CN103299752B - 全自动城市行道树绿化打孔施肥装置及使用该装置的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供全自动城市行道树绿化打孔施肥装置，包括安装在底座上的肥料箱、肥料中转机构、伸缩臂机构、液压泵站；伸缩臂机构还连接一基座，基座上安装有钻孔机构、施肥箱和施肥机构，肥料中转机构将肥料箱中存放的肥料运送到施肥箱中，施肥箱装满肥料后，由伸缩臂机构将钻孔机构、施肥箱和施肥机构移动至打孔施肥位置；钻孔机构包括伸缩部分和钻头部分，伸缩部分连接并控制钻头部分上下移动，钻头进行打孔；施肥机构将施肥箱中的肥料输入到孔中。还提供了装载该装置的车辆。整个装置的工作过程快速、自动、精准，完全利用机械自动化，减少人力资源，提高了劳动效率，降低了劳动强度，减小了对环境的破坏，体现了城市现代化建设的进步。

Description

全自动城市行道树绿化打孔施肥装置及使用该装置的车辆

技术领域

本发明涉及一种园林绿化设施，具体涉及一种能够在城区市道路两旁给树木施肥的施肥车。

背景技术

目前，道路两旁的树木、绿化带的施肥大部分以人工为主，从事这些工作的人员既辛苦，工效率又低，且受环境影响。现有的打孔施肥机，使用过程繁杂，只能进行人工操作且施肥工作需人工进行,施肥量依靠经验决定，不仅费时费力、操作不易，并且做不到科学化、精准化。而且现有的打孔施肥机均以农田耕种为基础的开发，完全不适于现代化都市全自动、快速的工作方式，更做不到因树种，因树龄大小决定施肥的种类和施入量，特别对于行道树中间栽植绿篱或草坪的立体栽植模式，就需要把这些植物移开后实施，在这样的特定的环境下，靠人力去完成这些工作受到很大限制，效率低，安全性差，对景观和环境有一定的破坏等等。在绿化工作人力缺乏、人力成本加大的今天，需要大量人力劳动，但是工作效率一直提不上去。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种行道树机械一体化打孔智能施肥装置及使用该装置的施肥车。

本发明采用的技术方案具体为：全自动城市行道树绿化打孔施肥装置，包括安装在整个装置的底座上的肥料箱、肥料中转机构、伸缩臂机构、液压泵站；

肥料箱用于存放肥料；

伸缩臂机构还连接一基座，基座上安装有钻孔机构、施肥箱和施肥机构，肥料中转机构将肥料箱中存放的肥料运送到施肥箱中，施肥箱装满肥料后，由伸缩臂机构将钻孔机构、施肥箱和施肥机构移动至打孔施肥位置；

钻孔机构包括伸缩部分和钻头部分，伸缩部分连接并控制钻头部分上下移动，钻头部分的钻头进行打孔；

施肥机构负责将施肥箱中的肥料输入到已打好的孔中；

液压泵站为各个机构提供液压动力。

进一步，所述肥料中转机构为螺旋输送机，其管道一端接通肥料箱，另一端输出肥料给施肥箱。

进一步，所述伸缩臂机构包括大臂、小臂、大臂液压缸和小臂液压缸，其中，大臂的一端及大臂液压缸的缸体底部分别与整个装置的底座铰接，大臂液压缸的活塞杆与大臂铰接；大臂（45）的另一端与小臂（48）的一端铰接，小臂液压缸（49）的缸体与大臂铰接，小臂液压缸（49）的活塞杆与小臂臂体铰接，小臂的另一端与所述基座固连。

进一步，所述钻孔机构主要包括伸缩部分、钻头部分，钻头部分包括液压马达和钻头；伸缩部分包括主、副两个液压缸，副液压缸（51）缸体与基座（2）固连，副液压缸的活塞杆与主液压缸（55）的缸体固连，主液压缸（55）的活塞杆与钻头部分的液压马达固定连接，马达驱动连接钻头（58）。

进一步，所述施肥机构包括施肥液压缸（64）、伸缩式施肥管（66）和步进电机（63），伸缩式施肥管的一端连通施肥箱，肥料从施肥箱中通过伸缩式施肥管注入到打好的孔中；步进电机所驱动连接的叶片置于施肥箱中；施肥液压缸的缸体与施肥箱相对固定连接，施肥液压缸的活塞杆与伸缩式施肥管固连。

施肥液压缸的缸体与施肥箱之间还设有角度调节机构（67），用来调节施肥液压缸的朝向角度。

进一步，本发明还提供了一种装载有上述装置的车辆，上述装置整体置于车辆的车板上。

进一步，装置还套有外壳，外壳上设有自动开关门机构。

整个装置的工作过程快速、自动、精准，不需人工操作，完全利用机械自动化，减少人力资源，所有动作都通过机械设备完成，提高了劳动效率，降低了劳动强度，减小了对环境的破坏，体现了城市现代化建设的进步。

附图说明

图1：整车外形结构示意图；

图2：整体内部结构示意图；

图3：肥料中转机构示意图；

图4：伸缩臂机构示意图；

图5：钻孔机构的左视示意图，图6为钻孔机构的俯视示意图；

图7：施肥机构示意图。

具体实施方式

所述肥料箱（21）（见图2），用于存放肥料，使车能够长时间的高效率工作。且同时达到平衡车身重量的作用。肥料箱的底部具有倾斜结构，可以是如图所示的单面倾斜体，也可以是双面倾斜（即梯形体）或者锥形体等等，只要能实现使肥料依靠自身重力向下聚集传送给肥料中转机构即可。

所述肥料中转机构（图3）本实施例中采用的是螺旋输送机（俗称“绞龙”），由其将肥料箱中的肥料在需要的时候运送到施肥箱中。螺旋输送机的液压马达（31）驱动螺旋杆（32）在管道（33）内转动，螺旋输送机管道下部连通肥料箱底部，上部有朝下的开口，管道通过机架（34）设置在底座上，肥料从肥料箱的底部进入管道（33）后，在螺旋杆（32）的旋转运动推动下，向上输送从管道上部的开口输入到施肥箱中。

所述伸缩臂机构（图4）主要是由两个液压缸：大臂液压缸（44）小臂液压缸（49）提供动力，同时运用辅助机架，使它能按照预定的轨迹运动，液压缸动力源来自液压泵站。其中，大臂底座（41）和大臂液压缸底座（43）均与装置底座（42）固连，此装置底座也可以是直接由车后座的底板充当；大臂的底端及大臂液压缸的缸体底部分别与大臂底座（41）和大臂液压缸底座（43）转动连接；即大臂的底端及大臂液压缸的缸体底部分别与装置底座（42）铰接。同时大臂液压缸的活塞杆顶端与大臂（45）顶端附近的臂体通过销轴（46）铰接，以使大臂能在大臂液压缸（44）的带动下做一定角度的回转运动。大臂（45）的顶端与小臂（48）的底端通过销轴（47）铰接，在大臂底端附近的臂体与小臂液压缸（49）的缸体底端铰接，小臂臂体与小臂液压缸（49）的活塞杆顶端铰接，小臂液压缸推动小臂绕大臂顶端转动运动。使整个钻孔机构、施肥机构能够运动到所需的位置。

所述钻孔机构主要包括伸缩部分、钻头部分。如图5和图6所示，伸缩部分包括主、副两个液压缸，副液压缸（51）缸体通过固定块（53）与基座（2）固连，使副液压缸（51）相对于基座（2）固定不动。副液压缸的活塞杆通过主液压缸基座(54)与主液压缸（55）的缸体固连，副液压缸的活塞杆上下运动同时带动主液压缸的缸体上下运动。主液压缸（55）的活塞杆通过活动块（56）与钻头部分的液压马达固定连接，钻头部分包括液压马达和钻头，液压马达（57）安装于活动块上，马达驱动连接有钻头（58），在液压缸下降的同时马达转动，驱动钻头转动完成打孔。

如图7所示的施肥箱（61）和施肥机构，施肥机构主要由步进电机（63）、施肥液压缸（64）、施肥液压缸机架（65）、伸缩式施肥管（66）、角度调节机构（67）组成。施肥箱（61）通过施肥箱机架（62）固定在基座2上，施肥箱内上、下均安装有物料传感器，在施肥箱没有肥料或加满后均能自动通过肥料中转机构运送或停止运送至施肥箱中。当打孔完成后施肥液压缸（64）带动与其连接的伸缩式施肥管（66）移动到打好孔的正上方时，往下运动到一定距离停住，施肥液压缸（64）连接在其机架（65）上，为方便调整角度，两者间设有角度调整机构(7)，通过角度调整机构(67)调节施肥液压缸的朝向，进而调整伸缩式施肥管（66）的朝向，使其伸出时正对打好孔的位置，此时安装在钻头支架上的步进电机（63）带动与它连接的叶片转动，转动一定圈数，将定量的肥料输送到前面已经打好的孔里。施肥结束后施肥液压缸活塞杆带动伸缩式施肥管收回，钻孔机构的钻头部分在伸缩部分带动下收回，等待下次打孔、施肥。

还可以将整套装置全部放置在车的后板上，即使用车的后板充当整个装置的底座，如图2所示，再加上整体车厢外壳，如图1所示，与一般车辆相同，可在一般道路上行驶。车体（11）的车厢配有全自动开关门(12)，当准备工作时门打开，使伸缩臂机构伸出车外进行工作，当伸缩臂机构工作完成收回后车门自动关上。同时旁边配有整个装置的电气操作柜（13），用于控制装置各部分的动作从而进行打孔施肥操作。

本实例的工作过程：施肥车以轻卡为承载方式，所有设备均安装在车厢内部，以方便正常的道路运行，当车开到需要打孔的位置时，按动启动按钮，车厢侧面的推拉门开关，由泵站供给开门液压缸油，自动开关门打开，肥料箱开始给施肥箱供料，肥料箱底部与供料管侧边连接，肥料由重力落入供料管，供料管的液压马达转动时带动螺旋杆转动，带动肥料向上运动落入施肥箱中。施肥箱装满后马达停止工作。

接下来伸缩臂机构开始工作，使机体运动到车体外需要打孔施肥的位置上方。首先，小臂液压缸的活塞杆伸出，将打孔机构、施肥机构提升至安全高度；大臂液压缸的活塞杆伸出，使伸缩臂机构向外伸出，同时打孔机构、施肥机构下降，到一定位置后观察其所在位置是否是目标位置，同时调整位置和钻头所在的高度，使其处于合适的位置。当位置调整好以后开始钻孔，先放下副液压缸的活塞杆，副液压缸驱动滑块下降，滑块带动主液压缸下降，下降到最底时，主液压缸开始工作，主液压缸带动活动块一起下降，同时钻头马达开始旋转，下降时将孔打好，打孔到预定深度时钻孔机构开始收回，钻头开始反向转动，同时主液压缸活塞杆开始收回，完全收回后开始收回副液压缸活塞杆，且同时钻头停止工作，钻头马达停止泵油。接下来由施肥机构开始动作。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.全自动城市行道树绿化打孔施肥装置，其特征在于：包括安装在整个装置的底座上的肥料箱、肥料中转机构、伸缩臂机构、液压泵站； 

肥料箱用于存放肥料； 

伸缩臂机构还连接一基座，基座上安装有钻孔机构、施肥箱和施肥机构，肥料中转机构将肥料箱中存放的肥料运送到施肥箱中，施肥箱装满肥料后，由伸缩臂机构将钻孔机构、施肥箱和施肥机构移动至打孔施肥位置； 

钻孔机构包括伸缩部分和钻头部分，伸缩部分连接并控制钻头部分上下移动，钻头部分的钻头进行打孔； 

施肥机构负责将施肥箱中的肥料输入到已打好的孔中； 

液压泵站为各个机构提供液压动力； 

所述伸缩臂机构包括大臂、小臂、大臂液压缸和小臂液压缸，其中，大臂的一端及大臂液压缸的缸体底部分别与整个装置的底座铰接，大臂液压缸的活塞杆与大臂铰接；大臂的另一端与小臂的一端铰接，小臂液压缸的缸体再与大臂铰接，小臂液压缸的活塞杆与小臂臂体铰接，小臂的另一端与所述基座固连； 

所述施肥机构包括施肥液压缸、伸缩式施肥管和步进电机，伸缩式施肥管的一端连通施肥箱，肥料从施肥箱中通过伸缩式施肥管注入到打好的孔中；步进电机所驱动连接的叶片置于施肥箱中；施肥液压缸的缸体与施肥箱相对固定连接，施肥液压缸的活塞杆与伸缩式施肥管固连。 

2.根据权利要求1所述的打孔施肥装置，其特征在于：所述肥料中转机构为螺旋输送机，其管道一端接通肥料箱，另一端输出肥料给施肥箱。 

3.根据权利要求1所述的打孔施肥装置，其特征在于：所述钻孔机构主要包括伸缩部分、钻头部分，钻头部分包括液压马达和钻头；伸缩部分包括主、副两个液压缸，副液压缸缸体与基座固连，副液压缸的活塞杆与主液压缸的缸体固连，主液压缸的活塞杆与钻头部分的液压马达固定连接，马达驱动连接钻头。 

4.根据权利要求1所述的打孔施肥装置，其特征在于：施肥液压缸的缸体与施肥箱之间还设有角度调节机构，用来调节施肥液压缸的 朝向角度。 

5.一种装载有如权利要求1所述打孔施肥装置的车辆，所述打孔施肥装置整体置于车辆的车板上。 

6.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于：所述打孔施肥装置还套有外壳，外壳上设有自动开关门机构。