CN108385652B - 一种基于绿化防沙沙障的自动化铺设装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于绿化防沙沙障的自动化铺设装置及方法，包括：牵引装置、承载装置、移动装置、取沙装置和装沙装置；取沙装置的铲斗固定架通过转轴转动设置于第一驱动装置上，第一驱动装置能够驱动铲斗固定架转动；挡沙板与铲斗固定架相配合能够封挡取沙铲斗的底部，挡沙板的顶部设置有漏沙孔；斜溜槽的沙子入口端处于挡沙板的漏沙孔的下方，装沙装置的料斗设置于斜溜槽的沙子出口端的下方，料斗的底端设置有漏斗，牵引装置上设置有动力系统。本发明的自动化铺设装置能够在沙障铺设现场自动完成取沙和装沙袋的操作，可减少铺设人员的户外铺设时间，提高工作效率。

Description

一种基于绿化防沙沙障的自动化铺设装置及方法

技术领域

本发明属于沙障铺设技术领域，尤其涉及一种基于绿化防沙沙障的自动化铺设装置及方法。

背景技术

严重的土地沙漠化威胁着自然生态安全和经济社会的可持续发展。目前，在防治风沙危害的领域内，机械沙障是一种十分有效且不可替代的措施。机械沙障的主要作用是通过改变下垫面的性质，增加地表粗糙度来降低风速、减弱风蚀，进而达到防风固沙的目的。在风沙危害最为严重的地方，植被生长稀少，很难找到设置沙障的理想材料。本着“以沙治沙”的理念，科技工作者提出了在环境条件恶劣的条件下，通过工业生产筒状沙袋，沙袋就地装沙制成沙袋沙障，就地铺设沙障防风固沙，从而解决了在环境条件恶劣地区沙障材料缺乏的问题。

目前，沙袋沙障的铺设大多采用人工方式，即由铺设人员将运送至铺设现场的筒状沙袋展开并就地装沙，装沙完成后将沙袋封口，最后将装好沙子的沙袋摆放成一定边长的网格阵列。现有的铺设方式普遍存在以下问题：人工铺设方式需要操作人员长时间的户外工作，铺设现场多为环境条件恶劣的沙化土地，扬尘、暴晒等都会损伤操作人员，长时间的沙障铺设工作会严重损伤操作人员的身体健康；另外，人工装沙工作量大、效率也较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于绿化防沙沙障的自动化铺设装置及方法，以解决上述存在的技术问题。本发明的自动化铺设装置能够在沙障铺设现场自动完成取沙和装沙袋的操作，并能将筒状条形沙袋按一定间距要求铺放在铺设现场地面；可减少铺设人员的户外铺设时间，降低铺设人员的工作量，提高工作效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于绿化防沙沙障的自动化铺设装置，包括：铺设装置和牵引装置；铺设装置包括承载装置、移动装置、取沙装置和装沙装置；承载装置安装在移动装置上，承载装置通过移动装置能够进行移动；取沙装置和装沙装置安装在承载装置上，承载装置能够支撑取沙装置和装沙装置；取沙装置包括：环形铲斗固定架、取沙铲斗、挡沙板、斜溜槽和第一驱动装置；一个或多个取沙铲斗固定设置于铲斗固定架的外部；铲斗固定架通过转轴转动设置于第一驱动装置上，第一驱动装置安装在承载装置上，第一驱动装置的输出轴通过传动装置与铲斗固定架的转轴相连接，第一驱动装置能够驱动铲斗固定架绕转轴转动，铲斗固定架能够带动取沙铲斗绕转轴转动；挡沙板固定设置在承载装置上，挡沙板位于铲斗固定架的内部，铲斗固定架与挡沙板能够发生相对移动，挡沙板与铲斗固定架相配合能够封挡取沙铲斗的底部，挡沙板的顶部设置有漏沙孔；取沙铲斗转至铲斗固定架底部时能够将地面的沙子装入取沙铲斗内，取沙铲斗转至漏沙孔处时，取沙铲斗里的沙子能够通过漏沙孔漏出；斜溜槽固定安装在承载装置上，斜溜槽的沙子入口端处于挡沙板的漏沙孔的下方，斜溜槽能够接收漏沙孔漏出的沙子，斜溜槽的沙子入口端高于沙子出口端，通过斜溜槽能够将沙子输送给装沙装置；装沙装置包括料斗；料斗固定安装在承载装置上，料斗设置于斜溜槽的沙子出口端的下方，料斗能够接收斜溜槽滑下的沙子；料斗的底端设置有一个或多个漏斗，漏斗上均能够安装沙袋，料斗内的沙子能够进入漏斗并漏出；牵引装置通过牵引架与铺设装置相连接，牵引装置能够牵引铺设装置移动；牵引装置上设置有动力系统，动力系统能够为第一驱动装置提供动力。

进一步的，牵引装置为履带式农用拖拉机；拖拉机的前端设置有沙铲，拖拉机的后端设置有牵引架连接装置，通过牵引架连接装置能够与铺设装置相连接。

进一步的，第一驱动装置为液压马达，动力系统为液压泵；液压泵通过管路与液压马达相连接，液压泵能够为液压马达提供动力。

进一步的，在料斗的漏斗处设置有沙袋紧固及剪断装置，包括：铝钉扣紧机构和剪刀形剪断机构；铝钉扣紧机构用于将装好沙子的沙袋封口，剪刀形剪断机构用于剪断沙袋。

进一步的，还包括沙袋，沙袋由可降解材料制成，可降解沙袋为圆筒型，一端开口，另一端封口；漏斗的外壁设置有凸棱，可降解沙袋的开口端固定套装于漏斗的凸棱处。

进一步的，料斗为长条形，漏斗的数量为3个，第一漏斗布置在料斗的底部的正中处，另外2个漏斗对称设置于第一漏斗的两侧；料斗内通过搅笼转动轴转动设置有搅笼，搅笼设置于漏斗的上方，搅笼转动轴上设置有搅拌叶片，位于第一漏斗两侧的搅拌叶片的旋向相反，通过搅笼能够使料斗内的沙子进入各个漏斗；承载装置上安装有搅笼液压驱动马达，动力系统为液压泵；搅笼液压驱动马达的输出轴通过传动装置与搅笼转动轴相连接，通过搅笼液压驱动马达能够驱动搅笼转动；液压泵通过管路与搅笼液压驱动马达相连接，液压泵能够为搅笼液压驱动马达提供动力。

进一步的，斜溜槽的沙子入口端与挡沙板的漏沙孔之间设置有网筛，漏沙孔漏出的沙子穿过网筛进入斜溜槽，网筛用于过滤沙子中的杂物。

进一步的，铺设装置的承载装置为拖车架，移动装置为滚轮，取沙装置的数量为两个；拖车架通过车轴与滚轮连接，拖车架的前端设置有牵引架，拖车架通过牵引架能够与牵引装置相连接；两个取沙装置对称设置于拖车架的两侧，装沙装置的料斗位于两个取沙装置的斜溜槽的沙子出口的下方。

进一步的，第一驱动装置通过铰链铰接安装在承载装置上，转动铰链轴能够使第一驱动装置和整个取沙装置与承载装置发生相对移动；挡沙板的靠近第一驱动装置的一侧上设置有第一安装侧板，承载装置上对应固定设置有第二安装侧板，第一安装侧板和第二安装侧板上对应设置有若干对安装螺栓孔，通过选择不同的安装螺栓孔能够调节取沙装置的吃沙深度。

一种基于绿化防沙沙障的自动化铺设方法，基于上述任一种基于绿化防沙沙障的自动化铺设装置，具体步骤包括：

步骤1，通过牵引装置将自动化铺设装置运送至作业区，在漏斗处安装沙袋；

步骤2，设定行驶路线，通过牵引装置拉动铺设装置沿行驶路线移动；打开动力系统的开关，通过第一驱动装置驱动铲斗固定架转动，取沙铲斗随固定架转动进行取沙，取沙铲斗中的沙子通过挡沙板的漏沙孔漏出；

步骤3，装沙装置通过斜溜槽接收沙子，通过漏斗将沙子装入沙袋中；

步骤4，重复步骤2和3，直至沙袋中装入一定量的沙子，将装有沙子的沙袋从漏斗上取下，完成沙障铺设。

相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明的基于绿化防沙沙障的自动化铺设装置，牵引装置与铺设装置相连接，通过牵引装置能够带动铺设装置移动；铺设装置中的承载装置作为骨架起支撑作用，用于支撑取沙装置和装沙装置。移动装置安装在承载装置的下方，使铺设装置能在牵引装置的牵引下较容易地动。取沙铲斗由前侧板、后侧板和弧形挡板通过焊接等方式加工而成，取沙铲斗固定设置于铲斗固定架的外部。第一驱动装置驱动铲斗固定架转动，带动取沙铲斗转动，取沙铲斗与地面接触时取沙，并随着铲斗固定架转动，将取到的沙子运送至挡沙板的漏沙孔处。漏沙孔漏出的沙子进入斜溜槽，通过斜溜槽滑入装沙装置的料斗中，料斗中的沙子通过漏斗进入沙袋。本发明的装置由牵引装置提供移动的动力，由动力系统提供取沙的动力，可实现机械化作业，适合野外荒漠环境作业，相比于现有的人工作业方式，能够较大程度的降低铺设人员的劳动强度和户外劳动时间，可改善铺设人员的工作环境；同时能够提高工作效率，降低铺设沙障的成本。

进一步的，牵引装置选用履带式的农用拖拉机，履带式的移动机构便于牵引车辆在沙地里行驶，农用拖拉机的发动机能够为自动化铺设装置提供行进和运转的动力，能够使装置进一步适应野外荒漠环境作业。沙铲能够铲平沙堆，也能够将较大的沙块打碎，能够提升沙障铺设质量。

进一步的，通过沙袋紧固及剪断装置能够将装满的沙袋封口并取下，可进一步降低铺设人员的劳动强度，提升工作效率。

进一步的，可降解沙袋具有一定的弹性，因此套装在漏斗外壁上的可降解沙袋不会因自重而滑落。当设备开始正常工作，随着沙子不断落入沙袋，沙袋与漏斗外壁间的摩擦力不足以支持沙袋保持原位置，沙袋开始自下而上从漏斗外壁脱落，装好沙子的沙袋将脱落到地面上。可降解沙袋由可降解化合物制成，可自行降解，不会污染环境，实用环保。

进一步的，液压泵为搅笼液压驱动马达提供动力，搅笼液压驱动马达驱动搅笼转动，搅笼的搅动叶片搅动料斗里面沙子，使沙子顺利从漏斗漏出。搅动叶片的旋向不同，能够使料斗内的沙子向不同的漏斗移动，可使各个漏斗同时有沙子漏出，可进一步提高装沙的效率。

进一步的，通过在斜溜槽的沙子入口端与挡沙板的漏沙孔之间设置网筛，能够过滤掉沙子中较大的石块等杂物，保证装沙质量，同时保证设备能够正常运转。

进一步的，第一驱动装置通过铰链铰接在承载装置上，取沙装置通过转轴转动设置在第一驱动装置上，挡沙板固定在环形铲斗固定架上，第二安装侧板固定在承载装置上；转动铰接轴，第一安装侧板和第二安装侧板发生相对移动，从而可以选取不同的安装螺栓孔进行固定；通过调节铰接轴转动的角度和选用不同的安装螺栓孔，可以调节取沙装置的吃沙深度，可更好的适应工作环境，进一步扩大自动化铺设装置的适用范围。

本发明的铺设方法能够用于本发明的铺设装置，具有较高的工作效率，能够减少铺设人员的户外工作时间，减轻铺设人员的劳动强度。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明的一种基于绿化防沙沙障的自动化铺设装置的整体结构示意图；

图2是图1中铺设装置的俯视结构示意图；

图3是图2的前视结构示意图；

图4是图2的仰视结构示意图；

图5是图2中取沙装置的结构示意图；

在图1至图5中：1—牵引车辆，1-1—牵引车辆主体，1-2—沙铲，2—拖车主体，2-1—拖车行进轮，2-2—牵引架，3—取沙装置，3-1—取沙铲斗，3-2—铲斗固定架，3-3—挡沙板，3-4—带金属网筛的向外斜溜槽，3-5—向后斜溜槽，3-6—取沙装置液压马达，4—装沙装置，4-1—料斗，4-2—搅笼，4-3—搅笼驱动马达，5—沙袋紧固及剪断装置，5-1—铝钉扣紧机构，5-2—剪刀形剪断机构。

具体实施方式

参考图1至图5，本发明的一种基于绿化防沙沙障的自动化铺设装置，由牵引车辆1和拖车两部分组成。牵引车辆1与拖车通过牵引架连接，牵引车辆1能够牵引拖车进行移动。

拖车包括拖车主体2、取沙装置3、装沙装置4、沙袋紧固及剪断装置5和可降解沙袋。为适应铺设现场的沙化土地，牵引车辆1采用某履带式农用拖拉机，其自带液压泵，可为拖车设备上的取沙装置液压马达3-6、横向搅笼驱动马达4-3等装置提供动力。牵引车辆的前端设置有一沙铲1-2，通过沙铲1-2可以将设备前方的沙堆推平，同时将较大的沙块铲散。铺设设备在正常工作时，由牵引车辆1牵引拖车主体2向前运动，同时拖车上的取沙装置3从设备附近就近取沙，即由取沙装置液压马达3-6驱动的两个圆形斗轮旋转将地面的沙子运往高处，圆形斗轮包括取沙铲斗3-1和铲斗固定架3-2，为使沙子从带金属网筛的向外斜溜槽3-4上方准确卸下，在铲斗固定架内还设置有半环形挡沙板3-3，其顶部设置有漏沙孔。取沙铲斗3-1包括两个侧板和一个弧形挡板，取沙铲斗3-1的沙子从漏沙孔漏出之后，沙子将沿着斜溜槽滑下，斜溜槽包括带金属网筛的向外斜溜槽3-4和向后斜溜槽3-5，顺利落入装沙装置的长条形的料斗4-1中。向外斜溜槽3-4上布有的一定孔径的铁丝网作为网筛，可将直径较大的石子和沙块滑落到设备两侧，不会妨碍正常的装沙工作。取沙装置3装取的沙子将由两边进入长条形料斗4-1中，长条形料斗4-1下方有正中和两侧3个漏斗口，两边的沙子将在横向搅笼4-2的搅动下往中间运送，以使3个漏斗口均匀出沙。横向搅笼4-2由横向搅笼驱动马达4-3驱动。3个漏斗口均套装了特制可降解沙袋，随着沙子的不断进入，沙袋逐渐自下而上脱落，因此在设备后方形成了3个长条形的沙袋带。随着沙袋中沙子的增多，沙袋因重力而从漏斗口外壁逐渐脱落，自动化铺设装置后方逐渐形成沙袋带。该阶段铺设完成后，将剩余未用的沙袋从漏斗上取下。沙袋带达到规定长度，沙袋紧固及剪断装置5开始发挥作用，铝钉扣紧机构5-1使两侧的长条形沙袋带分成若干小节以保证沙袋填充充实，而中间的长条形沙袋每间隔1.5米启动一次具有两组铝钉扣紧机构5-1和一组剪刀形剪断机构5-2的沙袋紧固及剪断装置5，使中间的长条形沙袋每小节长1.5米且相互分离。在设备正常工作后，人工将中间分离成若干小节的长条形沙袋就地旋转90°放置，而两侧未经剪断的沙袋不必移动，即可形成沙障网格单元，满足沙障铺设要求，可大大减少工作人员的劳动强度和户外劳动时间，提高了工作效率。

为了方便自动化铺设沙障设备的转运，取沙装置3的刚性铲斗固定架铰接于拖车主体2的前部。因此拖车主体2和取沙装置3还设置有固定架、固定螺栓、铰接销轴、定位锁止机构等，可通过调节取沙装置圆形斗轮的安放高度方便拖车的转运，亦可通过此调节使取沙铲斗3-1得到合理的吃沙深度。在取沙装置3中，在不影响取沙铲斗3-1和铲斗固定架3-2转动的前提下，两块挡沙板3-3靠近承载装置的一端和第一驱动装置靠近承载装置的一端刚性连接在一起，再通过重型铰链与承载装置底板的前端相连，此时整个取沙装置3可绕重型铰链的轴与承载装置作相对转动。两块挡沙板的靠近承载装置的一端的侧板与承载装置的两侧侧板表面相接触，当整个取沙装置3与承载装置作相对转动时，侧板的接触表面亦做相对运动。上述挡沙板3-3的侧板和承载装置侧板的接触表面对应位置开有一系列安装螺栓孔，取沙装置3转动至设定角度，上述挡沙板3-3的侧板和承载装置的侧板上恰有一组或几组螺栓孔重合，此时通过安装螺栓可固定这一位置。通过调整整个取沙装置3的安装角度，可改变取沙铲斗3-1相对于地面的高度，从而可调节取沙铲斗3-1的吃沙深度，有利于获得最合理的吃沙深度，提高了铺设装置的适用环境范围。整个取沙装置3相对水平面翘起较大角度固定时圆形斗轮最低点离开地面一段距离，可方便拖车的转运。

本发明在拖车主体2上设置有马达转速控制器，为所述取沙装置液压马达3-6和横向搅笼驱动马达4-3提供转速控制。拖车行进轮2-1上安装有车轮转速采集器，装沙装置的长条形料斗4-1上方安装有摄像头，所述马达转速控制器连接车轮转速采集器和摄像头，通过分析拖车行进轮2-1的转速、长条形料斗4-1中的存沙量和沙子分布情况来对取沙装置液压马达3-6和横向搅笼驱动马达4-3进行智能化转速控制。

本发明的一种基于绿化防沙沙障的自动化铺设装置，还包括运算控制器；运算控制器内设置有CPU，CPU能够通过图像处理器处理采集到的图像，CPU中预设有阈值，采集获得的信息与阈值比较进而得出调节马达的控制信号；承载装置的车轮处设置有转速采集传感器，料斗处设置有图像采集传感器，转速采集传感器和图像采集传感器的信号输出端与运算控制器的信号输入端相连接，取沙装置液压马达3-6和横向搅笼驱动马达4-3均设置有信号接收端，取沙装置液压马达3-6和横向搅笼驱动马达4-3的信号接收端与运算控制器和信号输出端相连接。根据采集数据的实时情况能够通过运算控制器控制各个马达的运行情况，进而可以调节取沙的速度，获得较好的铺设效果。

不同的拖车车速下，装沙袋在单位时间内需要不同的沙量。通过采集车轮转速得到拖车行驶速度。长条形料斗4-1上方安装有摄像头，可以实时采集料斗中沙子的存量和分布状态图像信息，传输至图像处理器，从图像中提取出沙子的存量和分布状态信息。通过样机前期试验确定每一车速下装沙袋效果较好时的沙子的存量和分布状态，作为控制器的参考值。控制器将实时传送来的沙子存量和分布状态信息与对应车速下的参考值相比较。具体为，若实际沙子存量较参考值少，则控制提高取沙装置液压马达3-6的转速；若实际沙子存量较参考值大，则控制降低取沙装置液压马达3-6的转速。若沙子的分布状态与参考值比较两边多中间少，则控制提高横向搅笼驱动马达4-3的转速；若沙子的分布状态与参考值比较两边少中间多，则控制降低横向搅笼驱动马达4-3的转速。

本发明在拖车主体2上设置有沙袋紧固及剪断装置动作控制器，为沙袋紧固及剪断装置5提供动作指令。沙袋紧固及剪断装置动作控制器连接拖车行进轮2-1上的车轮转速采集器，通过分析拖车行进轮2-1的转速来确定其对沙袋紧固及剪断装置5发出动作指令的时间间隔。控制器系统可通过车载蓄电池供电。

本发明的一种基于绿化防沙沙障的自动化铺设装置，其牵引装置选用履带式农用拖拉机作为牵引车辆，主要作用为牵引拖车，并通过液压泵为取沙装置和装沙装置提供动力。牵引车辆1的前端设置有沙铲1-2，沙铲1-2有铲平沙堆的作用。铺设装置选用拖车作为主要工作设备，能够完成取沙、装沙以及铺设沙袋的工作，包括取沙装置3、装沙装置4、沙袋紧固及剪断装置5和可降解沙袋。取沙装置3包括圆形斗轮及与之配套使用的斜溜槽，能够将沙子从地面取出并运送给装沙装置；装沙装置4包括中间安装有横向搅笼4-2的长条形料斗4-1，料斗4-1底部均匀设置有3个漏斗，可使取沙装置运送来的沙子较均匀顺利地通过漏斗落入3个可降解沙袋中；可降解沙袋为200米长度的筒状可降解聚合物，由其为主要材料制成的沙袋沙障在若干年后不会污染环境，实用环保；沙袋紧固及剪断装置5包括铝钉扣紧机构5-1和剪刀形剪断机构5-2，当可降解沙袋装填沙子达到规定长度后，铝钉扣紧机构5-1动作可使一定长度的可降解沙袋以铝钉封口，剪刀形剪断机构5-2动作可把可降解沙袋两封口间剪断分离。

取沙装置3分为左右对称分布的两组，由与之匹配的液压马达通过液压管道连接牵引车辆1的液压泵获得动力，可通过调节取沙装置圆形斗轮的旋转速率使设备满足用沙需要。取沙装置3的圆形斗轮铰接于拖车主体2前部，可通过调节取沙装置圆形斗轮的安放高度方便拖车的转运。取沙装置圆形斗轮包括取沙铲斗3-1、铲斗固定架3-2及半环形的挡沙板3-3，取沙铲斗3-1均匀地通过焊接等形式固定安装在铲斗固定架3-2上，进行取沙工作时随铲斗固定架3-2一同在液压马达的带动下转动；取沙装置斜溜槽包括带金属网筛的向外斜溜槽3-4和向后斜溜槽3-5，金属网筛可以过滤掉较大的石块等杂物，保证装沙质量和设备的正常运转，斜溜槽将导引取沙铲斗3-1取到的沙子流向装沙装置4，斜溜槽、挡沙板3-3和取沙装置液压马达3-6均通过焊接等方式连接在一起，并整体铰接于拖车主体前部。具体为，斜溜槽通过焊接等方式连接在挡沙板上，两块挡沙板3-3靠近拖车主体的一端和取沙装置液压马达3-6靠近拖车主体的一端通过钢板焊接等方式刚性连接在一起，再通过重型铰链与拖车主体底板前端相连。

装沙装置4包括底部设置有3个漏斗的长条形料斗、横向搅笼及其驱动马达。装沙装置4安装在拖车主体2中部，位于取沙装置3的斜溜槽槽口下方，可将取沙装置斜溜槽卸下的两股沙子较均匀地分配到3个漏斗并装入漏斗下方的可降解沙袋中。装沙装置长条形料斗4-1的3个漏斗位于料斗底部的正中和两侧，漏斗外壁接近根部设置有一圈凸棱，便于更换固定可降解沙袋；装沙装置横向搅笼4-2以正中分界，两侧的搅拌叶片具有相反的方向，配合搅笼驱动马达4-3的带动旋转，可控制沙子在长条形料斗中的分布情况，达到均匀分配沙子到3个漏斗的目的，同时可打碎较大的沙块，提升装沙质量；装沙装置的搅笼驱动马达4-3为液压马达，通过液压管道连接牵引车辆的液压泵获得动力。

可降解沙袋为一种筒状可降解聚合物，由工厂成批量生产制作，一条未经剪断的沙袋装沙展开后总长度可达200米。制作时将沙袋沿筒状的轴向往复折叠压缩成较短长度，一端封口。使用时将沙袋套装在漏斗外壁上，未封口的一端固定在漏斗外壁根部相应位置。可降解沙袋具有一定的弹性，因此套装在漏斗外壁上的可降解沙袋不会因自重而滑落。当设备开始正常工作，随着沙子不断落入沙袋，沙袋与漏斗外壁间的摩擦力不足以支持沙袋保持原位置，沙袋开始自下而上从漏斗外壁脱落，装好沙子的沙袋将脱落在拖车下方的地面上。沙袋紧固及剪断装置5安装在3个漏斗的漏斗口处。两侧漏斗的漏斗口处分别安装有一组沙袋紧固装置；正中漏斗的漏斗口处安装有两组沙袋紧固装置，并在其间安装有一组沙袋剪断装置。在设备正常工作后，人工将中间分离成若干小节的长条形沙袋就地旋转90°放置，而两侧未经剪断的沙袋不必移动，即可形成沙障网格单元。沙袋紧固装置为一种铝钉扣紧机构5-1，包括铝钉导轨、扣紧操纵柄、复位弹簧及铝钉排，工作时拨动操纵柄，单个铝钉将受力沿导轨变形，成为环状扣紧沙袋；所述沙袋剪断装置为一种剪刀形剪断机构5-2，包括剪刀、剪断操纵柄、复位弹簧，工作时拨动操纵柄，剪刀将动作剪断两个铝钉扣环间的沙袋。

本发明的一种用于绿化防沙的自动化铺设沙障设备可实现大面积铺设沙袋沙障工作的机械化、智能自动化作业。整个设备的行进和运转动力依靠牵引车辆发动机，适合野外荒漠环境作业。与人工铺设沙袋沙障方式相比，本发明的设备仅需少数铺设人员进行控制，大大减轻了铺设人员的工作强度，改善了铺设人员的工作环境，提高了该领域的工作效率，降低了铺设沙障的成本。此外该自动化铺设沙障设备的牵引车辆前方安装有沙铲，因此由该设备铺设的沙障地面较为平坦，铺设质量较人工方式更高。

本发明的一种基于绿化防沙沙障的自动化铺设方法，具体步骤包括：

步骤1，通过牵引装置将自动化铺设装置运送至作业区，在漏斗处安装沙袋；

步骤2，设定行驶路线，通过牵引装置拉动铺设装置沿行驶路线移动；打开动力系统的开关，通过第一驱动装置驱动铲斗固定架转动，取沙铲斗随固定架转动进行取沙，取沙铲斗中的沙子通过挡沙板的漏沙孔漏出；

步骤3，装沙装置通过斜溜槽接收沙子，通过漏斗将沙子装入沙袋中；

步骤4，重复步骤2和3，直至沙袋中装入一定量的沙子，将装好沙子的沙袋从漏斗上取下，完成沙障铺设。

本发明的一种用于绿化防沙的自动化铺设沙障设备进行沙袋沙障铺设的方法，基于上述的自动化铺设装置，包括以下步骤：

步骤一：将自动化铺设沙障设备由牵引车辆牵引至待作业地区，对拖车设备进行作业前准备，具体为调节取沙装置圆形斗轮的安放高度使取沙铲斗3-1得到合理的吃沙深度，把3套可降解沙袋分别安装到装沙装置长条形料斗4-1的3个漏斗外壁相应位置；

步骤二：打开设备工作开关，拖车设备各部分开始运转，此时牵引车辆沿设定好的行进路线慢速前进，自动化铺设沙障设备后方形成了3个长条形的沙袋带，应保证行进路线的设定尽量走直线并以较少的掉头次数覆盖整个计划作业地区；

步骤三：在自动化铺设沙障设备正常工作后，人工将中间分离成若干小节的长条形沙袋就地旋转90°放置，而两侧未经剪断的沙袋不必移动，即可形成沙障网格单元；

步骤四：随着自动化铺设沙障设备不断地向前行驶和步骤三的不断实施，沙袋逐渐铺设，最终完成沙障的铺设需求。

Claims (3)

1.一种基于绿化防沙沙障的自动化铺设方法，其特征在于，采用基于绿化防沙沙障的自动化铺设装置实现；

所述基于绿化防沙沙障的自动化铺设装置包括：铺设装置和牵引装置；

铺设装置包括承载装置、移动装置、取沙装置(3)和装沙装置(4)；承载装置安装在移动装置上，承载装置通过移动装置能够进行移动；取沙装置(3)和装沙装置(4)安装在承载装置上，承载装置能够支撑取沙装置(3)和装沙装置(4)；

取沙装置(3)包括：环形铲斗固定架(3-2)、取沙铲斗(3-1)和挡沙板(3-3)组成的圆形斗轮，以及斜溜槽和第一驱动装置；多个取沙铲斗(3-1)固定设置于铲斗固定架(3-2)的外部；铲斗固定架(3-2)通过转轴转动设置于第一驱动装置上，第一驱动装置安装在承载装置上，第一驱动装置的输出轴通过传动装置与铲斗固定架(3-2)的转轴相连接，第一驱动装置能够驱动铲斗固定架(3-2)绕转轴转动，铲斗固定架(3-2)能够带动取沙铲斗(3-1)绕转轴转动；挡沙板(3-3)固定设置在承载装置上，挡沙板(3-3)位于铲斗固定架(3-2)的内部，铲斗固定架(3-2)与挡沙板(3-3)能够发生相对移动，挡沙板(3-3)与铲斗固定架(3-2)相配合能够封挡取沙铲斗(3-1)的底部，挡沙板(3-3)的顶部设置有漏沙孔；取沙铲斗(3-1)转至铲斗固定架(3-2)底部时能够将地面的沙子装入取沙铲斗(3-1)内，取沙铲斗(3-1)转至漏沙孔处时，取沙铲斗(3-1)里的沙子能够通过漏沙孔漏出；斜溜槽固定安装在承载装置上，斜溜槽包括带金属网筛的向外斜溜槽(3-4)和向后斜溜槽(3-5)，斜溜槽的沙子入口端处于挡沙板(3-3)的漏沙孔的下方，斜溜槽能够接收漏沙孔漏出的沙子，斜溜槽的沙子入口端高于沙子出口端，通过斜溜槽能够将沙子输送给装沙装置(4)；

装沙装置(4)包括料斗(4-1)；料斗(4-1)固定安装在承载装置上，料斗(4-1)设置于斜溜槽的沙子出口端的下方，料斗(4-1)能够接收斜溜槽滑下的沙子；料斗(4-1)的底端设置有3个漏斗，漏斗上均能够安装沙袋，料斗(4-1)内的沙子能够进入漏斗并漏出；

牵引装置通过牵引架(2-2)与铺设装置相连接，牵引装置能够牵引铺设装置移动；牵引装置上设置有动力系统，动力系统能够为第一驱动装置提供动力；

其中，

牵引装置为履带式农用拖拉机；拖拉机的前端设置有沙铲(1-2)，拖拉机的后端设置有牵引架连接装置，通过牵引架连接装置能够与铺设装置相连接；第一驱动装置为液压马达，动力系统为液压泵；液压泵通过管路与液压马达相连接，液压泵能够为液压马达提供动力；

在料斗(4-1)的漏斗处设置有沙袋紧固及剪断装置(5)，包括：铝钉扣紧机构(5-1)和剪刀形剪断机构(5-2)；铝钉扣紧机构(5-1)用于将装好沙子的沙袋封口，剪刀形剪断机构(5-2)用于剪断沙袋；

料斗(4-1)为长条形，第一漏斗布置在料斗(4-1)的底部的正中处，另外2个漏斗对称设置于第一漏斗的两侧；料斗(4-1)内转动设置有搅笼(4-2)，搅笼(4-2)设置于漏斗的上方，搅笼(4-2)的转动轴上设置有搅拌叶片，位于第一漏斗两侧的搅拌叶片的旋向相反，通过搅笼(4-2)能够使料斗(4-1)内的沙子进入各个漏斗；承载装置上安装有搅笼驱动马达(4-3)；搅笼驱动马达(4-3)的输出轴通过传动装置与搅笼(4-2)的转动轴相连接，通过搅笼驱动马达(4-3)能够驱动搅笼(4-2)转动；液压泵通过管路与搅笼驱动马达(4-3)相连接，液压泵能够为搅笼驱动马达(4-3)提供动力；

铺设装置的承载装置为拖车主体(2)，移动装置为拖车行进轮(2-1)，取沙装置(3)的数量为两个；拖车主体(2)的前端设置有牵引架(2-2)，拖车主体(2)通过牵引架(2-2)能够与牵引装置相连接；两个取沙装置(3)均设置于拖车主体(2)上，装沙装置(4)的料斗(4-1)位于两个取沙装置(3)的斜溜槽的沙子出口的下方；

第一驱动装置通过铰链铰接安装在承载装置上，转动铰链轴能够使第一驱动装置和整个取沙装置与承载装置发生相对移动；挡沙板(3-3)的靠近第一驱动装置的一侧上设置有第一安装侧板，承载装置上对应固定设置有第二安装侧板，第一安装侧板和第二安装侧板上对应设置有若干对安装螺栓孔，通过选择不同的安装螺栓孔能够调节取沙装置的吃沙深度；

所述基于绿化防沙沙障的自动化铺设方法具体步骤包括：

步骤一，将自动化铺设沙障设备由牵引车辆牵引至待作业地区，对拖车设备进行作业前准备，具体为调节取沙装置圆形斗轮的安放高度使取沙铲斗(3-1)得到合理的吃沙深度，把3套可降解沙袋分别安装到装沙装置长条形料斗(4-1)的3个漏斗外壁相应位置；

步骤二，打开设备工作开关，拖车设备各部分开始运转，牵引车辆沿设定好的行进路线前进，自动化铺设沙障设备后方形成3个长条形的沙袋带；其中，行进路线的设定走直线并以较少的掉头次数覆盖整个计划作业地区；

步骤三，沙袋带达到规定长度，沙袋紧固及剪断装置(5)开始发挥作用，铝钉扣紧机构(5-1)使两侧的长条形沙袋带分成若干小节以保证沙袋填充充实，中间的长条形沙袋每间隔1.5米启动一次具有两组铝钉扣紧机构(5-1)和一组剪刀形剪断机构(5-2)的沙袋紧固及剪断装置(5)，使中间的长条形沙袋每小节长1.5米且相互分离；在自动化铺设沙障设备正常工作后，人工将中间分离成若干小节的长条形沙袋就地旋转90°放置，两侧未经剪断的沙袋不移动，形成沙障网格单元；

步骤四，随着自动化铺设沙障设备不断地向前行驶和步骤三的不断实施，沙袋逐渐铺设并最终完成沙障的铺设需求。

2.根据权利要求1所述的一种基于绿化防沙沙障的自动化铺设方法，其特征在于，所述基于绿化防沙沙障的自动化铺设装置还包括沙袋，沙袋由可降解材料制成，可降解沙袋为圆筒型，一端开口，另一端封口；漏斗的外壁设置有凸棱，可降解沙袋的开口端固定套装于漏斗的凸棱处。

3.根据权利要求1所述的一种基于绿化防沙沙障的自动化铺设方法，其特征在于，斜溜槽的沙子入口端与挡沙板(3-3)的漏沙孔之间设置有网筛，漏沙孔漏出的沙子穿过网筛进入斜溜槽，网筛用于过滤沙子中的杂物。