灌木顶面四叶玫瑰形槽可调式修剪器技术领域
本发明涉及园林绿化修剪技术领域，具体是一种灌木顶面四叶玫瑰形槽可调式修
剪器。
背景技术
城市道路隔离带上大量种植灌木，有连续型灌木，沿着道路方向看，连续型灌木的
内外侧被修剪成竖直平面，顶面也几乎被修剪为平面，间或在连续型灌木中间等间距分布
一些高出于连续灌木顶面的球冠形状的灌木；也有分散型灌木，灌木之间的地面上被种上
草，分散型灌木的形状多为近似球形、近似球冠形、近似旋转抛物面形、近似双叶双曲面形，
形态各异，不仅给人带来绿色的美感，也带来立体造型上的美感，高速公路隔离带上多数种
植连续型灌木，道路隔离带上的灌木不仅是起到了隔离的作用，更是净化了空气、降低了噪
音、向司机与行人呈现出了绿色与立体景观。
尽管城市道路隔离带上的单簇灌木被修剪成了近似球形、近似球冠形、近似旋转
抛物面形与近似双叶双曲面形，但是感觉还是形态不够丰富；尽管高速公路隔离带上连续
型灌木顶面被修剪成了平顶，但是感觉还是过于单调。一句话，现在的单簇灌木的边界为连
续的曲面，灌木接受阳光的表面积相对较小；高速公路隔离带上连续型灌木为平顶，顶面缺
乏立体感。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种灌木顶面四叶玫瑰形槽可调式修剪器，可
以在近似球形、近似球冠形的单簇灌木的顶部再次切出四叶玫瑰形槽图案，也可以将高速
公路隔离带上连续型灌木的平顶相距一定的距离切出四叶玫瑰形槽图案，四叶玫瑰形槽图
案可以是彼此相连的、也可以是彼此分离的。
本发明通过以下技术方案实现：一种灌木顶面四叶玫瑰形槽可调式修剪器，包括
四叶玫瑰形轨迹线生成机构和跟踪球面运动机构；
所述四叶玫瑰形轨迹线生成机构包括上支架、固定在上支架上的内齿轮和以可转
动方式安装在上支架上的曲柄轴；所述曲柄轴上端连接有用于带动曲柄轴转动的轨迹生成
电机，曲柄轴固定有系杆；所述系杆另一端可转动安装有行星轮，行星轮与内齿轮相互啮
合；在所述行星轮上固定有行星杆；
所述行星杆一端连接有可调行星杆套组件；所述可调行星杆套组件包括滑动套装
在行星杆上的杆套；所述杆套上固定有开有安装通孔的左支座和开有螺纹孔的右螺栓座；
所述右螺栓座上安装有用于固定行星杆与杆套相对位置的锁紧螺栓和锁紧螺母；
所述跟踪球面运动机构包括电机安装套筒组件；所述电机安装套筒组件包括安装
在可调行星杆套组件中左支座内的中心支轴和滑动套装在中心支轴上的中心套筒；所述中
心套筒下端安装有切凹槽电机和枝叶切刀；
跟踪球面运动机构还包括一个圆弧导向组件；所述圆弧导向组件上有一段圆弧形
轨道，在圆弧形轨道底部开有一条通槽，所述中心套筒穿过圆弧形轨道的通槽；在所述圆弧
形轨道上安装有沿圆弧形轨道滚动的导向支座组件，导向支座组件与中心套筒铰接连接。
其进一步是：所述行星杆与行星轮连接的一端为方形杆，行星杆与杆套连接的一
端为圆形杆；所述左支座安装通孔与杆套垂直，左支座安装通孔上端开有止口，杆套上开有
一个与左支座安装通孔相对的通孔。
在所述内齿轮的外侧可转动套装有一个导向环；所述圆弧导向组件与导向环固定
连接。
所述内齿轮外圆柱面设有一周向式台肩，所述导向环内侧面设有一周向式台肩；
导向环套在内齿轮外侧，在导向环和内齿轮之间安装有滚珠。
所述导向环上通过导向环连接螺栓和导向环连接螺母连接有两个对称布置的左
支座组件和右支座组件；所述圆弧导向组件连接在左支座组件和右支座组件的下端。
所述上支架包括下圆环和与下圆环同心的高于下圆环的上圆板；所述上圆板边缘
通过多个均匀布置的倾斜的侧板与下圆环固定连接；所述下圆环通过上支架螺栓和上支架
螺母连接在内齿轮上端面。
所述圆弧导向组件包括弧形的圆弧形底板和固定在圆弧形底板两侧的圆弧形前
板和圆弧形后板；在所述圆弧形底板上开有一条沿圆弧形底板长度方向布置的通槽，所述
中心套筒穿过圆弧形底板的通槽；在圆弧形底板的两端分别焊接有用于提高导向组件支撑
刚度的圆弧形左封板和圆弧形右封板。
所述导向支座组件沿圆弧形底板上表面滚动连接；导向支座组件包括相对布置的
前连接板和后连接板；前连接板和后连接板的一端通过左连接支轴连接，另一端通过右连
接支轴连接；所述左连接支轴两端可转动安装有沿圆弧形底板上表面运动的左前轴承、左
后轴承；所述右连接支轴两端可转动安装有沿圆弧形底板上表面运动的右前轴承、右后轴
承；所述中心套筒穿过前连接板和后连接板之间，前连接板和后连接板分别通过前连接销
轴、后连接销轴与中心套筒铰接。
所述中心套筒上端可转动安装有导向轴承，导向轴承位于前连接板和后连接板之
间。
所述中心支轴圆柱表面开有一条轴向布置的键槽，键槽内安装有导向键；在所述
中心套筒上设有用于连接中心套筒和导向键的键锁紧圈。
使用时，本发明作为一个无动力的装置，通过外接轴安装在25马力左右的拖拉机
前部或后部的平板车上，由拖拉机的柴油机提供电力，带动一台轨迹生成电机，电机的转速
为5r/min左右，带动另一台切凹槽电机，电机的转速为600r/min左右。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：在单簇灌木的边界已是近似球形、近似球
冠形的基础上，将顶部的连续边界再次修剪一次，即在近似球形、近似球冠形的单簇灌木的
顶部切出四叶玫瑰形槽图案，四叶玫瑰形槽图案可以是彼此相连的、也可以是彼此分离的，
当为彼此分离的四叶玫瑰形槽图案时，灌木中央被保留一簇近似正方形的图案，更加具有
空间感，使灌木接受阳光的表面积相对增大，灌木反射噪音的曲面增大且反射方向变化，从
而进一步降低车辆噪音，使高处的司机感觉更加具有动感，使行人感觉具有空间异质感。
附图说明
图1是本发明中四叶玫瑰形轨迹线生成机构(四叶轨迹线相切)的结构示意图；
图2是本发明中四叶玫瑰形轨迹线生成机构(四叶轨迹线分离)的结构示意图；
图3是本发明的主视图；
图4上支架和内齿轮的主视图；
图5是上支架和内齿轮的俯视图；
图6是外连接杯形组件的主视图；
图7是外连接杯形组件的左视图；
图8是曲柄轴杯形组件的主视图；
图9是曲柄轴杯形组件的A–A向视图；
图10是曲柄轴杯形组件的俯视图；
图11是系杆的主视图；
图12是系杆的俯视图；
图13是可调行星杆套组件与行星杆的主视图；
图14是行星杆的主视图；
图15是行星杆的俯视图；
图16是行星轮组件的主视图；
图17是曲柄轴组件的主视图；
图18是外接轴的主视图；
图19是圆弧导向组件的主视图；
图20是圆弧导向组件的俯视图；
图21是圆弧导向组件的B–B截面图；
图22是圆弧导向组件的C–C截面图；
图23是跟踪球面运动机构的主视图；
图24是跟踪球面运动机构的俯视图；
图25是图23中的D–D截面图。
具体实施方式
以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。
一种灌木顶面四叶玫瑰形槽可调式修剪器，包括四叶玫瑰形轨迹线生成机构和一
个通过可调行星杆套组件35连接在四叶玫瑰形轨迹线生成机构下的跟踪球面运动机构。
如图3至图5所示，机架：
上支架16包括下圆环16–4和与下圆环16–4同心的高于下圆环16–4布置的上圆板
16–1；上圆板16–1边缘通过均匀布置的倾斜的第一幅板16–2、第二幅板16–5、第三幅板16–
7、第四幅板16–9、第五幅板16–11与下圆环16–4焊接固定；在第一幅板16–2、第二幅板16–5、
第三幅板16–7、第四幅板16–9、第五幅板16–11下表面与上圆板16–1下表面分别焊接有第一
筋板16–3、第二筋板16–6、第三筋板16–8、第四筋板16–10、第五筋板16–12；下圆环16–4通过
上支架螺栓14和上支架螺母15连接在内齿轮3上端面，在下圆环16–4和内齿轮3之间还设有
定位销16–13，用于限定下圆环16–4与内齿轮3的位置，方便安装。
再结合图6和图7所示，上圆板16–1上侧中心位置连接有外连接杯形组件19；外连
接杯形组件19包括杯形套19–2；在杯形套19–2上端焊接有杯形顶圆板19–1，在杯形套19–2
下端焊接有杯形底圆环19–3；如图18，外接轴20穿过杯形顶圆板19–1的中心孔并与杯形顶
圆板19–1焊接，外接轴20用于与外部动力装置连接，在外接轴20开有上下排列的两个安装
通孔。
如图1至图3所示，四叶玫瑰形轨迹线生成机构：
在上圆板16–1下侧中心位置连接有曲柄轴杯形组件38，如图8至图10；曲柄轴杯形
组件38包括曲柄座套筒38–3；曲柄座套筒38–3上端开口，下端有底板，底板开有中心孔；在
曲柄座套筒38–3上端焊接曲柄座顶圆板38–1，曲柄座顶圆板38–1与曲柄座套筒38–3之间焊
接有曲柄座筋板38–2；曲柄座顶圆板38–1通过套筒连接螺栓24和套筒连接螺母25连接在上
圆板16–1下表面。
曲柄轴组件8与曲柄轴杯形组件38连接，如图17；曲柄轴8-1可转动安装在曲柄座
套筒38–3底板中心孔内；在曲柄轴8-1上端设有一个横销8–3和推力轴承8–5；推力轴承8–5
位于横销8–3和曲柄座套筒38–3底板之间；轨迹生成电机21通过轨迹电机连接螺栓22和轨
迹电机连接螺母23固定在上圆板16–1上侧中心位置；曲柄轴8-1上端通过轨迹电机键8–2与
轨迹生成电机21输出轴连接。
系杆1连接在曲柄轴8-1下端，如图11和图12；系杆1包括系杆主板1-2和固定在系
杆主板1-2两端的系杆左套1–1和系杆右套1–3；系杆左套1–1配合套装在曲柄轴8-1下端并
通过系杆键8-4连接。
行星轮组件2与系杆1的系杆右套1–3连接，如图16所示；行星轮组件2包括行星轮
2-1和以过盈的方式安装在行星轮2-1中心孔内的行星轮轴套2–2；行星轮轴套2–2内安装连
杆外销轴26，行星轮轴套2–2为青铜材料以减少与连杆外销轴26之间的减磨，连杆外销轴26
上端安装在系杆右套1–3内，并通过连杆外销钉27定位；行星轮2-1与内齿轮3相互啮合。
再如图13至图15，行星杆32一端连接在行星轮2-1，另一端连接有可调行星杆套组
件35；行星杆32与行星轮2-1连接的一端为方形杆，行星杆32与杆套35-1连接的一端为圆形
杆；行星杆32的方形杆上开有左、右两个安装通孔，行星杆32右安装通孔通过行星杆右销轴
30和行星杆右销钉31固定在行星轮2-1上；行星杆32左安装通孔通过行星杆左销轴33和行
星杆左销钉34固定在行星轮2-1上。可调行星杆套组件35包括空心的杆套35-1，行星杆32的
圆形杆滑动套装在杆套35-1上，杆套35-1上固定有开有安装通孔的左支座35–2和开有螺纹
孔的右螺栓座35–3；右螺栓座35–3上安装有用于固定行星杆32与杆套35-1相对位置的锁紧
螺栓36和锁紧螺母37；左支座35–2安装通孔与杆套35-1垂直，左支座35–2安装通上端开有
止口，杆套35-1上开有一个与左支座35–2安装通孔相对的通孔。左支座35–2用于安装跟踪
球面运动机构中电机安装套筒组件39。可调行星杆套组件35中杆套35–1与行星杆32的相对
位置可以通过锁紧螺栓36、锁紧螺母37调整，通过调节这个长度，可以改变电机安装套筒组
件39的轨迹形状。
四叶玫瑰形轨迹线生成机构，用于完成平面型四叶玫瑰轨迹图案的生成。设系杆1
的长度O1O2＝a、角位移为角速度为ω1，行星轮组件2的节圆半径为r2、角位移为δ、角速度
为ω2、转动中心O2到行星轮组件上任意一点P的有向距离O2P＝b，内齿轮3的节圆半径为r3，
则a＝O1O2＝O3O2＝r3–r2，令k＝r3/r2，则a＝r2(k–1)，于是，行星轮系的传动比为
行星轮组件2与系杆1之间的转角关系为行星轮组件2上P点
的坐标xP、yP分别为
设k＝4，a＝r3–r2。当b＝a时生成四叶轨迹线相切的图案，正四叶线的外接圆直径
dsiyx＝4a；当b＜a时，生成四叶轨迹线分离的图案，即中间的灌木被保留，正四叶线的外接
圆直径dsiyx＝4a。
如图3所示，跟踪球面运动机构：包括圆弧导向组件29、导向支座组件7和电机安装
套筒组件39，
再结合图19至图22所示，圆弧导向组件29包括弧形的圆弧形底板29-4和焊接在圆
弧形底板29-4两侧的圆弧形前板29–2和圆弧形后板29-3；在圆弧形底板29-4上开有一条沿
圆弧形底板29-4长度方向布置的通槽；在圆弧形底板29-4的两端分别密封有圆弧形左封板
29-1和圆弧形右封板29-5。在圆弧导向组件29的两端分别固定有相对称的左支座组件10和
右支座组件28；左支座组件10包括与圆弧形前板29–2焊接的左支座前侧板10–2，和与圆弧
形后板29-3焊接的左支座后侧板10–3；在左支座前侧板10–2和左支座后侧板10–3上端焊接
有左支座顶板10–1；同样的，右支座组件28包括右支座顶板28–1、右支座前侧板28–2和右支
座后侧板28–2。如图3，行星轮2-1外圆柱面设有一周向式台肩，导向环9内侧面设有一周向
式台肩；导向环9套在行星轮2-1外侧，在导向环9和内齿轮3之间安装有滚珠13，导向环9可
绕内齿轮3转动；左支座顶板10–1、右支座顶板28–1分别通过导向环连接螺栓11和导向环连
接螺母12连接在导向环9上。
结合图23和图24所示，导向支座组件7沿圆弧形底板29-4上表面滚动连接；导向支
座组件7包括相对布置的前连接板7-10和后连接板7-4；前连接板7-10和后连接板7-4的一
端通过左连接支轴7-2连接，另一端通过右连接支轴7-7连接；左连接支轴7-2两端可转动安
装有沿圆弧形底板29-4上表面运动的左前轴承7-1、左后轴承7-3；右连接支轴7-7两端可转
动安装有沿圆弧形底板29-4上表面运动的右前轴承7-8、右后轴承7-6。
再结合图25所示，电机安装套筒组件39包括安装在可调行星杆套组件35中左支座
35–2内的中心支轴39-2和滑动套装在中心支轴39-2上的中心套筒39–1,中心支轴39-2上端
又一圈周向式的用于与左支座35–2安装通孔止口配合的台肩；中心支轴39-2圆柱表面开有
一条轴向布置的键槽，键槽内安装有导向键39-3；在中心套筒39-1上设有用于连接中心套
筒39-1和导向键39-3的键锁紧圈39-8，中心套筒39-1可以沿中心支轴39-2上下滑动；中心
支轴39-2和中心套筒39–1穿过圆弧形底板29-4的通槽和前连接板7-10和后连接板7-4之
间，其中前连接板7-10和后连接板7-4分别通过前连接销轴7-9、后连接销轴7-5与中心套筒
39–1铰接，用于带动中心套筒39–1的上下移动。中心套筒39–1上端可转动安装有导向轴承
39-5，导向轴承39-5通过轴承下挡圈39–6和轴承上挡圈39–7定位，导向轴承39-5位于前连
接板7-10和后连接板7-4之间。
中心套筒39–1下端焊接有下法兰39-4，切凹槽电机6通过切槽电机连接螺栓40和
切槽电机连接螺母41与下法兰36-4连接，切凹槽电机6下端输出轴通过切刀连接键8连接枝
叶切刀4。
使用时，本发明作为一个无动力的装置，通过外接轴安装在25马力左右的拖拉机
前部或后部的平板车上，由拖拉机的柴油机提供电力，带动一台轨迹生成电机，电机的转速
为5r/min左右，带动另一台切凹槽电机，电机的转速为600r/min左右。
轨迹生成电机带动曲柄轴转动，曲柄轴带动系杆绕曲柄轴轴线转动，进而带动行
星轮沿着内齿轮自转和公转，行星轮上行星杆一端中心支轴的运动轨迹是正四叶线轨迹；
通过调节可调行星杆套组件可以选择生成四叶轨迹线相切的图案或者生成四叶轨迹线分
离的图案，即中间的灌木被保留；中心支轴运动时，导向轴承也推动圆弧导向组件运动，导
向支座组件在圆弧导向组件上位置改变，进而带动中心套筒的上下移动，最终带动枝叶切
刀形成一个球形弧面的正四叶线形的运动轨迹，进而切出球形弧面的四叶玫瑰形槽图案。