设有螺旋成形导向槽，所述螺旋成形导向槽与螺旋成形导向板(5)下端面的螺旋面一致；螺旋成形导向板(5)下端面的螺旋面的螺旋升角为γ，由下式确定：...

【技术特征摘要】
1.一种悬挂式割胶装置，其特征在于：该装置包括抱树装置、螺旋成形导向装置和滑座(12)；其中，抱树装置包括框架(11)、蹄脚(1)、第一旋钮(2)、抱箍(7)和压板(9)；所述框架(11)为一柱型结构，上下两端为框架板(101)；所述框架板(101)为“U”形；上下两端的两框架板(101)之间通过第一支撑板(102)和第二支撑板(103)固定连接；其中，分别连接上下两端的两框架板(101)的相应端部的为第一支撑板(102)，连接上下两端的两框架板(101)的中间部的为第二支撑板(103)；框架板(101)两端部设有第一连接板(104)，框架板(101)中间部设有第二连接板(105)；第一连接板(104)和第二连接板(105)的侧面分别设有孔；蹄脚(1)与树干(16)接近的一端为橡胶垫，另一端为螺柱，螺柱上沿水平方向设有第一旋钮(2)；蹄脚(1)分别穿过框架(11)上第一连接板(104)以及第二连接板(105)中间侧面的孔并固定；抱箍(7)为“U”形，包括相互平行的第一臂和第二臂以及连接所述第一臂和第二臂的连接臂；抱箍(7)的第一臂或第二臂穿过框架(11)的第一侧的第一连接板(104)的孔，与第一连接板(104)可转动地连接；抱箍(7)的第一臂或第二臂中的另一臂自由地位于框架(11)第二侧；所述框架(11)的第一侧和第二侧相对于树干(16)对称；压板(9)在所述抱箍(7)的连接臂对侧并与其平行，与抱箍(7)的第一臂和第二臂可拆卸地连接；所述抱箍(7)每两个为一组，每组的两个抱箍(7)对向布置；所述抱箍(7)为两组，分别设置于螺旋成形导向板(5)的上方和下方；螺旋成形导向装置包括光杠支撑座(3)、空心光杠(4)、螺旋成形导向板(5)、左连接块(6)、丝杠(10)、右连接块(13)、丝杠轴承座(14)和第二旋钮(15)；所述螺旋成形导向板(5)为半圆弧板，螺旋成形导向板(5)上端面水平，下端面为螺旋面；在螺旋成形导向板(5)上设有螺旋成形导向槽，所述螺旋成形导向槽与螺旋成形导向板(5)下端面的螺旋面一致；螺旋成形导向板(5)下端面的螺旋面的螺旋升角为γ，由下式确定：其中，D1为螺旋成形导向板(5)的内径；D2为树干(16)的外径；θ为割线螺旋升角，其大小为25°～30°；空心光杠(4)设置于框架(11)左侧的第一支撑板(102)内侧，丝杠(10)设置于框架(11)右侧的第一支撑板(102)内侧；空心光杆(4)上下两端分别通过光杠支撑座(3)安装于框架板(101)上，丝杠(10)上下两端分别穿过丝杆轴承座(14)、框架板(101)，并通过丝杆轴承座(14)固定于框架板(101)上；丝杠(10)上下两端沿竖直方向分别安装第二旋钮(15)；滑座(12)包括滚轮轴(202)、内压板(205)、第一万向球(206)、外压板(207)、伸缩轴(209)和无内圈轴承(210)；内压板(205)和外压板(207)均为四边形结构，彼此对应布置，两者相对的表面的四角分别设有第一万向球(206)；滚轮轴(202)设置于内压板(205)和外压板(207)之间，相对于伸缩轴(209)对称布置；内压板(205)上设置键轴孔，外压板(207)上设置轴孔；所述键轴孔和轴孔的位置相互对应；内压板(205)和外压板(207)之间对应的滚轮轴(202)上安装有无内圈轴承(210)；所述无内圈轴承(210)与螺旋成形导向板(5)上的螺旋成形导向槽间隙配合，内压板(205)和外压板(207)之间的第一万向球(206)分别紧贴螺旋成形导向板(5)的内壁和外壁，使得滑座(12)能够顺着螺旋成形导向槽运动；伸缩轴(209)包括刀片(201)、轴体(302)、平键(204)、刀具安装板(301)、弹簧(203)、和第二万向球(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊雄，张顺路，王大帅，盛希宇，李德程，沈阔，张春龙，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11