CN113179903A - 一种间歇式造林大苗植树机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种间歇式造林大苗植树机，包括机架及控制装置，机架上转动连接有地轮，机架的中间横杆上竖直连接有第一支撑臂；第一支撑臂的下部铰接有连杆，上部铰接有一第一油缸，第一油缸的活塞杆端通过连接件与连杆相铰接，连杆另一端与开沟轮支撑臂铰接；开沟轮支撑臂的底部安装有开沟轮；开沟轮支撑臂上设置有植苗机构；机架的后方设置有与植苗机构前后相对的镇压覆土机构；机架的尾端设置有第二支撑臂和第三支撑臂，第二支撑臂上铰接有第二油缸，第二油缸的活塞杆端与第三支撑臂的臂体上表面相铰接；第三支撑臂远离机架的一端设置有支撑轮。本发明提供了一种针对大苗栽植，适用于多种地形条件，间歇式开沟栽植的高效植树机。

Description

一种间歇式造林大苗植树机
技术领域
本发明涉及植树机技术领域，更具体的说，涉及一种间歇式造林大苗植树机。
背景技术
人工林是全球森林资源的重要组成部分，是缓解采伐天然林资源提供木材供给的有效补充。人工林建设及其可持续经营，也成为全球气候变化公约框架下固碳减排、应对气候变化的重要措施。
我国目前植树造林分人工植树造林和机械植树造林两种。其中人工造林采用人海战术，工具主要是用铁锹、镐、锄等简单工具，劳动强度大、效率低。机械造林主要使用挖坑机和开沟机。挖坑机有手提式和机载式。悬挂式机载挖坑机主要用于栽植大树苗时的挖坑作业，挖穴机悬挂在拖拉机上。车载悬挂式挖坑机工作时，由拖拉机动力输出轴经万向传动轴带动工作部件旋转完成挖坑作业，利用液压装置控制钻头升降。在我国，由于季节性和区域性的限制，营造林机械具有作业时间短、间隔时间长等缺点，单一性能的设备利用率很低。并且由于大苗栽植间距往往较大，连续开沟不仅消耗大量的能量，同时对生态破坏也较为严重。
因此，有必要研制针对大苗栽植，适用于多种地形条件，间歇式开沟栽植的高效植树机。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种间歇式造林大苗植树机，其具体技术方案如下：
一种间歇式造林大苗植树机，包括机架及控制装置，所述机架连接牵引设备的一端为其前端；所述机架上靠近前端的两侧转动连接有地轮，所述机架的中间横杆上竖直连接有第一支撑臂；所述第一支撑臂的下部铰接有连杆，上部铰接有一第一油缸，所述连杆和所述第一油缸的活塞杆端均向所述机架的后方延伸，且所述连杆的上方固定有一连接件，所述第一油缸的活塞杆端与所述连接件相铰接，所述连杆远离所述第一支撑臂的一端与一竖直设置的开沟轮支撑臂铰接；所述开沟轮支撑臂的底部安装有开沟轮，且所述开沟轮由设于所述开沟轮支撑臂上的开沟轮驱动机构带动转动；所述开沟轮支撑臂远离所述连杆的一面上设置有植苗机构；所述机架的后方设置有与所述植苗机构前后相对的镇压覆土机构；所述机架的尾端设置有第二支撑臂和第三支撑臂，所述第二支撑臂与所述机架固定且向上延伸，所述第三支撑臂与所述机架相铰接且斜向下延伸，所述第二支撑臂上铰接有第二油缸，所述第二油缸的活塞杆端与所述第三支撑臂的臂体上表面相铰接；所述第三支撑臂远离所述机架的一端设置有支撑轮；所述第一油缸、所述开沟轮驱动机构、所述植苗机构、所述第二油缸分别与所述控制装置电连接。
通过采用上述技术方案，本发明提供了一种针对大苗栽植，适用于多种地形条件，间歇式开沟栽植的高效植树机。本发明中的开沟机构可以由第一油缸及连杆进行控制，实现开沟轮的上下运动，进而实现间歇式开沟；同时控制装置控制植苗机构与开沟机构配合动作，植苗机构后方又设置镇压覆土机构，进而实现了开沟、植苗及镇压覆土的连续化作业。
本发明还同时在机架的尾端设置了支撑轮，且该支撑轮可通过第二油缸的伸长与缩短实现植树机重心的升高与降低，进而使镇压覆土机构能够呈现远离地面或者接触地面两种状态，以与植树机前端的开沟机构、植苗机构配合动作。
优选的，所述第一支撑臂的下部两侧相对位置铰接有两组平行连杆，且两组所述平行连杆的上方共同固定有所述连接件，所述第一油缸的活塞杆端与所述连接件相铰接；两组所述平行连杆远离所述第一支撑臂的一端与所述开沟轮支撑臂的两侧对应铰接。两组平行连杆可使开沟轮支撑臂更加稳定的进行上下动作，确保开沟效果。
优选的，所述开沟轮驱动机构包括设于所述开沟轮支撑臂上的马达，所述马达通过带轮传动带动所述开沟轮旋转；所述马达与所述控制装置电连接。
优选的，所述马达的带轮上设有飞轮。飞轮与带轮同步转动，其可以增加带轮的转动惯量，使其具备更多的能量，这样起停平稳，而且如果有死点也便于通过，飞轮结构的增设可以使马达的功率降低，减少耗能。
优选的，所述开沟轮支撑臂的底部两侧各安装有一开沟轮。
优选的，所述植苗机构包括扶苗机构、分土板、托苗板，所述扶苗机构设于所述开沟轮支撑臂的上部，所述分土板设于所述开沟轮支撑臂的下部，所述分土板中间铰接有所述托苗板，所述扶苗机构与所述托苗板的上下位置相对。
托苗板上承托树苗，同时扶苗机构固定住树苗的上部，使其不会倾斜。植树时，托苗板向下打开，然后扶苗机构松开树苗，即可使树苗落入开好的沟内。
优选的，所述扶苗机构上设置有与所述控制装置电连接的夹爪，所述托苗板通过旋转铰链与所述分土板连接，所述旋转铰链与所述控制装置电连接。如此便可实现植苗机构的自动控制。
优选的，所述镇压覆土机构包括镇压轮支撑架、镇压轮以及覆土板，所述镇压轮支撑架与所述机架相固定，且位于所述机架下方，所述镇压轮转动连接于所述镇压轮支撑架的底部，所述镇压轮靠近所述植苗机构的一侧设置有所述覆土板。
优选的，所述第一支撑臂与所述机架之间的连接高度可调，如第一支撑臂与机架之间可为螺栓连接，通过调节螺栓的不同连接位置来调节第一支撑臂固定在机架上的高度。
优选的，所述机架的前端固定有牵引连接板，以方便连接牵引设备。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明一种间歇式造林大苗植树机的主视图。
图2为本发明一种间歇式造林大苗植树机的立体图。
图3为本发明一种间歇式造林大苗植树机的俯视图。
图4为本发明一种间歇式造林大苗植树机栽植期间的工作状态图。
图5为本发明一种间歇式造林大苗植树机非栽植期间的工作状态图。
图中：1-机架，2-地轮，3-第一支撑臂，4-连杆，5-第一油缸，6-连接件，7-开沟轮支撑臂，8-开沟轮，9-第二支撑臂，10-第三支撑臂，11-第二油缸，12-支撑轮，13-马达，14-带轮，15-飞轮，16-扶苗机构，17-分土板，18-托苗板，19-旋转铰链，20-镇压轮支撑架，21-镇压轮，22-覆土板，23-牵引连接板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1-图3所示，本发明一种间歇式造林大苗植树机，包括机架1及控制装置，机架1连接牵引设备的一端为其前端，机架1的前端固定有牵引连接板23。
机架1上靠近前端的两侧转动连接有地轮2，地轮2可以带动整个植树机行走。
机架1的中间横杆上竖直连接有第一支撑臂3，第一支撑臂3上可由上至下设置多排安装孔，螺栓通过选择穿过第一支撑臂3上不同高度的安装孔以及中间横杆上对应的安装孔，实现第一支撑臂3的安装高度可调节，以便植树过程中可以更为精准的实现开沟轮8的抬起与下落，调整开沟深度。
第一支撑臂3的下部铰接有连杆4，上部铰接有一第一油缸5，连杆4和第一油缸5的活塞杆端均向机架1的后方延伸，且连杆4的上方固定有一连接件6，第一油缸5的活塞杆端与连接件6相铰接，连杆4远离第一支撑臂3的一端与一竖直设置的开沟轮支撑臂7铰接。
进一步的，为了确保开沟轮支撑臂7的稳定动作，第一支撑臂3的下部两侧相对位置铰接有两组平行连杆，且两组平行连杆的上方共同固定有连接件6，第一油缸5的活塞杆端与连接件6相铰接；两组平行连杆远离第一支撑臂3的一端与开沟轮支撑臂7的两侧对应铰接。一组平行连杆连同第一支撑臂3、开沟轮支撑臂7共同组成平行四边形连杆机构。
开沟轮支撑臂7的底部安装有开沟轮8，且开沟轮8由设于开沟轮支撑臂7上的开沟轮驱动机构带动转动。
具体的，开沟轮支撑臂7的底部两侧各安装有一开沟轮8。
同时，开沟轮驱动机构包括设于开沟轮支撑臂7上的马达13，马达13通过带轮14传动带动开沟轮8旋转；马达13与控制装置电连接。
更进一步的，马达13的带轮14上设有飞轮15。
开沟轮支撑臂7远离连杆4的一面上设置有植苗机构。
具体的，植苗机构包括扶苗机构16、分土板17、托苗板18，扶苗机构16设于开沟轮支撑臂7的上部，分土板17设于开沟轮支撑臂7的下部，分土板17中间铰接有托苗板18，扶苗机构16与托苗板18的上下位置相对。
更为具体的，扶苗机构16上设置有与控制装置电连接的夹爪，托苗板18通过旋转铰链19与分土板17连接，旋转铰链19与控制装置电连接。
机架1的后方设置有与植苗机构前后相对的镇压覆土机构。
具体的，镇压覆土机构包括镇压轮支撑架20、镇压轮21以及覆土板22，镇压轮支撑架20与机架1相固定，且位于机架1下方，镇压轮21转动连接于镇压轮支撑架20的底部，镇压轮21靠近植苗机构的一侧设置有覆土板22。
机架1的尾端设置有第二支撑臂9和第三支撑臂10，第二支撑臂9与机架1固定且向上延伸，第三支撑臂10与机架1相铰接且斜向下延伸，第二支撑臂9上铰接有第二油缸11，第二油缸11的活塞杆端与第三支撑臂10的臂体上表面相铰接；第三支撑臂10远离机架1的一端设置有支撑轮12。
第一油缸5、第二油缸11分别与控制装置电连接。
本发明的具体工作过程为：
该植树机在拖拉机的牵引下向前行驶，如图4所示，需要栽植树苗时，先启动第一油缸5，第一油缸5伸长给两组平行四边形连杆机构施加作用力，进而带动开沟轮支撑臂7向下运动；然后启动马达13，马达13通过带轮14传动带动开沟轮8高速旋转，第一油缸5不断伸长，开沟轮8则逐渐向地面运行，直到指定深度，此时，控制托苗板18打开，延时几秒后扶苗机构16打开，其上的树苗落入土壤，后方的覆土板22完成苗木覆土回填，镇压轮21对苗木进行压实。
树苗落入土壤后，第一油缸5收缩，平行四边形连杆机构带动开沟轮支撑臂7向上运动，开沟轮8提升至地面以上设定距离后第一油缸5停止动作，完成一个栽植周期。
其中，如图5所示，在非栽植期间，第二油缸11伸长，支撑轮12会将植树机重心提高，使镇压轮21、覆土板22等部件远离地面一定高度，避免其影响植树机的行走。
图4、图5中A所指代的是地面。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种间歇式造林大苗植树机，其特征在于，包括机架(1)及控制装置，所述机架(1)连接牵引设备的一端为其前端；所述机架(1)上靠近前端的两侧转动连接有地轮(2)，所述机架(1)的中间横杆上竖直连接有第一支撑臂(3)；所述第一支撑臂(3)的下部铰接有连杆(4)，上部铰接有一第一油缸(5)，所述连杆(4)和所述第一油缸(5)的活塞杆端均向所述机架(1)的后方延伸，且所述连杆(4)的上方固定有一连接件(6)，所述第一油缸(5)的活塞杆端与所述连接件(6)相铰接，所述连杆(4)远离所述第一支撑臂(3)的一端与一竖直设置的开沟轮支撑臂(7)铰接；所述开沟轮支撑臂(7)的底部安装有开沟轮(8)，且所述开沟轮(8)由设于所述开沟轮支撑臂(7)上的开沟轮驱动机构带动转动；所述开沟轮支撑臂(7)远离所述连杆(4)的一面上设置有植苗机构；所述机架(1)的后方设置有与所述植苗机构前后相对的镇压覆土机构；所述机架(1)的尾端设置有第二支撑臂(9)和第三支撑臂(10)，所述第二支撑臂(9)与所述机架(1)固定且向上延伸，所述第三支撑臂(10)与所述机架(1)相铰接且斜向下延伸，所述第二支撑臂(9)上铰接有第二油缸(11)，所述第二油缸(11)的活塞杆端与所述第三支撑臂(10)的臂体上表面相铰接；所述第三支撑臂(10)远离所述机架(1)的一端设置有支撑轮(12)；所述第一油缸(5)、所述开沟轮驱动机构、所述植苗机构、所述第二油缸(11)分别与所述控制装置电连接。
2.根据权利要求1所述的一种间歇式造林大苗植树机，其特征在于，所述第一支撑臂(3)的下部两侧相对位置铰接有两组平行连杆，且两组所述平行连杆的上方共同固定有所述连接件(6)，所述第一油缸(5)的活塞杆端与所述连接件(6)相铰接；两组所述平行连杆远离所述第一支撑臂(3)的一端与所述开沟轮支撑臂(7)的两侧对应铰接。
3.根据权利要求1所述的一种间歇式造林大苗植树机，其特征在于，所述开沟轮驱动机构包括设于所述开沟轮支撑臂(7)上的马达(13)，所述马达(13)通过带轮(14)传动带动所述开沟轮(8)旋转；所述马达(13)与所述控制装置电连接。
4.根据权利要求3所述的一种间歇式造林大苗植树机，其特征在于，所述马达(13)的带轮(14)上设有飞轮(15)。
5.根据权利要求1、3或4所述的一种间歇式造林大苗植树机，其特征在于，所述开沟轮支撑臂(7)的底部两侧各安装有一开沟轮(8)。
6.根据权利要求1所述的一种间歇式造林大苗植树机，其特征在于，所述植苗机构包括扶苗机构(16)、分土板(17)、托苗板(18)，所述扶苗机构(16)设于所述开沟轮支撑臂(7)的上部，所述分土板(17)设于所述开沟轮支撑臂(7)的下部，所述分土板(17)中间铰接有所述托苗板(18)，所述扶苗机构(16)与所述托苗板(18)的上下位置相对。
7.根据权利要求6所述的一种间歇式造林大苗植树机，其特征在于，所述扶苗机构(16)上设置有与所述控制装置电连接的夹爪，所述托苗板(18)通过旋转铰链(19)与所述分土板(17)连接，所述旋转铰链(19)与所述控制装置电连接。
8.根据权利要求1所述的一种间歇式造林大苗植树机，其特征在于，所述镇压覆土机构包括镇压轮支撑架(20)、镇压轮(21)以及覆土板(22)，所述镇压轮支撑架(20)与所述机架(1)相固定，且位于所述机架(1)下方，所述镇压轮(21)转动连接于所述镇压轮支撑架(20)的底部，所述镇压轮(21)靠近所述植苗机构的一侧设置有所述覆土板(22)。
9.根据权利要求1所述的一种间歇式造林大苗植树机，其特征在于，所述第一支撑臂(3)与所述机架(1)之间的连接高度可调。
10.根据权利要求1所述的一种间歇式造林大苗植树机，其特征在于，所述机架(1)的前端固定有牵引连接板(23)。
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