手扶旋刀式草坪剪草机是如何工作的？

坐骑式旋刀草坪剪草机是如何工作的？~

坐骑式旋刀草坪剪草机是一种专用底盘的剪草机。
坐骑式旋刀草坪剪草机作业时，劳动强度低，舒适性好，操作方便，作业质量比较稳定，生产率比较高。
（1）组成
坐骑式旋刀草坪剪草机如图4-12所示。其主要外形特点是：发动机后置，驾驶员的座位设在发动机上方或靠近发动机，切割装置装配在前、后轮之间。

图4-12 坐骑式旋刀草坪剪草机
具有无级变速的坐骑式草坪剪草机的结构如图4-13所示。其底盘是具有后驱动轮和前转向轮的自行式四轮小车，切割装置装配在前、后轮之间。该草坪剪草机由后桥、前桥、切割装置、减速箱、无级变速器、发动机、燃油箱及启动机构等主要部件组成。

图4-13 无级变速的坐骑式草坪剪草机的结构
（2）动力传递
无级变速的坐骑式草坪剪草机的动力传递路线是：发动机的动力通过减速器减速后，将动力分成两路，一路从圆盘式无级变速器传递至旋刀，使旋刀回转，切割草坪草；另一路从可移动减速器到差速器至驱动轮，驱动剪草机前进。
圆盘式无级变速器是传统的摩擦圆盘式，该圆盘和链传动减速箱一起可以左右移动。由操纵踏板通过杠杆系统实施其移动。当压下前进或后退的踏板时，带圆盘的链传动减速箱沿着后桥半轴移动，随着移动改变主动圆盘的作用半径。从而改变被动圆盘的转速，也就改变了驱动轮的转速，改变了剪草机的运移速度。
无级变速器的主动盘是往一个方向以定角速度旋转的，带圆盘的减速箱可以从中心位置向右或向左移动，这决定于压下的是前进踏板还是后退踏板，以达到剪草机前进或倒退的目的。
（3）切割装置
在乘坐旋刀式草坪剪草机中，切割装置、台壳、支撑轮和修剪高度调节装置等是单独的部件，通过挂接连杆挂接在自行式底盘上。
用于坐骑式旋刀草坪剪草机的切割装置，按旋刀数量分，有单刀、双刀和三刀几种，每一把切割刀片都有单独的驱动轮。目前的机型多数为特种V形带传动，由一条传动带同时驱动各把刀片。V形带由弹簧力通过张紧轮张紧。增加刀数的目的是增加切割宽度，刀数越多割幅越宽，3把刀片的最大割幅可达1.5m。这种增加刀数的方法不但有利于刀盘体的结构设计，而且有利于刀片的制造和维修更换。单刀切割装置的结构如图4-14所示，双刀切割装置的结构如图4-15所示，三刀切割装置的传动示意图如图4-16所示。

图4-14 单刀切割装置的结构

图4-15 双刀切割装置的结构

图4-16 三刀切割装置传动示意图
在手扶旋刀式草坪剪草机中，切割装置的刀盘罩壳与机体是合二为一的，称为台壳。机器的行走轮就是台壳的支承轮。而在坐骑旋刀式草坪剪草机中，切割装置、台壳、支承轮和修剪高度调节装置等是单独的部件，通过挂接连杆挂接在自行式底盘上。
不论是单刀、双刀还是三刀，都组装在一个台壳内，切割装置的带传动系统、刀片制动器、修剪高度调节装置、挂接机构等也都安装在台壳上。整个切割装置挂接在专用底盘上。一般台壳都有支撑轮支撑，支撑轮的高度可以调节。调节支撑轮的高度实际上就是调节刀片的修剪高度，有逐轮调节的，也有通过一个手柄就可调节全部支承轮的。由于挂接连杆是绞接在拖拉机上的，刀盘体能带着支承轮在地面上随地形而浮动，这将提高草坪修剪质量。也有的切割装置不设支承轮，在专用底盘下方挂接后，由专门的调节机构或液压缸来调节修剪高度。这时刀盘体不能随地形浮动，在地面不平的草坪上修剪时，将影响修剪质量。

（1）往复刀齿式草坪剪草机的工作原理
往复刀齿式草坪剪草机是采用谷物联合收割机的切割原理，即利用往复运动的刀齿来切断草坪草。工作时，由传动机构带动刀杆使动刀作往复运动，护刃器将草坪草分成小束并引向割刀，割刃在往复运动中将草坪草切断。
（2）往复刀齿式切割器
往复刀齿式草坪剪草机的切割装置为往复刀齿切割器，它有标准型和双动割刀型两种结构型式。标准型切割器（图4-28）的切割副由动刀片（图4-29）和定刀片（图4-30）构成。

图4-28 标准型往复刀齿式切割器

图4-29 动刀片

图4-30 定刀片
（3）切割器传动机构
传动机构的作用是把来自发动机或拖拉机动力输出轴的回转运动变为割刀的往复运动。由于各种剪草机的总体配置和传动路线不同，因此传动机构的种类较多。按结构原理不同，基本上可分为曲柄连杆（或滑块）机构、摆环机构和行星齿轮机构3种。

（1）手扶旋刀式草坪剪草机的类型

手扶旋刀式草坪剪草机是目前使用最广泛的一种草坪剪草机，主要适用于小面积草坪的修剪作业。

手扶旋刀式草坪剪草机有手扶推进式和手扶自走式两种类型。

手扶推进式草坪剪草机无动力驱动行走装置，作业时剪草机不能行走，需操作人员推着走，手扶自走式草坪剪草机有动力驱动行走装置，作业时剪草机可以驱动前进，操作人员只要随行操纵方向即可；如图4-4所示。

图4-4 手扶旋刀式草坪剪草机的类型

手扶旋刀式草坪剪草机的动力有汽油机和电动机两种，使用的最多的是以汽油机作为动力的手扶旋刀式草坪剪草机。

（2）手扶旋刀式草坪剪草机的组成

手扶旋刀式草坪剪草机主要由汽油机、切割装置、行走装置和操纵机构等组成，如图4-5所示。

图4-5 手扶旋刀式草坪剪草机的结构

①汽油机。为单缸风冷四行程或二行程小汽油机，功率多为3～8kW，四行程发动机虽然质量较两行程的大，但由于其工作稳定性强、噪声小、油耗低、排放的污染少，正逐步替代两行程发动机，已成为手扶旋刀式草坪剪草机汽油机的主要机型。四行程汽油机的转速一般为3000～4000r/min，发动机全部采用风冷。两行程汽油机运动件的润滑全部采用在汽油中加入一定比例润滑油的混合油雾进行润滑，四行程汽油机普遍采用飞溅润滑。点火系统全部采用无触点电子点火。启动方式有手拉自回式启动器启动和电动机启动两种方式，较大功率的汽油机大部分已装有电启动装置。

②切割装置。手扶旋刀式草坪剪草机的切割装置一般只有一个刀座，装一把切割旋刀。发动机为卧式布置，旋刀由曲轴直接驱动，旋刀与曲轴的连接有3种方式：

a.将旋刀通过螺钉、安全销和压板等直接固定在发动机曲轴的末端，这种连接方法结构最简单，但加重了启动发动机时的负荷，安全性也较差，但现在仍有不少手扶旋刀式草坪剪草机采用这种方式。

b.通过离合器（离心式离合器、电磁离合器等）与发动机曲轴相连接。这种连接方式虽然结构比较复杂，但有两点好处：一是能减轻启动时的负荷，便于发动机启动；二是能在切割过程中保护发动机，当刀片遭遇意外冲击或过载时，离合器自动脱开。不至于危机发动机，特别是离心式离合器对发动机的安全、保护作用更明显。

c.通过制动离合器与曲轴相连接。由于切割装置是高速旋转的刀片，当离合器脱开，动力切断后，旋刀在惯性力作用下仍将继续转动，一直到惯性能量全部释放后才能停止。所以在出现紧急情况时，操纵离合器还达不到使旋刀很快停止转动的要求，只有同时设置制动器才能解决这一问题。制动离合器一般由操纵推杆、摩擦盘、离合器弹簧、刀片安装架、制动盘、止推凸轮、离合盘组成，如图4-6所示。

图4-6 旋刀的制动离合器结构

当制动离合器推杆处于“接合”位置时，摩擦盘在弹簧作用下与离合盘接合。由于摩擦盘和刀片安装架可以一起转动，所以此时刀片与曲轴同转速旋转。当推动推杆到“脱开”位置时，止推凸轮推动制动盘与摩擦盘接合，并推动摩擦盘克服弹簧压力而脱离了旋转的离合盘，同时对刀片安装架起到制动作用，使刀片很快停止转动。

③手扶推进式草坪剪草机的行走装置。手扶推进式草坪剪草机的行走装置比较简单，主要由行走轮、轮轴和修剪高度调节装置等组成。

行走轮通过手柄可以调节相对于台壳的位置。若轮子升高，则台壳下降，修剪高度减小，反之则修剪高度增加。图4-7所示为手扶旋刀式草坪剪草机的修剪高度调节装置示意图。

图4-7 手扶旋刀式剪草机的修剪高度调节装置示意图

④手扶自走式草坪剪草机的行走装置。手扶自走式草坪剪草机的4个行走轮中一般有两个为驱动轮，需要一套传动系统。驱动轮的传动系统有机械传动和液压传动两种型式。

a.机械传动系统。机械传动系统是目前在草坪剪草机中使用最广泛的结构型式，如图4-8所示。由于汽油机的转速比较高，都在3000～4000r/min，而操作者的步行速度不会过高，且剪草机前进速度过高会影响草坪修剪质量，所以行走驱动轮的转速大约只能在100r/min。于是从汽油机到行走轮的减速基本上都要在30r/min以上。这样大的减速比一般要通过三级减速才能实现。

图4-8 自走旋刀式草坪剪草机的传动系统示意图

第一级为V形带传动。装在发动机曲轴上的主动带轮，通过V形带和张紧轮把动力传给被动带轮。在这里带传动的张紧轮还可作为离合器使用，操纵机构可通过张紧轮来控制传动带的松紧，张紧时动力接合，使被动轮旋转，放松时则动力切断。这种张紧装置实际上是一种离合装置。

第二级常采用螺旋齿轮减速器传动，一对圆柱螺旋齿轮既有较大的减速比，又能使垂直轴的旋转变成水平轴的旋转。为传给驱动轮的水平轴创造了条件。蜗轮蜗杆也有同样的作用，其转速比要更大一些。有时也采用锥齿轮传动来改变传动方向。

第三级一般为轮边减速齿轮传动，大齿轮直接安装在行走轮轮边，大多是外啮合传动，也有不少是内啮合传动。第三级也有采用链传动的。驱动轮大多为后行走轮，也有少数是前行走轮驱动的。

手扶自走式草坪剪草机一般不设倒挡，即动力结合时驱动轮只能向前，后退时需要操作人员用人力向后拉。为此在驱动轮上安装有单项离合器，以便在行走轮需要反转时能脱开动力。单向离合器的具体结构为棘轮式，有外棘爪式和内棘爪式，如图4-9所示。根据棘爪的形状、数量、安装位置不同，棘轮式单向离合器的结构也会各不相同。

图4-9 单向离合器的结构

大多数自走式草坪剪草机的机械式传动系统都只有一个速度。行走的快慢靠控制汽油机的转速进行适当调节。这种调节不但范围很窄，而且要影响旋刀的转速，有时会给作业带来不便。为此，在一部分自走旋刀式草坪剪草机上使用了变速装置，其结构有两种型式：

一种是采用齿轮式有级变速器，有2～5个前进挡位。这种变速装置结构复杂，操作不方便。

另一种是采用V形带无级式变速器，是靠调节张紧轮在传动带上的压力，从而改变带轮的传动直径来调速的。当V形带的张紧力变大时，带轮的活动半轮克服弹簧压力而向上移动，使有效直径减小，如图4-10所示。

图4-10 V形带无级式变速器

b.液压传动系统。手扶自走式草坪剪草机还采用静液压传动系统，即在发动机曲轴上安装有两个驱动带轮，一路通过带传动把动力传给切割装置，驱动刀片旋转；另一路通过带传动传给装在后轮驱动桥上的液压泵，液压泵产生的高压油再驱动液压马达，液压马达可以直接驱动行走轮旋转，使草坪剪草机行走。液压传动可以实现无级变速，但价格高，应用较少。

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