鲜桉段木材剥皮机 【技术领域】
本发明涉及一种鲜桉段木材剥皮机， 应用于剥离鲜桉段木材的树皮。背景技术 人们已经发明了各种剥皮机， 它们是通用的， 可以用于剥离干态、 半干态、 鲜态段 木材。干态段木材， 树皮与其内木质结合比较牢固， 故剥离时要求能耗高。显然， 现行剥皮 机用于剥离鲜桉段木材时， 其动力配置显得太过充足， 体积大， 剥离效率低 ； 且由于鲜桉树 皮胶质丰富， 极易造成刀盘中央孔堵塞， 需要停机排除故障， 维修不便。
我国林业在走 “林纸结合” 的道路， 广泛种植生长快， 成材周期短的桉树。人们迫 切需要一种体积小、 价格低、 能耗小的桉树鲜材剥皮机。
发明内容 本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处， 提供一种结构紧凑、 能耗小、 剥离效率高的鲜桉段木材剥皮机， 它以电动机、 柴油机等原动力机械的输出机械能为原动 力。本发明的目的还在于提供一种鲜桉段木材树皮的剥离方法。
本发明的目的可以这样达到 ： (a) 鲜桉段木材剥皮机， 它带有传动机构， 本发明的 特征是输入机构、 条纹辊轮径向施压机构、 输出机构依序安装在机座上 ； 输入机构带有一对 输入输送轮， 每一输入输送轮中间安装滚刀 ； 条纹辊轮径向施压机构带有一对条纹辊轮， 且 两只条纹辊轮缺一对同相位的条纹齿 ； 两只输入输送轮的轴线处于不同的水平面内， 上下 对正 ； 两只输出输送轮的轴线处于不同的水平面内， 上下对正 ； 两只条纹辊轮的轴线位于 不同的竖直平面内， 左右对正 ； 鲜桉段木材作纵向运动的轨迹分别从一对输入输送轮的两 轴线之间， 一对条纹辊轮的两轴线之间， 一对输出输送辊轮的两轴线之间穿过 ； 每一输入输 送轮的轴、 每一输出输送轮的轴、 每一条纹辊轮的轴分别通过各自的万向节与传动机构的 传动轴配接。
(b)a 所述的鲜桉段木材剥皮机， 其特征是左条纹辊轮的轴通过轴承安装在左摆臂 台座上 ； 左摆臂下端与左摆臂台座一体化连接， 上端通过转轴Ⅰ及其两端的轴承与顶部板 座连接 ； 左板弹簧位于左摆臂外侧， 一端同顶部板座固定， 另一端作用在左摆臂下部 ； 右条 纹辊轮的轴通过轴承安装在右摆臂台座上 ； 右摆臂下端与右摆臂台座一体化连接， 上端通 过转轴Ⅱ及其两端的轴承与顶部板座连接 ； 右板弹簧位于右摆臂外侧， 一端同顶部板座固 定， 另一端作用在右摆臂下部。
(c)a 或 b 所述的鲜桉段木材剥皮机， 其特征是 ：
(i) 上输入输送轮轴左端同输入机构左侧上杠杆施力端一体连接， 右端同输入机 构右侧上杠杆施力端一体连接 ； 输入机构左侧上杠杆和输入机构右侧上杠杆通过轴套共享 支点轴Ⅰ ；
(ii) 下输入输送轮轴左端同输入机构左侧下杠杆施力端一体连接， 右端同输入机 构右侧下杠杆施力端一体连接 ； 输入机构左侧下杠杆和输入机构右侧下杠杆通过轴套共享
支点轴Ⅱ ；
(iii) 输入机构左侧上杠杆阻力端的扇形齿与输入机构左侧下杠杆阻力端的扇 形齿相啮合 ； 输入机构右侧上杠杆阻力端的扇形齿与输入机构右侧下杠杆阻力端的扇形齿 相啮合 ； 拉簧Ⅰ两端分别同输入机构左侧上杠杆施力臂与输入机构左侧下杠杆施力臂相固 定； 拉簧Ⅱ两端分别同输入机构右侧上杠杆施力臂与输入机构右侧下杠杆施力臂相固定 ；
(iv) 上输出输送轮轴左端同输出机构左侧上杠杆施力端一体连接， 右端同输出机 构右侧上杠杆施力端一体连接 ； 输出机构左侧上杠杆和输出机构右侧上杠杆通过轴套共享 支点轴Ⅲ ；
(v) 下输出输送轮轴左端同输出机构左侧下杠杆施力端一体连接， 右端同输出机 构右侧下杠杆施力端一体连接 ； 输出机构左侧下杠杆和输出机构右侧下杠杆通过轴套共享 支点轴Ⅳ ；
(vi) 输出机构左侧上杠杆阻力端的扇形齿与输出机构左侧下杠杆阻力端的扇形 齿相啮合 ； 输出机构右侧上杠杆阻力端的扇形齿与输出机构右侧下杠杆阻力端的扇形齿相 啮合 ； 拉簧Ⅲ两端分别同输出机构左侧上杠杆施力臂与输出机构左侧下杠杆施力臂相固 定； 拉簧Ⅳ两端分别同输出机构右侧上杠杆施力臂与输出机构右侧下杠杆施力臂相固定。
(d)c 所述的鲜桉段木材剥皮机， 其特征是输入机构的输入口配段木材输入托辊 架； 输出机构的输出口配段木材输出托辊架。
(e)a 所述的鲜桉段木材剥皮机所使用的一种鲜桉段木材树皮的剥离方法， 其特征 是先后经历如下三个工序 ： 第一， 利用滚刀将鲜桉段木材的树皮沿着纵向上、 下剖开， 把树 皮分成左半部分和右半部分 ； 第二， 利用条纹辊轮由外向内沿着径向分别对左半部分中间 带和右半部分中间带施予作用力， 作用力大小不小于 2000 牛顿 ； 同时沿着纵向拖动树皮表 面施予切向应力 ； 第三， 利用输送轮沿着径向对上半部分和下半部分施加作用力。
本发明具有如下优点 ：
1、 树皮整块脱离， 相比现有技术零碎脱离也就更加节能。
2、 在条纹辊轮表面的线速度大于输入输送轮或输出输送轮的线速度状况下工作， 段木材纵向运动的速度取决于输送轮的转速， 故剥离效率可以达到很高。
3、 装机容量小， 机身尺寸小， 故较短的段木材可以剥离。
4、 能采用手扶拖拉机拖带， 可深入林区操作。
5、 操作简便， 只须向输入输送轮喂料， 树皮脱离无挂丝现象。
6、 剥离方法工序少， 每一工序所需时间短。 附图说明
图 1 是本发明使用的剥离方法第一工序状态横断面示意图。 图中 1 是木质， 3 是树皮， 5 是上刀口， 7 是下刀口。 图 2 是本发明使用的剥离方法第二工序状态横断面示意图。 1 是木质， 3 是树皮， 5 是上刀口， 9 是左半部中间带， 7 是下刀口， 11 是右半部分中 图 3 是本发明使用的剥离方法第三工序状态横断面示意图。 1 是木质， 3 是树皮， 5 是上刀口， 9 是左半部中间带， 7 是下刀口， 11 是右半部分中5间带。
101850571 A CN 101850572说明书3/5 页间带。 图 4 是本发明一对输入输送轮、 一对条纹辊轮、 一对输出输送轮与鲜桉段木材作 纵向运动的轨迹之间的位置关系示意图。
图中 13 是下输入输送轮， 15 是上输入输送轮， 17 是左条纹辊轮， 19 是下输出输送 轮， 21 是上输出输送轮， 23 是鲜桉段木材， 25 是右条纹辊轮。
图 5 是本发明实施例结构示意图。
图中 27 是底盘， 28 是拉簧Ⅱ， 29 是段木材输入托辊架， 30 是左墙板， 31 是输入机 构左侧下杠杆， 33 是支点轴Ⅱ， 36 是输入机构左侧上杠杆， 37 是下输入输送轮轴， 38 是拉簧 Ⅰ， 39 是支点轴Ⅰ， 43 是上输入输送轮轴， 44 是左摆臂台座， 17 是左条纹辊轮， 46 是左摆臂， 47 是转轴Ⅰ， 48 是左板弹簧， 49 是下输出输送轮轴， 51 是输出机构左侧下杠杆， 53 是支点轴 Ⅳ， 54 是拉簧Ⅲ， 56 是上输出输送轮轴， 57 是输出机构左侧上杠杆， 59 是支点轴Ⅲ， 60 是段 木材输出托辊架， 19 是下输出输送轮， 21 是上输出输送轮， 61 是拉簧Ⅳ， 62 是转轴Ⅱ， 25 是 右条纹辊轮， 15 是上输入输送轮， 13 是下输入输送轮， 63 是右墙板。
具体实施方式 本发明下面结合附图作进一步的说明。本发明鲜桉段木材剥皮机， 其树皮的剥离 方法是先后经历如下三个工序 ： 第一， 利用上输入输送轮 (15) 的滚刀和下输入输送轮 (13) 的滚刀将鲜桉段木材的树皮沿着纵向上、 下剖开， 把树皮分成左半部分和右半部分。 经过滚 刀剖切， 鲜桉段木材木质 (1) 外的树皮 (3) 上部出现上刀口 (5)， 下部出现下刀口 (7)。树 皮也就被剖切成左半部分和右半部分。
第二， 利用左条纹辊轮 (17) 和右条纹辊轮 (25) 由外向内沿着径向分别对左半部 分中间带 (9) 和右半部分中间带 (11) 施予作用力， 作用力大小不小于 2000 牛顿 ； 同时沿着 纵向拖动树皮表面施予切向应力， 此切向应力由左条纹辊轮 (17) 和右条纹辊轮 (25) 的表 面线速度大于上输入输送轮 (15) 和下输入输送轮 (13) 的线速度来实现。 此时， 上刀口 (5) 和下刀口 (7) 附近的树皮均会脱离木质。
第三， 利用上输出输送轮 (21) 和下输出输送轮 (19) 沿着径向对上半部分和下半 部分施加作用力。此时， 左半部分中间带 (9) 和右半部分中间带 (11) 的树皮脱离木质。这 样， 就完成了树皮全部脱离木质的任务。
本发明鲜桉段木材剥皮机， 它带有传动机构。这些传动机构的原动力机械可以是 电动机或拖拉机， 其能量输出传动轴用于和上输入输送轮 (15)、 下输入输送轮 (13)， 左条 纹辊轮 (17)、 右条纹辊轮 (25)， 上输出输送轮 (21)、 下输出输送轮 (19) 配接。本发明的输 入机构、 条纹辊轮径向施压机构、 输出机构依序安装在机座上。机座由底盘 (27) 及其两侧 底部固定在底盘上的左墙板 (30) 和右墙板 (63)， 以及同左墙板上部和右墙板上部固定在 一起的顶部板座组成。 输入机构带有一对输入输送轮 ： 上输入输送轮 (15) 和下输入输送轮 (13)。上输入输送轮 (15) 中间安装滚刀， 下输入输送轮 (13) 中间安装滚刀。条纹辊轮径 向施压机构带有一对条纹辊轮 ： 左条纹辊轮 (17) 和右条纹辊轮 (25)。 两只条纹辊轮缺一对 同相位的条纹齿， 其作用是用于咬入鲜桉段木材。 输出机构带有一对输出输送轮 ： 上输出输 送轮 (21) 和下输出输送轮 (19)。两只输入输送轮的轴线处于不同的水平面内， 上下对正 ； 两只输出输送轮的轴线处于不同的水平面内， 上下对正 ； 两只条纹辊轮的轴线位于不同的
竖直平面内， 左右对正。鲜桉段木材作纵向运动的轨迹分别从一对输入输送轮的两轴线之 间， 一对条纹辊轮的两轴线之间， 一对输出输送辊轮的两轴线之间穿过 ； 每一输入输送轮的 轴、 每一输出输送轮的轴、 每一条纹辊轮的轴分别通过各自的万向节与传动机构的传动轴 配接。
本发明鲜桉段木材剥皮机， 左条纹辊轮 (17) 的轴通过轴承安装在左摆臂台座 (44) 上。左摆臂 (46) 下端与左摆臂台座 (44) 一体化连接， 上端通过转轴Ⅰ (47) 及其两端 的轴承与顶部板座连接。左板弹簧 (48) 位于左摆臂外侧， 一端同顶部板座固定， 另一端作 用在左摆臂 (46) 下部。右条纹辊轮 (25) 的轴通过轴承安装在右摆臂台座上。右摆臂下端 与右摆臂台座一体化连接， 上端通过转轴Ⅱ (62) 及其两端的轴承与顶部板座连接。右板弹 簧位于右摆臂外侧， 一端同顶部板座固定， 另一端作用在右摆臂下部。
本发明鲜桉段木材剥皮机， 上输入输送轮轴 (43) 左端同输入机构左侧上杠杆 (36) 施力端一体连接， 右端同输入机构右侧上杠杆施力端一体连接 ； 输入机构左侧上杠杆 (36) 和输入机构右侧上杠杆通过轴套共享支点轴Ⅰ (39)。
下输入输送轮轴 (37) 左端同输入机构左侧下杠杆 (31) 施力端一体连接， 右端同 输入机构右侧下杠杆施力端一体连接 ； 输入机构左侧下杠杆 (31) 和输入机构右侧下杠杆 通过轴套共享支点轴Ⅱ (33)。 输入机构左侧上杠杆 (36) 阻力端的扇形齿与输入机构左侧下杠杆 (31) 阻力端的 扇形齿相啮合 ； 输入机构右侧上杠杆阻力端的扇形齿与输入机构右侧下杠杆阻力端的扇形 齿相啮合 ； 拉簧Ⅰ (38) 两端分别同输入机构左侧上杠杆 (36) 施力臂与输入机构左侧下杠 杆 (31) 施力臂相固定 ； 拉簧Ⅱ (28) 两端分别同输入机构右侧上杠杆施力臂与输入机构右 侧下杠杆施力臂相固定。
上输出输送轮轴 (56) 左端同输出机构左侧上杠杆 (57) 施力端一体连接， 右端同 输出机构右侧上杠杆施力端一体连接 ； 输出机构左侧上杠杆 (57) 和输出机构右侧上杠杆 通过轴套共享支点轴Ⅲ (59)。
下输出输送轮轴 (49) 左端同输出机构左侧下杠杆 (51) 施力端一体连接， 右端同 输出机构右侧下杠杆施力端一体连接 ； 输出机构左侧下杠杆 (51) 和输出机构右侧下杠杆 通过轴套共享支点轴Ⅳ (53)。
输出机构左侧上杠杆 (57) 阻力端的扇形齿与输出机构左侧下杠杆 (51) 阻力端的 扇形齿相啮合 ； 输出机构右侧上杠杆阻力端的扇形齿与输出机构右侧下杠杆阻力端的扇形 齿相啮合 ； 拉簧Ⅲ (54) 两端分别同输出机构左侧上杠杆
(57) 施力臂与输出机构左侧下杠杆 (51) 施力臂相固定 ； 拉簧Ⅳ (61) 两端分别同 输出机构右侧上杠杆施力臂与输出机构右侧下杠杆施力臂相固定。
本发明鲜桉段木材剥皮机， 输入机构的输入口可以配段木材输入托辊架 (29)， 方 便喂料， 减轻人力劳动强度。 输出机构的输出口也可以配段木材输出托辊架 (60)， 消除出料 时段木材重力对输出机构的损害。
鲜桉段木材的粗细和长短尺寸是变化的， 本发明鲜桉段木材剥皮机皆能自适应地 正常工作。鲜桉段木材在段木材输入托辊架 (29) 的帮助下， 被上输入输送轮 (15) 和下输 入输送轮 (13) 吃入。此时， 上输入输送轮轴 (43) 和下输入输送轮轴 (37) 在输入机构左 侧上杠杆 (36)、 输入机构左侧下杠杆 (31)、 输入机构右侧上杠杆和输入机构右侧下杠杆的
作用下， 因同侧的上杠杆阻力端扇形齿与下杠杆扇形齿相啮合而同步地绕着支点轴Ⅰ (39) 和支点轴Ⅱ (33) 上下自动张开， 左侧的拉簧Ⅰ (38) 和右侧的拉簧Ⅱ (28) 被拉伸。由于两 只输入输送轮相向转动， 鲜桉段木材向前运动的同时， 上、 下树皮被输入输送轮上的滚刀划 开。进而由条纹辊轮径向施压机构的一对条纹辊轮咬入， 作左右两侧的径向施压。左条纹 辊轮 (17) 的左摆臂绕着转轴Ⅰ (47) 转动向外张开， 右条纹辊轮 (25) 的右摆臂绕着转轴 Ⅱ (62) 转动向外张开。由于一对条纹辊轮咬入的线速度比一对输入输送轮的输送速度快， 鲜桉段木材左右两侧的树皮受到来自板弹簧作用力的同时沿着纵向被施以切向应力， 树皮 与木质之间作微小的相对滑动。鲜桉段木材被输送至输出机构， 一对输出输送轮将鲜桉段 木材上下施压的同时， 继续向前输送。一对输出输送轮上下张开的机理完全与一对输入输 送轮张开的机理相同。输出输送轮上可以加装滚刀， 也可以不加装滚刀。当鲜桉段木材先 后离开输入机构、 条纹辊轮径向施压机构、 输出机构时， 本发明鲜桉段木材剥皮机完成树皮 与木质的分离， 同时输入机构在拉簧Ⅰ (38) 和拉簧Ⅱ (28) 的作用下恢复到原始工作状态， 条纹辊轮径向施压机构在左板弹簧 (48) 和右板弹簧的作用下恢复到原始工作状态， 输出 机构在拉簧Ⅲ (54) 和拉簧Ⅳ (61) 的作用下恢复到原始工作状态。
可剥离的鲜桉段木材， 其最短的长度由输入机构的一对输入输送轮和输出机构的 一对输出输送轮之间的距离决定， 只有超出这个距离长度的段材， 才能正常地被输送。 而可 剥离的鲜桉段木材的最粗尺寸和最细尺寸则由一对输入输送轮、 一对条纹辊轮、 一对输出 输送轮可正常咬入的尺寸决定。 本发明鲜桉段木材剥皮机的装机容量小， 故机身尺寸小， 可 剥离的鲜桉段木材可以很短。而最粗尺寸和最细尺寸， 本发明可根据实际需要自由设计。