CN113632618B - 沙地开沟防渗覆膜机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了沙地开沟防渗覆膜机，实现了沙地开沟防渗膜覆土作业的机械自动化，大幅度降低了劳动强度，提高了作业效率，实现了沙地降水有效利用，包括机架，机架沿作业方向从前向后依次设置有挖掘轮、挖掘铲和护板，挖掘轮、挖掘铲和护板三者的外形相适配，挖掘轮、挖掘铲和护板连接有升降机构，升降机构能够带动挖掘轮、挖掘铲和护板沿上下方向运动，挖掘轮还传动连接有驱动机构，驱动机构能够带动挖掘轮旋转；机架还设置有沙土输送装置和覆膜装置，覆膜装置包括设置于护板后侧的芯轴，沙土输送装置的入口靠近挖掘铲设置，沙土输送装置的出口位于覆膜装置的后侧上方，沙土输送装置用于将挖掘铲集中的沙土输送至后侧上方以覆盖铺设的防渗膜。

Description

沙地开沟防渗覆膜机

技术领域

本发明属于农业机械设备技术领域，具体涉及沙地开沟防渗覆膜机。

背景技术

自然降水部分被蒸发，部分渗入地表下；渗入地表下的这部分水分就成了植被生存的最重要的水源；对于沙地和沙漠地区，渗入地表下的水分往往渗入太深，不能适应植被生长的需求。参照无土栽培技术原理，将渗入地表下的水分收集、并滞留在限定的深度，以满足植被生长的需要。目前多采用人工在地表下开挖沟槽，然后埋设防渗膜，利用防渗膜实现水分收集滞留，保证植被生长的需求，目前人工作业方式劳动强度大，效率低下，特别是大面积的盐碱地的改造、半干旱地区节水、沙漠植被种植等作业情形下，无法满足需求。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了沙地开沟防渗覆膜机，实现了沙地开沟防渗膜覆土作业的机械自动化，大幅度降低了劳动强度，提高了作业效率，实现了沙地降水有效利用。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：包括机架，所述机架沿作业方向从前向后依次设置有挖掘轮、挖掘铲和护板，所述挖掘轮、所述挖掘铲和所述护板三者的外形相适配，所述挖掘轮、所述挖掘铲和所述护板连接有升降机构，所述升降机构能够带动所述挖掘轮、所述挖掘铲和所述护板沿上下方向运动，所述挖掘轮还传动连接有驱动机构，所述驱动机构能够带动所述挖掘轮旋转；所述机架还设置有沙土输送装置和覆膜装置，所述覆膜装置包括设置于所述护板后侧的芯轴，所述芯轴用于承载防渗膜，所述沙土输送装置的入口靠近所述挖掘铲设置，所述沙土输送装置的出口位于所述覆膜装置的后侧上方，所述沙土输送装置用于将所述挖掘铲集中的沙土输送至所述覆膜装置的后侧上方以覆盖铺设的防渗膜。

进一步地，所述挖掘轮的外廓的中部呈圆柱形，外廓的两端呈锥形，从而所述驱动机构能够带动所述挖掘轮旋转以挖掘出横截面是梯形的沟槽，所述挖掘铲的截面外廓呈相适配的梯形，所述护板包括依次呈角度设置的左护板、中间护板和右护板，所述左护板、所述中间护板和所述右护板构成截面为梯形的所述护板。

进一步地，所述梯形的底边长度大于100mm，所述梯形的斜边与水平面的夹角呈15～75°。

进一步地，所述升降机构包括多组对应设置的液压缸和导杆，所述导杆沿上下方向延伸，所述液压缸的上端安装于所述机架，所述液压缸的下端连接对应的所述导杆，所述挖掘轮和所述挖掘铲安装于支架上，所述支架连接对应的所述导杆，所述左护板、所述中间护板和所述右护板均分别连接对应的所述导杆。

进一步地，所述左护板和所述右护板均设置有用于调节角度的调姿机构，所述调姿机构包括伸缩杆，所述伸缩杆的一端铰接于所述左护板或所述右护板，所述伸缩杆的另一端铰接于对应的所述导杆。

进一步地，所述支架的后侧设置有推力杆，所述推力杆沿前后方向延伸，所述推力杆的一端连接所述支架，所述推力杆的另一端设置有导轮，所述机架设置有沿上下方向延伸的轨道，所述导轮与所述轨道滚动配合。

进一步地，所述左护板、所述中间护板和所述右护板均设置有振动器，且所述左护板、所述中间护板和所述右护板均开设有用于对应的所述振动器穿过的长孔。

进一步地，所述沙土输送装置包括间隔设置于所述机架的前导轮、上导轮、驱动轮和下导轮，以及套设于所述前导轮、所述上导轮、所述驱动轮和所述下导轮的输送带，所述前导轮靠近所述挖掘铲设置，且所述前导轮传动连接所述升降机构，所述驱动轮位于所述覆膜装置的后侧上方。

进一步地，所述覆膜装置还包括断膜刀，所述断膜刀设置于所述芯轴的下方，所述断膜刀包括相对设置的底刀和动刀，防渗膜穿过所述底刀和所述动刀之间。

与现有技术相比，本发明在机架上沿作业方向从前向后依次设置有挖掘轮、挖掘铲和护板，在进行开沟覆膜作业时，牵引机架向前运动，利用驱动机构带动挖掘轮旋转挖掘沟槽，后侧的挖掘铲移动集中挖掘轮挖掘的沙土并带至沙土输送装置的入口，并利用护板抹平沟槽的壁面，挖掘轮、挖掘铲和护板三者的外形相适配，从而利用挖掘轮、挖掘铲和护板三者的配合实现沟槽的挖掘，另外利用升降机构能够带动挖掘轮、挖掘铲和护板沿上下方向运动，可以调节挖掘沟槽的深度，同时覆膜装置将防渗膜铺设在沟槽，沙土输送装置的出口位于覆膜装置的后侧上方，从而可以将输送的沙土从覆膜装置的后侧上方落下以覆盖铺设的防渗膜，完成开沟覆膜连续作业，本发明实现了沙地开沟防渗膜覆土作业的机械自动化，大幅度降低了劳动强度，提高了作业效率，实现了沙地降水有效利用。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例的局部结构示意图；

其中，1.挖掘轮，2.挖掘铲，3.前导轮，4.导杆，5.推力杆，6.护板，7.振动器，8.液压缸，9.动刀，10.防渗膜，11.驱动轮，12.芯轴，13.底刀，14.上导轮，15.下导轮，16.输送带，17.机架，601.左护板，602.调姿机构，603.中间护板，604.右护板，701.左振动器，702.中振动器，703.右振动器。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例对本发明作进一步地解释说明，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本发明实施例提供了沙地开沟防渗覆膜机，适用于沙地开沟覆膜的自动机械化作业，参见图1和图2，其包括机架17，机架17沿作业方向从前向后依次设置有挖掘轮1、挖掘铲2和护板6，挖掘轮1、挖掘铲2和护板6三者的外形相适配，挖掘轮1、挖掘铲2和护板6连接有升降机构，升降机构能够带动挖掘轮1、挖掘铲2和护板6沿上下方向运动，挖掘轮1还传动连接有驱动机构，驱动机构能够带动挖掘轮1旋转；机架17还设置有沙土输送装置和覆膜装置，覆膜装置包括设置于护板6后侧的芯轴12，芯轴12用于承载防渗膜10，沙土输送装置的入口靠近挖掘铲2设置，沙土输送装置的出口位于覆膜装置的后侧上方，沙土输送装置用于将挖掘铲2集中的沙土输送至覆膜装置的后侧上方以覆盖铺设的防渗膜10。

可以理解的是，本实施例在机架17上沿作业方向从前向后依次设置挖掘轮1、挖掘铲2和护板6，在进行开沟覆膜作业时，牵引机架17向前运动，利用电机等驱动机构带动挖掘轮1旋转挖掘沟槽，后侧的挖掘铲2移动集中挖掘轮1挖掘的沙土并带至沙土输送装置的入口，并利用护板6抹平沟槽的壁面，挖掘轮1、挖掘铲2和护板6三者的外形相适配，从而利用挖掘轮1、挖掘铲2和护板6三者的配合实现沟槽的挖掘，另外利用升降机构能够带动挖掘轮1、挖掘铲2和护板6沿上下方向运动，可以调节挖掘沟槽的深度，同时覆膜装置将防渗膜10铺设在沟槽，沙土输送装置的出口位于覆膜装置的后侧上方，从而可以将输送的沙土从覆膜装置的后侧上方落下以覆盖铺设的防渗膜10，完成开沟覆膜连续作业，实现了沙地开沟防渗膜覆土作业的机械自动化，大幅度降低了劳动强度，提高了作业效率，实现了沙地降水有效利用。

具体地，挖掘轮1的外廓的中部呈圆柱形，外廓的两端呈锥形，从而驱动机构能够带动挖掘轮1旋转以挖掘出横截面是梯形的沟槽，挖掘铲2的截面外廓呈相适配的梯形，护板6包括依次呈角度设置的左护板601、中间护板603和右护板604，左护板601、中间护板603和右护板604构成截面为梯形的护板6。梯形的底边长度大于100mm，梯形的斜边与水平面的夹角呈15～75°，作业时保证挖掘轮1的线速度大于挖掘铲2前进速度的50％。

具体地，升降机构包括多组对应设置的液压缸8和导杆4，导杆4沿上下方向延伸，液压缸8的上端安装于机架17，液压缸8的下端连接对应的导杆4，挖掘轮1和挖掘铲2安装于支架上，支架连接对应的导杆4，左护板601、中间护板603和右护板604均分别连接对应的导杆4。优选地，导杆4与机架17沿上下方向滑动连接。

优选地，左护板601和右护板604均设置有用于调节角度的调姿机构602，调姿机构602包括伸缩杆，可以是电动伸缩杆，伸缩杆的一端铰接于左护板601或右护板604，伸缩杆的另一端铰接于对应的导杆4，利用调姿机构602实现左护板601和右护板604与中间护板603之间的角度调节，可靠保证沟槽的形状。

优选地，支架的后侧设置有推力杆5，推力杆5沿前后方向延伸，推力杆5的一端连接支架，推力杆5的另一端设置有导轮，机架17设置有沿上下方向延伸的轨道，导轮与轨道滚动配合，利用推力杆5保证支架上的挖掘轮1和挖掘铲2的可靠稳固性。

优选地，左护板601、中间护板603和右护板604均设置有振动器7，即包括左振动器701、中振动器702和右振动器703，且左护板601、中间护板603和右护板604均开设有用于对应的振动器7穿过的长孔，各个振动器7分别穿过对应的长孔对挖掘出的沟槽底面及侧面进行振实，护板6抹平沟槽的两侧面与底面，保证挖掘的沟槽的平整稳固。

具体地，沙土输送装置包括间隔设置于机架17的前导轮3、上导轮14、驱动轮11和下导轮15，以及套设于前导轮3、上导轮14、驱动轮11和下导轮15的输送带16，驱动轮11传动连接电机等驱动机构，前导轮3靠近挖掘铲2设置，即前导轮3处的输送带16形成沙土的入口，且前导轮3传动连接升降机构，前导轮3亦连接有导杆4和液压缸8，可以实现与挖掘铲2同步升降，以便沙土输送，驱动轮11位于覆膜装置的后侧上方，即驱动轮11处的输送带16形成沙土的出口，挖掘铲2能将在其上移动的沙土向中心集中，以使输送带16输送沙土，输送带16的宽度不大于所开挖沟槽截面的中线长度，输送带16的线速度大于挖掘铲2前进速度的2倍，从而将沙土提升后移送至的后方的沟槽中覆盖铺设的防渗膜10。

具体地，覆膜装置还包括断膜刀，断膜刀设置于芯轴12的下方，断膜刀包括相对设置的底刀13和动刀9，防渗膜10穿过底刀13和动刀9之间，动刀9具有驱动器，利用驱动器驱动动刀9靠近底刀，可以实现防渗膜10的自动截断。

本实施例还可以设置控制器和电源，利用电源进行供电，挖掘轮1的驱动机构、各个液压缸8、驱动轮11的驱动机构、各个振动器以及调姿机构602等电器件可以控制连接控制器，利用控制器进行自动化控制。

下面对本发明的工作原理进行说明。

在进行开沟覆膜作业时，利用升降机构带动挖掘轮1、挖掘铲2和护板6沿上下方向运动调节挖掘沟槽的深度，利用车辆等牵引机架17向前运动，利用驱动机构带动挖掘轮1旋转挖掘沟槽，后侧的挖掘铲2移动集中挖掘轮1挖掘的沙土并带至沙土输送装置的入口，并利用护板6抹平沟槽的壁面，从而形成平整的梯形沟槽，同时覆膜装置将防渗膜10铺设在沟槽，沙土输送装置将输送的沙土从覆膜装置的后侧上方落下以覆盖铺设的防渗膜10，完成开沟覆膜连续作业。

本发明将沙地开沟防渗膜覆土等工作实现了自动机械化，大幅度降低劳动强度，提高了生产效率，可用于盐碱地的改造、半干旱地区节水、沙漠植被种植等作业情形。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.沙地开沟防渗覆膜机，其特征在于，包括机架(17)，所述机架(17)沿作业方向从前向后依次设置有挖掘轮(1)、挖掘铲(2)和护板(6)，所述挖掘轮(1)、所述挖掘铲(2)和所述护板(6)三者的外形相适配，所述挖掘轮(1)、所述挖掘铲(2)和所述护板(6)连接有升降机构，所述升降机构能够带动所述挖掘轮(1)、所述挖掘铲(2)和所述护板(6)沿上下方向运动，所述挖掘轮(1)还传动连接有驱动机构，所述驱动机构能够带动所述挖掘轮(1)旋转；所述机架(17)还设置有沙土输送装置和覆膜装置，所述覆膜装置包括设置于所述护板(6)后侧的芯轴(12)，所述芯轴(12)用于承载防渗膜(10)，所述沙土输送装置的入口靠近所述挖掘铲(2)设置，所述沙土输送装置的出口位于所述覆膜装置的后侧上方，所述沙土输送装置用于将所述挖掘铲(2)集中的沙土输送至所述覆膜装置的后侧上方以覆盖铺设的防渗膜(10)；

所述挖掘轮(1)的外廓的中部呈圆柱形，外廓的两端呈锥形，从而所述驱动机构能够带动所述挖掘轮(1)旋转以挖掘出横截面是梯形的沟槽，所述挖掘铲(2)的截面外廓呈相适配的梯形，所述护板(6)包括依次呈角度设置的左护板(601)、中间护板(603)和右护板(604)，所述左护板(601)、所述中间护板(603)和所述右护板(604)构成截面为梯形的所述护板(6)。

2.根据权利要求1所述的沙地开沟防渗覆膜机，其特征在于，所述梯形的底边长度大于100mm，所述梯形的斜边与水平面的夹角呈15～75°。

3.根据权利要求1所述的沙地开沟防渗覆膜机，其特征在于，所述升降机构包括多组对应设置的液压缸(8)和导杆(4)，所述导杆(4)沿上下方向延伸，所述液压缸(8)的上端安装于所述机架(17)，所述液压缸(8)的下端连接对应的所述导杆(4)，所述挖掘轮(1)和所述挖掘铲(2)安装于支架上，所述支架连接对应的所述导杆(4)，所述左护板(601)、所述中间护板(603)和所述右护板(604)均分别连接对应的所述导杆(4)。

4.根据权利要求3所述的沙地开沟防渗覆膜机，其特征在于，所述左护板(601)和所述右护板(604)均设置有用于调节角度的调姿机构(602)，所述调姿机构(602)包括伸缩杆，所述伸缩杆的一端铰接于所述左护板(601)或所述右护板(604)，所述伸缩杆的另一端铰接于对应的所述导杆(4)。

5.根据权利要求3所述的沙地开沟防渗覆膜机，其特征在于，所述支架的后侧设置有推力杆(5)，所述推力杆(5)沿前后方向延伸，所述推力杆(5)的一端连接所述支架，所述推力杆(5)的另一端设置有导轮，所述机架(17)设置有沿上下方向延伸的轨道，所述导轮与所述轨道滚动配合。

6.根据权利要求1所述的沙地开沟防渗覆膜机，其特征在于，所述左护板(601)、所述中间护板(603)和所述右护板(604)均设置有振动器(7)，且所述左护板(601)、所述中间护板(603)和所述右护板(604)均开设有用于对应的所述振动器(7)穿过的长孔。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的沙地开沟防渗覆膜机，其特征在于，所述沙土输送装置包括间隔设置于所述机架(17)的前导轮(3)、上导轮(14)、驱动轮(11)和下导轮(15)，以及套设于所述前导轮(3)、所述上导轮(14)、所述驱动轮(11)和所述下导轮(15)的输送带(16)，所述前导轮(3)靠近所述挖掘铲(2)设置，且所述前导轮(3)传动连接所述升降机构，所述驱动轮(11)位于所述覆膜装置的后侧上方。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的沙地开沟防渗覆膜机，其特征在于，所述覆膜装置还包括断膜刀，所述断膜刀设置于所述芯轴(12)的下方，所述断膜刀包括相对设置的底刀(13)和动刀(9)，防渗膜穿过所述底刀(13)和所述动刀(9)之间。

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