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1、10申请公布号CN102071659A43申请公布日20110525CN102071659ACN102071659A21申请号201010612518222申请日20101229E01H5/1220060171申请人湖南大学地址410082湖南省长沙市麓山南路72发明人赵世雄刘江南詹涵菁74专利代理机构长沙市融智专利事务所43114代理人颜勇54发明名称树木打冰除雪机57摘要一种树木打冰除雪机，包括底座、延伸机构和顶端打冰除雪机构三部分，解决了目前冰雪灾害中树木打冰除雪工作完全依靠持人力持竹竿完成，体力消耗大、效率低且不安全的问题，由于采用延伸机构，可以在较远的地方进行树木打冰除雪作业，从而在。
2、完成树木打冰除雪作的同时保障了工作人员的安全，采用了自动控制的往复式除冰机构和连续式扫雪机构依靠低功率直流动力源较高效的完成打冰工作，从而达到效率高，省力而且操纵较简单的效果，从而达到保护冰雪灾害中国家林木财产的有益效果。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图8页CN102071663A1/2页21一种树木打冰除雪机，其特征在于包括底座（1）、延伸机构（2）和打冰除雪机构（3）三部分，所述底座（1）包括底板（5）、支脚（6）、支撑板（7）、一个水平面转动副（8）和一个铅垂面转动副（9），所述底板（1）下侧安装有脚轮（4），所述底板（1）上侧安。
3、装支脚（6），所述支脚（6）的上侧安装支撑板（7），所述水平面转动副（8）的一端安装在所述支撑板（7）上另一端安装有铅垂面转动副（9）；所述延伸机构（2）包括第一延伸件（10）、第二延伸件（11）、第三延伸件（12）、第一钢丝绳（13）、第二钢丝绳（14）、卷绳轮（19），所述第一延伸件（10）内套装有所述第二延伸件（11），所述第二延伸件内套装有第三延伸件（12），所述第一延伸件（10）从底端到顶端依次安装有第一滑轮（15）、卷绳轮（19）、与所述铅垂面转动副连接的构件（24）、第二滑轮（16），所述第二延伸件（11）的底端设有第三滑轮（17），顶端设有第四滑轮（18），所述第一钢丝绳（13。
4、）依次安装在第一滑轮（15）、卷绳轮（19）、第二滑轮（16）、第二延伸件（11）底端上并且两端固连在第二延伸件（11）底端，所述第二钢丝绳（14）依次安装在第三滑轮（17）、第一延伸件（10）的顶端、第四滑轮（18）、第三延伸件（12）的顶端上并且固连在第一延伸件（10）的顶端和第三延伸件（12）的底端；所述打冰除雪机构（3）包括安装在第三延伸件（12）上的姿势调整机构和安装在姿势调整机构上的执行机构，所述姿势调整机构包括与第三延伸件（12）顶端连接的连接构件（31）、安装板（33）、微型电机（36）、曲柄（35），所述连接构件（31）通过圆锥滚子轴承（32）与所述安装板（33）连接，所述安。
5、装板（33）上设有导槽（30），所述微型电机（36）安装在第三延伸件（12）上，所述微型电机（36）的轴端与所述曲柄（35）的一端连接，所述曲柄（35）的另一端上设有拨杆（34），所述拨杆（34）安装在所述导槽（30）内并且随着微型电机（36）运转拨杆（34）将带动安装板（33）摆动。2根据权利要求1所述的树木打冰除雪机，其特征在于所述执行机构为往复式除冰机构，所述往复式除冰机构包括曲柄座（38）、动力装置（39）、圆盘式曲柄（37）、连杆（40）、摇杆（41），所述曲柄座（38）和动力装置（39）安装在所述安装板（33）上，所述曲柄座（38）上铰接有摇杆（41），所述动力装置（39）的输出轴。
6、上安装有圆盘式曲柄（37），所述圆盘式曲柄（37）通过连杆（40）与所述摇杆（41）连接并且通过所述圆盘式曲柄（37）的旋转带动所述摇杆（41）摆动，所述摇杆（41）的末端安装有柔性打冰板（42）。3根据权利要求1所述的树木打冰除雪机，其特征在于所述执行机构为连续式扫雪机构，所述连续式扫雪机构包括连接座（43）、扫雪板和安装在连接座上的电机（44），所述连接座（43）安装在所述安装板（33）上，所述扫雪板的中心安装在所述电机（44）的输出轴上，所述扫雪板为由多个周转臂（45）组成“十”字型构件构成，每个所述周转臂（45）上铰接有刚性执行件（46）。4根据权利要求1所述的树木打冰除雪机，其特征在。
7、于所述第一、第二、第三延伸件（10）、（11）、（12）截面均为闭合“口”型结构，所述第二、第三延伸件（11）、（12）采用上下两个“C”型截面构件通过铆接或焊接构成整体而成，第一延伸件（10）下构件截面为“C”型外翻边设计，上构件为直线段型截面，所述第一延伸件（10）和第三延伸件（12）的上构件一侧铆孔为竖向腰型孔。5根据权利要求1或3所述的树木打冰除雪机，其特征在于所述第一延伸件（10）上与所述卷绳轮（19）同轴安装有主动同步带轮（20），所述第一延伸件（10）上还安装有被动权利要求书CN102071659ACN102071663A2/2页3同步带轮（21），所述主动同步带轮（20）和所述。
8、被动同步带轮（21）之间安装有同步带（22），所述同步带（22）上通过连接装置（25）与配重（23）连接，使得配重（23）与所述同步带（22）同时运动。6根据权利要求1或3所述的树木打冰除雪机，其特征在于所述第二延伸件（11）的顶部及底部与所述第一延伸件（10）接触的部分安装有使得第二延伸件（11）与所述第一延伸件（10）之间为滚动连接的滚轮（26），所述第三延伸件（12）的顶部及底部与所述第二延伸件（11）接触的部分安装有使得第三延伸件（12）与所述第二延伸件（11）之间为滚动连接的滚轮（26）。权利要求书CN102071659ACN102071663A1/5页4树木打冰除雪机0001技术领。
9、域本发明为一种除雪机，特别是一种树木打冰除雪机。0002背景技术突发冰雪灾害给林木带来严重灾难，造成不可挽回的重大财产损失。冰灾中珍贵稀有树木或公共场所重要园景树木的救援工作亟待研究采用专用机械快速救援；冰灾中交通要道林木结冰掉落还造成安全隐患，而一旦树木因不堪冰雪重压夭折，则其后续转移处理和补种代价甚高。特别是2008年年初我国南方冰灾，以及2009年11月份跨越华北、长江流域大幅地区的暴雪，就是典型的突发冰雪灾害，成千上万林木因不堪冰雪重负拦腰截断，大量珍贵树木和道路防护林也因此夭折，造成了极大的财产损失。目前树木打冰除雪完全依靠持人力持竹竿人工完成，体力消耗大、效率低且不安全。发明内容0。
10、003本发明解决现有技术不足而提供一种能在一定范围内收缩，能依靠低功率直流动力源较高效的完成打冰工作，而且操纵较简单、省力的树木打冰除雪机。0004一种树木打冰除雪机，包括底座、延伸机构和顶端打冰除雪机构三部分，所述底座包括底板、支脚、支撑板、一个水平面转动副和一个铅垂面转动副，所述底板下侧安装有脚轮，所述底板上侧安装支脚，所述支脚的上侧安装支撑板，所述水平面转动副的一端安装在所述支撑板上另一端安装有铅垂面转动副；所述延伸机构包括第一延伸件、第二延伸件、第三延伸件、第一钢丝绳、第二钢丝绳、卷绳轮，所述第一延伸件内套装有所述第二延伸件，所述第二延伸件内套装有第三延伸件，所述第一延伸件从末端到顶端。
11、依次安装有第一滑轮、卷绳轮、与所述铅垂面转动副连接的构件、第二滑轮，所述第二延伸件的一端设有第三滑轮，另一端设有第四滑轮，所述第一钢丝绳依次安装在第一滑轮、卷绳轮、第二滑轮、第二延伸件底端上并且两端固连在第二延伸件底端，所述第二钢丝绳依次安装在第三滑轮、第一延伸件的顶端上并且固连在第一延伸件的顶端和第三延伸件的底端；所述顶端打冰除雪机构包括安装在第三延伸件上的姿势调整机构和安装在姿势调整机构上的执行机构，所述姿势调整机构包括与第三延伸件顶端连接的连接构件、安装板、微型电机、曲柄，所述连接构件通过圆锥滚子轴承与所述安装板连接，所述安装板上设有导槽，所述微型电机安装在第三延伸件上，所述微型电机的轴。
12、端与所述曲柄的一端连接，所述曲柄的另一端上设有拨杆，所述拨杆安装在所述导槽内并且随着微型电机运转拨杆将带动安装板摆动。0005作为本发明的一种方式所述执行机构为往复式除冰机构，所述往复式除冰机构包括曲柄座、动力装置、圆盘式曲柄、连杆、摇杆，所述曲柄座和动力装置安装在所述安装板上，所述曲柄座上铰接有摇杆，所述动力装置的输出轴上安装有圆盘式曲柄，所述圆盘式曲柄通过连杆与所述摇杆连接并且通过所述圆盘式曲柄的旋转带动所述摇杆摆动，所述摇杆的末端安装有柔性打冰板。0006作为本发明的另一种方式所述执行机构为连续式扫雪机构，所述连续式扫雪机构包括连接座、扫雪板和安装在连接座上的电机，所述连接座安装在所述安。
13、装板上，所述扫说明书CN102071659ACN102071663A2/5页5雪板的中心安装在所述电机的输出轴上，所述扫雪板为由多个周转臂组成的“十”字型构件构成，每个所述周转臂上铰接有刚性执行件。0007本发明中，所述第一、第二、第三延伸件截面均为闭合“口”型结构，所述第二、第三延伸件采用上下两个“C”型截面构件通过铆接或焊接构成整体而成，第一延伸件下构件截面为“C”型外翻边设计，上构件为直线段型截面，所述第一延伸件和第三延伸件的上构件一侧铆孔为竖向腰型孔。0008本发明中，所述第一延伸件上与所述卷绳轮同轴安装有主动同步带轮，所述第一延伸件上还安装有被动同步带轮，所述主动同步带轮和所述被动同。
14、步带轮之间安装有同步带，所述同步带上通过连接装置与配重连接，使得配重与所述同步带同时运动。0009本发明中，所述第二延伸件的底部与所述第一延伸件接触的部分安装有使第二延伸件与所述第一延伸件之间为滚动连接的滚轮，所述第三延伸件的底部与所述第二延伸件接触的部分安装有使第三延伸件与所述第二延伸件之间为滚动连接的滚轮。0010采用上述结构，本发明解决了目前树木打冰除雪完全依靠持人力持竹竿完成，体力消耗大、效率低且不安全的问题，由于采用延伸机构，可以在较远的地方进行树木打冰除雪作业，从而在完成树木打冰除雪作的同时保障了工作人员的安全，采用了自动控制的往复式除冰机构和连续式扫雪机构依靠低功率直流动力源较高。
15、效的完成打冰工作，从而达到效率高，省力而且操纵较简单的效果，从而达到保护冰雪灾害中国家林木财产的有益效果。附图说明0011图1为本发明的结构示意图。0012图2为本发明底座的结构示意图。0013图3为本发明延伸机构的结构示意图。0014图4为本发明延伸机构之绳轮机构原理图。0015图5为本发明的延伸件滚轮安装图。0016图6为本发明配重的安装结构示意图。0017图7为图6下部的结构示意图。0018图8为本发明姿势调整机构的结构示意图。0019图9为本发明往复式除冰机构的结构示意图。0020图10为本发明连续式扫雪机构的结构示意图。0021图11为本发明延伸机构截面图。0022附图111中，1底。
16、座，2延伸机构，3打冰除雪机构；4脚轮，5底板，6支脚，7支撑板，8水平面转动副；9铅垂面转动副，10第一延伸件；11第二延伸件，12第三延伸件，13第一钢丝绳；14第二钢丝绳，15第一滑轮，16第二滑轮，17第三滑轮，18第四滑轮；19卷绳轮，20主动同步带轮，21被动同步带轮，22同步带，23配重；24构件，25连接装置，26滚轮，30导槽，31连接构件，32圆锥滚子轴承，33安装板；34拨杆，35曲柄，36微型电机，37圆盘式曲柄，38曲柄座；39动力装置，40连杆，41摇杆，42柔性打冰板，43连接座；44电机，45周转臂，46刚性执行件。说明书CN102071659ACN102071。
17、663A3/5页6具体实施方式0023下面结合附图图1至图11对本发明作更进一步的详细说明。0024本发明主要由底座1、延伸机构2和打冰除雪机构3三部分组成，所述底座1包括底板5、支脚6、支撑板7、一个水平面转动副8和一个铅垂面转动副9，所述底板1下侧安装有四个可以锁止的脚轮4和两个脚撑，所述脚轮4用于移动之需；所述脚撑可在工作时打下，以使底座保持静止，减少装置摇摆和振动，所述底板5上侧安装支脚6，所述支脚6的上侧安装支撑板7，所述水平面转动副8的一端安装在所述支撑板7上另一端安装有铅垂面转动副9；所述延伸机构2包括第一延伸件10、第二延伸件11、第三延伸件12、第一钢丝绳13、第二钢丝绳14。
18、、卷绳轮19，所述第一延伸件10内套装有所述第二延伸件11并且所述第二延伸件11与所述第一延伸件10滚动连接，所述第二延伸件11内套装有第三延伸件12，所述第三延伸件12与所述第二延伸件11为滚动连接，所述第一延伸件10从末端到顶端依次安装有第一滑轮15、卷绳轮19、铅垂面转动副的构件24、第二滑轮16，所述第二延伸件11的末端设有第三滑轮17，顶端设有第四滑轮18，所述第一钢丝绳13依次绕过第一滑轮15、卷绳轮19、第二滑轮16、第二延伸件11底端并且两端固连在所述第二延伸件11底端，所述第二钢丝绳14依次绕过第三滑轮17、第一延伸件10的顶端、第四滑轮18、第三延伸件12的底端并且固连在所。
19、述第一延伸件10的顶端和第三延伸件12的底端；所述顶端打冰除雪机构3包括安装在第三延伸件12上的姿势调整机构和安装在姿势调整机构上的执行机构，所述姿势调整机构包括与第三延伸件12顶端连接的连接构件31、安装板33、微型电机36、曲柄35，所述连接构件31通过圆锥滚子轴承32与所述安装板33连接，所述安装板33上设有导槽30，所述微型电机36安装在第三延伸件12上，所述微型电机36的轴端与所述曲柄35的一端连接，所述曲柄35的另一端上设有拨杆34，所述拨杆34安装在所述导槽30内并且随着微型电机36运转拨杆34将带动安装板33左右摆动，所述执行机构包括往复式除冰机构，所述往复式除冰机构包括曲柄座。
20、38、动力装置39、圆盘式曲柄37、连杆40、摇杆41，所述曲柄座38和动力装置39安装在所述安装板33上，所述曲柄座38上铰接有摇杆41，所述动力装置39的输出轴上安装有圆盘式曲柄37，所述圆盘式曲柄37通过连杆40与所述摇杆41连接并且通过所述圆盘式曲柄37的旋转带动所述摇杆41摆动，所述摇杆41的末端安装有柔性打冰板42。往复式除冰机构反向利用连杆机构具有的急回特性，使特殊结构的执行件对树枝上固结的冰壳和冰挂具有较大打击力，同时其击打的行程和变化的速度都是设计上可控的，以保证作业时不至于对树枝有过大的损伤。其主要适用于树木打冰作业。0025所述执行机构为连续式扫雪机构，所述连续式扫雪机构。
21、包括连接座43、扫雪板和安装在连接座上的电机44，所述连接座43安装在所述安装板33上，所述扫雪板的中心安装在所述电机44的输出轴上，所述扫雪板为由多个周转臂45组成“十”字型构件构成，每个所述周转臂45上铰接有刚性执行件46。刚性执行件46频繁而匀速地对覆盖在雪枝上的积雪进行连续开链式横扫，达到作业目的。其工作频率较大，从而能提高作业效率，主要适用于树木除雪作业。0026姿态调整机构所采用微型电机36和打冰除雪执行机构动力装置39和电机44均通过导线连接由置于底座的两个12V电瓶供电，并由安装于底座的三个开关控制运行，连说明书CN102071659ACN102071663A4/5页7接电路的。
22、导线根据伸缩需要预留长度分段布置在装置各段。0027所述第二延伸件11、第三延伸件12截面均为闭合“口”型结构采用上下两个“C”型截面构件通过铆接或焊接构成整体而成。第一延伸件10下构件截面为C型外翻边设计，上构件为线直线截面，确保了铆钉头在截面外部，不需额外预留间隙；第三延伸件12两个“C”型截面构件通过铆接构成，铆钉头在截面内部，不需额外预留间隙。为了适应延伸件上下构件实际弯折加工精度变化，确保上下构件两侧对应铆孔中能插入铆钉，将第一延伸件10和第三延伸件12的上构件一侧铆孔设计为竖向腰型孔。0028所述第一延伸件10上与所述卷绳轮19同轴安装有主动同步带轮20，所述第一延伸件10上还安装。
23、有被动同步带轮21，所述主动同步带轮20和所述被动同步带轮21之间安装有同步带22，所述同步带22上通过安装在所述同步带22上的连接装置25与配重23连接，使得配重23与所述同步带22同时运动。0029所述主动同步带轮20与卷绳轮19的外径大小比例通过第一、第二、第三延伸件相互滑移行程与配重23移动行程的比例关系确定，这样就可通过计算或试验选用适当大小的配重23，保证在进行延伸操作时，配重23与第一、第二、第三延伸机构自重和打冰除雪机构3重力矩能随时保持基本平衡，即配重同步平衡。0030所述第二延伸件11的底部与所述第一延伸件10接触的部分安装有滚轮26，所述第三延伸件12的底部与所述第二延伸。
24、件11接触的部分安装有滚轮26，所述滚轮26使得第二延伸件11与第一延伸件10间的接触为滚动连接，所述第三延伸件12与所述第二延伸件11的接触为滚动连接。0031第一延伸件10、第二延伸件11、第三延伸件12作相互滑移运动时，由于接触面摩擦系数过大可能会导致发生自锁现象，且造成延伸运动的能耗很大，所以在各延伸件各接触表面之间安装成对滚轮26，将各表面之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦。滚轮26采用轴承卡环定位在轴上，轴两端套在可调轴安装块的轴孔中，螺栓则通过可调轴安装块的螺栓孔和延伸件安装耳或轴安装板上的腰型孔将二者连接。腰型孔26为45倾斜腰型孔，螺栓在其中可以移动，调整好轴承圆柱面与延伸件接触面。
25、相对位置后固定。这样使轴承与延伸件间的相对位置有一定的可调性能（调整后锁紧螺母），以适应实际加工精度，保证延伸件间既是滚动轴承接触，又不至于间隙过大降低整体刚度条件。0032另外在第一钢丝绳13和第二钢丝绳14上设置弹簧，防止第一、第二钢丝绳13、14发生伸长松弛的现象而导致第一、第二钢丝绳13、14脱离滑轮，提高了工作的可靠性。在第一钢丝绳13和第二钢丝绳14上设置弹簧，使用弹簧的弹力将钢丝绳预紧，且预紧力设计为可调，以保证钢丝绳随时处于张紧状态，不会脱离滑轮26。0033工作时1、操作者将树木打冰除雪机移动到需要进行除冰打雪工作的树木所在区域，将底座1脚撑锁止，防止作业时车体移动或摇晃；2。
26、、操作者左手持延伸机构2下端把手，摆动以将延伸机构2方向对准除冰打雪目标树枝位置；3、操作者右手转动延伸机构2末端卷绳轮19手柄，使延伸机构延伸，并使打冰除雪机构3达到目标树枝位置；4、打开打冰除雪机构3运行的开关，打冰除雪机构3即可对目标冰枝开展打冰除雪作业；说明书CN102071659ACN102071663A5/5页85、必要时，为了更好的进行除冰打雪作业、提高效率，可控制姿势调整机构的微型电机36运行，从而可以调整打冰除雪机构3执行件相对目标树枝的作用角度。00346、根据实际灾害类型，置换打冰除雪机构类型遇典型冰灾，则使用往复式除冰机构；遇典型雪灾，则使用连续式扫雪机构。说明书CN1。
27、02071659ACN102071663A1/8页9图1说明书附图CN102071659ACN102071663A2/8页10图2图3说明书附图CN102071659ACN102071663A3/8页11图4说明书附图CN102071659ACN102071663A4/8页12图5说明书附图CN102071659ACN102071663A5/8页13图6图7说明书附图CN102071659ACN102071663A6/8页14图8说明书附图CN102071659ACN102071663A7/8页15图9说明书附图CN102071659ACN102071663A8/8页16图10图11说明书附图CN102071659A。