绿植修剪车结构设计

朱阳 陈文斐 郭佳鹏

摘 要：介绍了一款绿植修剪车的设计实例，提出以扫路车为载体、采用液压传动，可连续修剪绿化带，并可收集枝叶的专用作业车方案。实现修剪机构的展开、收回状态，高度、宽度方向的修剪调节，并完成了关键零部件的设计。该方案特别适合于高速公路中央隔离带的修剪，当不需要修剪作业时可快速拆卸作业装置，作为扫路车使用，提高了使用效率。

关键词：绿植修剪车 液压传动 收集枝叶 修剪

Abstract A new design of hedge-trimmlng vehicle was introduced in the paper.based onsweeper this hedge-triming vehicle uses hydraulic to transfer power. The trim arm canfold and unfold. It can also adjust trim height and trim width. The scheme is prefer forhigh-speed road use. The vehicle can also be used as an sweeper， after removing trimmingmechanism， which could improve efficiency.

Key words hedge-trimming vehicle； hydraulic transmission； collecting leaves； trim

中图分类号：U469.6⁺91.03 文献标识码：A 文章编号：1004-0226（2015）09-0113-04

1 前言

随着我国高速公路的迅速发展，中央分隔带及道路两侧的绿篱修剪是公路养护的主要任务之一，它不仅涉及到环境绿化的美观度，还能影响驾驶员视觉，对夜间行车防炫目、吸附车辆排放的废气及烟尘、减轻驾驶员疲劳、保证行车安全等都发挥了重要的作用。根据国家十二五发展规划要求，到2015年，全国公路总里程将达到450万km，其中高速公路将达到10.8万km，二级以上公路总里程达到65万km，农村公路总里程达到390万km。大量的新建道路带来了巨大的道路绿化需求。随着高速公路及全国公路网的建成，通车里程的增加，高速绿篱及道路人行道景观树的修剪任务越来越繁重。

目前，对道路两侧树篱修剪主要使用各种人工操作的绿篱机，该类机器整备质量约为5～10kg，作业时操作者一直处于持重状态，且设备不仅震动大，噪音也大，造成环卫工人劳动强度非常大；特别是对高速公路中央隔离带的修剪，工作场地危险性很大，因此迫切需要研制一种移动式自动绿篱作业机械来提高林业机械的自动化装备水平，以解决上述问题。

近几年，国内已有少量的高校和养护处研究小型车载树篱修剪机。如某公司生产了一种树木自动修剪机，其总体结构如图1所示。当伸缩臂和剪刀到达预定修剪位置时，汽车前行便可自动对绿化隔离带进行平面或立面修剪。该机节省了人力，在车辆穿行的公路上作业也很安全。但这种修剪机由自带发电机驱动，修剪部分为旋片式，臂架的伸缩由丝杠驱动，丝杠速度慢且承重能力差，不能灵活的多自由度修剪，而且旋片式修剪机抛洒到地面的枝叶比较严重。

經过进一步研究，提出一种操作简便且能对绿篱树木、景观苗木进行修剪造型，且对于修剪后的枝叶进行回收、运输的专用汽车设计方案。

2 车辆正作原理介绍

本方案的主要目的是针对目前高速、市政、园林绿篱修剪、整形等机械化作业，而提供的一种集树木修剪、整形、枝叶回收、运输安全的一体化解决方案。拟在国内已有设备的基础上对传动，刀架、伸缩臂加以优化并增加枝叶回收装置；当修剪作业闲置时，还可当作扫路车使用，提高其利用率。

为实现上述目的，采用的技术方案为：整车可分为四个模块，即底盘模块、前部旋转刀架模块、绿篱修剪模块、清扫回收模块。底盘模块提供整车的移动及前部旋转刀架模块和绿篱修剪模块的动力，这两部分动力来源于底盘的取力器，动力传递由液压系统完成；整车前部可以加装能在车前旋转180°的旋转刀架模块，该臂架可以随绿篱的高度调整其相应的高度和角度，以实现绿篱修剪的多样性；绿篱修剪模块主要功能是对高速公路中分带和道边绿篱及草丛进行修剪。绿篱修剪模块采用往复式双刃剪，采用液压马达驱动，原理类似手持式绿篱机，通过偏心轮带动偏心连杆，偏心连杆带动切割器动刃往复运动，实现绿植枝叶的切割。清扫回收模块拟直接采用成熟的扫路车上装设计。用于清扫回收修剪洒落在路面的树枝叶，以保持高速路面清洁。其总体结构如图2所示。

绿植修剪作业按以下方式实现：当汽车行驶到距离绿篱合适的位置，由旋转油缸（或旋转支承）推动臂架系统从汽车的右边（汽车前进方向）旋转到汽车的左边，通过一系列油缸的操作，调整好修剪机构的姿态和高度，打开警示灯，驾驶汽车向前行驶，修剪机构自动运行，即可对绿植进行修剪；修剪下的树枝枝叶自由下落，掉落在马路上的部分，可通过收拢扫刷收集，由吸嘴吸入收集厢体中。待修剪工作完成，由旋转油缸（或旋转支承）推动臂架系统从汽车的右边旋转到汽车的左边，臂架系统油缸收缩，臂架折叠横置在驾驶室前部回归原始状态，即可完成清运工作。修剪机构上部设计有罩盖，其作用之一是收拢因高速切

本车四大模块中，底盘采用成熟的二类底盘（带变速器取力），清扫回收模块采用现有扫路车上装。因为扫路车上装含有副发动机，无需底盘取力。因此，本方案只需要设计前部旋转刀架模块、绿篱修剪模块、液压站和电气控制模块。需要说明的是，通过改变旋转马达所连接的专用工作装置，如加装清洗装置便可利用扫路车清水箱的水，便可对高处广告牌、护栏、高速隧道等进行清洗；加装灌割机便可对道路两侧的杂草进行清理；本实例只是其中一种应用举例而已。