一种可更换三角形履带集材机的制作方法

本发明专利涉及一种应用于林区集材作业和装车作业的高效环保的多功能集材机械，该集材机采用可更换三角形履带行动装置，能够适应林区复杂的路面条件，具有很高的通过性，可以实现一机多用。

背景技术：

我国自20世纪50年代开始使用集材机械，较畜力集材省力且高效，为建国初期木材生产作出了重要贡献。随着我国实行天然林保护工程，采伐量不断减小，以J-50、J-80为主的集材机械逐渐被荒废。目前，我国采用的集材方式以畜力集材为主，然而随着林区劳动力成本的不断提升，畜力集材方式开始面临效率低、成本高等问题。因此急需一种适合于我国目前林区集材作业的高效低耗且环保的多功能集材机械。

可更换三角形履带行走装置是国外20世纪中期发展起来的新技术，虽然发展时间较短，但是因为可更换三角形履带行走装置具有接地面积大、接地比压小、牵引力大、附着性能好、稳定性好等诸多优点而被广泛应用于工程领域。履带行走装置能够使车辆具有较高的通过性和机动性，从而使轮式车辆具备在冰雪、山地、沙地及泥沼等复杂地形作业的能力。因此将可更换三角形履带行走装置应用于多功能集材机上，能够大幅度的提升集材机的动力学性能。

技术实现要素：

基于我国集材机械装备所存在的问题，以及可更换三角形履带行动装置的诸多优势。本发明将可更换三角形履带行动装置应用于集材机上，能够大幅度的提高集材机的动力学性能，同时将装车和集材两种功能集于一体，能够实现一机多用，能够有效解决集材机械所存在的问题。

本发明专利提供的多功能可更换三角形履带集材机，其特征在于所述集材机的前端安装抓具装置，所述的集材机的尾部安装有绞盘机和搭载板装置，所述的集材机行动部分采用可更换三角形履带行动装置。

所述集材机的整机质量为4800kg，整机尺寸为6000mm×2000mm×2800mm，行驶速度为9～25km/h。

所述抓具装置包括上抓具、下抓具和液压缸；液压外缸安装在下抓具上，液压内缸安装在上抓具上，在液压内缸的作用下，上抓具可以绕轴旋转，从而实现张开和闭合。

所述绞盘机装置包括液压马达减速器、卷筒、卷筒轴、制动器和钢丝绳；液压马达减速器与液压泵相连，通过液压泵输出动力；卷筒轴与液压马达通过联轴器连接；卷筒通过胀套 与卷筒轴连接，与卷筒轴一起转动；制动器安装在卷筒的边缘，采用摩擦制动。

所述搭载板装置包括机座、液压缸、挡板、支撑板、搭载钢板、侧挡板和折叠板；液压外缸安装在机座上，液压内缸安装在搭载钢板上；在液压内缸的作用下，搭载钢板可以绕支撑板轴旋转；挡板和侧挡板与搭载钢板进行焊接；折叠板与搭载钢板采用销轴连接，折叠板只能绕销轴在搭载钢板平面以上旋转。

所述可更换三角形履带装置包括履带、支架、驱动轮、导向轮、支撑轮组、张紧轮和张紧装置；驱动轮与集材机动力输出轴进行连接；导向轮、张紧轮和支撑轮组安装在支架上；张紧装置安装在张紧轮与支架之间；支撑轮组可以绕支架在0～20°之间摆动。

本发明专利的有益效果是：1将可更换三角形履带行动装置应用于集材机上，大幅度的提高了集材机的动力学性能。2将集材和装车两项功能集于一体，实现了集材机一机多用，更加高效环保。

附图说明

图1是本发明专利多功能可更换三角形履带集材机正视图；

图2是本发明专利三角形履带装置正视图；

图3是本发明专利抓具装置结构图；

图4是本发明专利搭载板装置结构图；

图5是本发明专利绞盘机装置剖面图。

图6是本发明专利三角形履带装置运行原理图。

附图中：

1.驾驶室 2.发动机罩 3.前转向体 4.底盘 5.上抓具 6.下抓具 7.抓具液压缸 8.绞盘机 9.机座10.搭载板液压缸 11.挡板 12.支撑板 13.搭载钢板 14.侧挡板 15.折叠板 16.履带 17.张紧轮 18.张紧装置 19.支撑轮组 20.驱动轮 21.支架 22.导向轮 23.卷筒轴 24.轴承 25.胀套 26.卷筒 27.钢丝绳28.底座 29.悬臂装置

具体实施方式

下面通过附图，对本发明专利的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，多功能可更换三角形履带集材机包括抓具装置、绞盘机装置、搭载板装置和三角形履带行动装置。当进行装车作业时，悬臂装置29将抓具装置送到木材处，上抓具5打开，集材机向前行走，将原木推入到抓具腔内，上抓具5在液压缸10的作用下关闭，木材被抓起，集材机移动到运输车旁，上抓具5再次打开，木材在重力的作用下落到运输车上。当进行集材作业时，集材机停在集材道上，搭载钢板13在液压缸10的作用下回转与地面贴合，将钢丝绳拽到木材处，将木材捆紧，使用绞盘机8将木材绞集到搭载钢板13上，搭载钢 板13在液压缸10的作用下将木材的一端抬起，集材机将木材拽到指定地点，搭载钢板13再次与地面贴合，绞盘机反转，集材机向前运行，木材在重力的作用下从搭载钢板上滑落。

三角履带行动装置运行原理如图6所示，三角履带装置是一种“自携路面”式行走装置，当驱动轮驱动履带做缠绕运动时，地面会对履带产生相反的作用力，从而驱动车辆行进。三角履带装置行进时可以分为三个区段，1～2为接地段、2～5为松边段、6～1为驱动段(紧边)，当集材机向前行进时，集材机输出转矩为Mk，该转矩作用在驱动轮20上产生Mk/r的驱动力Ft(其中，r为驱动轮的动力半径)。Ft作用在6～7的驱动段上，经张紧轮17传递到8～1驱动段，经支撑轮19传到1～2接地段，在接地段与土壤接触形成一个水平的反作用力Fk，该力即为集材机的驱动力，其方向与集材机前进方向相同。由于Ft在传递的过程中会因张紧轮17的转动和履带与张紧轮17的摩擦以及驱动力缠绕履带而消耗一部分功率，因此假设驱动轮消耗的功率百分百为ηz，则三角履带装置真实的驱动力为：Fk＝Ft(1-ηz)。

以上所述，为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围并不局限于所列的具体实施方式，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。