一种丘陵果园单轨自走式枝条粉碎机及枝条再利用方法

技术领域

本发明涉及农业装备领域，尤其涉及到果树枝条粉碎领域，具体是指一种丘陵果园单轨自走式枝条粉碎系统及枝条再利用方法。

背景技术

枝条修剪是果树管理的重要环节，既要剪去病害枝条又要减去杂乱枝条，每亩果树需修剪300—600kg枝条，所以每年都会产生大量的果树残枝资源。目前我国对于这些枝条的利用最主要的是当做薪柴燃烧使用，利用率低、污染严重。目前的枝条粉碎机械多为大型机械，枝条需要由果园运下丘陵后才能粉碎，经过处理后再运回丘陵果园进行还田，运输成本大、周期长。

中国专利申请CN 112827590 A公开了一种枝条粉碎机，包括机架、第一粉碎架和第二粉碎架，第一粉碎架上均匀设置有若干粉碎装置，第一粉碎架的一端铰接在机架上，第一粉碎架的另一端与齿条固定槽内的齿条铰接，第二粉碎架的一端铰接在机架上，第二粉碎架的另一端与机架之间通过第一铰接杆铰接，第二粉碎架上设置有若干所述粉碎装置，第一粉碎架和第二粉碎架之间固定连接有挡板，第二粉碎架下方设置有震动筛，震动筛下方设置有驱动组件。与现有粉碎机相比，解决了目前果树枝条粉碎装置进料口大小不能调节，导致容易发生堵塞和粉碎效果不佳的问题。但该枝条粉碎机为固定式，不能实现丘陵果园园中作业。

中国专利申请CN 108582373 A公开了一种移动式小型粉碎机，包括粉碎机体，粉碎机体内部设有挤压装置，并设有隔音层，底部装有减震万向轮，上方设有进料装置，粉碎装置位于挤压装置的下方，筛网设置于粉碎机体内且位于传动主轴下方，筛网下方设有倾斜底板，粉碎机体一侧且与倾斜底板位置相对应处设有出料口，这种粉碎机通过控制器分别与进料装置、挤压装置和粉碎装置电性连接。与现有粉碎机相比，体积大大减小，结构简单，通过隔音层减小了粉碎作业产生的噪音，并实现了可移动式作业，然而其移动作业方式并不适合丘陵果园枝条粉碎作业。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种粉碎效率高、安全可靠、操作方便的丘陵果园单轨自走式枝条粉碎系统及枝条再利用方法。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种丘陵果园单轨自走式枝条粉碎系统，包括固定的支撑轨道以及均滑动连接在支撑轨道上的牵引机构和粉碎机，所述粉碎机通过连接机构与牵引机构连接。

本方案中的牵引机构和粉碎机均滑动连接在支撑轨道上，牵引机构在支撑轨道上行走，并通过连接机构带动粉碎机在支撑轨道上行走，从而实现粉碎机在园间的移动，将修剪的枝条投入粉碎机中，实现了丘陵果园的就地枝条粉碎作业。

作为优化，所述牵引机构包括牵引发动机以及贴合在支撑轨道上的驱动轮，所述牵引发动机和驱动轮之间装有离合器和变速箱，所述离合器上设有启停控制杆，变速箱上设有方向控制杆。本方案中的牵引发动机通过离合器和变速箱带动驱动轮旋转，通过驱动轮贴合在支撑轨道上实现牵引机构的行走，通过启停控制杆控制离合器实现牵引机构的启停，通过方向控制杆控制变速箱实现牵引机构的换向。

作为优化，所述牵引机构还包括控制系统，所述控制系统包括蓄电池、PLC、接触器、信号接收器、控制启停控制杆的第一电动推杆以及控制方向控制杆的第二电动推杆。本方案中的控制系统可以实现牵引机构的遥控控制，通过第一电动推杆的伸缩控制启停控制杆，通过第二电动推杆的伸缩控制方向控制杆。

作为优化，所述粉碎机包括粉碎腔体、进料口和出料口，所述进料口和出料口分别位于支撑轨道两侧。本方案中进料口和出料口分别位于支撑轨道两侧，可以实现进料口一侧果树的修剪，碎屑由另一侧的出料口排出。

作为优化，所述进料口上装有进料口带状盖，出料口上装有出料口盖。本方案中的进料口带状盖可以防止粉碎腔体内的碎屑喷出，同时便于将树枝投入进料口。

作为优化，所述牵引机构和粉碎机分别通过行走机构滑动连接在支撑轨道上，所述行走机构包括载物台，所述载物台上装有贴合在支撑轨道上端面的承重轮以及贴合在支撑轨道下端面的导向轮和驱动轮，所述承重轮设置有至少两组且沿行走方向前后排布，所述牵引机构和粉碎机分别安装在载物台上。本方案中的承重轮上方承载机器，下方与支撑轨道配合，导向轮贴合在支撑轨道下端面起导向与防侧翻作用。

作为优化，所述粉碎机通过螺栓与载物台连接。本方案中的粉碎机通过螺栓与载物台连接，便于粉碎机的拆装，还可以将粉碎机更换为其他工装，实现多功能操作。

作为优化，与牵引机构相连的行走机构中的驱动轮与牵引机构连接。由于行走机构中的驱动轮贴合在支撑轨道下端面，驱动轮可以起到导向的作用，与牵引机构相连的行走机构中的驱动轮与牵引机构连接，通过牵引机构带动该驱动轮旋转，从而通过牵引机构带动与牵引机构相连的行走机构行走，从而实现牵引机构和粉碎机的行走。

作为优化，还包括支撑在支撑轨道下方的支撑机构，所述支撑机构包括竖向的主支撑杆以及固定在主支撑杆侧面的辅助支撑杆。本方案中主支撑杆竖向固定，用来固定支撑轨道，辅助支撑杆固定在主支撑杆侧面，对主支撑杆起到稳定支撑的作用。

一种枝条再利用方法，包括如下步骤：

a. 牵引机构和粉碎机均滑动连接在支撑轨道上，牵引机构中的牵引发动机通过离合器和变速箱带动驱动轮旋转，通过驱动轮贴合在支撑轨道上实现牵引机构的行走，

b. 通过控制系统实现牵引机构的遥控控制，通过第一电动推杆的伸缩控制离合器的启停控制杆实现牵引机构的启停，通过第二电动推杆的伸缩控制变速箱的方向控制杆实现牵引机构的换向。

c. 通过牵引机构带动粉碎机在支撑轨道上行走，实现粉碎机在园间的移动，将修剪的枝条投入粉碎机中，实现了丘陵果园的就地枝条粉碎作业；

d. 将粉碎后的碎屑添加适当菌种后直接还田，或者收集后利用。

本发明的有益效果为：本发明的一种丘陵果园单轨自走式枝条粉碎系统及枝条再利用方法，通过牵引机构为粉碎机提供动力，实现了丘陵果园的就地枝条粉碎作业，后续碎屑的处理方式简单，效果显著，能够节省运输成本，提高土壤肥力。粉碎机与丘陵果园单轨运输系统的有效结合降低了运输系统的闲置率，实现了设备资源合理配置，为丘陵果园机械化管理提供技术支持。本发明充分利用了废弃的枝条资源，提供了简单有效的再利用方式，可降低传统枝条处理方式产生的污染，提高果农收入，为建设生态文明、巩固脱贫攻坚成果做出贡献。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明粉碎机结构示意图；

图3为本发明牵引机构结构示意图；

图4为本发明支撑机构结构示意图；

图5为本发明行走机构结构示意图；

图6为本发明控制系统结构示意图；

图中所示：

1、辅助支撑杆，2、主支撑杆，3、支撑轨道，4、牵引发动机，5、离合器，6、第一电动推杆，7、控制箱，8、出料口，9、粉碎腔体，10、传动系统，11、进料口带状盖，12、进料口，13、喂料滚轮，14、载物台，15、行走保护架，16、导向轮，17、驱动轮，18、连接机构，19、承重轮，20、第二电动推杆，21、蓄电池，22、PLC，23、接触器，24、信号接收器，25、支撑托脚，26、启停控制杆，27、方向控制杆，28、变速箱，29、直角形固定板，30、托架，31、出料口盖。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1~6所示，本发明的一种丘陵果园单轨自走式枝条粉碎系统，包括固定的支撑轨道3以及均滑动连接在支撑轨道3上的牵引机构和粉碎机，所述粉碎机通过连接机构18与牵引机构连接。

所述支撑轨道3为单轨，支撑轨道3设置在果树之间的通道上，如图4所示，支撑轨道3包括直行轨道，直行轨道之间根据果园现场情况连接有圆弧形轨道，圆弧形轨道通过便携式弯管机弯制而成，这种轨道加工安装方式降低了加工难度和加工成本，便于实现标准化，另外弯制过程简单易行，可根据实际需要灵活布置支撑轨道3的走向和弧度，适应性强。

还包括支撑在支撑轨道3下方的支撑机构，所述支撑机构包括竖向的主支撑杆2以及固定在主支撑杆2侧面的辅助支撑杆1。其中主支撑杆2的轴线与支撑轨道3的下表面垂直固定，辅助支撑杆1的轴线与主支撑杆2轴线成一定夹角，角度大小依据实际需要进行调整；辅助支撑杆1设置在支撑轨道3的左右任意一侧，主支撑杆2和辅助支撑杆1的下端均固定有支撑托脚25，支撑托脚25的轴线分别与辅助支撑杆1、主支撑杆2的轴线共线，支撑托脚25，主支撑杆2和辅助支撑杆1均插入地面，支撑托脚25支撑在地面上，起到承重的作用。

所述牵引机构和粉碎机分别通过行走机构滑动连接在支撑轨道3上，所述行走机构包括载物台14，所述载物台14上端设有横向的平板，所述载物台14上装有贴合在支撑轨道3上端面的承重轮19以及贴合在支撑轨道3下端面的导向轮16和驱动轮17，所述承重轮19设置有至少两组且沿行走方向前后排布，所述承重轮19和导向轮16均为双边槽轮。

如图5所示，所述行走机构还包括固定在载物台14下方的行走保护架15，行走保护架15设置在导向轮16和驱动轮17的下方且前后均向上弯折有挡边，从而对整个行走机构起到保护作用。

与牵引机构相连的行走机构中的驱动轮17与牵引机构连接。本实施例中牵引机构包括牵引发动机4以及贴合在支撑轨道3上的导向轮16和驱动轮17，导向轮16与驱动轮17在同一水平线上，且驱动轮16在导向轮17的前面。

支撑轨道3的下方排布有啮合齿，驱动轮17位于支撑轨道3的下方，且驱动轮17具有啮合齿，与支撑轨道下方的齿相啮合，为了便于转向，支撑轨道3的啮合齿或者驱动轮17的啮合齿宽度不宜过大，从而防止转弯时啮合齿之间干涉。

所述牵引发动机4和驱动轮17之间装有离合器5和变速箱28，离合器5连接牵引发动机4和变速箱28，变速箱28的输出轴与驱动轮17连接。

所述离合器5上设有启停控制杆26，变速箱28上设有方向控制杆27。

所述牵引机构还包括控制系统，所述控制系统包括蓄电池21、PLC22、接触器23、信号接收器24、控制启停控制杆26的第一电动推杆6以及控制方向控制杆27的第二电动推杆20，蓄电池21、PLC22、接触器23和信号接收器24均安装在控制箱7内。所述信号接收器24接收到控制信号后，控制第一电动推杆6和第二电动推杆20伸缩运动。

所述粉碎机包括粉碎腔体9、进料口12和出料口8，所述进料口12和出料口8分别位于支撑轨道3两侧，所述粉碎腔体9上方装有发动机，发动机通过托架30固定在粉碎腔体9上。

发动机通过传动系统10带动粉碎腔体9进行粉碎，进料口12与粉碎腔体9之间装有喂料滚轮13，新剪的废枝直接投入到进料口12，在喂料滚轮13的作用下，枝条稳定均匀的进入粉碎腔体9，碎屑经出料口12排出。

所述进料口12上装有进料口带状盖11，进料口带状盖11包括多条皮带，皮带的一端连接在进料口12的一侧，出料口8上装有出料口盖31。

本发明中共设有两个行走机构，所述牵引机构和粉碎机分别安装在载物台14上，牵引机构安装在前方的载物台14上。

所述粉碎机通过螺栓与载物台14连接。粉碎腔体9的下表面与载物台14的上表面相重合，两者之间通过直角形固定板29固定。

所述直角形固定板29共4个，位于粉碎腔体9的两平行侧面的四个角上，其中与粉碎腔体9相接触的直角形固定板29的一耳开设一个孔，通过螺栓将二者连接起来。与载物台14相接触的直角形固定板29的一耳开设两个孔，通过螺栓将二者连接起来。

连接机构18连接粉碎机和牵引机构，从而实现牵引机构带动粉碎机行走，连接机构18可以为各种连接结构，只要实现粉碎机和牵引机构之间的连接即可，本实施例中的连接机构18为两个连接杆，两个连接杆分别固定在两个载物台14上，两个连接杆之间铰接，从而实现粉碎机和牵引机构之间的连接。

一种枝条再利用方法，包括如下步骤：

牵引机构和粉碎机均滑动连接在支撑轨道3上，牵引机构中的牵引发动机4通过离合器5和变速箱28带动驱动轮17旋转，通过驱动轮17贴合在支撑轨道3上实现牵引机构的行走，

通过控制系统实现牵引机构的遥控控制，通过第一电动推杆6的伸缩控制离合器5的启停控制杆26实现牵引机构的启停，通过第二电动推杆20的伸缩控制变速箱28的方向控制杆27实现牵引机构的换向。

通过牵引机构带动粉碎机在支撑轨道3上行走，实现粉碎机在园间的移动，将修剪的枝条投入粉碎机中，实现了丘陵果园的就地枝条粉碎作业；

将粉碎后的碎屑添加适当菌种后直接还田，或者收集后利用，收集后可用于其他工业或农业生产，实现果农增收。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。