CN106342450A - 高速公路中分带防眩植物自动化种植装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高速公路中分带防眩植物自动化种植装置，包括车体、浇水机构、覆土捣实机构、插苗机构、旋挖机构、施肥机构以及动力装置，所述车体动力装置由发动机、变速箱以及与行走轮的驱动轴相连接的驱动桥组成。本发明利用一台设备集成了全部植树操作所需的设备，生产效率高，人工占用率低；本发明利用旋挖机构完成钻孔工作，其孔径可以在一定的幅度内任意调整，避免了不停地更换钻头；覆土系统、捣实系统共用一套装置，结构简化，用机械代替人工，大大节约了施工费用。

Description

高速公路中分带防眩植物自动化种植装置

技术领域

本发明涉及一种农业机械，特别是用于高速公路中分带的防眩植物自动化种植装置。

背景技术

目前高速公路中分带防眩大多选择植物防眩，而防眩植物种植时都采用人工施工的方式，由于人工劳力成本的不断上升，防眩植物种植人工施工成本高、施工速度慢、质量不稳定，无法实现标准化施工。

当前施工使用的普通旋挖钻的孔径由钻头直径决定，在施工中要调整孔径就要更换钻头。在设计时选择防眩植物时，为了美观往往每隔几十米就要更换一种防眩植物。由于不同的防眩植物根须的直径不同，施工中要不停地更换钻头。更换钻头速度很慢，影响施工速度。

由于高速公路中分带要设置横向排水管道、机电管线、检查井等，防眩植物施工时大多已在通过的前夕，高速公路防眩植物施工周期很短。由于人工施工速度慢，最后往往因为赶时间影响施工质量，防眩效果差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述已有技术之缺陷、提供一种高速公路中分带防眩植物自动化种植装置。

本发明采用如下技术方案：

一种高速公路中分带防眩植物自动化种植装置，包括车体以及车体动力装置，所述车体上设置有操作室以及行走轮，所述车体动力装置由发动机、变速箱以及与行走轮的驱动轴相连接的驱动桥组成，除此之外，还包括浇水机构、覆土捣实机构、插苗机构、旋挖机构、施肥机构以及与发动机相连接的分动箱；

所述覆土捣实机构由覆土捣实驱动装置、第二旋转臂底座、插装于第二旋转臂底座内的第二旋转臂、套装于第二旋转臂一端的覆土装置连接管、设置于覆土装置连接管末端的捣实装置以及可旋转覆土装置组成，所述覆土捣实驱动装置由液压泵以及液压马达组成，所述液压马达与分动箱的相应接口相连接，所述捣实装置包括捣实电机、固定设置于捣实电机上的椭圆环形轨道板、设置于捣实电机的输出端的摇柄限位套、设置于捣实电机下端的滑块垂直轨道以及依次铰连的摇柄、推杆和垂直滑块，所述摇柄的一端与推杆铰连，其另一端嵌置于摇柄限位套内，所述摇柄下端设置有嵌置于椭圆环形轨道板上椭圆滑槽内的限位滑块，所述垂直滑块嵌置于所述滑块垂直轨道内，所述可旋转覆土装置由旋转部以及设置于旋转部前端的刮土板组成，所述旋转部由后固定座以及设置于后固定座前端的上固定板和下固定板组成，所述刮土板由设置于上固定板和下固定板之间的左刮土板和右刮土板组成，所述旋转部后端与垂直滑块前端铰连，旋转部前端与左刮土板和右刮土板通过转轴铰连。

上述自动化种植装置，所述浇水机构由水箱、与水箱出水端相连通的水泵、喷嘴位置调节装置以及喷嘴组成，所述喷嘴位置调节装置由第一旋转臂底座、插装于第一旋转臂底座内的第一旋转臂以及套装于第一旋转臂一端的喷嘴连接管组成，所述喷嘴连接管的末端与所述喷嘴相连接，所述喷嘴通过喷嘴连接管、第一旋转臂和第一旋转臂底座与水泵的出水端相连通。

上述自动化种植装置，所述插苗机构由幼苗储存仓、设置于幼苗储存仓出口端的幼苗输送装置组成，所述幼苗输送装置由对称设置的两组皮带轮、设置于皮带轮两侧的皮带轮固定座、绕置于皮带轮上的幼苗输送皮带以及设置于幼苗输送皮带的两组以上的挂钩组成，所述皮带轮的传动轴与分动箱的相应接口相连接，

上述自动化种植装置，所述旋挖机构由第三旋转臂底座、插装于第三旋转臂底座内的第三旋转臂、套装于第三旋转臂一端的旋挖头连接管以及设置于旋挖头连接管末端的旋挖装置组成，所述旋挖装置由旋挖头推杆电机以及旋挖头组成，所述旋挖头由积土盒、设置于积土盒内的转轴、设置于转轴末端的钻头定位板以及两个以上可调节钻头组成，所述钻头定位板上圆周设置有与可调节钻头数量相匹配的钻头定位槽，所述可调节钻头由嵌置于钻头定位槽内的钻头滑块、设置于钻头滑块下端的螺旋钻头以及设置于钻头滑块上对称设置的定位螺栓，所述钻头定位槽两端设置有两组以上与定位螺栓位置相适配的定位螺栓孔，所述积土盒下端中心处设置有与螺旋钻头相适配的钻头伸缩孔，所述积土盒上设置有清土门，所述旋挖头推杆电机的输出端与所述转轴相连接，所述旋挖头推杆电机与分动箱的相应接口相连接，

上述自动化种植装置，所述施肥机构由肥料仓以及与肥料仓相连通的螺旋输料器组成，所述螺旋输料器与分动箱的相应接口相连接。

上述自动化种植装置，所述挂钩由根部挂钩、茎部挂钩以及上中部挂钩。

上述自动化种植装置，所述幼苗输送皮带上端设置有挡板。

本发明的积极效果如下：

本发明利用一台设备集成了全部植树操作所需的设备，生产效率高，人工占用率低；本发明利用旋挖机构完成钻孔工作，其孔径可以在一定的幅度内任意调整，避免了不停地更换钻头；覆土系统、捣实系统共用一套装置，结构简化，用机械代替人工，大大节约了施工费用。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明局部剖视结构示意图；

图3为图2的A部放大图；

图4为图2的B部放大图；

图5为本发明捣实状态刮土板位于最低点时结构示意图；

图6为本发明捣实状态刮土板位于中点时结构示意图；

图7为本发明捣实状态刮土板位于最高点时结构示意图。

图中各部件标号分别表示为：1、车体动力装置；2、水箱；3、水泵；4、第一旋转臂底座；5、第一旋转臂；6、喷嘴连接管；7、喷嘴；8、车体；9、第二旋转臂底座；10、第二旋转臂；11、覆土装置连接管；12、可旋转覆土装置；12-1、后固定座；12-2、上固定板；12-3、下固定板；12-4、左刮土板；12-5、右刮土板；13、皮带轮固定座；14、幼苗输送皮带；15、上中部挂钩；16、茎部挂钩；17、根部挂钩；18、幼苗储存仓；19、挡板；20、第三旋转臂底座；21、第三旋转臂；22、旋挖头连接管；23、旋挖头；23-1、转轴；23-2、积土盒；23-3、螺旋钻头；23-4、钻头伸缩孔；23-5、清土门；23-6、钻头定位板；23-7、钻头定位槽；23-8、定位螺栓孔；23-9、钻头滑块；23-10、定位螺栓；24、肥料仓；25、螺旋输料器；26、操作室；27、皮带轮；28、旋挖头推杆电机；29、行走轮；30、捣实装置；30-1、捣实电机；30-2、椭圆环形轨道板；30-3、椭圆滑槽；30-4、摇柄限位套；30-5、摇柄；30-6、推杆；30-7、滑块垂直轨道；30-8、垂直滑块。

具体实施方式

如图1-7所示，本发明利用一台设备集成了全部植树操作所需的设备，其包括车体8以及车体动力装置1，所述车体8上设置有操作室26以及行走轮29，还包括浇水机构、覆土捣实机构、插苗机构、旋挖机构、施肥机构以及与发动机相连接的分动箱；所述车体动力装置1由发动机、变速箱以及与行走轮29的驱动轴相连接的驱动桥组成，

本发明的整机动力由发动机提供，发动机动力通过变速箱后进入分动箱，将动力分为六部分动力，第一部分动力分配给行走机构，第二部分动力分配给旋挖机构，第三部分动力分配给施肥机构，第四部分动力分配给插苗机构，第五部分动力分配给覆土捣实机构，第六部分动力分配给浇水机构。

1)行走机构

行走机构由发动机、变速箱、分动箱、差速器、驱动桥、轮胎等组成，发动机动力通过变速箱后进入分动箱，分动箱动力驱动差速器、驱动桥行走。

2)旋挖机构

①普通旋挖钻的缺点

普通旋挖钻的孔径由钻头直径决定，在施工中要调整孔径就要更换钻头。在设计时选择防眩植物时，为了美观往往每隔几十米就要更换一种防眩植物。由于不同的防眩植物根须的直径不同，施工中要不停地更换钻头。更换钻头速度很慢，影响施工速度。

②离心旋挖钻的结构和工作原理

为了解决快速变换孔径问题，采用了离心旋挖钻。

刀头中部焊接到离心块上，刀头上部通过定位销固定到滑动板上，刀头通过定位销可以在滑动板的滑槽内滑动。滑动板安装在转轴上。

工作时，转轴带动滑动板旋转，滑动板带动刀头和离心块旋转完成钻孔作业。当转轴转速较低时，离心块旋转产生的离心力较小，刀头处于靠近转轴的位置，这时孔径较小。当转轴转速增大时，离心块旋转产生的离心力也增大，离心块带动刀头向外侧滑动，这时孔径随转轴转速增大而增大。由于高速公路中分带的土质很松软，所以可以通过调整转速来调整孔径。

高速公路的中分带宽度一般为75公分，孔径一般为20-50公分，通过调整离心块的重量，使发动机转速为1000转/分钟时孔径为20公分，发动机转速为3000转/分钟时孔径为50公分，这样发动机的转速在1000-3000转/分钟内通过调整不同的转速，实现孔径在20-50公分内无级变化孔径。

③旋挖机构构造

旋挖机构由液压泵、液压马达、机械旋转臂、离心旋挖钻机组成，离心旋挖钻机安装在机械旋转臂上。发动机动力通过变速箱后进入分动箱，分动箱动力驱动液压泵、液压马达，由液压马达驱动机械旋转臂，机械旋转臂控制旋挖钻机完成挖坑工作。

机械旋转臂可以到达设计范围内的任意地方，行距、株距和深度、孔径可在一定的幅度内任意调整。

3)施肥机构

施肥机构由肥料箱和螺旋输料器组成。发动机动力通过变速箱后进入分动箱，分动箱动力驱动螺旋输料器将肥料从肥料箱输送到离心旋挖钻挖好的孔中。

4)插苗机构

挂钩安装在输送皮带上，每排挂钩由2-4个挂钩组成，通过调整每排挂钩在输送皮带上的前后位置，保证对于不同直径的绿化植物苗，每个挂钩每次只钩住一株植物苗。

由于绿化植物苗不同的高度直径不同，一般上中部最粗、根须部次之，中间的茎和稍最细，可通过调整每排2-4个挂钩不同的上、下位置和开口大小，保证挂钩钩紧植物苗和竖直横向移动。

发动机动力通过变速箱后进入分动箱，分动箱动力驱动皮带轮，皮带轮带动输送皮带转动。

人工向防眩植物苗储存箱装植物苗时，保证每棵植物苗头在上、根在下。工作时，输送皮带转动，输送皮带上的挂钩钩住一株植物苗，沿挡板向钻孔方向移动，到达钻孔的上方时，植物苗靠自重落入旋挖好的坑中。

5)覆土捣实机构

覆土机构由液压泵、液压马达、机械旋转臂和刮土板组成。两只刮土板安装在机械旋转臂上，机械旋转臂可以到达设计范围内的任意地方。刮土板可以调整为直立状，也可以在直立状下通过转动调整为平直状。

发动机动力通过变速箱后进入分动箱，分动箱动力驱动液压泵、液压马达，由液压马达驱动机械旋转臂，机械旋转臂控制两只刮土板。

工作时，调整两只刮土板呈直立状，可以通过两只刮土板开合完成覆土工作。

捣实机构与覆土机构共用一套装置。

工作时，旋转两只刮土板调整为呈平直状，可以通过两只刮土板上、下跳动击土，将松土捣实。

7)浇水机构

浇水机构由水箱、水泵、喷嘴组成。发动机动力通过变速箱后进入分动箱，分动箱动力驱动水泵完成浇水作业。喷水量可调。

本发明工作流程如下：

(1)机械设备准备

根据现场情况调整机械设备工作参数，并将机械设备调整到最佳作业状态。

(2)定位

设定行距、株距，确定挖坑位置。

(3)旋挖

调整机械旋转臂在挖坑位置，启动防眩植物自动种植机“旋挖”开关，按设定的速度、深度挖坑。按照设计的孔径调整对应的转速范围，开机后稳定在确定的转速范围内。

(4)施肥

调整螺旋输料器出料口在旋挖好的坑的上部，启动防眩植物自动种植机“施肥”开关，按设计出肥量将肥料输送到旋挖好的坑中。

(5)插苗

调整好不同排挂钩的位置、每排挂钩的上下位置和开口度，启动防眩植物自动种植机“插苗”开关，输送皮带转动，输送皮带上的挂钩钩住一株植物苗，沿挡板向钻孔方向移动，到达钻孔的上方时，植物苗靠自重落入旋挖好的坑中。

(6)覆土

调整两只刮土板呈直立状，启动防眩植物自动种植机“覆土”开关，通过两只刮土板开合完成覆土工作。

(7)捣实

旋转两只刮土板调整为呈平直状，启动防眩植物自动种植机“捣实”开关，两只刮土板上、下跳动击土，将松土捣实。

(8)浇水

调整水管至合适位置，使水管中对准挖坑位置。启动防眩植物自动种植机“浇水”开关浇水，达到设计的水量后停止。

种植好上株防眩苗后，循环上述程序，完成种植工作。

Claims (7)

1.一种高速公路中分带防眩植物自动化种植装置，其特征在于，包括车体(8)以及车体动力装置(1)，所述车体(8)上设置有操作室(26)以及行走轮(29)，所述车体动力装置(1)由发动机、变速箱以及与行走轮(29)的驱动轴相连接的驱动桥组成；除此之外，还包括浇水机构、覆土捣实机构、插苗机构、旋挖机构和施肥机构以及与发动机相连接的分动箱；

所述覆土捣实机构由覆土捣实驱动装置、第二旋转臂底座(9)、插装于第二旋转臂底座(9)内的第二旋转臂(10)、套装于第二旋转臂(10)一端的覆土装置连接管(11)、设置于覆土装置连接管(11)末端的捣实装置(30)以及可旋转覆土装置(12)组成，所述覆土捣实驱动装置由液压泵以及液压马达组成，所述液压马达与分动箱的相应接口相连接，所述捣实装置(30)包括捣实电机(30-1)、固定设置于捣实电机(30-1)上的椭圆环形轨道板(30-2)、设置于捣实电机(30-1)的输出端的摇柄限位套(30-4)、设置于捣实电机(30-1)下端的滑块垂直轨道(30-7)以及依次铰连的摇柄(30-5)、推杆(30-6)和垂直滑块(30-8)，所述摇柄(30-5)的一端与推杆(30-6)铰连，其另一端嵌置于摇柄限位套(30-4)内，所述摇柄(30-5)下端设置有嵌置于椭圆环形轨道板(30-2)上椭圆滑槽(30-3)内的限位滑块，所述垂直滑块(30-8)嵌置于所述滑块垂直轨道(30-7)内，所述可旋转覆土装置(12)由旋转部以及设置于旋转部前端的刮土板组成，所述旋转部由后固定座(12-1)以及设置于后固定座(12-1)前端的上固定板(12-2)和下固定板(12-3)组成，所述刮土板由设置于上固定板(12-2)和下固定板(12-3)之间的左刮土板(12-4)和右刮土板(12-5)组成，所述旋转部后端与垂直滑块(30-8)前端铰连，旋转部前端与左刮土板(12-4)和右刮土板(12-5)通过转轴连接。

2.根据权利要求1所述的高速公路中分带防眩植物自动化种植装置，其特征在于，所述插苗机构由幼苗储存仓(18)、设置于幼苗储存仓(18)出口端的幼苗输送装置组成，所述幼苗输送装置由对称设置的两组皮带轮(27)、设置于皮带轮(27)两侧的皮带轮固定座(13)、绕置于皮带轮(27)上的幼苗输送皮带(14)以及设置于幼苗输送皮带(14)的两组以上的挂钩组成，所述皮带轮(27)的传动轴与分动箱的相应接口相连接。

3.根据权利要求2所述的高速公路中分带防眩植物自动化种植装置，其特征在于，所述浇水机构由水箱(2)、与水箱(2)出水端相连通的水泵(3)、喷嘴位置调节装置以及喷嘴(7)组成，所述喷嘴位置调节装置由第一旋转臂底座(4)、插装于第一旋转臂底座(4)内的第一旋转臂(5)以及套装于第一旋转臂(5)一端的喷嘴连接管(6)组成，所述喷嘴连接管(6)的末端与所述喷嘴(7)相连接，所述喷嘴(7)通过喷嘴连接管(6)、第一旋转臂(5)和第一旋转臂底座(4)与水泵(3)的出水端相连通。

4.根据权利要求3所述的高速公路中分带防眩植物自动化种植装置，其特征在于，所述旋挖机构由第三旋转臂底座(20)、插装于第三旋转臂底座(20)内的第三旋转臂(21)、套装于第三旋转臂(21)一端的旋挖头连接管(22)以及设置于旋挖头连接管(22)末端的旋挖装置组成，所述旋挖装置由旋挖头推杆电机(28)以及旋挖头(23)组成，所述旋挖头(23)由积土盒(23-2)、设置于积土盒(23-2)内的转轴(23-1)、设置于转轴(23-1)末端的钻头定位板(23-6)以及两个以上可调节钻头组成，所述钻头定位板(23-6)上圆周设置有与可调节钻头数量相匹配的钻头定位槽(23-7)，所述可调节钻头由嵌置于钻头定位槽(23-7)内的钻头滑块(23-9)、设置于钻头滑块(23-9)下端的螺旋钻头(23-3)以及设置于钻头滑块(23-9)上对称设置的定位螺栓(23-10)，所述钻头定位槽(23-7)两端设置有两组以上与定位螺栓(23-10)位置相适配的定位螺栓孔(23-8)，所述积土盒(23-1)下端中心处设置有与螺旋钻头(23-3)相适配的钻头伸缩孔(23-4)，所述积土盒(23-1)上设置有清土门(23-5)，所述旋挖头推杆电机(28)的输出端与所述转轴(23-1)相连接，所述旋挖头推杆电机(28)与分动箱的相应接口相连接。

5.根据权利要求4所述的一种高速公路中分带防眩植物自动化种植装置，其特征在于，所述施肥机构由肥料仓(24)以及与肥料仓(24)相连通的螺旋输料器(25)组成，所述螺旋输料器(25)与分动箱的相应接口相连接。

6.根据权利要求5所述的一种高速公路中分带防眩植物自动化种植装置，其特征在于，所述挂钩由根部挂钩(17)、茎部挂钩(16)以及上中部挂钩(15)。

7.根据权利要求6所述的一种高速公路中分带防眩植物自动化种植装置，其特征在于，所述幼苗输送皮带(14)上端设置有挡板(19)。