被动避树除草装置

：本技术涉及除草机，特别涉及一种被动避树除草装置。

背景技术

0、背景技术：

1、除草通常采用的方式有化学药剂除草、人工除草及机械除草。其中，化学药剂除草会对土壤带来不良影响，且对作物生长产生一定的抑制作用；人工除草所消耗人力巨大、效率低，不适宜大面积种植除草；机械除草能够避免以上两种方式存在的缺陷，因此在农业种植中得到了迅速的发展和广泛的应用。

2、但是，目前机械除草存也存在问题，现在多是使用主动规避的方式，例如，设置水平伸出的触杆，触感遇到阻碍物，判断为遇到果树，然后自动避让。这种主动避让的方式，使得除草机距离果树有触杆这么远的距离，从而无法去除果树外周的杂草。另一方面，触杆没办法识别伏倒或者水平生长的的葡萄枝，因为触杆不会被阻挡，而是顺着通过，从而不触发避让，除草机就会直接割除这部分葡萄枝，造成对果树的破坏。综上，主动避让的除草机在实际果园中尤其是葡萄园中的除草效果不佳，不仅除不干净杂草而且还会损伤果树。

技术实现思路

0、技术实现要素：

1、鉴于此，有必要设计一种被动避树除草装置，实现被动避让果树，不伤害果树的同时可以最大限度的接近果树，去除果树附近的杂草，遇到水平生长或者伏倒的葡萄枝，从底下无法通行就停下来，从而最大程度保护葡萄枝干。

2、一种被动避树除草装置，由牵引装置牵引前进，包括：伸出臂、动力系统、避让盘、爪刀，避让盘设置在伸出臂一端的下部，所述避让盘包括盘体、单向离合器，单向离合器包括内圈、外圈和楔块，内圈固定时，外圈仅能向一个方向转动，若外圈反向转动则楔块锁死阻止外圈反向转动，内圈与伸出臂固定连接，外圈与盘体固定连接，盘体相对内圈单向转动，爪刀设置在盘体下部，动力系统驱动爪刀转动。

3、单向离合器的内圈与伸出臂固定，当果树在牵引装置前进方向的右侧时，允许外圈带着盘体顺时针方向转动，楔块不锁止；当盘体逆时针转动时，楔块锁止。盘体向前运动时遇到了障碍物，就会沿着障碍物顺时针旋转，从而被动避开障碍物，实现了除草过程中，遇到果树，盘体被动避让，沿着果树顺时针旋转，除干净果树外周的杂草同时也不伤害果树。因为牵引装置行进速度不快，所以盘体对果树这种程度的触碰，不会损伤果树的外皮，当遇到葡萄枝水平生长的情况，除草机如果能钻过去，就不会触碰葡萄枝，如果水平的葡萄枝阻挡住了贴地工作的除草机，没有办法实现被动避让，除草机就发出警报或者暂停，不会对葡萄树造成伤害，在葡萄园使用效果极佳。盘体旋转是独立于动力系统驱动的爪刀旋转，两者实现彼此独立旋转，互不干扰。当果树在牵引装置前进方向的左侧时，调整单向离合器旋转方向，允许盘体逆时针旋转，当盘体顺时针转动时，楔块锁止。

4、优选的，所述盘体外边沿是圆形、椭圆形或者是圆角多边形且每条边均向盘体中心弧形凹陷的形状。

5、当盘体外边沿是圆形或者椭圆形的时候，为了方便盘体沿树干旋转避让，盘体可以向下圆角弯折延伸出侧面，侧面设置一些弹性材料制成的凸起或者纹路，以增加摩擦力，便于盘体沿果树旋转。最佳的，盘体设置成圆角多边形且每条边均向盘体中心弧形凹陷的形状，例如三角形或者四边形的时候，盘体对应就是圆角三角形且三个边均向内凹陷，或者圆角四边形且四个边均向内凹陷，凹陷处可以容纳果树树干，这样避让盘向前运动的时候，盘体突出的圆角部分触碰到树干，就会被动旋转，而凹陷处刚好可以容纳且围绕果树旋转，从而清除果树周围的杂草。这种被动避树的方式不需要多余的缓冲装置，盘体只需要直线向前行进，不需要左右方向避让。

6、优选的，所述爪刀包括刀架和至少两个爪，刀架为一个平面，自刀架向地面延伸的爪均匀设置在刀架的一面且与刀架固定连接，刀架另一面与动力系统固定连接。

7、爪刀是伸入土里进行除草的，旋转的爪刀伸入土中，旋转的拔出并且破坏杂草根部，防止杂草复活，除草更彻底，而且能松土，在葡萄园中已经长时间使用，效果特别好。而且这种贴地除草的方式，不会对伏倒的葡萄枝造成伤害。

8、优选的，所述爪的一端与刀架垂直固定，且另一端向反方向延伸一段之后向刀架中心方向弯折延伸一段，爪的两侧开刃。

9、爪结实耐用，两侧开刃，使得旋转起来对杂草的破坏更厉害，杜绝杂草复活，爪向刀架中心方向延伸，可以起到翻转、切割的作用，除草效果更好。

10、优选的，所述避让盘还包括底盘，所述动力系统包括主轴、主齿轮、至少三个从齿轮，从齿轮围绕主齿轮均匀设置，且从齿轮与主齿轮啮合，主齿轮和从齿轮设置在盘体与底盘之间，主轴经由内圈穿过盘体后与主齿轮固定连接，主轴穿过主齿轮后与底盘轴承连接，主轴与内圈不接触，从齿轮的中轴一端与盘体轴承连接，且另一端与底盘轴承连接后伸出底盘，从齿轮的中轴伸出底盘的一端与爪刀固定连接，主轴带动主齿轮转动，主齿轮带动从齿轮转动，从齿轮带动爪刀转动；底盘形状与盘体形状相匹配，均是圆角多边形且每条边均向盘体中心弧形凹陷的形状，从齿轮设置在多边形圆角处，从齿轮之间是向盘体中心弧形凹陷的边。

11、动力系统选用齿轮传动的方式带动至少三个爪刀旋转，这种方式不会因为盘体的旋转，导致线路扭曲，而且结构简单，成本低，动力足，便于推广。优选的是三个从齿轮，呈三角形设置，盘体外边沿对应就是圆角三角形且三个边均向内凹陷。主轴与内圈不接触，使得盘体旋转是独立于爪刀旋转，两者实现彼此独立旋转，互不干扰。果树在除草装置行进方向的右侧时，主齿轮逆时针旋转，带动从齿轮顺时针旋转，遇到果树时，盘体顺时针旋转，即盘体被动旋转方向与主齿轮旋转方向相反，盘体被动旋转的时候带动从齿轮沿主齿轮顺时针方向移动，盘体的凹陷围绕果树旋转，实现果树周围的杂草清除工作。

12、优选的，所述动力系统还包括液压马达、传动带，主轴与伸出臂轴承连接，传动带的一端与液压马达连接，且另一端与主轴连接，设置在伸出臂上的液压马达通过传动带驱动主轴转动。

13、葡萄树一般都比较低，所以需要除草机伸入进去除草，而液压马达的占地比较大，不方便伸入，所以增加了传动带，使得液压马达可以在葡萄树外侧，方便被动避树除草装置深入葡萄树丛中进行除草工作。

14、优选的，所述动力系统包括侧臂、驱动装置、主带、从动带、带轮、固定轴、至少三个从动轮，侧臂一端与伸出臂固定连接，且另一端设置有驱动装置，侧臂与伸出臂成y字型，带轮通过轴承套装在固定轴上，固定轴的一端与伸出臂固定连接，且另一端与内圈固定连接，设置在盘体上的从动轮围绕带轮均匀设置，且从动轮与带轮之间设置一定距离，从动轮的中轴穿过盘体后与爪刀固定连接，主带的一端与驱动装置连接，且另一端与带轮连接，从动带的一端与带轮连接，且另一端与从动轮连接，驱动装置以带传动的方式驱动带轮转动，带轮以带传动的方式驱动从动轮转动，从动轮带着爪刀转动；盘体是圆角多边形且每条边均向盘体中心弧形凹陷的形状，从动轮设置在多边形圆角处，从动轮之间是向盘体中心弧形凹陷的边。

15、动力系统选用带传动的方式驱动爪刀，这种方式不会因为盘体的旋转，导致线路扭曲，而且结构简单，成本低，动力足，更轻巧，便于推广。带传动的方式很多，不论是摩擦带传动还是啮合带传动均可以根据情况选用。优选的是三个从动轮，呈三角形设置，盘体外边沿对应就是圆角三角形且三个边均盘体中心弧形凹陷。带轮通过轴承套装在固定轴上，固定轴将单向离合器内圈和伸出臂固定，外圈与盘体固定连接，使得盘体旋转是独立于带轮旋转，也就是盘体旋转独立于爪刀旋转，两者实现彼此独立旋转，互不干扰。果树在除草装置行进方向的右侧时，驱动装置带动带轮转动，带动驱动从动轮旋转，遇到果树时，盘体顺时针旋转；果树在除草装置行进方向的左侧时，驱动装置带动带轮转动，带动驱动从动轮旋转，遇到果树时，盘体逆时针旋转，实现果树周围的杂草清除工作。

16、优选的，还包括弹簧、l架、液压伸缩杆、车架，车架与牵引装置连接，方管状的l架垂直向上的一端套装在方管状的车架中，车架与l架之间通过液压伸缩杆连接，方管状的l架水平延伸的一端中套装有伸出臂，设置在l架方管中的弹簧一端与l架连接，且另一端与伸出臂连接。

17、弹簧使得伸出臂实现除草机在果树和机架之间伸缩缓冲，圆形或者椭圆形盘体的时候，遇到果树的时，被动旋转避让的同时弹簧被压缩，使得除草机沿果树旋转，到达果树和机架的最短距离之后，除草机沿果树被动旋转的同时弹簧伸展，这样配合完成被动避树。液压伸缩杆调整爪刀与地面之间的距离，使爪刀与地面始终保持合适的工作距离，对爪刀进行竖直方向的调整，让爪刀随地面起伏工作。

18、优选的，伸出臂与牵引装置运动方向之间的夹角小于90°。

19、现有的除草装置都是伸出臂与牵引装置行进方向相垂直，而本方案是伸出臂与牵引装置运动方向之间的夹角小于90°，这种行进方式相较于伸出臂与牵引装置行进方向相互垂直的固定方式来说更省力，节约能源的同时更便于盘体转动，减少对果树的作用力。

20、优选的，被动避树除草装置设置在牵引装置侧后方，且被动避树除草装置与牵引装置的两个后轮在同一直线上。

21、被动避树除草装置与牵引装置的两个后轮在同一直线上，这种设置被动避树除草装置随着后轮起伏，更快更迅速的适应起伏的地面，尤其适用高低起伏的地面除草。

22、优选的，所述避让盘还包括触碰杆，触碰杆的一端与盘体侧面固定连接，且另一端为水平向外延伸的自由端，触碰杆均匀固定在盘体侧面。触碰杆长度在10厘米以内，由柔性材料制成。

23、盘体是圆形或者椭圆形时，外周设置若干触碰杆，触碰杆的一端与盘体侧面固定连接，且另一端水平向外延伸后向盘体旋转方向圆弧弯折，触碰杆碰到果树，因为触碰杆的阻挡，盘体被动旋转，实现被动避树功能。

24、盘体是圆角多边形且每条边均向盘体中心弧形凹陷的形状时，触碰杆设置在凹陷处，触碰杆是一个较短的直杆，这样可以不论是触碰杆还是盘体触碰到果树，都可以进行被动避让，使得接近果树树干进行除草工作更彻底。

25、本被动避树除草装置最大限度保护果树的同时彻底清除果树附近的杂草，另一方面，伸入土中除草，从根部除草，避免除草不彻底或者从根部复活，提高了除草效率。