一种挖树机刀轴扭振装置及扭振方法与流程

1.本发明属于挖树机技术领域，具体地说，本发明涉及一种挖树机刀轴扭振装置及扭振方法。


背景技术：

2.专利号：2016110399303，专利名称：一种挖树机的专利，权利要求1中公开了“用于给所述弧形刀片(9)提供旋转动力的旋挖器(8)、用于给所述弧形刀片(9)提供振动动力的振动器(7)”，说明书【第0039段】公开了“振动器7和旋挖器8使得弧形刀片9旋转挖掘的同时进行高频度的振动，以此实现对树根及泥土的切削”。
3.专利号：201510073739x，专利名称：一种挖树机的专利，权利要求1中公开了“旋振装置(10)，旋振装置(10)分别与液压回转马达ⅰ(11)与液压回转马达ⅱ(12)相连”，说明书【第0029段】公开了“旋振装置10使半环铲刀9绕旋振装置10的输出轴旋转的同时做圆周方向上的往复振动，即半环铲刀9接受来自于旋振装置10输出轴的旋转力和扭振，以此实现对树根及泥土的切削”。
4.但是，上述专利并未公开振动器和旋挖器的具体结构以及如何将挖树机刀轴的往复振动和旋挖动作集成在一起，使得本领域的技术人员根据上述专利无法具体实施和应用，未为解决上述问题，特设计本技术的振动器和旋挖器。


技术实现要素：

5.本发明提供一种挖树机刀轴扭振装置及扭振方法，以解决上述背景技术中存在的问题。
6.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种挖树机刀轴扭振装置及扭振方法，包括振动器和旋挖器，所述旋挖器与振动器连接；
7.所述振动器驱动挖树机刀轴高频往复振动；
8.所述旋挖器驱动挖树机刀轴旋转；
9.所述振动器包括振动箱体、密封垫一、前端盖、橡胶密封圈一、法兰、滚动轴承一、滚动轴承二、振动传动系、内花键轴套二、销钉、后端盖和密封垫二，所述前端盖通过密封垫一与振动箱体密封连接，所述橡胶密封圈一的外壁与前端盖的中心孔内壁连接，所述橡胶密封圈一的内壁与法兰的外壁连接，所述法兰通过滚动轴承二与前端盖连接，所述法兰通过滚动轴承一与振动传动系连接，所述振动传动系与振动箱体连接，所述内花键轴套二插入振动箱体内，且与振动箱体紧固连接，所述销钉穿过内花键轴套二后插入振动箱体内，所述后端盖通过密封垫二与振动箱体密封连接；
10.所述旋挖器包括壳座、罩壳、密封垫三、橡胶密封圈二、桥接机构、外花键旋挖轴、滚动轴承七、轴承压环、轴承端盖、密封垫四和橡胶密封圈三，所述罩壳通过密封垫三与壳座密封连接，所述桥接机构设于壳座内，且桥接机构通过花键与外花键旋挖轴连接，所述橡胶密封圈二的外壁与罩壳的中心孔内壁连接，所述橡胶密封圈二的内壁与桥接机构的外壁
连接，所述外花键旋挖轴通过滚动轴承七与壳座转动连接，所述轴承压环套在外花键旋挖轴上，且压紧滚动轴承七，所述轴承端盖通过密封垫四与壳座密封连接，所述橡胶密封圈三的外壁与轴承端盖的中心孔内壁连接，所述橡胶密封圈三的内壁与外花键旋挖轴的外壁连接。
11.优选的，所述振动箱体一侧设有左腔室，所述振动箱体另一侧对称设有右腔室，所述振动箱体另一侧中间设有中腔室，所述左腔室和右腔室之间设有轴承座，所述中腔室外侧设有多个销孔一。
12.优选的，所述振动传动系包括齿轮轴、换向轴、换向齿轮、主轴、齿轮一和偏心轮，所述齿轮轴通过滚动轴承一与法兰转动连接，所述换向轴设有两个，且分别与轴承座连接，所述换向齿轮与换向轴通过滚动轴承三转动连接，所述主轴设有两个，所述主轴一端通过滚动轴承四与后端盖转动连接，所述主轴另一端通过滚动轴承五与轴承座转动连接，所述齿轮一设有两个，齿轮一与主轴通过键同轴转动连接，所述偏心轮与主轴同轴转动连接；所述齿轮轴端面设有滚动轴承六。
13.优选的，所述偏心轮设于右腔室中；所述内花键轴套二插入中腔室内，且与振动箱体紧固连接；所述内花键轴套二上设有多个销孔二，销钉穿过销孔二后插入销孔一。
14.优选的，所述外花键旋挖轴与内花键轴套二通过花键连接，所述外花键旋挖轴端部与滚动轴承六转动连接。
15.优选的，所述桥接机构包括蜗轮、桥接盘、对称扇形块、内弹簧座、外弹簧座和压簧，所述蜗轮与桥接盘端面紧固连接，所述桥接盘套设在外花键旋挖轴上，所述对称扇形块与外花键旋挖轴通过花键同轴转动连接，所述桥接盘上180度对称设有单个扇形块，所述对称扇形块上180度对称设有弹簧放置孔和凹曲面，所述两个单个扇形块上180度对称设有弹簧放置孔和凹曲面，所述内弹簧座与弹簧放置孔内部紧固连接，所述压簧一端伸入弹簧放置孔内，并套在内弹簧座上，另外一端套在外弹簧座上，所述外弹簧座一端为球曲面，且球曲面与凹曲面压紧接触。
16.优选的，所述壳座上连接有液压马达，所述壳座内设有蜗杆，且蜗杆两端分别通过滚动轴承八与壳座转动连接，所述液压马达的输出轴与蜗杆端部通过键同轴转动连接，所述蜗杆下端通过下端盖压紧密封垫五与壳座连接。
17.一种挖树机刀轴扭振装置的扭振方法，具体包括以下步骤，步骤s1：同时启动振动器和旋挖器；
18.步骤s2：齿轮轴在挖树机的动力驱动下在法兰和左腔室中高速转动，齿轮轴同时驱动换向轴上的换向齿轮在左腔室中高速转动，换向齿轮驱动齿轮一带着主轴高速转动，主轴带着偏心轮在右腔室中高速转动；
19.步骤s3：两个对称设置的偏心轮在右腔室中高速转动产生的往复高频振动力传递给振动箱体，振动箱体将往复高频振动力通过销钉传递给内花键轴套二；
20.步骤s4：内花键轴套二将往复高频振动力通过花键传递给外花键旋挖轴，使得外花键旋挖轴带着挖树机刀轴往复高频振动切割；
21.步骤s5：液压马达驱动蜗杆转动，蜗杆驱动蜗轮转动，蜗轮驱动桥接盘转动，桥接盘上180度对称设置的单个扇形块随着桥接盘一起转动；
22.步骤s6：每个单个扇形块通过内弹簧座、压簧和外弹簧座驱动对称扇形块转动，对
称扇形块通过花键驱动外花键旋挖轴转动，使得外花键旋挖轴带着挖树机刀轴转动旋挖切割。
23.采用以上技术方案的有益效果是：
24.1、本发明的挖树机刀轴扭振装置，所述振动器的工作过程为：齿轮轴在挖树机的动力驱动下在法兰和左腔室中高速转动，齿轮轴同时驱动换向轴上的换向齿轮在左腔室中高速转动，换向齿轮驱动齿轮一带着主轴高速转动，主轴带着偏心轮在右腔室中高速转动；两个对称设置的偏心轮在右腔室中高速转动产生的往复高频振动力传递给振动箱体，振动箱体将往复高频振动力通过销钉传递给内花键轴套二；内花键轴套二将往复高频振动力通过花键传递给外花键旋挖轴，使得外花键旋挖轴带着挖树机刀轴往复高频振动切割。
25.本发明具体公开了振动器的具体结构以及通过上述结构设计如何实现挖树机刀轴往复高频振动切割。
26.2、本发明的挖树机刀轴扭振装置，所述旋挖器的工作过程为：液压马达驱动蜗杆转动，蜗杆驱动蜗轮转动，蜗轮驱动桥接盘转动，桥接盘上180度对称设置的单个扇形块随着桥接盘一起转动；每个单个扇形块通过内弹簧座、压簧和外弹簧座驱动对称扇形块转动，对称扇形块通过花键驱动外花键旋挖轴转动，使得外花键旋挖轴带着挖树机刀轴转动旋挖切割。
27.本发明具体公开了旋挖器的具体结构以及通过上述结构设计如何实现挖树机刀轴转动旋挖切割。
28.3、本发明具体公开了内花键轴套二、外花键旋挖轴和桥接机构的具体结构特征及其相互装配方式，实现了将挖树机刀轴的往复振动和旋挖动作集成在一起。
29.4、所述振动箱体另一侧中间设有中腔室，所述中腔室外侧设有多个销孔一；所述内花键轴套二插入中腔室内，且与振动箱体紧固连接；所述内花键轴套二上设有多个销孔二，销钉穿过销孔二后插入销孔一，保证了两个对称设置的偏心轮在右腔室中高速转动产生的往复高频振动力传递的稳定性和可靠性。
30.所述振动箱体一侧设有左腔室，所述振动箱体另一侧对称设有右腔室，所述振动箱体另一侧中间设有中腔室，所述左腔室和右腔室之间设有轴承座，即保证了振动传动系的润滑，又保证了偏心轮随着主轴旋转支撑的稳定性。
附图说明
31.图1是本发明的挖树机刀轴扭振装置装配图；
32.图2是振动器爆炸图；
33.图3是旋挖器爆炸图；
34.图4是振动箱体结构示意图；
35.图5是桥接机构爆炸图；
36.图6是桥接机构侧视图；
37.其中：
38.1、振动器；2、旋挖器；
39.10、振动箱体；11、密封垫一；12、前端盖；13、橡胶密封圈一；14、法兰；15、滚动轴承一；16、滚动轴承二；17、振动传动系；18、内花键轴套二；19、销钉；19-1、后端盖；19-2、密封
垫二；
40.10-1、左腔室；10-2、右腔室；10-3、中腔室；10-4、轴承座；10-5、销孔一；
41.17-1、齿轮轴；17-2、换向轴；17-3、换向齿轮；17-4、主轴；17-5、齿轮一；17-6、偏心轮；170、滚动轴承三；171、滚动轴承四；172、滚动轴承五；173、滚动轴承六；
42.18-1、销孔二；
43.20、壳座；21、罩壳；22、密封垫三；23、橡胶密封圈二；24、桥接机构；25、外花键旋挖轴；26、滚动轴承七；27、轴承压环；28、轴承端盖；29、密封垫四；29-1、橡胶密封圈三；
44.24-1、蜗轮；24-2、桥接盘；24-20、单个扇形块；24-3、对称扇形块；24-4、内弹簧座；24-5、外弹簧座；24-6、压簧；400、弹簧放置孔；401、凹曲面；
45.200、液压马达；201、蜗杆；202、滚动轴承八；203、密封垫五；204、下端盖。
具体实施方式
46.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
47.如图1至图6所示，本发明是一种挖树机刀轴扭振装置及扭振方法，具体公开了振动器的具体结构以及通过上述结构设计如何实现挖树机刀轴往复高频振动切割；具体公开了旋挖器的具体结构以及通过上述结构设计如何实现挖树机刀轴转动旋挖切割，同时也实现了将挖树机刀轴的往复振动和旋挖动作集成在一起。
48.具体的说，如图1至图6所示，一种挖树机刀轴扭振装置，包括振动器1和旋挖器2，所述旋挖器2与振动器1连接；
49.所述振动器1驱动挖树机刀轴高频往复振动；
50.所述旋挖器2驱动挖树机刀轴旋转；
51.所述振动器1包括振动箱体10、密封垫一11、前端盖12、橡胶密封圈一13、法兰14、滚动轴承一15、滚动轴承二16、振动传动系17、内花键轴套二18、销钉19、后端盖19-1和密封垫二19-2，所述前端盖12通过密封垫一11与振动箱体10密封连接，所述橡胶密封圈一13的外壁与前端盖12的中心孔内壁连接，所述橡胶密封圈一13的内壁与法兰14的外壁连接，所述法兰14通过滚动轴承二16与前端盖12连接，所述法兰14通过滚动轴承一15与振动传动系17连接，所述振动传动系17与振动箱体10连接，所述内花键轴套二18插入振动箱体10内，且与振动箱体10紧固连接，所述销钉19穿过内花键轴套二18后插入振动箱体10内，所述后端盖19-1通过密封垫二19-2与振动箱体10密封连接；
52.所述旋挖器2包括壳座20、罩壳21、密封垫三22、橡胶密封圈二23、桥接机构24、外花键旋挖轴25、滚动轴承七26、轴承压环27、轴承端盖28、密封垫四29和橡胶密封圈三29-1，所述罩壳21通过密封垫三22与壳座20密封连接，所述桥接机构24设于壳座20内，且桥接机构24通过花键与外花键旋挖轴25连接，所述橡胶密封圈二23的外壁与罩壳21的中心孔内壁连接，所述橡胶密封圈二23的内壁与桥接机构24的外壁连接，所述外花键旋挖轴25通过滚动轴承七26与壳座20转动连接，所述轴承压环27套在外花键旋挖轴25上，且压紧滚动轴承七26，所述轴承端盖28通过密封垫四29与壳座20密封连接，所述橡胶密封圈三29-1的外壁与轴承端盖28的中心孔内壁连接，所述橡胶密封圈三29-1的内壁与外花键旋挖轴25的外壁
连接。
53.所述振动箱体10一侧设有左腔室10-1，所述振动箱体10另一侧对称设有右腔室10-2，所述振动箱体10另一侧中间设有中腔室10-3，所述左腔室10-1和右腔室10-2之间设有轴承座10-4，所述中腔室10-3外侧设有多个销孔一10-5。
54.所述振动传动系17包括齿轮轴17-1、换向轴17-2、换向齿轮17-3、主轴17-4、齿轮一17-5和偏心轮17-6，所述齿轮轴17-1通过滚动轴承一15与法兰14转动连接，所述换向轴17-2设有两个，且分别与轴承座10-4连接，所述换向齿轮17-3与换向轴17-2通过滚动轴承三170转动连接，所述主轴17-4设有两个，所述主轴17-4一端通过滚动轴承四171与后端盖19-1转动连接，所述主轴17-4另一端通过滚动轴承五172与轴承座10-4转动连接，所述齿轮一17-5设有两个，齿轮一17-5与主轴17-4通过键同轴转动连接，所述偏心轮17-6与主轴17-4同轴转动连接；所述齿轮轴17-1端面设有滚动轴承六173。
55.所述偏心轮17-6设于右腔室10-2中；所述内花键轴套二18插入中腔室10-3内，且与振动箱体10紧固连接；所述内花键轴套二18上设有多个销孔二18-1，销钉19穿过销孔二18-1后插入销孔一10-5。
56.所述外花键旋挖轴25与内花键轴套二18通过花键连接，所述外花键旋挖轴25端部与滚动轴承六173转动连接。
57.所述桥接机构24包括蜗轮24-1、桥接盘24-2、对称扇形块24-3、内弹簧座24-4、外弹簧座24-5和压簧24-6，所述蜗轮24-1与桥接盘24-2端面紧固连接，所述桥接盘24-2套设在外花键旋挖轴25上，所述对称扇形块24-3与外花键旋挖轴25通过花键同轴转动连接，所述桥接盘24-2上180度对称设有单个扇形块24-20，所述对称扇形块24-3上180度对称设有弹簧放置孔400和凹曲面401，所述两个单个扇形块24-20上180度对称设有弹簧放置孔400和凹曲面401，所述内弹簧座24-4与弹簧放置孔400内部紧固连接，所述压簧24-6一端伸入弹簧放置孔400内，并套在内弹簧座24-4上，另外一端套在外弹簧座24-5上，所述外弹簧座24-5一端为球曲面，且球曲面与凹曲面401压紧接触。
58.所述壳座20上连接有液压马达200，所述壳座20内设有蜗杆201，且蜗杆201两端分别通过滚动轴承八202与壳座20转动连接，所述液压马达200的输出轴与蜗杆201端部通过键同轴转动连接，所述蜗杆201下端通过下端盖204压紧密封垫五203与壳座20连接。
59.一种挖树机刀轴扭振装置的扭振方法，具体包括以下步骤，步骤s1：同时启动振动器1和旋挖器2；
60.步骤s2：齿轮轴17-1在挖树机的动力驱动下在法兰14和左腔室10-1中高速转动，齿轮轴17-1同时驱动换向轴17-2上的换向齿轮17-3在左腔室10-1中高速转动，换向齿轮17-3驱动齿轮一17-5带着主轴17-4高速转动，主轴17-4带着偏心轮17-6在右腔室10-2中高速转动；
61.步骤s3：两个对称设置的偏心轮17-6在右腔室10-2中高速转动产生的往复高频振动力传递给振动箱体10，振动箱体10将往复高频振动力通过销钉19传递给内花键轴套二18；
62.步骤s4：内花键轴套二18将往复高频振动力通过花键传递给外花键旋挖轴25，使得外花键旋挖轴25带着挖树机刀轴往复高频振动切割；
63.步骤s5：液压马达200驱动蜗杆201转动，蜗杆201驱动蜗轮24-1转动，蜗轮24-1驱
动桥接盘24-2转动，桥接盘24-2上180度对称设置的单个扇形块24-20随着桥接盘24-2一起转动；
64.步骤s6：每个单个扇形块24-20通过内弹簧座24-4、压簧24-6和外弹簧座24-5驱动对称扇形块24-3转动，对称扇形块24-3通过花键驱动外花键旋挖轴25转动，使得外花键旋挖轴25带着挖树机刀轴转动旋挖切割。
65.以下用具体实施例对具体工作方式进行阐述：
66.实施例1：
67.本发明的挖树机刀轴扭振装置，所述振动器1的工作过程为：齿轮轴17-1在挖树机的动力驱动下在法兰14和左腔室10-1中高速转动，齿轮轴17-1同时驱动换向轴17-2上的换向齿轮17-3在左腔室10-1中高速转动，换向齿轮17-3驱动齿轮一17-5带着主轴17-4高速转动，主轴17-4带着偏心轮17-6在右腔室10-2中高速转动；两个对称设置的偏心轮17-6在右腔室10-2中高速转动产生的往复高频振动力传递给振动箱体10，振动箱体10将往复高频振动力通过销钉19传递给内花键轴套二18；内花键轴套二18将往复高频振动力通过花键传递给外花键旋挖轴25，使得外花键旋挖轴25带着挖树机刀轴往复高频振动切割。
68.本发明具体公开了振动器1的具体结构以及通过上述结构设计如何实现挖树机刀轴往复高频振动切割。
69.实施例2：
70.本发明的挖树机刀轴扭振装置，所述旋挖器2的工作过程为：液压马达200驱动蜗杆201转动，蜗杆201驱动蜗轮24-1转动，蜗轮24-1驱动桥接盘24-2转动，桥接盘24-2上180度对称设置的单个扇形块24-20随着桥接盘24-2一起转动；每个单个扇形块24-20通过内弹簧座24-4、压簧24-6和外弹簧座24-5驱动对称扇形块24-3转动，对称扇形块24-3通过花键驱动外花键旋挖轴25转动，使得外花键旋挖轴25带着挖树机刀轴转动旋挖切割。
71.本发明具体公开了旋挖器的具体结构以及通过上述结构设计如何实现挖树机刀轴转动旋挖切割。
72.实施例3：
73.在实施例1和实施例2的基础上，本发明具体公开了内花键轴套二18、外花键旋挖轴25和桥接机构24的具体结构特征及其相互装配方式，实现了将挖树机刀轴的往复振动和旋挖动作集成在一起。
74.实施例4
75.在实施例1的基础上，所述振动箱体10另一侧中间设有中腔室10-3，所述中腔室10-3外侧设有多个销孔一10-5；所述内花键轴套二18插入中腔室10-3内，且与振动箱体10紧固连接；所述内花键轴套二18上设有多个销孔二18-1，销钉19穿过销孔二18-1后插入销孔一10-5，保证了两个对称设置的偏心轮17-6在右腔室10-2中高速转动产生的往复高频振动力传递的稳定性和可靠性。
76.所述振动箱体10一侧设有左腔室10-1，所述振动箱体10另一侧对称设有右腔室10-2，所述振动箱体10另一侧中间设有中腔室10-3，所述左腔室10-1和右腔室10-2之间设有轴承座10-4，即保证了振动传动系17的润滑，又保证了偏心轮17-6随着主轴17-4旋转支撑的稳定性。
77.以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然，本发明具体实现并不受上述方
式的限制，只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。