專利名稱：一種用于農(nóng)林作物收獲的隔柵式鋸切方法及一種隔柵式鏈鋸采收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)林作物的采收、平茬技術(shù)領(lǐng)域，提供一種隔柵式鋸切方法，還提供一種隔柵式鏈鋸采收裝置。
背景技術(shù)：
在沙地、丘陵地帶生長著灌木、小喬木等豐富的林木資源。由于其生長地環(huán)境惡劣，采收任務(wù)繁重。尤其是灌木，大部分灌木生長在沙地，目前灌木的采收方法主要以人工收割為主，不僅工作效率低，勞動強度也很大，導(dǎo)致很多灌木林過季無法采收，其結(jié)果是，不僅浪費了大量的林木資源，使林場的火災(zāi)危險性增大，并且還可能使得這些灌木等植物的再生能力下降。 近年來，出現(xiàn)了一些用圓鋸片進行切割采收灌木的裝備，但由于此類采收裝備在工作時外露的刀具容易撞到沙石而損壞刀具和裝備，更為危險的是被高速旋轉(zhuǎn)的刀具打飛的沙石或脫落的鋸齒會傷害到作業(yè)人員，并且在灌木的采收平茬過程中有些灌木的直徑較大超出鋸片的切割能力范圍，鋸片在切割時會卡在灌木中或者灌木直接將鋸片撞碎，這樣操作危險性很大。還有，沙生灌木等枝條柔韌，如果用常規(guī)的切割工具，因為作物得不到橫向定位，鋸切力往往使得枝條彎曲變形，收割難度大、效率低。另外，一些根扎得比較淺的作物，如小麥和玉米，如果采用鋸切的方法收獲，一是秸桿柔軟易橫向傾倒不易切割，二是在切割的過程中可能被連根拔出，不能切斷。對于上述植物，傳統(tǒng)的收獲方法是，作業(yè)者一手將作物攔腰抓住，然后另一只手握住鐮刀或鋸切工具對其進行切割。這樣的方法效率極低。后來出現(xiàn)機械化收割機，但多數(shù)收獲機都是采用理發(fā)推子的原理，即在收獲機的前端設(shè)置具有縱向齒槽的齒板，齒槽的側(cè)面為刃口。收獲機向前推進，作物進入齒板的縱向齒槽，在動齒板和靜齒板的相對運動中，通過齒槽側(cè)面的刃口將作物通過剪切力切斷。這樣的收獲方法和設(shè)備，切割力有限、切割效率不高，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜。對于灌木等直徑較粗、質(zhì)地較硬的植物幾乎無法使用。面對以上所述的問題，為了更好地完成對農(nóng)林作物的采收工作，需要有一種能高效、安全地實施收獲作業(yè)的方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改進現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種隔柵式鋸切方法，用該方法可以安全、方便、高效地收割灌木、小喬木及農(nóng)作物等植物。本發(fā)明的另一個目的是提供一種隔柵式鏈鋸采收裝置。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的
一種隔柵式鋸切方法，其是使用一種具有隔柵結(jié)構(gòu)的工具，該工具朝向被采收作物方向的一側(cè)具有若干凹槽，各個所述凹槽向著采收方向具有槽口，相鄰的凹槽之間形成格柵結(jié)構(gòu)。
步驟I :用該隔柵結(jié)構(gòu)的工具向地上生長的植物推進，使得植物從所述槽口進入到所述的凹槽中得到橫向定位；
步驟2 :使用鋸切工具對進入到所述凹槽中的植物進行鋸切，使其被切斷；
步驟3 :重復(fù)所述步驟I和步驟2，或者，步驟I和步驟2同時進行。步驟I和步驟2同時進行，即隨著格柵結(jié)構(gòu)的工具不斷被推進，槽口不斷有植物進入，在槽底的植物不斷被鋸切工具切斷?，F(xiàn)有技術(shù)中對于地面上生長的植物的切割收獲方法不外有兩種，一種是將植物橫向固定，然后剪切或切割，另一種是不固定植物，直接刀割或鋸切。本發(fā)明提供的隔柵式鋸切方法，一改現(xiàn)有技術(shù)中的慣用方式，提供一種橫向固定加鋸切的新方法，這樣的方法可以適合多種植物的切割收獲，例如a.對于農(nóng)作物秸桿和 小植株的灌木，其直徑都較小，如不采用隔柵進行定位，直接采取鋸切方法，則在鋸切時會發(fā)生植株傾倒，不能完全被鋸切斷；又如b.與喬木相比，一些農(nóng)作物的根系在土壤中不夠牢固，比如玉米或小麥，如不采用隔柵進行定位，則在鋸切時會將作物連根拔出，不能完全被鋸切斷。而本方法中，在農(nóng)林作物通過隔柵定位以后，由于隔柵的橫向定位作用，被采收作物在受到鋸切的橫向作用力時不會傾倒或連根拔出，可完成全部鋸切。在上述隔柵式鋸切方法中，鋸切可以使用各種鋸切工具，例如手工鋸、圓盤鋸、往復(fù)鋸及鏈鋸等。所述格柵結(jié)構(gòu)可以是單排格柵，也可以是上下雙排格柵，在上述隔柵式鋸切方法中，鋸切工具可以置于隔柵的上方，也可以置于隔柵的下方，也可以置于上下雙排隔柵的中間。為了將上述隔柵式鋸切方法機械化，本發(fā)明還提供一種隔柵式鏈鋸采收裝置，包括一個鏈鋸、一個殼體和一組隔柵，所述殼體的一個側(cè)面外緣為連續(xù)的凹凸梳齒狀，構(gòu)成所述的隔柵；在所述殼體中設(shè)置所述鏈鋸，該鏈鋸連接一傳動機構(gòu)以便連接外部動力輸出裝置；所述格柵側(cè)面的殼體上設(shè)有縫隙，使得所述鏈鋸的部分鏈齒露出殼體，位于所述格柵的凹槽中。所述格柵可以是在所述殼體上與殼壁一體成型的，也可以是一格柵部件，其與所述殼體固聯(lián)在一起。所述鏈鋸包括一環(huán)形鋸鏈、一導(dǎo)板和一對鏈輪。所述鋸鏈設(shè)置在所述鏈傳動機構(gòu)的兩個鏈輪上；所述導(dǎo)板是一剛性平板結(jié)構(gòu)，其固定在所述殼體上，位于所述環(huán)形鋸鏈的環(huán)內(nèi)，對所述鋸鏈起支撐作用；所述兩個鏈輪中的主動鏈輪軸通過所述傳動機構(gòu)與一動力輸入軸連接，用于與外部動力輸出裝置相連。所述傳動機構(gòu)可以為鏈傳動機構(gòu)、或帶傳動機構(gòu)、或蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)、或齒輪傳動機構(gòu)等。所述殼體包括上下平板和左右兩側(cè)板構(gòu)成扁平殼體，在前端設(shè)置所述隔柵形成鋸切面；所述兩側(cè)板與上下平板為一體和/或通過螺栓連接在一起。所述殼體還包括后端板，與所述隔柵前后對應(yīng)，所述后端板為平板結(jié)構(gòu)，與兩側(cè)端板、上下端板為一體和/或通過螺栓連接在一起，該后端板是封閉板體，或者是網(wǎng)孔狀板體。所述隔柵為若干個端部較尖銳后部較寬厚的隔柵齒，安裝在所述殼體的鋸切側(cè)面上，使得所述隔柵的凹部為外側(cè)較寬、內(nèi)側(cè)較窄的V形槽，凸部前端為尖銳狀。所述隔柵齒的前端尖銳，更便于插入被采收作物叢中，其后端較寬大，保證足夠的強度。如果遇到較粗大的灌木枝條，尖銳的隔柵齒可以在向前推進的過程中將其劈裂成細條，使之能夠納入所述凹槽內(nèi)被鋸切。所述外部動力輸出裝置為拖拉機、農(nóng)用機械或其他移動外部動力輸出裝置，外部動力輸出裝置提供動力來驅(qū)動隔柵式鏈鋸采收裝置進行采收作業(yè)。所述傳動機構(gòu)的鏈輪軸和動力輸入軸通過軸承安裝在殼體上，其中動力輸入軸的端頭伸出所述殼體外，連接外部動力輸出裝置。本發(fā)明提供的隔柵式鏈鋸采收裝置，在鋸切面上的最外端輪廓線不是鏈鋸的鋸齒，而是隔柵齒，鏈鋸的鋸齒置于隔柵齒的后部。隔柵齒在鋸切面形成梳齒狀，在作業(yè)時允許被切割作物進入隔柵齒縫即所述凹槽中，而凹槽的隔柵齒后部為鋸切部，實現(xiàn)鋸切作業(yè)；鋸切面的隔柵結(jié)構(gòu)形成了防護支架，隔柵齒的前端為殼體上的封閉結(jié)構(gòu)。在收割灌木等枝 條柔韌的作物時，本鏈鋸采收裝置可以將收獲物置于隔柵齒的縫隙中橫向固定，方便鏈鋸的鋸切，收獲效率可較大提高。所述隔柵齒在遇到石塊或超大樹木時可以對鏈鋸起到防護作用，同時也防止作業(yè)人員受到鋸鏈傷害。本發(fā)明提供的隔柵式鋸切方法，采用先用隔柵將作物橫向固定，然后再鋸切，克服了現(xiàn)有采收裝置工作效率低、勞動強度大、采收質(zhì)量低等缺點，尤其適合對于柔韌的沙生灌木等作物的收割。本發(fā)明提供的隔柵式鏈鋸采收裝置具有操作簡單，安全性高的特點，該裝置的使用對工作人員及裝置本身的安全得到了保護。再有，本鏈鋸采收裝置可以方便地與拖拉機等移動外部動力輸出裝置連接，使得其機械化程度高，可移動性強，采收質(zhì)量好，可有效地解決林木和農(nóng)作物的采收問題，其有較強的可實施性。


下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明進行詳細說明
圖I為本發(fā)明提供的隔柵式鏈鋸采收裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I所示的隔柵式鏈鋸采收裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖I所示的隔柵式鏈鋸采收裝置鋸切端的端面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖I所示的隔柵式鏈鋸采收裝置的側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖I所示的隔柵式鏈鋸采收裝置的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明提供的隔柵式鏈鋸采收裝置殼體內(nèi)的鏈鋸和傳動機構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖I至圖6所示，一種隔柵式鏈鋸采收裝置，其包括一個鏈鋸、一個殼體2和一組隔柵3。所述鏈鋸包括一鋸鏈4、一導(dǎo)板11和一傳動機構(gòu)。所述傳動機構(gòu)是由鏈輪8、鏈輪9、鏈輪10、鏈輪軸5和動力輸入軸I組成。所述殼體2的一個側(cè)面外緣為連續(xù)的凹凸梳齒狀，構(gòu)成所述的隔柵3 ;格柵可以是在所述殼體上與殼壁一體成型的。也可以是一格柵部件，在如圖所不的實施例中，格柵3作為一個部件，其與所述殼體2固聯(lián)在一起。
在所述殼體2中設(shè)置所述鏈鋸，該鏈鋸連接一傳動機構(gòu)以便連接驅(qū)動裝置；所述格柵側(cè)面的殼體上設(shè)有縫隙，使得所述鏈鋸上的部分鏈齒露出殼體外，位于所述格柵的凹槽中。所述鋸鏈4安裝在鏈輪9和鏈輪10上，鏈輪10固設(shè)在一鏈鋸軸上，鏈輪9固定在一鏈鋸軸5上，在鏈鋸軸5上還固設(shè)一鏈輪91 (如圖5所示)，其為鏈鋸與外部動力裝置的輸出裝置連接的傳動機構(gòu)中的一部分，該傳動機構(gòu)還包括一連接外部動力輸出裝置的動力輸入軸1，該動力輸入軸I上固設(shè)一鏈輪8，在鏈輪8和鏈輪91上套上一傳動鏈7，構(gòu)成傳動機構(gòu)。在環(huán)形鋸鏈4的環(huán)內(nèi)設(shè)有導(dǎo)板11，導(dǎo)板11對鋸鏈4起到支撐作用，通過連接件111將導(dǎo)板11固定在殼體2上。前述的傳動機構(gòu)除了使用鏈傳動機構(gòu)之外，還可以選用帶傳動機構(gòu)、齒輪傳動機構(gòu)或蝸輪蝸桿機構(gòu)。 如圖1、2、3和圖5所示，該殼體2的前側(cè)面形成鋸切面，在該鋸切面上設(shè)有條縫，所述鋸鏈4的一部分鋸齒從該條縫中露出；在該殼體2的鋸切面條縫外側(cè)面上固設(shè)一組隔柵3，在該隔柵上的一個側(cè)面上形成所述隔柵結(jié)構(gòu)，即在該側(cè)面上為具有若干縱向的凹槽31，各個所述凹槽31向外一側(cè)具有槽口 32，相鄰的所述凹槽31的槽壁33形成隔柵齒34，在每個所述凹槽31的槽底的所述槽壁上設(shè)有橫向貫通的鏈鋸容置空間35與殼體內(nèi)空間20連通；所述鋸鏈4的一部分置于所述鏈鋸容置空間35中，其上的鋸齒從每個所述凹槽的槽底露出在凹槽31中。所述隔柵齒34為端部較尖銳后部較寬厚的形狀，使得所述凹槽為外側(cè)較寬、內(nèi)側(cè)較窄的V字形槽。殼體2的外形為扁平立體狀，由上平板21和下平板22和若干側(cè)板23組成，所述側(cè)板設(shè)置在除所述鋸切面之外的側(cè)面中的至少一部分。在本實施例中，殼體與鋸切面相對的后側(cè)面可以設(shè)置后端板封閉，也可以不設(shè)后端板，形成敞開的結(jié)構(gòu)。也可以將后端側(cè)面設(shè)置成網(wǎng)孔板，用于散熱。使用如圖I至圖6所示的隔柵式鏈鋸采收裝置實施農(nóng)林作物采收作業(yè)時，將隔柵式鏈鋸采收裝置整體置于帶有液壓輸出功能的拖拉機等外部動力輸出裝置的前端，在殼體
2上設(shè)有4個或更多個外安裝孔6，其作用是將本發(fā)明的采收裝置與外部動力輸出裝置連接，共同組成隔柵式鏈鋸采收機。外部動力輸出裝置輸出的液壓動力驅(qū)動一個液壓馬達，該馬達與動力輸入軸I連接。同時，外部動力輸出裝置輸出的液壓動力驅(qū)動調(diào)整油缸，實現(xiàn)作業(yè)頭升降、水平角度調(diào)整等功能。在所述殼體2上設(shè)有內(nèi)安裝孔，用于固定所述鏈輪軸和動力輸入軸。液壓馬達安裝在殼體2的上平板21上與動力輸入軸I連接，液壓馬達提供的動力驅(qū)動動力輸入軸I轉(zhuǎn)動。裝置中上平板21、下平板22及側(cè)板23通過螺栓連接在一起組成殼體2，上下平板的材料采用45鋼。如圖5所示，在殼體2的鋸切面上連接一組隔柵3，該隔柵3可以由若干個隔柵單元構(gòu)成，各個隔柵單元可以是連接在一起作為一個整體通過螺栓和殼體連接。從圖3和圖5中可看到鏈鋸在垂直方向居于隔柵的中部的容置空間35中，鏈鋸在作業(yè)時得到很好的保護。如圖6所示，動力輸入軸I與鏈輪8固定連接，鏈輪8通過鏈條7與鏈輪9所在鏈輪軸上設(shè)置的一個鏈輪91連接，動力輸入軸I帶動鏈輪8轉(zhuǎn)動，鏈輪8將動力通過鏈條7傳送給鏈輪軸5，再傳給鏈輪9。采收裝置的鋸切部分由鏈輪9、鏈輪10及兩個鏈輪軸5組成，鏈輪9的轉(zhuǎn)動將帶動鋸切部分即鏈鋸進行作業(yè)。從圖2至圖4中可以看出被切割作物從隔柵3前端凹槽中進入，在凹槽中將被鏈鋸切割，若作物的直徑大于凹槽的寬度，可以被隔柵前端隔柵齒33的尖端直接劈裂后再進入凹槽進行切割，并且地面的沙石將會被隔柵的槽壁和殼體阻止在裝置外，這樣沙石等異物就不會對鏈鋸及殼體內(nèi)部的運動部件造成損壞。使用上述隔柵式鏈鋸采收裝置進行采收方法是
步驟I :用該隔柵式鏈鋸采收裝置向地上生長的植物推進，使得植物從所述槽口進入到所述的凹槽中得到橫向定位；
步驟2 :對進入到所述凹槽中的植物進行鋸切，使其被切斷；
步驟3 :重復(fù)所述步驟I和步驟2，或者，步驟I和步驟2同時進行。在操作中，動力來源可以采用液壓馬達，也可以由外置的電動機提供。具體的，可在拖拉機或農(nóng)用機械上可安裝一個發(fā)電裝置，由此提供的電能驅(qū)動電動機工作，電動機將動力傳送給裝置中的動力輸入軸I，動力輸入軸I的轉(zhuǎn)動帶動整個裝置進行工作。將本隔柵式鏈鋸采收裝置設(shè)置在拖拉機或農(nóng)用機械上的一個液壓支架上，該液壓支架與拖拉機等之間設(shè)置液壓舉升或轉(zhuǎn)動連接機構(gòu)，拖拉機或農(nóng)用機械提供的液壓能用于控制本隔柵式鏈鋸采收裝置在垂直方向的升降運動和水平角度調(diào)整。在上述隔柵式鋸切方法中，鋸切可以使用各種鋸切工具，例如手工鋸、圓盤鋸、往復(fù)鋸及鏈鋸等。所述格柵結(jié)構(gòu)可以是單排格柵，也可以是上下雙排格柵，在上述隔柵式鋸切方法中，鋸切工具可以置于隔柵的上方，也可以置于隔柵的下方，也可以置于上下隔柵的中間。權(quán)利要求
1.一種用于農(nóng)林作物收獲的隔柵式鋸切方法，其特征在于使用一種具有隔柵結(jié)構(gòu)的工具,該工具朝向米收方向的一側(cè)具有若干凹槽，各個所述凹槽向著米收方向具有槽口，相鄰的凹槽之間形成格柵結(jié)構(gòu) 步驟I:用該隔柵結(jié)構(gòu)的工具向地上生長的植物推進，使得植物從所述槽口進入到所述的凹槽中得到橫向定位； 步驟2 :使用鋸切工具對進入到所述凹槽中的植物進行鋸切，使其被切斷； 步驟3 :重復(fù)所述步驟I和步驟2，或 者，步驟I和步驟2同時進行。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隔柵式鋸切方法，其特征在于所述鋸切工具是手工鋸、或圓盤鋸、或往復(fù)鋸、或鏈鋸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隔柵式鋸切方法，其特征在于所述格柵結(jié)構(gòu)是單排格柵，或者是上下雙排格柵，所述鋸切工具置于隔柵的上方，或者置于隔柵的下方，或者置于上下雙排隔柵的中間。
4.一種隔柵式鏈鋸采收裝置，其特征在于包括一個鏈鋸、一個殼體和一組隔柵；所述殼體的一個側(cè)面外緣為連續(xù)的凹凸梳齒狀，構(gòu)成所述的隔柵；在所述殼體中設(shè)置所述鏈鋸，該鏈鋸連接一傳動機構(gòu)以便連接外部動力輸出裝置；所述格柵側(cè)面的殼體上設(shè)有縫隙，使得所述鏈鋸上的部分鏈齒露出殼體，位于所述格柵的凹槽中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔柵式鏈鋸采收裝置，其特征在于所述格柵是在所述殼體上與殼壁一體成型的，或者，是一格柵部件，其與所述殼體固聯(lián)在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔柵式鏈鋸采收裝置，其特征在于所述鏈鋸包括一環(huán)形鋸鏈、一導(dǎo)板和一對鏈輪， 所述鋸鏈設(shè)置在所述兩個鏈輪上；所述導(dǎo)板是一剛性平板結(jié)構(gòu)，其固定在所述殼體上，位于所述環(huán)形的鋸鏈的環(huán)內(nèi)，對所述鋸鏈起支撐作用；所述兩個鏈輪中的主動鏈輪軸通過所述傳動機構(gòu)與一動力輸入軸連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔柵式鏈鋸采收裝置，其特征在于所述殼體包括上下平板和左右兩側(cè)板構(gòu)成扁平殼體，在前端設(shè)置所述隔柵形成鋸切面；所述兩側(cè)板與上下平板為一體和/或通過螺栓連接在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的隔柵式鏈鋸采收裝置，其特征在于所述殼體還包括后端板，與所述隔柵前后對應(yīng)，所述后端板為平板結(jié)構(gòu)，與兩側(cè)端板、上下平板為一體和/或通過螺栓連接在一起，該后端板是封閉板體，或者是網(wǎng)孔狀板體。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔柵式鏈鋸采收裝置，其特征在于所述隔柵為若干個端部較尖銳后部較寬厚的隔柵齒，安裝在所述殼體的鋸切側(cè)面上，使得所述隔柵的凹部為外側(cè)較寬、內(nèi)側(cè)較窄的V形槽,凸部前端為尖銳狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的隔柵式鏈鋸采收裝置，其特征在于所述傳動機構(gòu)為鏈傳動機構(gòu)、或帶傳動機構(gòu)、或蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)、或齒輪傳動機構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于農(nóng)林作物收獲的隔柵式鋸切方法，包括用該隔柵結(jié)構(gòu)的工具向地上生長的植物推進、使植物從格柵的槽口進入到格柵之間的凹槽中得到橫向定位、使用鋸切工具對進入到凹槽中的植物進行鋸切的步驟。本發(fā)明還公開一隔柵式鏈鋸采收裝置，其包括鏈鋸、殼體和一組隔柵，殼體的一側(cè)面外緣為連續(xù)的凹凸梳齒狀，構(gòu)成該隔柵；在殼體中設(shè)有鏈鋸，鏈鋸的部分鏈齒露出殼體，位于格柵的凹槽中。本采收裝置可與移動的外部動力輸出裝置連接組成隔柵式鏈鋸采收機。本方法采用鋸作為切割刀具，用具有隔柵結(jié)構(gòu)的工具對被采收植物進行橫向定位，將進入到所述凹槽中的植物切斷，作業(yè)高效。本采收裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，移動性好，工作效率高。
文檔編號A01D34/83GK102726164SQ20111024381
公開日2012年10月17日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者丁文華, 傅萬四, 南生春, 范利海 申請人:國家林業(yè)局北京林業(yè)機械研究所