自动避让式剪草机及剪草方法技术

本发明专利技术公开了一种自动避让式剪草机及剪草方法，包括底盘钢架、驾驶操作台、动力装置、液压系统和安装在底盘钢架前端的剪草工作头；剪草工作头包括连接支板和活动安装在连接支板上的刀排组件，刀排组件包括主刀排组件、左刀排组件、右刀排组件。当避障圆钢碰到障碍物时，触发压力开关，使得与该压力开关相连接的伸缩液压缸收缩，从而拉动与该伸缩液压缸相连的左刀排组件和/或右刀排组件，本发明专利技术中，左右刀排组件遇到障碍物能完成自动避障动作，自动避开障碍物，当遇到特殊地形时，整个刀排组件还能上下移动和垂直旋转，两端的刀排组件能上下转动，从而大大减少了复杂地形对割草的影响。

Auto-avoidance lawn mower and its mowing method

The invention discloses an automatic avoidance lawn-cutting machine and a lawn-cutting method, which comprises a chassis steel frame, a driving manipulator, a power device, a hydraulic system and a lawn-cutting head installed at the front end of the chassis steel frame; a lawn-cutting head comprises a knife-row component connected with a supporting plate and a knife-row component movably installed on the connecting supporting plate, and a knife-row component comprises a main knife-row group. Parts, left knife row assembly, right knife row assembly. When obstacle-avoiding round steel meets obstacle, trigger pressure switch to shrink the telescopic hydraulic cylinder connected with the pressure switch, thereby pulling the left knife row assembly and/or the right knife row assembly connected with the telescopic hydraulic cylinder. In the present invention, the left and right knife row assembly can complete automatic obstacle-avoiding action and avoid obstacle automatically when it meets obstacle. When encountering special terrain, the whole knife row assembly can move up and down and rotate vertically, and the knife row components at both ends can rotate up and down, thus greatly reducing the impact of complex terrain on mowing.

【技术实现步骤摘要】
自动避让式剪草机及剪草方法
本专利技术涉及剪草机

技术介绍
经济林地经常需要剪草，采用机械剪草。采用机械进行剪草时，常常会遇到障碍物或各种不平的地形，现有技术中的剪草设备还不能适应各种不同地形条件，遇到不平的地形状况时，剪草机工作较为很难。现有剪草设备也不能有效地避让障碍物，现有剪草机在刀片部分遇到障碍物时，往往采用人工避让方式，不能及时发现，不能自动避让或其自动避让效果不好，有时甚至损坏了设备，因此存在对剪草设备造成损害的危险，有待进一步改进。现有技术中，申请号为CN201710254365.0的专利技术专利申请公开了一种果园避障割草机，包括机架，机架上设有推拉油缸，推拉油缸控制割刀移动，本割草机具有变路径功能的割草机，用液压缸控制实现割草机割刀左右移动，自动控制其油缸的伸缩控制精度高，可以完成割刀的避障。申请号为CN201710813466.7的专利技术公开了一种山地果园割草机割刀的避障装置，包括机架、超声波传感器、红外传感器和数据处理器；机架的前端设置有车轮，机架的末端设置有扶手，机架上活动设置有花键轴，花键轴顶部安装有皮带轮，花键轴底部通过锁母连接有刀盘座，机架通过支吊架连接有刀盘护罩，刀盘护罩内侧设置有刀盘，刀盘上安装有割刀，刀盘护罩上设置有电动缸，电动缸带动刀盘护罩上下移动，实现刀盘座与刀盘的选择性接触，机架上还设置有自动升降机构；超声波传感器和红外传感器与数据处理器通讯连接，数据处理器控制自动升降机构进行动作。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种自动避让式剪草机及剪草方法，在刀排组件遇到障碍物时能自动避开障碍物。本专利技术的技术方案是：一种自动避让式剪草机，包括底盘钢架、驾驶操作台、动力装置、液压系统、减速齿轮箱、升降油缸和安装在底盘钢架前端的剪草工作头；底盘钢架上安装有履带，履带连接动力装置；所述驾驶操作台、动力装置、液压系统、减速齿轮箱、升降油缸均安装在底盘钢架上；剪草工作头包括连接支板和活动安装在连接支板上的刀排组件，连接支板通过升降油缸连接液压系统，刀排组件通过减速齿轮箱连接动力装置；刀排组件包括主刀排组件、左刀排组件、右刀排组件，左刀排组件和右刀排组件分别铰接在主刀排组件的左端和右端；连接支板活动安装在底盘钢架前端，主刀排组件与连接支板活动连接。左刀排组件和右刀排组件的前面分别连接有左避障圆钢和右避障圆钢；主刀排组件的左端和右端分别安装有左伸缩液压缸和右伸缩液压缸，左伸缩液压缸的左端连接左刀排组件，右伸缩液压缸的右端连接右刀排组件，左避障圆钢和右避障圆钢的前端分别安装有左压力开关和右压力开关，左伸缩液压缸和右伸缩液压缸分别通过左压力开关和右压力开关连接液压系统；当避障圆钢碰到障碍物时，触发压力开关，使得与该压力开关相连接的伸缩液压缸收缩，从而拉动与该伸缩液压缸相连的左刀排组件和/或右刀排组件，当剪草工作头越过障碍物后，伸缩液压缸伸开，与该伸缩液压缸相连的左刀排组件和/或右刀排组件回到初始位置。主刀排组件通过转动铰链一安装在连接支板上，主刀排组件能绕转动铰链一垂直旋转。左刀排组件和右刀排组件分别通过转动铰链二和转动铰链三连接主刀排组件，左刀排组件能绕转动铰链二前后转动，右刀排组件能绕转动铰链三前后转动。驾驶操纵台上设有用于控制履带行走的行走齿轮箱，履带通过履带驱动轮、行走齿轮箱连接动力装置。所述的自动避让式剪草机还包括离合器，离合器安装在减速齿轮箱上，刀排组件通过离合器、减速齿轮箱连接动力装置。液压系统包括油泵，油泵连接升降油缸，升降油缸与连接支板相连接，连接支板活动安装在底盘钢架前端且能上下移动，工作时，油泵能驱动升降油缸控制连接支板连同刀排组件一起升降。一种自动避让式剪草方法，剪草工作头设置刀排组件，刀排组件包括依次铰接的左刀排组件、主刀排组件、右刀排组件；通过在刀排组件上安装伸缩装置，使左刀排组件和/或右刀排组件能前后转动；在左刀排组件和右刀排组件前面各连接一个前端带有压力开关的避障圆钢，通过压力开关控制伸缩装置的伸缩，当避障圆钢碰到障碍物时，触发压力开关，使得伸缩装置收缩，从而拉动与该伸缩液压缸相连的左刀排组件和/或右刀排组件后退避开障碍物，当刀排组件越过障碍物后，伸缩液压缸动作，与该伸缩液压缸相连的左刀排组件和/或右刀排组件回到初始位置，完成避障动作。设置移动机构使剪草工作头的刀排组件能上下移动，通过采用铰链使刀排组件能垂直旋转，左刀排组件、右刀排组件均通过转动铰链连接主刀排组件；当剪草工作头左右两端路面不平时，刀排组件能整体升降、旋转，完成防地形动作。采用上述自动避让式剪草机进行剪草。本专利技术中，左右刀排组件遇到障碍物能完成自动避障动作，剪草工作头遇到不平地面可以完成防地形动作自动上下浮动。在刀排组件遇到障碍物时，能通过伸缩液压缸拉动与该伸缩液压缸相连的左刀排组件和/或右刀排组件，自动避开障碍物，且当剪草工作头越过障碍物后，该刀排组件能自动回到初始位置。当遇到特殊地形时，整个刀排组件还能上下移动和垂直旋转，两端的刀排组件能前后转动，从而大大减少了地面不平的复杂地形对割草的影响。采用本专利技术，可在宽达三米的剪草工作范围内，自动避障，防地形，剪草工作头可以上下升降。附图说明图1是自动避让式除草机的立体结构示意图；图2是剪草工作头的刀排组件结构示意图；图3是剪草工作头水平避障动作示意图；图4是剪草工作头防地形动作示意图（刀排组件整体垂直旋转）；图5是剪草工作头防地形动作示意图（左刀排组件和右刀排组件水平转动后退避障）；附图标记说明：1、左刀排组件2、右刀排组件3、剪草工作头4、减速齿轮箱5、连接支板6、主刀排组件7、动力装置8、驾驶操纵台9、液压系统10、离合器11、底盘钢架12、升降油缸13、转动铰链三14、伸缩液压缸15、避障圆钢16、压力开关。具体实施方式请参考图1至图3，自动避让式剪草机包括底盘钢架11、动力装置7、驾驶操纵台8、液压系统9、剪草工作头3；底盘钢架上安装动力装置、驾驶操纵台、液压系统、剪草工作头。底盘钢架上还安装有履带。动力装置驱动底盘钢架上的履带在地面上移动。底盘钢架行驶的操作手柄装在驾驶操作台上，剪草工作头安装在底盘钢架前端。剪草工作头包括连接支板5和活动安装在连接支板上的刀排组件，刀排组件包括主刀排组件6、左刀排组件1、右刀排组件2，左刀排组件和右刀排组件分别铰接在主刀排组件的左端和右端；连接支板活动安装在底盘钢架前端，主刀排组件与连接支板活动连接。为了方便操作，将所有操控开关、手柄、按键、操纵杆等都集中设置到驾驶操作台上，并可加设自动控制系统。驾驶操纵台上设有用于控制履带行走的行走齿轮箱，减速齿轮箱上安装有离合器10，动力装置的柴油机连接离合器，离合器连接减速齿轮箱，减速齿轮箱连接滚子链，滚子链通过铰链连接刀排组件。动力装置7将动力传递给驾驶操纵台8上的行走齿轮箱和离合器10，离合器将动力传递到减速齿轮箱4，再通过滚子链传到主刀排组件6、左刀排组件1和右刀排组件2。液压系统的油泵驱动升降油缸12控制刀排组件的升降。如图2所示，主刀排组件6通过转动铰链与左刀排组件1和右刀排组件2连接，并通过转动铰链将动力传递到左刀排组件1和右刀排组件2，左刀排组件1和右刀排组件2的前面均安装有避障圆钢15（包括左避障圆钢和右避障圆钢），避障圆钢15前端均安本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动避让式剪草机，包括底盘钢架、驾驶操作台、动力装置，底盘钢架上安装有履带，履带连接动力装置；其特征是，还包括液压系统、减速齿轮箱、升降油缸和安装在底盘钢架前端的剪草工作头；所述驾驶操作台、动力装置、液压系统、减速齿轮箱、升降油缸均安装在底盘钢架上；剪草工作头包括连接支板和活动安装在连接支板上的刀排组件，连接支板通过升降油缸连接液压系统，刀排组件通过减速齿轮箱连接动力装置；刀排组件包括主刀排组件、左刀排组件、右刀排组件，左刀排组件和右刀排组件分别铰接在主刀排组件的左端和右端；连接支板活动安装在底盘钢架前端，主刀排组件与连接支板活动连接。

【技术特征摘要】
1.一种自动避让式剪草机，包括底盘钢架、驾驶操作台、动力装置，底盘钢架上安装有履带，履带连接动力装置；其特征是，还包括液压系统、减速齿轮箱、升降油缸和安装在底盘钢架前端的剪草工作头；所述驾驶操作台、动力装置、液压系统、减速齿轮箱、升降油缸均安装在底盘钢架上；剪草工作头包括连接支板和活动安装在连接支板上的刀排组件，连接支板通过升降油缸连接液压系统，刀排组件通过减速齿轮箱连接动力装置；刀排组件包括主刀排组件、左刀排组件、右刀排组件，左刀排组件和右刀排组件分别铰接在主刀排组件的左端和右端；连接支板活动安装在底盘钢架前端，主刀排组件与连接支板活动连接。2.根据权利要求1所述的自动避让式剪草机，其特征是，左刀排组件和右刀排组件的前面分别连接有左避障圆钢和右避障圆钢；主刀排组件的左端和右端分别安装有左伸缩液压缸和右伸缩液压缸，左伸缩液压缸的左端连接左刀排组件，右伸缩液压缸的右端连接右刀排组件，左避障圆钢和右避障圆钢的前端分别安装有左压力开关和右压力开关，左伸缩液压缸和右伸缩液压缸分别通过左压力开关和右压力开关连接液压系统；当避障圆钢碰到障碍物时，触发压力开关，使得与该压力开关相连接的伸缩液压缸收缩，从而拉动与该伸缩液压缸相连的左刀排组件和/或右刀排组件避开障碍物，当剪草工作头越过障碍物后，伸缩液压缸伸开，与该伸缩液压缸相连的左刀排组件和/或右刀排组件回到初始位置。3.根据权利要求1所述的自动避让式剪草机，其特征是，主刀排组件通过转动铰链一安装在连接支板上，主刀排组件能绕转动铰链一垂直旋转。4.根据权利要求1所述的自动避让式剪草机，其特征是，左刀排组件和右刀排组件分别通过转动铰链二和转动铰链三连接主刀排组件，左刀排组件能绕转动铰链二...

【专利技术属性】
技术研发人员：许世斌，汤刚车，王恩民，王昌云，李超，杨蹈宇，李立君，高自成，廖凯，闵淑辉，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43