森林抚育剩余物处理设备及其处理方法与流程

本发明涉及森林抚育剩余物处理，尤其涉及森林抚育剩余物处理设备及其处理方法。

背景技术：

1、在完成森林抚育后将抚育剩余物（伐倒木、树枝、藤条等）加工处理，受地形的影响，往往靠人工把这些抚育剩余物清理出来堆在一个地方，这样会留下火灾隐患。因此，需要一种装置可以将这些剩余物进行打包、粉碎，使其可以再利用，比如用作肥料或者进入生物电厂。

2、正如中国发明专利公开了一种小型多功能森林抚育剩余物收集系统（公开号：cn105075496a），包括底盘，位于底盘上的车壳，位于车壳后部的驾驶座椅，车壳上方铰链有动臂，底盘上设有动臂举升液压缸，动臂举升液压缸与动臂相连，可以举升动臂；动臂的自由端铰接有抓具架，抓具架上设有多组相互咬合的下侧抓具和上侧抓具，下侧抓具固定在抓具架上，上侧抓具铰接在抓具架上，抓具架上还设有抓具液压缸，抓具液压缸可以将上侧抓具张开和压紧；动臂上设有翻转油缸，翻转油缸可带动抓具架上下翻转。

3、当前林业机械作业时，对抚育剩余物抓取存在以下缺点：1、森林抚育剩余物大部分都是坚硬的，树木枝条参差交错放置，通过单一的机械抓手无法对其进行有效的抓取固定，在抓取的过程中易造成散落一地的现象发生；2、林业机械作业环境复杂多变，面临作业环境空间有限、作业对象形状复杂，林地地形复杂，道路条件差，整体工作效率低下。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的抚育剩余物抓取固定不牢易松散掉落的缺点，而提出的森林抚育剩余物处理设备及其处理方法。

2、为了解决现有技术存在的抚育剩余物抓取固定不牢易松散掉落的问题，本发明采用了如下技术方案：

3、森林抚育剩余物处理设备，包括矩形框，所述矩形框的顶面中部设有前后卡合固接的连接长板，所述连接长板的中部为法兰盘状、两侧为j型板状，所述连接长板前后两端部正下方设有一对对称分布的侧压耙齿，所述连接长板的前后两端部均设有一对活动铰接的第三摆臂，每对所述第三摆臂的底端部均与对应一侧的侧压耙齿的顶边中部连接；

4、所述矩形框的底面前后两侧设有一对平行放置的矩形滑板，所述矩形框的底面左右两侧设有一对平行放置的平移板，一对所述平移板位于一对矩形滑板的下方，一对所述平移板通过平移机构与一对矩形滑板连接；

5、每块所述平移板的底面前后两侧均固设有竖板，每块所述平移板的正下方均设有平行放置的固定轴，每根所述固定轴的前后两端部均与对应一侧的一对竖板的底端部固接；

6、一对所述平移板的正下方设有一对对称分布的内压耙齿，一对所述内压耙齿的相背面外侧设有一对对称分布的l型连板，一对所述l型连板的外沿边底部均设有若干等距分布的外压耙齿，若干所述外压耙齿与同一侧的内压耙齿呈交错状分布。

7、优选地，所述连接长板的前后两端部固设有一对对称分布的u型耳座，每个所述u型耳座的开口内均设有转动贯穿连接的第三连轴，每对所述第三摆臂的顶端部均与对应一侧的第三连轴的两端部固接，每根所述第三连轴的中部均套设有同心固接的第三齿轮。

8、优选地，每个所述u型耳座的内部均插设有竖向滑动连接的第三齿条，每个所述第三齿条均与对应一侧的第三齿轮啮合连接，所述连接长板的顶面上开设有一对限位通孔，每个所述限位通孔的内部均固设有伸缩端朝上的第二伸缩缸，每个所述第二伸缩缸的伸缩杆端部均固设有第二连板，每块所述第二连板的外端部均与对应一侧的第三齿条的顶端部固接。

9、优选地，所述矩形框的底面四个拐角处均固设有第一矩形滑环，每块所述矩形滑板的两端部均滑动贯穿插设在对应一侧的第一矩形滑环内，每块所述平移板的顶面前后两侧均固设有第二矩形滑环，每个所述第二矩形滑环均滑动套设在对应一侧的矩形滑板上；

10、其中，一对交错分布的第二矩形滑环的外侧面上均插设有固定螺栓，每根所述固定螺栓的里端部均与对应一侧的矩形滑板螺纹锁紧。

11、优选地，所述平移机构包括限位连板、限位销轴，所述矩形框的右侧设有纵向放置的限位连板，所述限位连板的前后两侧开设有一对椭圆销孔，一对所述矩形滑板的右端部延伸至矩形框的外侧，一对所述矩形滑板的右端部均固设有限位销轴，一对所述限位销轴的顶端部均滑动插设在对应一侧的椭圆销孔内。

12、优选地，所述矩形框的右侧壁中部设有横向固接的延伸长板，所述延伸长板的右端部插设有竖向贯穿且转动连接的从动轴，所述从动轴的底端部与限位连板的中部固接，所述从动轴的顶端部套设有同心固接的从动链轮，所述矩形框的顶面右侧开设有圆形通孔，所述圆形通孔的内部固设有输出端朝上的伺服电机，所述伺服电机的电机轴端部套设有同心固接的主动链轮，所述主动链轮通过驱动链带与从动链轮进行啮合传动连接。

13、优选地，所述固定轴的前后两侧套设有一对转动连接的第一套筒，一对所述第一套筒的相对端部固设有第一摆臂，一对所述第一摆臂的底端部与对应一侧的l型连板的顶边连接；

14、所述固定轴的中部套设有一对转动连接的第二套筒，一对所述第二套筒的相对端部固设有一对第二摆臂，一对所述第二摆臂的底端部与对应一侧的内压耙齿的顶边连接。

15、优选地，所述平移板的底面里侧边两侧固设有一对第一耳座，每个所述第一耳座的中部均插设有转动连接的第一连轴，一对所述第一连轴的相对外端部均套设有同心固接的第一链轮，一对所述第一套筒的相对外端部均套设有同心固接的第二链轮，每个所述第一链轮均通过第一链带与对应的第二链轮啮合传动连接；

16、所述平移板的底面里侧边中部固设有一对第二耳座，每个所述第二耳座的中部均插设有转动连接的第二连轴，一对所述第二连轴的相对外端部均套设有同心固接的第三链轮，一对所述第二套筒的相对外端部均套设有同心固接的第四链轮，每个所述第三链轮均通过第二链带与对应的第四链轮进行啮合传动连接。

17、优选地，所述平移板的里侧壁中部固设有固定环，所述固定环的内部固设有输出端朝上的第一伸缩缸，所述第一伸缩缸的伸缩杆端部固设有第一连板，所述第一连板的底面前后两端部固设有一对第一齿条，一对所述第一连轴的相对里端部均套设有同心固接的第一齿轮，每个所述第一齿条均与对应的第一齿轮啮合连接；

18、所述第一连板的底面固设有一对第二齿条，一对所述第二齿条位于一对第一齿条之间，一对所述第二连轴的相对里端部均套设有同心固接的第二齿轮，所述第二齿轮的外环面齿牙为缺口状，每个所述第二齿条均与对应的第二齿轮啮合连接。

19、本发明还提出了森林抚育剩余物处理设备的处理方法，包括以下步骤：

20、步骤一，连接长板的中部通过法兰的方式与机械臂连接，再通过机械臂上的控制元件依次对伺服电机、一对第一伸缩缸、一对第二伸缩缸进行控制并电性连接，通过机械臂控制矩形框移动至待抓取的抚育剩余物上方；

21、步骤二，启动伺服电机，伺服电机的电机轴带动主动链轮同步转动，主动链轮通过驱动链带带动从动链轮、从动轴及限位连板进行同步转动，限位连板的一对椭圆销孔与一对矩形滑板上的限位销轴形成限位作用，带动一对矩形滑板进行交错平移，使得矩形滑板沿着对应的第一矩形滑环、第二矩形滑环进行滑动，带动一对平移板进行相对平移；

22、步骤三，同步启动一对第一伸缩缸，第一伸缩缸的伸缩杆伸长，带动第一连板、一对第一齿条、一对第二齿条升高，第一齿条啮合带动第一齿轮、第一连轴、第一链轮进行转动，第一链轮通过第一链带带动第二链轮、第一套筒、第一摆臂、l型连板、外压耙齿向内沿着固定轴的轴心进行转动，第二齿条啮合带动第二齿轮、第二连轴、第三链轮进行转动，第三链轮通过第二链带带动第四链轮、第二套筒、第二摆臂、内压耙齿向内沿着固定轴的轴心进行转动；

23、步骤四，由于第二摆臂及内压耙齿处于内侧位置，一对内压耙齿同步相对合拢，并对抚育剩余物进行初步抓取固定，同时一对外压耙齿随着内压耙齿的运动轨迹进行同步转动，当第二齿条与第二齿轮脱离啮合时，一对内压耙齿保持不动，第一齿条与第一齿轮继续啮合，带动一对外压耙齿继续相对合拢，使得一对外压耙齿穿过对应的内压耙齿对抚育剩余物进行再次抓取固定；

24、步骤五，同步启动一对第二伸缩缸，第二伸缩缸的伸缩杆伸长，带动第二连板、第三齿条沿着u型耳座向上滑动，第三齿条啮合带动第三齿轮、第三连轴、一对第三摆臂向内沿着第三连轴的轴心进行转动，进而带动一对侧压耙齿相对合拢，通过一对侧压耙齿对抚育剩余物的前后两侧进行最终抓取固定。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

26、1、在本发明中，通过一对内压耙齿、一对外压耙齿递进式交错合拢的方式，依次对抚育剩余物进行双重抓取固定，保证抚育剩余物抓取固定的稳定性，能够很有效的提高整体的作业效率；

27、2、在本发明中，通过平移机构对一对内压耙齿、一对外压耙齿的相对间距进行调整，以适应森林作业环境的复杂性，再通过一对侧压耙齿的相对合拢，对抚育剩余物进行进一步抓取，增强了抓取后的抚育剩余物在装车过程中的稳定性；

28、综上所述，本发明解决了抚育剩余物抓取固定不牢易松散掉落的问题，且整体结构设计紧凑，通过对抚育剩余物的多重抓取固定，适应森林作业环境的复杂性，能够很有效的提高整体的作业效率。