一种电缆牵引线除草装置

技术领域

本发明涉及一种除草装置，特别涉及一种电缆牵引线除草装置。

背景技术

电缆杆塔在安装时，需要加设牵引绳对其进行固定，藤蔓等野外植物可能会缠绕缆绳向上生长，向上爬的藤蔓会加重缆绳重量，当缠绕在输电线路上时可能会引起短路故障以及山林火灾，出于用电可靠性及消防安全等考虑需要及时除去藤蔓。藤蔓生长高度越高处理难度越大，需要尽快派人去现场处理，但是偏远地区的杆塔没有准确的定位，找寻位置耗时费力，不同地区植物的生长速度也难以把握，去除藤蔓投入的人力成本较高。

发明内容

鉴以此，本发明要解决的技术问题是提供了一种能够自动对牵引绳上的藤蔓进行切割的除草装置。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种电缆牵引线除草装置，包括供牵引绳穿过的除草套筒和固定于地面的基座，所述除草套筒通过支撑机构固定在地面上方，所述除草套筒包括上套筒、下套筒和固定套筒，所述上套筒与所述固定套筒的顶部转动连接，所述下套筒与所述固定套筒的底部转动连接，所述固定套筒的外壁开设与内部相通的槽口，所述除草套筒内穿设有活动杆，所述活动杆的中心开设有通槽，所述牵引绳的末端依次穿过所述上套筒、通槽和下套筒并与地面固定连接，所述基座上安装有带动所述活动杆沿着除草套筒内部上下移动的驱动机构，所述活动杆在上下移动时通过联动部件带动上套筒和下套筒旋转，所述上套筒和下套筒的外侧壁设有切割机构。

优选的，所述驱动机构包括直线电机、动子和定子，所述直线电机与所述基座铰接，所述定子设在直线电机上，所述动子与所述定子滑动连接，所述活动杆的外侧壁垂直设有连杆，所述连杆的另一端穿过所述槽口与所述动子固定连接。

优选的，所述联动部件包括上立柱和下立柱，所述上套筒和下套筒的内壁分别设有螺旋槽，所述上立柱分布在所述活动杆的上部，所述下立柱分布在所述活动杆的下部，所述上立柱伸入到所述上套筒的螺旋槽内并与螺旋槽的内壁抵接，所述下立柱伸入到所述下套筒的螺旋槽内并与螺旋槽的内壁抵接，所述上立柱和下立柱均与所述活动杆的外侧壁转动连接。

优选的，所述支撑机构包括支撑柱一、支撑柱二和支撑柱三，所述支撑柱一和支撑柱三顶部均安装有旋转部件，所述支撑柱一通过旋转部件与所述下套筒连接，所述支撑柱三通过旋转部件与上套筒连接，所述支撑柱二与固定套筒的底部固定连接。

优选的，所述旋转部件包括连接筒，所述连接筒的一端开设有连接槽，所述支撑柱一通过连接筒套接在所述下套筒的底端，所述支撑柱三通过连接筒套接在所述上套筒的顶端，所述连接筒的中心开设有供所述牵引绳穿过的穿绳口，所述连接槽的圆周内壁和内底壁均设有轴承，所述上套筒和下套筒均通过轴承与所述连接筒的内壁转动连接。

优选的，所述切割机构包括切割刀，所述切割刀垂直于所述除草套筒的轴心方向，所述切割刀均匀设置在所述上套筒和下套筒的外壁。

优选的，所述切割刀包括短刀和长刀，所述上套筒和下套筒的外壁开有若干刀槽，所述短刀和长刀均通过扭簧与所述刀槽的内壁铰接。

优选的，所述支撑柱三上安装有副除草机构，所述副除草机构包括驱动壳、旋转套筒和切割刀盘，所述支撑柱三包括支撑底座、固定杆和顶座，所述驱动壳安装在所述支撑底座的顶部，所述驱动壳内部设有驱动腔，所述驱动壳顶部设有开口，所述顶座通过固定杆与所述驱动腔的内底壁固定连接，所述旋转套筒套设在所述固定杆的外侧，所述旋转套筒的底部与驱动腔的内壁转动连接，所述旋转套筒的顶部与顶座的底部转动连接，所述切割刀盘沿轴向均匀设置在所述旋转套筒的外壁，所述驱动腔内设有带动所述旋转套筒旋转的动力机构。

优选的，所述动力机构包括蜗轮、蜗杆和旋转电机，所述蜗轮套接在旋转套筒的外壁，所述旋转电机安装在所述驱动腔内，所述蜗杆的一端与所述旋转电机的输出轴同轴连接，另一端与所述驱动腔的内壁转动连接，所述蜗轮与蜗杆啮合连接。

优选的，还包括控制系统，所述控制系统包括控制器、信号模块和GPS定位模块，所述基座一侧设有控制箱，所述控制系统安装所述控制箱内，所述控制箱内还设有对所述控制系统供电的蓄电池，所述控制箱的顶部为透明板，所述控制箱的内顶部设有为所述蓄电池补充电能的光伏板，所述控制器分别与驱动机构、副除草机构和信号模块连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种电缆牵引线除草装置，除草套筒通过支撑机构固定在牵引绳上，驱动机构固定在基座上，驱动机构穿过固定套筒的槽口与活动杆的外侧壁连接，启动驱动机构带动活动杆在除草套筒内做上下的往复运动，活动杆向上运动时，由于驱动机构与槽口的限位作用，固定套筒保持静止状态，上套筒和下套筒做正向旋转；活动杆向下运动时，上套筒和下套筒做反向旋转，上套筒和下套筒在旋转时会带动切割机构对缠绕在除草套筒外侧的藤蔓进行切除，有效防止藤蔓沿着牵引绳向上生长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种电缆牵引线除草装置中除草套筒和支撑机构的结构示意图；

图2为本发明一种电缆牵引线除草装置中基座和驱动机构的结构示意图；

图3为本发明一种电缆牵引线除草装置中除草套筒和活动杆的爆炸图；

图4为本发明一种电缆牵引线除草装置中上套筒的内部结构示意图；

图5为本发明一种电缆牵引线除草装置中支撑柱三的内部结构示意图；

图6为本发明一种电缆牵引线除草装置中控制箱的结构示意图；

图7为本发明一种电缆牵引线除草装置中切割机构的结构示意图；

图8为本发明一种电缆牵引线除草装置中活动杆移动至下限位时除草套筒的内部结构示意图；

图9为本发明一种电缆牵引线除草装置中活动杆移动至上限位时除草套筒的内部结构示意图。

图中，1牵引绳，2基座，3上套筒，4下套筒，5固定套筒，6槽口，7活动杆，8通槽，9直线电机，10定子，11动子，13连杆，14上立柱，15下立柱，16螺旋槽，17支撑柱一，18支撑柱二，19支撑柱三，20连接筒，21连接槽，22穿绳口，23刀槽，241滚动轴承，242推力轴承，25短刀，26长刀，27驱动壳，28旋转套筒，29切割刀盘，30支撑底座，31固定杆，32顶座，33驱动腔，34蜗轮，35蜗杆，36旋转电机，37控制箱，38控制器，39信号模块，40GPS定位模块，41蓄电池，42光伏板。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1至图9，本发明提供了一种电缆牵引线除草装置，包括供牵引绳1穿过的除草套筒和固定于地面的基座2，所述除草套筒通过支撑机构固定在地面上方，所述除草套筒包括上套筒3、下套筒4和固定套筒5，所述上套筒3通过轴承与所述固定套筒5的顶部转动连接，所述下套筒4通过轴承与所述固定套筒5的底部转动连接，轴承可采用滚动轴承241和推力轴承242相结合，减少圆周侧壁和底部所产生的摩擦力，在支撑机构的作用下，固定套筒5静止，上套筒3和下套筒4可旋转但无法移动，所述固定套筒5的外壁开设与内部相通的槽口6，所述除草套筒内穿设有活动杆7，活动杆7同时穿过上套筒3、固定套筒5和下套筒4的内部，所述活动杆7的中心开设有通槽8，所述牵引绳1的末端依次穿过所述上套筒3、通槽8和下套筒4并与地面固定连接，所述基座2上安装有带动所述活动杆7沿着除草套筒内部上下移动的驱动机构，驱动机构通过活动杆7的通槽8与活动杆7连接，所述活动杆7在上下移动时通过联动部件带动上套筒3和下套筒4旋转，所述上套筒3和下套筒4的外侧壁设有切割机构。

本装置需要与杆塔的牵引绳1一起安装，牵引绳1的上端固定在杆塔上，下端先进入到上套筒3的顶部，随后通过通槽8进入到活动杆7内部，再从活动杆7的底部进入到下套筒4内，最后从下套筒4的底部引出与地面固定连接，除草套筒通过支撑机构固定在牵引绳1上，完成牵引绳1和除草套筒的安装，驱动机构固定在基座2上，驱动机构穿过固定套筒5的槽口6与活动杆7的外侧壁连接。野外藤蔓在经过一段时间后，会沿着牵引绳1的末端向上生长，随后绕设在除草套筒上，可启动驱动机构带动活动杆7在除草套筒内做上下的往复运动，活动杆7向上运动时，由于驱动机构与槽口6的限位作用，固定套筒5保持静止状态，上套筒3和下套筒4做正向旋转；活动杆7向下运动时，上套筒3和下套筒4做反向旋转，上套筒3和下套筒4在旋转时会带动切割机构对缠绕在除草套筒外侧的藤蔓进行切除，有效防止藤蔓向上生长。

所述驱动机构包括直线电机9、动子11和定子10，所述直线电机9通过安装架与所述基座2铰接，可将直线电机9的角度调节至与牵引绳1平行，所述定子10设在直线电机9上，所述动子11与所述定子10滑动连接，所述活动杆7的外侧壁垂直设有连杆13，所述连杆13的另一端穿过所述槽口6与所述动子11固定连接，直线电机9动子11沿着定子10做往复运动，动子11通过连杆13带动活动杆7在除草套筒内上下移动。可以在固定套筒5和直线电机9之间设置保护壳(未示出)，将动子11、连杆13、槽口6和定子10(也就是连杆13的活动区域和定子10的活动区域)进行密封保护，防止藤蔓或异物进入其中，动子11和连杆13在保护壳内移动。

所述联动部件包括若干上立柱14和下立柱15，所述上套筒3和下套筒4的内壁分别设有螺旋槽16，所述上立柱14分布在所述活动杆7的上部，所述下立柱15分布在所述活动杆7的下部，上立柱14和下立柱15均与除草套筒的轴心方向垂直，也就是沿直径方向延伸，所述上立柱14伸入到所述上套筒3的螺旋槽16内并与螺旋槽16的内壁抵接，所述下立柱15伸入到所述下套筒4的螺旋槽16内并与螺旋槽16的内壁抵接，所述上立柱14和下立柱15均与所述活动杆7的外侧壁转动连接。

动子11通过连杆13带动活动杆7向上移动时，上立柱14会通过螺旋槽16带动上套筒3正向旋转，下立柱15带动下套筒4正向旋转；动子11通过连杆13带动活动杆7向下移动时，上立柱14会通过螺旋槽16带动上套筒3反向旋转，下立柱15带动下套筒4反向旋转，从而通过活动杆7的往复运动带动上套筒3和下套筒4做正向旋转或反向旋转，利用旋转力带动切割机构对藤蔓进行切割，能够自转的上立柱14和下立柱15能够在一定程度上减小与螺旋槽16内壁的摩擦力，提高上套筒3和下套筒4的旋转力度。

所述支撑机构包括支撑柱一17、支撑柱二18和支撑柱三19，所述支撑柱一17和支撑柱三19顶部均安装有旋转部件，所述支撑柱一17通过旋转部件与所述下套筒4连接，所述支撑柱三19通过旋转部件与上套筒3连接，所述支撑柱二18与固定套筒5的底部固定连接。

所述旋转部件包括连接筒20，所述连接筒20的一端开设有连接槽21，所述支撑柱一17通过连接筒20套接在所述下套筒4的底端，所述支撑柱三19通过连接筒20套接在所述上套筒3的顶端，所述连接筒20的中心开设有供所述牵引绳1穿过的穿绳口22，所述连接槽21的圆周内壁和内底壁均设有轴承，所述上套筒3和下套筒4均通过轴承与所述连接筒20的内壁转动连接。

连接筒20罩在除草套筒的两端，固定杆31上下运动时，上套筒3和下套筒4不会发生沿牵引绳1方向上的位移，从而确保上立柱14和下立柱15能够带动上套筒3和下套筒4旋转，通过滚动轴承241减少上套筒3和下套筒4与连接筒20的圆周内壁之间的摩擦力，通过推力轴承242减少上套筒3和下套筒4与连接筒20的内底面之间的摩擦力，以提高除草套筒的旋转速度。在固定套筒5的底部加设支撑柱，提高对固定套筒5的固定效果，同时提高对除草套筒的承载力。

所述切割机构包括切割刀，所述切割刀垂直于所述除草套筒的轴心方向，所述切割刀错峰、多层地设置在所述上套筒3和下套筒4的外壁。

所述切割刀包括短刀25和长刀26，所述上套筒3和下套筒4的外壁开有若干刀槽23，所述短刀25和长刀26均通过扭簧与所述刀槽23的内壁铰接，刀刃开在里侧，短刀25和长刀26的可采用带有弧形的弯刀，便于在旋转过程中勾住藤蔓并对其进行切割。

初始状态时，连杆13位于固定套筒5的底部，短刀25和长刀26在扭簧的作用下收在刀槽23内，刀尖裸露在外，驱动机构首先带动活动杆7向上移动，除草套筒做正向旋转，此时短刀25的刀刃和长刀26的刀背与藤蔓接触，藤蔓带动短刀25向外转动，短刀25先对近端的藤蔓进行切割，长刀26的刀背受力保持静止；随后驱动机构带动活动杆7向下移动，除草套筒做反向旋转，此时短刀25的刀背与藤蔓接触而刀刃不与藤蔓接触，在扭簧的弹力作用下，短刀25复位收回刀槽23中，长刀26的刀刃与藤蔓接触，藤蔓带动长刀26向外转动，长刀26对远端的藤蔓进行切割，完成切割工作后，活动杆7重新回到最底端，长刀26失去外力在扭簧的带动下收卷会刀槽23中。单一长度的切割刀在切割时同时受到近远端的藤蔓的作用力，容易出现卡刀，从而损坏本装置的电器元件，设置短刀25和长刀26依次对近端和远端的藤蔓切割，有利于减小切割刀受到的阻力，提高本装置的使用寿命。

所述支撑柱三19上安装有副除草机构，所述副除草机构包括驱动壳27、旋转套筒28和切割刀盘29，所述支撑柱三19包括支撑底座30、固定杆31和顶座32，所述驱动壳27安装在所述支撑底座30的顶部，所述驱动壳27内部设有驱动腔33，所述驱动壳27顶部设有开口，所述顶座32通过固定杆31与所述驱动腔33的内底壁固定连接，所述旋转套筒28套设在所述固定杆31的外侧，所述旋转套筒28的底部与驱动腔33的内壁转动连接，所述旋转套筒28的顶部与顶座32的底部转动连接，所述切割刀盘29沿轴向均匀设置在所述旋转套筒28的外壁，所述驱动腔33内设有带动所述旋转套筒28旋转的动力机构。

所述动力机构包括蜗轮34、蜗杆35和旋转电机36，所述蜗轮34套接在旋转套筒28的外壁，所述旋转电机36安装在所述驱动腔33内，所述蜗杆35的一端与所述旋转电机36的输出轴同轴连接，另一端与所述驱动腔33的内壁转动连接，所述蜗轮34与蜗杆35啮合连接。

旋转电机36驱动蜗杆35旋转，蜗杆35提高蜗轮34带动旋转套筒28转动，旋转套筒28带动切割刀盘29对支撑柱三19上的藤蔓进行切割，防止藤蔓沿着支撑柱三19爬到除草套筒的顶部。

还包括控制系统，所述控制系统包括控制器38、信号模块39和GPS定位模块40，所述基座2一侧设有控制箱37，所述控制系统安装所述控制箱37内，所述控制箱37内还设有对所述控制系统供电的蓄电池41，所述控制箱37的顶部为透明板，所述控制箱37的内顶部设有为所述蓄电池41补充电能的光伏板42，所述控制器38分别与驱动机构、副除草机构和信号模块39连接。本装置可采用定时工作模式，通过控制器38定时控制除草套筒和副除草机构启动；也可采用人为控制模式，工作人员在主站通过信号模块39向控制器38发送工作指令，信号模块39可将各项数据反馈给主站工作人员，当设备损坏出现数据异常时，可通过GPS定位模块40锁定该杆塔的位置，便于及时处理，通过光伏板42和蓄电池41为整个装置供电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。