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一种自行式绞盘集材机及其集材方法

阅读：577发布：2020-05-11

IPRDB可以提供一种自行式绞盘集材机及其集材方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开一种自行式绞盘集材机及其集材方法，自行式绞盘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；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；缆索绞盘总成由卷筒绞盘机构和卷筒离合操纵机构组成。集材方法是先将自行式绞盘集材机通过绷索进行锚固，然后根据地形设置导向滑轮，将卷筒拉出的缆索穿过导向滑轮，并用缆索上的挂钩钩住木材，操作集材机的卷筒转动，将木材拉至集材点，卸下木材后，再通过回空索将挂钩拉回待集材区进行下一轮集材作业。本发明的集材机机动性高，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。，下面是一种自行式绞盘集材机及其集材方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种自行式绞盘集材机，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。

2.根据权利要求1所述的自行式绞盘集材机，其特征在于：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）。

3.根据权利要求2所述的自行式绞盘集材机，其特征在于：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Ⅰ（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Ⅰ（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。

4.根据权利要求3所述的自行式绞盘集材机，其特征在于：所述的卷筒绞盘机构主要由卷筒（26）、牙嵌式离合器（27）、缆索（21）、扭矩弹簧（44）和压辊（45）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，其端头连接有挂钩；所述的扭矩弹簧（44）铰接在主机架（15）上，所述的压辊（45）与扭矩弹簧（44）相连并压在卷筒（26）内的缆索（21）上。

5.根据权利要求4所述的自行式绞盘集材机，其特征在于：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）通过支撑杆Ⅱ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。

6.一种使用如权利要求5所述的自行式绞盘集材机的集材方法，其特征在于：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，自行式绞盘集材机（33）到达逆坡集材点后，选择自行式绞盘集材机前方的活立木Ⅰ或伐根Ⅰ作为锚固自行式绞盘集材机的固立木Ⅰ（31），然后通过绷索（32）将自行式绞盘集材机（33）进行锚固；

步骤二，选择自行式绞盘集材机（33）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（37），并且在固立木Ⅱ（37）上固定安装两个导向滑轮Ⅰ（34）；

选择自行式绞盘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

（38），并且在固立木Ⅲ（38）上固定安装两个导向滑轮Ⅱ（35）；

选择固立木Ⅲ(38)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（39），并且在固立木Ⅳ（39）上固定安装导向滑轮Ⅲ（36）；

步骤三，启动自行式绞盘集材机（33）的发动机（1），压下后输出轴分离手柄（5），使后输出轴（10）无动力输出，后拉卷筒离合手柄（7），使牙嵌式离合器（27）分离，卷筒（26）处于自由状态；然后将自行式绞盘集材机（33）左右两侧的卷筒（26）里的缆索（21）端头从卷筒中拉出，其中一个卷筒(26)的缆索(21)依次穿过其中一个导向滑轮Ⅰ(34)和其中一个导向滑轮Ⅱ(35)后拉至待集材区；另一个卷筒的缆索依次穿过另一个导向滑轮Ⅰ(34)、另一个导向滑轮Ⅱ(35)和导向滑轮Ⅲ(36)后拉至待集材区；所述的缆索（21）端部均分别设有挂钩（40）和回空索（41）；

步骤四，用挂钩（40）钩住捆绑好的木材后，抬起后输出轴分离手柄（5）、前推卷筒离合手柄（7），使牙嵌式离合器（27）啮合，驱动卷筒（26）转动并牵引缆索（21），将木材拉至道路上的木材转运点；然后后拉卷筒离合手柄（7），使牙嵌式离合器（27）分离，从挂钩（40）上卸下木材，山下工人通过回空索（41）将挂钩拉回待集材区进行下一轮集材作业；

在逆坡集材方法中，自行式绞盘集材机左右两侧的卷筒绞盘机构同时进行集材作业或交替进行集材作业；

所述的顺坡集材方法包括以下步骤：

步骤一，自行式绞盘集材机（33）到达顺坡集材点后，选择自行式绞盘集材机前方的活立木Ⅰ或伐根Ⅰ作为锚固自行式绞盘集材机的固立木Ⅰ（31），然后通过绷索（32）将自行式绞盘集材机（33）进行锚固；

步骤二，选择自行式绞盘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(37)，并且在固立木Ⅱ(37)上固定安装两个导向滑轮Ⅰ（34）；

选择自行式绞盘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

(38)，并且在固立木Ⅲ(38)上固定安装导向滑轮Ⅱ（35）；

选择固立木Ⅲ(38)不远处的活立木Ⅳ或伐根Ⅳ作为缆索第三支点的固立木Ⅳ(39)，并且在固立木Ⅳ(39)上固定安装导向滑轮Ⅲ（36）；

选择固立木Ⅱ(37)不远处的活立木Ⅴ或伐根Ⅴ作为缆索第四支点的固立木Ⅴ(42)，并且在固立木Ⅴ(42)上固定安装导向滑轮Ⅳ（43）；

步骤三，启动自行式绞盘集材机（33）的发动机（1），压下后输出轴分离手柄（5），使后输出轴（10）无动力输出，后拉卷筒离合手柄（7），使牙嵌式离合器（27）分离，卷筒（26）处于自由状态；然后将自行式绞盘集材机(33)左右两侧的卷筒(26)里的缆索(21) 端头从卷筒中拉出，其中一个卷筒(26)的缆索(21)穿过其中一个导向滑轮Ⅰ(34)后拉至待集材区；另一个卷筒(26)的缆索(21)依次穿过另一个导向滑轮Ⅰ(34)、导向滑轮Ⅳ(43)后拉至待集材区；所述的缆索(21)端部均分别设有挂钩(40)和回空索(41)；所述的回空索(41)分别穿过导向滑轮Ⅱ（35）、导向滑轮Ⅲ（36）固定连接在一起；

步骤四，将其中一个挂钩（40）钩住捆绑好的木材后，抬起后输出轴分离手柄（5），前推卷筒离合手柄（7），使牙嵌式离合器（27）啮合，驱动卷筒（26）转动并牵引缆索(21)，将木材下拉至道路上的木材转运点；然后后拉卷筒离合手柄（7），使牙嵌式离合器（27）分离，从挂钩（40）上卸下木材；此时另一个挂钩(40)被回空索(41)上拉至待集材区，山上工人将捆好的木材挂到挂钩上，进行下一轮集材作业；

在顺坡集材方法中，自行式绞盘集材机左右两侧的卷筒绞盘机构交替进行集材作业。

说明书全文

一种自行式绞盘集材机及其集材方法

技术领域

[0001] 本发明属于林区集材设备应用技术领域，具体涉及一种自行式绞盘集材机及其集材方法。

背景技术

[0002] 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。

[0003] 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。

[0004] 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。

[0005] 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。

发明内容

[0006] 针对上述不足，本发明提供了一种自行式绞盘集材机及其集材方法。本发明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。

[0007] 本发明是采用如下技术方案实现的：一种自行式绞盘集材机，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。

[0008] 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。本发明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，提高本发明的机动性，而且改装成本低。

[0009] 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Ⅰ；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Ⅰ与主机架连接；所述的圆柱齿轮Ⅱ与圆柱齿轮Ⅰ啮合。

[0010] 进一步地，所述的卷筒绞盘机构主要由卷筒、牙嵌式离合器、缆索、扭矩弹簧和压辊组成；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，其端头连接有挂钩；所述的扭矩弹簧铰接在主机架上，所述的压辊与扭矩弹簧相连并压在卷筒内的缆索上。

[0011] 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；所述的杠杆通过支撑杆Ⅱ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。

[0012] 本发明的自行式绞盘集材机工作原理：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。

[0013] 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。

[0014] 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。

[0015] 一种使用上述的自行式绞盘集材机的集材方法，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，自行式绞盘集材机到达逆坡集材点后，选择自行式绞盘集材机前方的活立木Ⅰ或伐根Ⅰ作为锚固自行式绞盘集材机的固立木Ⅰ，然后通过绷索将自行式绞盘集材机进行锚固；
步骤二，选择自行式绞盘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；
选择自行式绞盘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，启动自行式绞盘集材机的发动机，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；然后将自行式绞盘集材机左右两侧的卷筒内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过另一个导向滑轮Ⅰ、另一个导向滑轮Ⅱ和导向滑轮Ⅲ后拉至待集材区；所述的缆索端部均分别设有挂钩和回空索；
步骤四，用挂钩钩住捆绑好的木材后，抬起后输出轴分离手柄、前推卷筒离合手柄，使牙嵌式离合器啮合，驱动卷筒转动并牵引缆索，将木材拉至道路上的木材转运点；然后后拉卷筒离合手柄，使牙嵌式离合器分离，从挂钩上卸下木材，山下工人通过回空索将挂钩拉回待集材区进行下一轮集材作业；
在逆坡集材方法中，自行式绞盘集材机左右两侧的卷筒绞盘机构同时进行集材作业或交替进行集材作业；
所述的顺坡集材方法包括以下步骤：
步骤一，自行式绞盘集材机到达顺坡集材点后，选择自行式绞盘集材机前方的活立木Ⅰ或伐根Ⅰ作为锚固自行式绞盘集材机的固立木Ⅰ，然后通过绷索将自行式绞盘集材机进行锚固；
步骤二，选择自行式绞盘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；
选择自行式绞盘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上固定安装导向滑轮Ⅱ；
选择固立木Ⅲ不远处的活立木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；
选择固立木Ⅱ不远处的活立木Ⅴ或伐根Ⅴ作为缆索第四支点的固立木Ⅴ，并且在固立木Ⅴ上固定安装导向滑轮Ⅳ；
步骤三，启动自行式绞盘集材机的发动机，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；然后将自行式绞盘集材机左右两侧的卷筒内的缆索端头从卷筒中拉出，其中一个卷筒的缆索穿过其中一个导向滑轮Ⅰ后拉至待集材区；另一个卷筒的缆索依次穿过另一个导向滑轮Ⅰ、导向滑轮Ⅳ后拉至待集材区；所述的缆索端部均分别设有挂钩和回空索；所述的回空索分别穿过导向滑轮Ⅱ、导向滑轮Ⅲ固定连接在一起；
步骤四，将其中一个挂钩钩住捆绑好的木材后，抬起后输出轴分离手柄，前推卷筒离合手柄，使牙嵌式离合器啮合，驱动卷筒转动并牵引缆索，将木材下拉至道路上的木材转运点；然后后拉卷筒离合手柄，使牙嵌式离合器分离，从挂钩上卸下木材；此时另一个挂钩被回空索上拉至待集材区，山上工人将捆好的木材挂到挂钩上，进行下一轮集材作业；
在顺坡集材方法中，自行式绞盘集材机左右两侧的卷筒绞盘机构交替进行集材作业。

[0016] 在本发明中，所谓“逆坡集材”即将位于山下的木材向山上林区道路集中转运的工艺过程。所谓“顺坡集材”即将位于山上的木材向山下林区道路集中转运的工艺过程。

[0017] 本发明与现有技术相比较具有以下有益效果：1.本发明方法通过绷索将集材机进行锚固，防止集材机作业时产生位移。

[0018] 2.本发明以普通轮式拖拉机为母机，通过改造动力传动系统，并加装后置式绞盘机系统，使拖拉机具有行走功能和绞盘牵引功能，增强集材机的机动性。

[0019] 3.本发明的自行式绞盘集材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。

[0020] 4.本发明的自行式绞盘集材机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。本发明在卷筒绞盘机构中设置有压辊，其通过扭矩弹簧压在卷筒的缆索上，起到排索作用。

[0021] 5.本发明方法操作简单，适合不同地形的林区进行集采作业，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。

[0022] 6.本发明制造成本低、操作简单、易维护、环境适应性强、生产效率高、经济效益显著。

附图说明

[0023] 图1是自行式绞盘集材机的的结构示意图。

[0024] 图1的附图标记：1-发动机，2-离合器，3-变速箱，4-传动轴，5-后输出轴分离手柄，6-后桥差速器总成，7-卷筒离合手柄，8-圆锥齿轮Ⅲ，9-圆锥齿轮Ⅳ，10-后输出轴，11-圆锥齿轮Ⅰ，12-转轴Ⅰ，13-圆柱齿轮Ⅰ，14-圆锥齿轮Ⅱ，15-主机架，16-支撑杆Ⅰ，17-推拉杆，18-杠杆，19-心轴伸出臂，20-转轴Ⅱ，21-缆索，22-圆锥齿轮Ⅴ，23-圆锥齿轮Ⅵ，24-曲柄，25-连杆，26-卷筒，27-牙嵌式离合器，28-圆柱齿轮Ⅱ，29-心轴，30-减速箱体，44-扭矩弹簧，
45-压辊。

[0025] 图2是实施例1的逆坡集材方法示意图。

[0026] 图2的附图标记：21-缆索，31-固立木Ⅰ，32-绷索，33-自行式绞盘集材机，34-导向滑轮Ⅰ，35-导向滑轮Ⅱ，36-导向滑轮Ⅲ，37-固立木Ⅱ，38-固立木Ⅲ，39-固立木Ⅳ，40-挂钩，41-回空索Ⅰ。

[0027] 图3是实施例2 的顺坡集材方法示意图。

[0028] 图3的附图标记：21-缆索，31-固立木Ⅰ，32-绷索，33-自行式绞盘集材机，34导向滑轮Ⅰ，35-导向滑轮Ⅱ，36-导向滑轮Ⅲ，37-固立木Ⅱ，38-固立木Ⅲ，39-固立木Ⅳ，40-挂钩，41-回空索，42-固立木Ⅴ，43-导向滑轮Ⅳ。

具体实施方式

[0029] 以下通过实施例进一步说明本发明，但不作为对本发明的限制。下列实施例中未注明的具体实验条件和方法，所采用的技术手段通常为本领域技术人员所熟知的常规手段。

[0030] 实施例1：如图1所示，一种自行式绞盘集材机，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。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、后桥差速器总成6、后输出轴分离手柄5；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；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Ⅰ11。所述的后置减速箱总成主要包括减速箱体30、转轴Ⅰ12、心轴29、圆锥齿轮Ⅱ14和支撑杆Ⅰ16；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Ⅰ12通过轴承安装在减速箱体30上；所述的圆锥齿轮Ⅱ14固定安装在转轴Ⅰ12上并且与接入减速箱体30内的后输出轴端部的圆锥齿轮Ⅰ11啮合；所述的转轴Ⅰ12的两端还分别设有一个圆柱齿轮Ⅰ13；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Ⅱ28，另一端通过支撑杆Ⅰ16与主机架15连接；所述的圆柱齿轮Ⅱ28与圆柱齿轮Ⅰ13啮合。所述的卷筒绞盘机构主要由卷筒26、牙嵌式离合器27、缆索21、扭矩弹簧44和压辊45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Ⅱ28之间；所述的缆索21有序地缠绕在卷筒26内，其端头连接有挂钩；
所述的扭矩弹簧44铰接在主机架15上，所述的压辊45与扭矩弹簧44相连并压在卷筒26内的缆索21上。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Ⅲ8、圆锥齿轮Ⅳ9、圆锥齿轮Ⅴ22、圆锥齿轮Ⅵ23、转轴Ⅱ20、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Ⅱ20、推拉杆17、圆锥齿轮Ⅵ23分别铰接在主机架15上；所述的杠杆18通过支撑杆Ⅱ安装在主机架15上；所述的圆锥齿轮Ⅲ8固定安装在卷筒离合手柄7的端部；所述的圆锥齿轮Ⅳ9、圆锥齿轮Ⅴ22分别固定安装在转轴Ⅱ20的两端；所述的圆锥齿轮Ⅲ8与圆锥齿轮Ⅳ9相啮合，圆锥齿轮Ⅴ22与圆锥齿轮Ⅵ23相啮合；所述的曲柄24的一端与圆锥齿轮Ⅵ23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。

[0031] 如图2所示，使用本实施例的自行式绞盘集材机进行逆坡集材方法，包括以下步骤：步骤一，自行式绞盘集材机33到达逆坡集材点后，选择自行式绞盘集材机前方的活立木Ⅰ或伐根Ⅰ作为锚固自行式绞盘集材机的固立木Ⅰ31，然后通过绷索32将自行式绞盘集材机33进行锚固；
步骤二，选择自行式绞盘集材机33后下方的活立木Ⅱ或伐根Ⅱ作为缆索第一支点的固立木Ⅱ37，并且在固立木Ⅱ37上固定安装两个导向滑轮Ⅰ34；
选择自行式绞盘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Ⅲ38，并且在固立木Ⅲ38上固定安装两个导向滑轮Ⅱ35；
选择固立木Ⅲ38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Ⅳ39，并且在固立木Ⅳ39上固定安装导向滑轮Ⅲ36；
步骤三，启动自行式绞盘集材机33的发动机1，压下后输出轴分离手柄5，使后输出轴10无动力输出，后拉卷筒离合手柄7，使牙嵌式离合器27分离，卷筒26处于自由状态；然后将自行式绞盘集材机33左右两侧的卷筒26内的缆索21端头从卷筒中拉出，其中一个卷筒26的缆索21依次穿过其中一个导向滑轮Ⅰ34和其中一个导向滑轮Ⅱ35后拉至待集材区；另一个卷筒的缆索依次穿过另一个导向滑轮Ⅰ34、另一个导向滑轮Ⅱ35和导向滑轮Ⅲ36后拉至待集材区；所述的缆索21端部均分别设有挂钩40和回空索41；
步骤四，用挂钩40钩住捆绑好的木材后，抬起后输出轴分离手柄5、前推卷筒离合手柄
7，使牙嵌式离合器27啮合，驱动卷筒26转动并牵引缆索21，将木材拉至道路上的木材转运点；然后后拉卷筒离合手柄7，使牙嵌式离合器27分离，从挂钩40上卸下木材，山下工人通过回空索41将挂钩拉回待集材区进行下一轮集材作业；
在逆坡集材方法中，自行式绞盘集材机左右两侧的卷筒绞盘机构同时进行集材作业或交替进行集材作业。

[0032] 实施例2：如图1所示，一种自行式绞盘集材机，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。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、后桥差速器总成6、后输出轴分离手柄5；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；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Ⅰ11。所述的后置减速箱总成主要包括减速箱体30、转轴Ⅰ12、心轴29、圆锥齿轮Ⅱ14和支撑杆Ⅰ16；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Ⅰ12通过轴承安装在减速箱体30上；所述的圆锥齿轮Ⅱ14固定安装在转轴Ⅰ12上并且与接入减速箱体30内的后输出轴端部的圆锥齿轮Ⅰ11啮合；所述的转轴Ⅰ12的两端还分别设有一个圆柱齿轮Ⅰ13；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Ⅱ28，另一端通过支撑杆Ⅰ16与主机架15连接；所述的圆柱齿轮Ⅱ28与圆柱齿轮Ⅰ13啮合。所述的卷筒绞盘机构主要由卷筒26、牙嵌式离合器27、缆索21、扭矩弹簧44和压辊45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Ⅱ28之间；所述的缆索21有序地缠绕在卷筒26内，其端头连接有挂钩；
所述的扭矩弹簧44铰接在主机架15上，所述的压辊45与扭矩弹簧44相连并压在卷筒26内的缆索21上。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Ⅲ8、圆锥齿轮Ⅳ9、圆锥齿轮Ⅴ22、圆锥齿轮Ⅵ23、转轴Ⅱ20、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Ⅱ20、推拉杆17、圆锥齿轮Ⅵ23分别铰接在主机架15上；所述的杠杆18通过支撑杆Ⅱ安装在主机架15上；所述的圆锥齿轮Ⅲ8固定安装在卷筒离合手柄7的端部；所述的圆锥齿轮Ⅳ9、圆锥齿轮Ⅴ22分别固定安装在转轴Ⅱ20的两端；所述的圆锥齿轮Ⅲ8与圆锥齿轮Ⅳ9相啮合，圆锥齿轮Ⅴ22与圆锥齿轮Ⅵ23相啮合；所述的曲柄24的一端与圆锥齿轮Ⅵ23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。

[0033] 如图3所示，使用本实施例的自行式绞盘集材机进行顺坡集材方法，包括以下步骤：步骤一，自行式绞盘集材机33到达顺坡集材点后，选择自行式绞盘集材机前方的活立木Ⅰ或伐根Ⅰ作为锚固自行式绞盘集材机的固立木Ⅰ31，然后通过绷索32将自行式绞盘集材机33进行锚固；
步骤二，选择自行式绞盘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Ⅱ37，并且在固立木Ⅱ37上固定安装两个导向滑轮Ⅰ34；
选择自行式绞盘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Ⅲ38，并且在固立木Ⅲ38上固定安装导向滑轮Ⅱ35；
选择固立木Ⅲ38不远处的活立木Ⅳ或伐根Ⅳ作为缆索第三支点的固立木Ⅳ39，并且在固立木Ⅳ39上固定安装导向滑轮Ⅲ36；
选择固立木Ⅱ37不远处的活立木Ⅴ或伐根Ⅴ作为缆索第四支点的固立木Ⅴ42，并且在固立木Ⅴ42上固定安装导向滑轮Ⅳ43；
步骤三，启动自行式绞盘集材机33的发动机1，压下后输出轴分离手柄5，使后输出轴10无动力输出，后拉卷筒离合手柄7，使牙嵌式离合器27分离，卷筒26处于自由状态；然后将自行式绞盘集材机33左右两侧的卷筒26内的缆索21端头从卷筒中拉出，其中一个卷筒26的缆索21穿过其中一个导向滑轮Ⅰ34后拉至待集材区；另一个卷筒26的缆索21依次穿过另一个导向滑轮Ⅰ34、导向滑轮Ⅳ43后拉至待集材区；所述的缆索21端部均分别设有挂钩40和回空索41；所述的回空索41分别穿过导向滑轮Ⅱ35、导向滑轮Ⅲ36固定连接在一起；
步骤四，将其中一个挂钩40钩住捆绑好的木材后，抬起后输出轴分离手柄5，前推卷筒离合手柄7，使牙嵌式离合器27啮合，驱动卷筒26转动并牵引缆索21，将木材下拉至道路上的木材转运点；然后后拉卷筒离合手柄7，使牙嵌式离合器27分离，从挂钩40上卸下木材；此时另一个挂钩40被回空索41上拉至待集材区，山上工人将捆好的木材挂到挂钩上，进行下一轮集材作业；
在顺坡集材方法中，自行式绞盘集材机左右两侧的卷筒绞盘机构交替进行集材作业。

[0034] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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一种集成材涂胶机-专利编号CN104175372B	2020-05-13	364
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一种自行式绞盘集材机及其集材方法

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