圆盘式核桃树修剪机的设计
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圆盘式果树修剪机动力系统包括液压油箱、散
援8援
圆园19 年第 4 期
新疆农机化
窑开发研究窑
热器、双联液压泵、溢流阀及油管和油管快速接头， 液压油箱下部安装双联液压泵、溢流阀及球阀，散热 器、回油滤清器安装在液压油箱上部；拖拉机后动力 输出轴通过万向传动轴驱动双联液压泵，球阀打开， 从而给升降系统的各个油缸、剪切系统的液压马达 供油提供动力，各个油缸和液压马达通过油管和油 管快速接头与动力系统连接；溢流阀用于调节动力 系统液压油路所需要的压力，维持液压油路正常运 行；当液压油路运行过程中油温升高，回油通过散热 器进行散热，当系统油液有杂质，则通过回油滤清器 进行过滤。
切割台主要由锯盘、轴组、联轴器、刀盘架、防护 罩 5 个主要部分组成，如图 2；通过锯盘的高速旋
剪切系统由多个平行排布的锯盘组成，锯盘由 液压马达驱动，液压马达与首个传递动力的锯盘之 间由弹性联轴器连接，传递动力的锯盘与其他锯盘 之间靠皮带传动；通过皮带张紧调节板调整轴承座 的平行距离，从而调整皮带的张紧，锯盘轴与轴承座 之间安装轴承，用以支撑锯盘的旋转；锯盘由下托板 跟上托板夹持，通过托板锁母锁紧，螺钉通过锁母挡 片把托板锁母锁止；剪切机构与升降机构连接通过 机架立管的与铰接结构用螺栓连接。 1.3 关键部件设计 1.3.1 切割刀台的设计
刀、气动剪刀、高枝剪等[9]。修剪作业时劳动强度大、 效率低下、生产成本高。一般盛果期核桃树修剪的 枝条都在 3~5 m 的高度，需要人工徒手攀爬或者登 梯子修剪，增加了作业中的危险性。
王哲，等[10]研制了回转圆盘刀式葡萄藤修剪机， 通过液压马达驱动顶部和侧面的圆盘刀，对葡萄藤 顶部和侧面进行修剪，实现了对葡萄树进行整株几 何修剪的目的；新疆农业大学机械交通学院龙魁，等 [11]设计了一种具有手动仿形机构的单侧往复式葡萄 藤修剪机，对葡萄藤侧面进行修剪，但作业速度不宜 过高。现有的对果树进行整株几何修剪的设备主要 都应用于对葡萄藤蔓、红枣树进行整形修剪，尚未发 现对核桃树进行整株几何修剪的机械修剪装置[12]。
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图 1 圆盘式果树修剪机总体结构 1.动力系统 2.控制系统 3.升降系统 4.剪切系统
升降系统包括基座、摆臂、伸缩臂机构、铰接机 构，基座与拖拉机机架底盘连接，摆臂通过摆臂基座 销、油缸基座销铰接在基座上，通过摆臂油缸的伸缩 运动来完成摆臂的摆动；通过伸缩臂油缸的往复运 动控制伸缩臂的摆动，伸缩臂动臂由伸缩臂动臂油 缸控制，完成在伸缩臂定套内的直线伸缩；铰接油缸 的伸缩控制铰接机构的旋转，从而控制剪切机构的 角度，完成使剪切机构在不同角度变换。
本文针对新疆核桃密植种植模式，设计了一种 适用于规模化种植的核桃园的机械化整形修剪装 备，以实现核桃果园的机械化修剪，便于对核桃树树 高及冠幅的控制，提高核桃园的通风透光性，降低病 虫害的发生的几率，提高核桃品质，达到稳产高产。
1 圆盘式果树修剪机的设计
1.1 整机结构 结合新疆核桃树整形修剪的园艺要求和种植栽
doi:10.13620/ki.issn1007-7782.2019.04.002
中图分类号: S224 文献标识码院A
0 前言
核桃又称胡桃，是世界著名的“四大干果”之一 [1]。由于其丰富的营养价值和保健价值[2-3]，越来越被 人们所推崇。目前，新疆核桃种植总面积已经达到 了 39 万 hm（2 586 万亩，不含兵团），核桃总产量为 83.6 万吨[4]，居全国第二位，种植面积占新疆果树总 面积的 1/4。
目前，国内核桃树的整形修剪大多采用人工操 作[8]。根据核桃树修剪技术要求，以人工为主，采用 无动力源或者有动力源的手动修剪工具进行单枝修 剪。修剪工具多采用手持式园林剪、修枝锯、电动剪
修回日期院2019-08-14 基金项目院自治区公益性科研机构基本业务费专项，核 桃园锯盘式前悬挂高效剪枝机关键技术及装备研发； 自治区重点研发任务专项，新疆核桃产业提质增效技术 开 发 与 示 范（(2017B01003）；新 疆 农 业 科 学 院 科 技 创 新 重点培育专项，新疆核桃精准化生产加工关键适用技术 装备研究（xjkcpy-004） 通讯作者院刘 佳
培模式情况，圆盘式果树修剪机的总体结构如图 1， 包括动力系统、升降系统、剪切系统、控制系统等。 其中动力系统由拖拉机后的三点悬挂连接在拖拉机 后端，为升降系统和剪切系统提供动力源；升降系统 在拖拉机前面，固定在拖拉机底盘上，并与剪切系统 连接；控制系统安装在拖拉机驾驶室内，通过控制电 路与各部件连接。 1.2 工作原理
窑开发研究窑
新疆农机化
文章编号院1007-7782渊2019冤04-0008-04圆盘式核桃树修剪机的设计圆园19 年第 4 期
沈晓贺 1，刘 佳 1※，杨莉玲 1，祝兆帅 1，李忠友 2
（1.新疆农业科学院农业机械化研究所 新疆 乌鲁木齐 830091；2.新疆生产建设兵团第六师 102 团农业发展服务中心）
摘 要院针对目前核桃树的整形修剪大多采用人工操作的现状，设计了一种圆盘式核桃树修剪机，主要包括动力系统、 升降系统、剪切系统、控制系统等，适用于规模化种植的核桃园的机械化整形修剪。经过试验与对比分析，经过整形修 剪后，树冠通风透光良好，基部光秃状况得到了改善，核桃空壳率明显下降，质量明显提升，整形修剪当年平均亩产量 增加 20 kg 左右，明显超过相邻地块未经整形修剪的核桃园。 关键词院核桃；整形修剪；机械化
核桃树合理的整修修剪可以调节核桃树营养生 长与生殖生长，剪除病虫枝条，培养良好的树体结构 和健壮的结果枝，同时避免核桃树枝条郁闭，保持良 好的通风透光性，降低病虫害的发生几率，从而创造 早结果、多结果、优质果的条件[5-6]。整形修剪作业是 核桃园生产过程中尤为重要的一个环节，季节性强， 需要足够多的劳动力。核桃树整形修剪每亩所用工 时约占整个生产过程所用工时的 20％[7]。随着核桃 树进入结果盛期，树冠继续扩大，结果部位不断增 加，容易出现生长与结果之间的矛盾，整形修剪作业 更为重要。
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热器、双联液压泵、溢流阀及油管和油管快速接头， 液压油箱下部安装双联液压泵、溢流阀及球阀，散热 器、回油滤清器安装在液压油箱上部；拖拉机后动力 输出轴通过万向传动轴驱动双联液压泵，球阀打开， 从而给升降系统的各个油缸、剪切系统的液压马达 供油提供动力，各个油缸和液压马达通过油管和油 管快速接头与动力系统连接；溢流阀用于调节动力 系统液压油路所需要的压力，维持液压油路正常运 行；当液压油路运行过程中油温升高，回油通过散热 器进行散热，当系统油液有杂质，则通过回油滤清器 进行过滤。
切割台主要由锯盘、轴组、联轴器、刀盘架、防护 罩 5 个主要部分组成，如图 2；通过锯盘的高速旋
剪切系统由多个平行排布的锯盘组成，锯盘由 液压马达驱动，液压马达与首个传递动力的锯盘之 间由弹性联轴器连接，传递动力的锯盘与其他锯盘 之间靠皮带传动；通过皮带张紧调节板调整轴承座 的平行距离，从而调整皮带的张紧，锯盘轴与轴承座 之间安装轴承，用以支撑锯盘的旋转；锯盘由下托板 跟上托板夹持，通过托板锁母锁紧，螺钉通过锁母挡 片把托板锁母锁止；剪切机构与升降机构连接通过 机架立管的与铰接结构用螺栓连接。 1.3 关键部件设计 1.3.1 切割刀台的设计
刀、气动剪刀、高枝剪等[9]。修剪作业时劳动强度大、 效率低下、生产成本高。一般盛果期核桃树修剪的 枝条都在 3~5 m 的高度，需要人工徒手攀爬或者登 梯子修剪，增加了作业中的危险性。
王哲，等[10]研制了回转圆盘刀式葡萄藤修剪机， 通过液压马达驱动顶部和侧面的圆盘刀，对葡萄藤 顶部和侧面进行修剪，实现了对葡萄树进行整株几 何修剪的目的；新疆农业大学机械交通学院龙魁，等 [11]设计了一种具有手动仿形机构的单侧往复式葡萄 藤修剪机，对葡萄藤侧面进行修剪，但作业速度不宜 过高。现有的对果树进行整株几何修剪的设备主要 都应用于对葡萄藤蔓、红枣树进行整形修剪，尚未发 现对核桃树进行整株几何修剪的机械修剪装置[12]。
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图 1 圆盘式果树修剪机总体结构 1.动力系统 2.控制系统 3.升降系统 4.剪切系统
升降系统包括基座、摆臂、伸缩臂机构、铰接机 构，基座与拖拉机机架底盘连接，摆臂通过摆臂基座 销、油缸基座销铰接在基座上，通过摆臂油缸的伸缩 运动来完成摆臂的摆动；通过伸缩臂油缸的往复运 动控制伸缩臂的摆动，伸缩臂动臂由伸缩臂动臂油 缸控制，完成在伸缩臂定套内的直线伸缩；铰接油缸 的伸缩控制铰接机构的旋转，从而控制剪切机构的 角度，完成使剪切机构在不同角度变换。
本文针对新疆核桃密植种植模式，设计了一种 适用于规模化种植的核桃园的机械化整形修剪装 备，以实现核桃果园的机械化修剪，便于对核桃树树 高及冠幅的控制，提高核桃园的通风透光性，降低病 虫害的发生的几率，提高核桃品质，达到稳产高产。
1 圆盘式果树修剪机的设计
1.1 整机结构 结合新疆核桃树整形修剪的园艺要求和种植栽
doi:10.13620/ki.issn1007-7782.2019.04.002
中图分类号: S224 文献标识码院A
0 前言
核桃又称胡桃，是世界著名的“四大干果”之一 [1]。由于其丰富的营养价值和保健价值[2-3]，越来越被 人们所推崇。目前，新疆核桃种植总面积已经达到 了 39 万 hm（2 586 万亩，不含兵团），核桃总产量为 83.6 万吨[4]，居全国第二位，种植面积占新疆果树总 面积的 1/4。
目前，国内核桃树的整形修剪大多采用人工操 作[8]。根据核桃树修剪技术要求，以人工为主，采用 无动力源或者有动力源的手动修剪工具进行单枝修 剪。修剪工具多采用手持式园林剪、修枝锯、电动剪
修回日期院2019-08-14 基金项目院自治区公益性科研机构基本业务费专项，核 桃园锯盘式前悬挂高效剪枝机关键技术及装备研发； 自治区重点研发任务专项，新疆核桃产业提质增效技术 开 发 与 示 范（(2017B01003）；新 疆 农 业 科 学 院 科 技 创 新 重点培育专项，新疆核桃精准化生产加工关键适用技术 装备研究（xjkcpy-004） 通讯作者院刘 佳
培模式情况，圆盘式果树修剪机的总体结构如图 1， 包括动力系统、升降系统、剪切系统、控制系统等。 其中动力系统由拖拉机后的三点悬挂连接在拖拉机 后端，为升降系统和剪切系统提供动力源；升降系统 在拖拉机前面，固定在拖拉机底盘上，并与剪切系统 连接；控制系统安装在拖拉机驾驶室内，通过控制电 路与各部件连接。 1.2 工作原理
窑开发研究窑
新疆农机化
文章编号院1007-7782渊2019冤04-0008-04圆盘式核桃树修剪机的设计圆园19 年第 4 期
沈晓贺 1，刘 佳 1※，杨莉玲 1，祝兆帅 1，李忠友 2
（1.新疆农业科学院农业机械化研究所 新疆 乌鲁木齐 830091；2.新疆生产建设兵团第六师 102 团农业发展服务中心）
摘 要院针对目前核桃树的整形修剪大多采用人工操作的现状，设计了一种圆盘式核桃树修剪机，主要包括动力系统、 升降系统、剪切系统、控制系统等，适用于规模化种植的核桃园的机械化整形修剪。经过试验与对比分析，经过整形修 剪后，树冠通风透光良好，基部光秃状况得到了改善，核桃空壳率明显下降，质量明显提升，整形修剪当年平均亩产量 增加 20 kg 左右，明显超过相邻地块未经整形修剪的核桃园。 关键词院核桃；整形修剪；机械化
核桃树合理的整修修剪可以调节核桃树营养生 长与生殖生长，剪除病虫枝条，培养良好的树体结构 和健壮的结果枝，同时避免核桃树枝条郁闭，保持良 好的通风透光性，降低病虫害的发生几率，从而创造 早结果、多结果、优质果的条件[5-6]。整形修剪作业是 核桃园生产过程中尤为重要的一个环节，季节性强， 需要足够多的劳动力。核桃树整形修剪每亩所用工 时约占整个生产过程所用工时的 20％[7]。随着核桃 树进入结果盛期，树冠继续扩大，结果部位不断增 加，容易出现生长与结果之间的矛盾，整形修剪作业 更为重要。