CN113632619A - 沙地开沟防渗喷膜机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了沙地开沟防渗喷膜机，实现了沙地开沟防渗喷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，包括机架，以及设置于机架的挖掘轮、挖掘铲、护板和沙土输送装置，挖掘轮、挖掘铲和护板沿作业方向从前向后依次设置且三者的外形相适配，挖掘轮传动连接有驱动机构，驱动机构能够带动挖掘轮旋转；机架还设置有喷膜器和助凝器，喷膜器和助凝器在护板后侧从前向后依次设置；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助凝器的后侧上方；挖掘轮、挖掘铲、护板、沙土输送装置、喷膜器和助凝器连接有升降机构，升降机构能够带动挖掘轮、挖掘铲、护板、沙土输送装置、喷膜器和助凝器上下升降。

Description

沙地开沟防渗喷膜机

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喷膜机。

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喷膜机，实现了沙地开沟防渗喷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。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：包括机架，以及设置于所述机架的挖掘轮、挖掘铲、护板和沙土输送装置，所述挖掘轮、所述挖掘铲和所述护板沿作业方向从前向后依次设置且三者的外形相适配，所述挖掘轮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；所述机架还设置有喷膜器和助凝器，所述喷膜器和所述助凝器在所述护板后侧从前向后依次设置；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助凝器的后侧上方；所述挖掘轮、所述挖掘铲、所述护板、所述沙土输送装置、所述喷膜器和所述助凝器连接有升降机构，所述升降机构能够带动所述挖掘轮、所述挖掘铲、所述护板、所述沙土输送装置、所述喷膜器和所述助凝器上下升降。

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、中护板和右护板，所述左护板、所述中护板和所述右护板构成截面为梯形的所述护板。

进一步地，所述喷膜器包括依次呈角度设置的左喷管、中喷管和右喷管，所述左喷管、所述中喷管和所述右喷管均设置有均布的多个喷嘴，所述左喷管、所述中喷管和所述右喷管三者构成的形状截面为梯形；所述助凝器包括依次呈角度设置的三个气管，三个所述气管均设置有均布的多个气孔，三个所述气管构成的形状截面为梯形。

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、所述左护板、所述中护板、所述右护板、所述左喷管、所述中喷管、所述右喷管和三个所述气管均分别连接对应的所述导杆。

进一步地，所述左护板、所述右护板、所述左喷管、所述右喷管、左侧的所述气管和右侧的所述气管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、所述右护板、所述左喷管、所述右喷管、左侧的所述气管和右侧的所述气管，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、所述中护板和所述右护板均设置有振动器，且所述左护板、所述中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助凝器的后侧上方。

进一步地，所述机架上方设置有储液罐和热风箱，所述喷膜器通过管道和药液泵与所述储液罐连接，所述助凝器通过管道与所述热风箱连通。

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，在进行开沟喷膜作业时，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，在护板的后侧从前向后依次设置喷膜器和助凝器，利用喷膜器向挖掘好的沟槽壁面进行喷膜作业，并利用助凝器对喷出的液膜进行助凝干燥，沙土输送装置的出口位于助凝器的后侧上方，从而可以将输送的沙土从助凝器的后侧上方落下以覆盖喷设完成的防渗膜，完成开沟喷膜连续作业，另外，利用升降机构能够带动挖掘轮、挖掘铲、护板、沙土输送装置、喷膜器和助凝器上下升降，可以调节挖掘沟槽的深度以及喷膜高度，保证喷膜效果，本发明实现了作业的机械自动化，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一；

图3是本发明实施例的局部结构示意图二；

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.喷膜器，10.助凝器，11.驱动轮，12.热风箱，13.储液罐，14.药液泵，15.上导轮，16.下导轮，17.输送带，18.机架，601.左护板，602.调姿机构，603.中护板，604.右护板，701.左振动器，702.中振动器，703.右振动器，901.喷嘴，902.左喷管，903.中喷管，904.右喷管。

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喷膜机，适用于沙地开沟防渗喷膜作业，具体参见图1至图3，包括机架18，以及设置于机架18的挖掘轮1、挖掘铲2、护板6和沙土输送装置，挖掘轮1、挖掘铲2和护板6沿作业方向从前向后依次设置且三者的外形相适配，挖掘轮1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18还设置有喷膜器9和助凝器10，喷膜器9和助凝器10在护板6后侧从前向后依次设置；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助凝器10的后侧上方；挖掘轮1、挖掘铲2、护板6、沙土输送装置、喷膜器9和助凝器10连接有升降机构，升降机构能够带动挖掘轮1、挖掘铲2、护板6、沙土输送装置、喷膜器9和助凝器10上下升降。

可以理解的是，本实施例在机架18上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，在进行开沟覆膜作业时，牵引机架18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，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，在护板6的后侧从前向后依次设置喷膜器9和助凝器10，利用喷膜器9向挖掘好的沟槽壁面喷出液膜进行喷膜作业，并利用助凝器10对喷出的液膜进行助凝干燥，沙土输送装置的出口位于助凝器10的后侧上方，从而可以将输送的沙土从助凝器10的后侧上方落下以覆盖喷设完成的防渗膜，完成开沟喷膜连续作业，另外，利用升降机构能够带动挖掘轮1、挖掘铲2、护板6、沙土输送装置、喷膜器9和助凝器10上下升降，可以调节挖掘沟槽的深度以及喷膜高度，保证了喷膜的效果，实现了作业的机械自动化，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、中护板603和右护板604，左护板601、中护板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°。作业时挖掘轮1的线速度大于挖掘铲2前进速度的50％。

具体地，机架18上方设置有储液罐13和热风箱12，喷膜器9通过管道和药液泵14与储液罐13连接，助凝器10通过管道与热风箱12连通。喷膜器9和助凝器10结构与护板6相类似，喷膜器9包括依次呈角度设置的左喷管902、中喷管903和右喷管904，左喷管902、中喷管903和右喷管904均设置有均布的多个喷嘴901，左喷管902、中喷管903和右喷管904三者构成的形状截面为梯形；助凝器10包括依次呈角度设置的三个气管，三个气管均设置有均布的多个气孔，三个气管构成的形状截面为梯形。热风箱12能够产生具有较高压力且温度大于150℃热风，热风经管道从各个气管的气孔喷出将加快液膜的凝结，作业时保证喷膜器9和助凝器10与沟槽各壁面的距离不小于50mm。喷膜器9和助凝器10形状与沟槽形状相契合，以使防渗膜能够完全覆盖沟槽的壁面，更加保证了喷膜的效果。

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，各导杆4与机架18沿上下方向滑动连接，液压缸8的上端安装于机架18，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、左护板601、中护板603、右护板604、左喷管902、中喷管903、右喷管904和三个气管均分别连接对应的导杆4。

优选地，左护板601、右护板604、左喷管902、右喷管904、左侧的气管和右侧的气管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，伸缩杆的一端铰接于左护板601、右护板604、左喷管902、右喷管904、左侧的气管和右侧的气管，伸缩杆的另一端铰接于对应的导杆4。伸缩杆可以是电动伸缩杆，通过角度调节，保证护板6可靠地形成符合要求的沟槽形状，保证喷膜以及助凝的效果。

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18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、中护板603和右护板604均设置有振动器7，即左振动器701、中振动器702和右振动器703，且左护板601、中护板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18的前导轮3、上导轮15、驱动轮11和下导轮16，以及套设于前导轮3、上导轮15、驱动轮11和下导轮16的输送带17，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17形成沙土的入口，且前导轮3传动连接升降机构，即前导轮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位于助凝器10的后侧上方，即驱动轮11处的输送带17形成沙土的出口，挖掘铲2能将在其上移动地沙土向中心集中，以使输送带17输送，输送带17的宽度不大于所开挖沟槽截面的中线长度，输送带17的线速度大于挖掘铲2前进速度的3倍，将沙土提升后移送至机器的后方的沟槽中进行覆盖掩埋。

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、调姿机构602、药液泵14、以及热风箱12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。

在进行开沟喷膜作业时，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，以及喷膜器9和助凝器10的喷膜助凝高度，利用车辆等牵引机架18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，同时利用喷膜器9向挖掘好的沟槽壁面喷出液膜进行喷膜作业，并利用助凝器10对喷出的液膜进行助凝干燥，沙土输送装置将输送的沙土从助凝器10的后侧上方落下覆盖防渗膜，完成开沟喷膜连续作业。

本发明将沙地开沟防渗喷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 (10)

1.沙地开沟防渗喷膜机，其特征在于，包括机架(18)，以及设置于所述机架(18)的挖掘轮(1)、挖掘铲(2)、护板(6)和沙土输送装置，所述挖掘轮(1)、所述挖掘铲(2)和所述护板(6)沿作业方向从前向后依次设置且三者的外形相适配，所述挖掘轮(1)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(18)还设置有喷膜器(9)和助凝器(10)，所述喷膜器(9)和所述助凝器(10)在所述护板(6)后侧从前向后依次设置；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助凝器(10)的后侧上方；所述挖掘轮(1)、所述挖掘铲(2)、所述护板(6)、所述沙土输送装置、所述喷膜器(9)和所述助凝器(10)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)、所述护板(6)、所述沙土输送装置、所述喷膜器(9)和所述助凝器(10)上下升降。

2.根据权利要求1所述的沙地开沟防渗喷膜机，其特征在于，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)、中护板(603)和右护板(604)，所述左护板(601)、所述中护板(603)和所述右护板(604)构成截面为梯形的所述护板(6)。

3.根据权利要求2所述的沙地开沟防渗喷膜机，其特征在于，所述喷膜器(9)包括依次呈角度设置的左喷管(902)、中喷管(903)和右喷管(904)，所述左喷管(902)、所述中喷管(903)和所述右喷管(904)均设置有均布的多个喷嘴(901)，所述左喷管(902)、所述中喷管(903)和所述右喷管(904)三者构成的形状截面为梯形；所述助凝器(10)包括依次呈角度设置的三个气管，三个所述气管均设置有均布的多个气孔，三个所述气管构成的形状截面为梯形。

4.根据权利要求3所述的沙地开沟防渗喷膜机，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(18)，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、所述左护板(601)、所述中护板(603)、所述右护板(604)、所述左喷管(902)、所述中喷管(903)、所述右喷管(904)和三个所述气管均分别连接对应的所述导杆(4)。

5.根据权利要求4所述的沙地开沟防渗喷膜机，其特征在于，所述左护板(601)、所述右护板(604)、所述左喷管(902)、所述右喷管(904)、左侧的所述气管和右侧的所述气管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)、所述右护板(604)、所述左喷管(902)、所述右喷管(904)、左侧的所述气管和右侧的所述气管，所述伸缩杆的另一端铰接于对应的所述导杆(4)。

6.根据权利要求4所述的沙地开沟防渗喷膜机，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(18)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。

7.根据权利要求2所述的沙地开沟防渗喷膜机，其特征在于，所述左护板(601)、所述中护板(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。

8.根据权利要求2所述的沙地开沟防渗喷膜机，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°。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的沙地开沟防渗喷膜机，其特征在于，所述沙土输送装置包括间隔设置于所述机架(18)的前导轮(3)、上导轮(15)、驱动轮(11)和下导轮(16)，以及套设于所述前导轮(3)、所述上导轮(15)、所述驱动轮(11)和所述下导轮(16)的输送带(17)，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)位于所述助凝器(10)的后侧上方。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的沙地开沟防渗喷膜机，其特征在于，所述机架(18)上方设置有储液罐(13)和热风箱(12)，所述喷膜器(9)通过管道和药液泵(14)与所述储液罐(13)连接，所述助凝器(10)通过管道与所述热风箱(12)连通。

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