一种轮式缆索集材机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种轮式缆索集材机，主要由拖拉机主机、后置减速箱总成和两组缆索绞盘总成组成；所述的后置减速箱总成设置在拖拉机主机后方，并且在后置减速箱总成的两侧分别安装一组缆索绞盘总成；所述的缆索绞盘总成由卷筒绞盘机构和卷筒离合操纵机构组成。本实用新型专利技术采用双卷筒双离合分立驱动模式，可实现双卷筒同时工作，或交替工作，大幅提高生产效率；并且采用的卷筒离合操纵机构利用杠杆原理推动在心轴伸出臂上滑动的卷筒，实现牙嵌式离合器的闭合，本方案与常规使用花键和导向平键连接从动轴并且轴向移动与主动轴闭合的技术相比较，具有联接可靠性强、抗扭能力强、结构简单、制作成本低、易维护的优点。

A Wheeled Cable Skipper

【技术实现步骤摘要】
一种轮式缆索集材机
本技术属于林区集材设备应用
，具体涉及一种轮式缆索集材机。
技术介绍
随着农村劳动力的日益匮乏和人工劳动力成本的不断提高，传统的人工作业方式已不能适应现代林区营林生产作业的需要，实现林业营林作业机械化是未来林业生产的阶段性目标。我国南方林区大多属丘陵陡坡地形，因此伐区集材作业是整个营林作业过程中劳动强度最高、危险性最大的生产环节，也是实现机械化作业的重点和难点。尽管近年来林业生产部门和科研机构也尝试引进一些国外先进集材机械设备，但均因“水土不服”或技术水平滞后以及价格昂贵等原因，使这些引进的林业机械装备不能被有效的推广应用。此外民间也有用挖掘机加装绞盘机用于陡坡山地集材作业的尝试，虽然这种改装集材绞盘机操作简单，工作效率高，但由于改装成本高，挖掘机又过于笨重，作业时需开挖专门的道路方可行驶，而且伐区转移比较困难，需要用专门的拖车才能实施伐区转移，所以因机动性能差而难以推广应用。国内一些林业科技人员也积极想办法采用简易索道或者简易绞盘机进行伐区集材作业，但均因不易安装和维护，且机动性差，以至于推广应用效果不显著。中国专利申请号为CN201510732325.3公开了一种小型集材拖拉机的绞盘机，该绞盘机靠链轮进行传动，通过牙嵌式离合带动卷筒工作，实现钢丝绳的载重和回空，其结构紧凑、整体占用空间小，满足小型集材拖拉机整体结构以及使用功能的要求。又如中国专利申请号为CN201220200716.2公开了一种小型多功能轮式集材拖拉机，其特征为该小型轮式集材拖拉机的机架前端带有推土机构，机架尾部加装有绞盘机和载重搭载机构等装置。所述绞盘机的动力来自所述拖拉机后桥动力输出轴，利用减速器传递动力并降低转速，采用离合器控制绞盘机卷筒及钢丝绳的运行，实现木材绞集。但是上述技术方案均只能适合使用单卷筒的绞盘机工作，如果要继续提升集材效率，配置双卷筒的绞盘机同时或交替工作时，仍然需要对现有技术进行改进创新。
技术实现思路
针对上述不足，本技术提供了一种轮式缆索集材机。本技术配置的绞盘机采用双卷筒双离合分立驱动模式，可实现双卷筒同时工作，或交替工作，大幅提高生产效率；而且其机动性高，集材方法操作简单，有效提高林区集材作业机械化水平，降低人员劳动强度，提高集材效率。本技术是采用如下技术方案实现的：一种轮式缆索集材机，主要由拖拉机主机、后置减速箱总成和两组缆索绞盘总成组成；所述的后置减速箱总成设置在拖拉机主机后方，并且在后置减速箱总成的两侧分别安装一组缆索绞盘总成；所述的缆索绞盘总成由卷筒绞盘机构和卷筒离合操纵机构组成。进一步地，所述的拖拉机主机包括主机架、以及分别固定安装在主机架上的发动机、离合器、变速箱、传动轴、后桥差速器总成；所述的主机架的前后方还分别安装有前轮行走机构和后轮行走机构；所述的发动机固定安装于主机架的前方并通过离合器与变速箱相连接；所述的变速箱通过传动轴与后桥差速器总成相连接；所述的后桥差速器总成设有后输出轴和后输出轴分离手柄；所述的后输出轴接入后置减速箱总成内部并且在后输出轴端部设有圆锥齿轮Ⅰ。本技术的拖拉机主机主要是将农用拖拉机进行改装，保留必要的动力机构和行走机构，提高本技术的机动性，而且改装成本低。进一步地，所述的后置减速箱总成主要包括减速箱体、转轴Ⅰ、心轴、圆锥齿轮Ⅱ和支撑杆；所述的减速箱体固定安装在主机架的尾部；所述的转轴Ⅰ通过轴承安装在减速箱体上；所述的圆锥齿轮Ⅱ固定安装在转轴Ⅰ上并且与接入减速箱体内的后输出轴端部的圆锥齿轮Ⅰ啮合；所述的转轴Ⅰ的两端还分别设有一个圆柱齿轮Ⅰ；所述的心轴固定安装在减速箱体上，其两端分别设有一根心轴伸出臂；所述的心轴伸出臂的一端通过轴承安装有圆柱齿轮Ⅱ，另一端通过支撑杆与主机架连接；所述的圆柱齿轮Ⅱ与圆柱齿轮Ⅰ啮合。进一步地，所述的卷筒绞盘机构主要由卷筒、牙嵌式离合器和缆索组成；所述卷筒通过轴承安装在心轴伸出臂上，并且卷筒在轴向受力时可沿轴向滑动；所述的牙嵌式离合器安装在卷筒和圆柱齿轮Ⅱ之间；所述的缆索有序地缠绕在卷筒内，其端部连接有挂钩。进一步地，所述的卷筒离合操纵机构主要由卷筒离合手柄、圆锥齿轮Ⅲ、圆锥齿轮Ⅳ、圆锥齿轮Ⅴ、圆锥齿轮Ⅵ、转轴Ⅱ、曲柄、连杆、杠杆、推拉杆组成；所述的卷筒离合手柄、转轴Ⅱ、推拉杆、圆锥齿轮Ⅵ分别铰接在主机架上；所述的杠杆通过固定杆安装在主机架上；所述的圆锥齿轮Ⅲ固定安装在卷筒离合手柄的端部；所述的圆锥齿轮Ⅳ、圆锥齿轮Ⅴ分别固定安装在转轴Ⅱ的两端；所述的圆锥齿轮Ⅲ与圆锥齿轮Ⅳ相啮合，圆锥齿轮Ⅴ与圆锥齿轮Ⅵ相啮合；所述的曲柄的一端与圆锥齿轮Ⅵ刚性连接，另一端与连杆的一端铰接，连杆的另一端与杠杆的一端铰接，杠杆的另一端与推拉杆的一端铰接，推拉杆的另一端与卷筒的轴承内环固定连接。本技术的轮式缆索集材机工作原理：由于两侧的卷筒机构为左右对称机构，故只以左边卷筒机构为叙述对象，右边卷筒机构工作原理相同，左右两卷筒机构可以同时或者交替工作。初始时，发动机怠速运转，离合器闭合，变速箱挂空档。后输出轴分离手柄处于低位，后输出轴无动力输出，卷筒离合手柄处于后位，牙嵌式离合器处于分离状态，卷筒不受控制，可自由转动。此时可人工将缆索从卷筒中拉出，延伸至已捆好的木捆，挂上挂钩，等待绞盘机卷筒牵引集材。工作时，后输出轴分离手柄处于高位，后输出轴有动力输出，在减速箱中后输出轴通过圆锥齿轮Ⅰ与圆锥齿轮Ⅱ的啮合使转轴Ⅰ转动，并带动圆柱齿轮Ⅰ、圆柱齿轮Ⅱ转动；前推卷筒离合手柄，使其处于前位，通过圆锥齿轮Ⅲ和圆锥齿轮Ⅳ带动转轴Ⅱ转动，再通过圆锥齿轮Ⅴ和圆锥齿轮Ⅵ带动曲柄向左转动带动连杆向左移动，连杆通过杠杆和推拉杆将卷筒向右推进，使牙嵌式离合器啮合，卷筒由此获得来自圆柱齿轮Ⅱ的动力，回收缆索牵引木材进行集材作业；当木材被绞盘机牵引至指定位置后，后拉卷筒离合手柄，使其处于后位，通过圆锥齿轮Ⅲ和圆锥齿轮Ⅳ带动转轴Ⅱ逆向转动，再通过圆锥齿轮Ⅴ和圆锥齿轮Ⅵ带动曲柄向右转动带动连杆向右移动，连杆通过杠杆和推拉杆将卷筒向左拉回，此时牙嵌式离合器分离，卷筒处于自由状态，即可卸下木材，然后将挂钩及缆索重新拉至另一捆好的木捆处，进行下一周期的集材作业。使用上述的轮式缆索集材机的集材方法，包括逆坡集材方法和顺坡集材方法；所述的逆坡集材方法包括以下步骤：步骤一，轮式缆索集材机到达逆坡集材点后，选择轮式缆索集材机前方的活立木Ⅰ或伐根Ⅰ作为锚固轮式缆索集材机的固立木Ⅰ，然后通过绷索将轮式缆索集材机进行锚固；步骤二，选择轮式缆索集材机后下方的活立木Ⅱ或伐根Ⅱ作为缆索第一支点的固立木Ⅱ，并且在固立木Ⅱ上固定安装两个导向滑轮Ⅰ；选择轮式缆索集材机后上方的活立木Ⅲ或伐根Ⅲ作为缆索第二支点的固立木Ⅲ，并且在固立木Ⅲ上固定安装两个导向滑轮Ⅱ；选择固立木Ⅲ不远处且同一水平位置的活立木Ⅳ或伐根Ⅳ作为缆索第三支点的固立木Ⅳ，并且在固立木Ⅳ上固定安装导向滑轮Ⅲ；步骤三，启动轮式缆索集材机的发动机，压下后输出轴分离手柄，使后输出轴无动力输出，后拉卷筒离合手柄，使牙嵌式离合器分离，卷筒处于自由状态；然后将轮式缆索集材机左右两侧的卷筒里的缆索端头从卷筒中拉出，其中一个卷筒的缆索依次穿过其中一个导向滑轮Ⅰ和其中一个导向滑轮Ⅱ后拉至待集材区；另一个卷筒的缆索依次穿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮式缆索集材机，其特征在于：主要由拖拉机主机、后置减速箱总成和两组缆索绞盘总成组成；所述的后置减速箱总成设置在拖拉机主机后方，并且在后置减速箱总成的两侧分别安装一组缆索绞盘总成；所述的缆索绞盘总成由卷筒绞盘机构和卷筒离合操纵机构组成；所述的拖拉机主机包括主机架（15）、以及分别固定安装在主机架（15）上的发动机（1）、离合器（2）、变速箱（3）、传动轴（4）和后桥差速器总成（6）；所述的主机架（15）的前后方还分别安装有前轮行走机构和后轮行走机构；所述的发动机（1）固定安装于主机架（15）的前方并通过离合器（2）与变速箱（3）相连接；所述的变速箱（3）通过传动轴（4）与后桥差速器总成（6）相连接；所述的后桥差速器总成（6）设有后输出轴（10）和后输出轴分离手柄（5）；所述的后输出轴（10）接入后置减速箱总成内部并且在后输出轴端部设有圆锥齿轮Ⅰ（11）；所述的后置减速箱总成主要包括减速箱体（30）、转轴Ⅰ（12）、心轴（29）、圆锥齿轮Ⅱ（14）和支撑杆（16）；所述的减速箱体（30）固定安装在主机架（15）的尾部；所述的转轴Ⅰ（12）通过轴承安装在减速箱体（30）上；所述的圆锥齿轮Ⅱ（14）固定安装在转轴Ⅰ（12）上并且与接入减速箱体（30）内的后输出轴端部的圆锥齿轮Ⅰ（11）啮合；所述的转轴Ⅰ（12）的两端还分别设有一个圆柱齿轮Ⅰ（13）；所述的心轴（29）固定安装在减速箱体（30）上，其两端分别设有一根心轴伸出臂（19）；所述的心轴伸出臂（19）的一端通过轴承安装有圆柱齿轮Ⅱ（28），另一端通过支撑杆（16）与主机架（15）连接；所述的圆柱齿轮Ⅱ（28）与圆柱齿轮Ⅰ（13）啮合；所述的卷筒绞盘机构主要由卷筒（26）、牙嵌式离合器（27）和缆索（21）组成；所述卷筒（26）通过轴承安装在心轴伸出臂（19）上，并且卷筒在轴向受力时可沿轴向滑动；所述的牙嵌式离合器（27）安装在卷筒（26）和圆柱齿轮Ⅱ（28）之间；所述的缆索（21）有序地缠绕在卷筒（26）内，其端部连接有挂钩；所述的卷筒离合操纵机构主要由卷筒离合手柄（7）、圆锥齿轮Ⅲ（8）、圆锥齿轮Ⅳ（9）、圆锥齿轮Ⅴ（22）、圆锥齿轮Ⅵ（23）、转轴Ⅱ（20）、曲柄（24）、连杆（25）、杠杆（18）、推拉杆（17）组成；所述的卷筒离合手柄（7）、转轴Ⅱ（20）、推拉杆（17）、圆锥齿轮Ⅵ（23）分别铰接在主机架（15）上；所述的杠杆（18）通过固定杆安装在主机架（15）上；所述的圆锥齿轮Ⅲ（8）固定安装在卷筒离合手柄（7）的端部；所述的圆锥齿轮Ⅳ（9）、圆锥齿轮Ⅴ（22）分别固定安装在转轴Ⅱ（20）的两端；所述的圆锥齿轮Ⅲ（8）与圆锥齿轮Ⅳ（9）相啮合，圆锥齿轮Ⅴ（22）与圆锥齿轮Ⅵ（23）相啮合；所述的曲柄（24）的一端与圆锥齿轮Ⅵ（23）刚性连接，另一端与连杆（25）的一端铰接，连杆（25）的另一端与杠杆（18）的一端铰接，杠杆（18）的另一端与推拉杆（17）的一端铰接，推拉杆（17）的另一端与卷筒（26）的轴承内环固定连接。...

【技术特征摘要】
1.一种轮式缆索集材机，其特征在于：主要由拖拉机主机、后置减速箱总成和两组缆索绞盘总成组成；所述的后置减速箱总成设置在拖拉机主机后方，并且在后置减速箱总成的两侧分别安装一组缆索绞盘总成；所述的缆索绞盘总成由卷筒绞盘机构和卷筒离合操纵机构组成；所述的拖拉机主机包括主机架（15）、以及分别固定安装在主机架（15）上的发动机（1）、离合器（2）、变速箱（3）、传动轴（4）和后桥差速器总成（6）；所述的主机架（15）的前后方还分别安装有前轮行走机构和后轮行走机构；所述的发动机（1）固定安装于主机架（15）的前方并通过离合器（2）与变速箱（3）相连接；所述的变速箱（3）通过传动轴（4）与后桥差速器总成（6）相连接；所述的后桥差速器总成（6）设有后输出轴（10）和后输出轴分离手柄（5）；所述的后输出轴（10）接入后置减速箱总成内部并且在后输出轴端部设有圆锥齿轮Ⅰ（11）；所述的后置减速箱总成主要包括减速箱体（30）、转轴Ⅰ（12）、心轴（29）、圆锥齿轮Ⅱ（14）和支撑杆（16）；所述的减速箱体（30）固定安装在主机架（15）的尾部；所述的转轴Ⅰ（12）通过轴承安装在减速箱体（30）上；所述的圆锥齿轮Ⅱ（14）固定安装在转轴Ⅰ（12）上并且与接入减速箱体（30）内的后输出轴端部的圆锥齿轮Ⅰ（11）啮合；所述的转轴Ⅰ（12）的两端还分别设有一个圆柱齿轮Ⅰ（13）；所述的心轴（29）固定安装在减速箱体（30）上，其两端分别设有一根心轴伸出臂（19）；所述的心轴伸出...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾宏炎，刁海林，牛长海，苏建苗，陈东成，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院热带林业实验中心，
类型：新型
国别省市：广西,45