CN114885761A - 一种悬挂式多功能草方格铺设机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬挂式多功能草方格铺设机，涉及沙漠生态修复设备技术领域，通过设置纵向下料组件满足沿铺设行进方向上草方格的纵向部分连续性的草料下料需要，纵向铺设组件满足对所下的草料进行连续性的埋设；横向下料组件能够满足行进方向上草方格障碍横向部分的草料的下料，切断组件能够间歇性的将草料截断，以满足等间距断续进行横向部分草料下料，横向压草装置能够将草料埋设进入沙土中，使用纵铺设与横铺设组合的方式能在一次工作行程中完成连续的矩形草方格或井字型草方格铺设需要，提高了草方格铺设效率；草籽播撒装置能够在铺设草方格的同时播撒草籽，提高设备功能的多样性，解决了现有铺设机铺设效率低且功能单一的问题。

Description

一种悬挂式多功能草方格铺设机

技术领域

本发明涉及沙漠生态修复设备技术领域，特别是指一种悬挂式多功能草方格铺设机。

背景技术

众所周知，世界上有三分之一的土地都是沙漠，这些荒凉、寸草不生的沙漠直接影响了我们的生活质量，沙尘暴、沙漠化土地给国家社会经济造成巨大损失，由此“治沙”显得尤为重要。其中草方格就是一种防风固沙、涵养水分的治沙方法。传统草方格铺设是利用废弃的麦草、稻草、秸秆等一束束呈方格状铺在沙上，再用铁锹轧进沙中，留麦草的1/3 或一半自然竖立在四边，然后将方格中心的沙子拨向四周麦草根部，使麦草牢牢地竖立在沙地上，铺设完成后需要在草方格内撒上草籽，草籽发芽从而达到固沙效果。传统铺设草方格沙障多采用人工作业，工作地点偏远，环境恶劣，铺设效率很低。

现有技术中的草方格铺设设备中，大多的自动草方格铺设机仅能够铺设两条平行的草障，需要等横向铺完再进行竖向的铺设才能完成铺设才能成为方格形状的草障，铺设效率较低，使用有限且只能够实现单向铺设，作用单一无法实现多用途的沙漠治理。同时，现有技术中的铺设设备功能单一，仅能够进行单一的铺设，而不能实现草籽的同步播撒与浇灌，因此使用率较低。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出悬挂式多功能草方格铺设机，解决了现有技术中铺设机铺设效率低且功能单一的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种悬挂式多功能草方格铺设机，包括机架，机架前端固定设有传动器，机架两侧设有与传动器传动连接的两组纵向下料组件，机架下部与纵向下料组件对应设有纵向铺设组件，机架上设有与传动器或纵向下料组件传动连接的横向下料组件，机架后部设有与横向下料组件传动连接的横向压草装置，横向压草装置和横向下料组件之间配合设有切断组件，切断组件与横向压草装置或横向下料组件传动连接，机架上设有与纵向铺设组件对应的草籽播撒装置。

优选的，所述传动器包括减速器，减速器的输出轴通过锥齿轮副与第一转轴传动连接，第一转轴通过第一带传动副与纵向下料组件传动连接。

优选的，所述纵向下料组件包括转动设在机架上部的前置草辊轴，前置草辊轴与第一带传动副传动连接，前置草辊轴上卷设有第一麦草帘，机架下固定设有第一下料槽，第一麦草帘、第一下料槽、纵向铺设组件配合设置。

优选的，所述纵向铺设组件包括设在机架下部的缓冲机构，冲机构下部连接有前叉架，前叉架上转动设有压草轮，前叉架上连接有与压草轮配合设置的覆土器。

进一步，所述缓冲机构包括与机架固定连接的连接块，前叉架滑动设在连接块下部且两者之间设有缓冲弹簧；所述覆土器包括固定在前叉架两侧的两个勾型臂，勾型臂端部连接有弧形板，两个勾型臂上的弧形板对称设置；所述压草轮为扁平轮体。

优选的，所述横向下料组件包括转动设在机架上的后置草辊轴，后置草辊轴上绕设有第二麦草帘；机架上平行转动设有第一送料辊和第二送料辊，第一送料辊和第二送料辊之间通过齿轮副传动连接，第一送料辊通过第二带传动副与传动器或纵向下料组件传动连接，第二送料辊通过第三带传动副与压草装置传动连接；机架下部固定设有与第一送料辊和第二送料辊配合的第二下料槽。

优选的，所述横向压草装置包括转动设在机架上的筒体，筒体的中心轴与第三带传动副相连接，筒体上周向固定设有至少一个压板，筒体与切断组件之间通过第四带传动副传动连接，压板边缘设有破土结构。

优选的，所述切断组件包括对称且竖向滑动设在机架上的两个滑块，两个滑块之间连接有切断机构，滑块与设在机架上的曲柄连杆机构传动连接，曲柄连杆机构的动力输入轴与横向压草装置或横向下料组件传动连接。

进一步，所述切断机构包括刀架，刀架与滑块固定连接，刀架下部固定设有固定板，固定板上设有至少两个U型固定座，U型固定座的开口处设有切断刀；所述曲柄连杆机构包括与滑块铰接的连杆，连杆与转动设在机架上的从动非圆齿轮传动连接，机架上设有与从动非圆齿轮传动配合的主动非圆齿轮，主动非圆齿轮设在动力输入轴上、且动力输入轴与机架转动连接。

优选的，所述草籽播撒装置包括分布设置在机架上的储水箱和料盒，储水箱底部设有放水导管，料盒底部设有放料口，放水导管与放料口对应设置。

本发明的有益效果：

1、通过设置机架使的设备整体能够悬挂在拖拉机后方，设置传动器能够与拖拉机输出轴连接，满足设备整体的悬挂、移动和铺设动作的基础条件，并能够利用调整拖拉机的悬挂高度来控制作业深度。

2、通过在机架两侧配合设置与传动器传动连接的纵向下料组件，能够实现沿铺设行进方向上草方格的纵向部分连续性的草料下料需要，设置与纵向下料组件对应的纵向铺设组件，能够满足对所下的草料进行连续性的埋设。

3、通过设置横向下料组件能够满足行进方向上草方格障碍横向部分的草料的下料，同时设置切断组件，能够间歇性的将草料截断，以满足等间距断续进行横向部分草料下料；设置横向压草装置能够将下的草料部分埋设进入沙土中；横向下料组件、切断组件、横向压草装置三者配合传动设置，能够保证设备动作的协调性和草方格横向部分沙障铺设间隔的一致性。

4、使用纵铺设与横铺设组合的方式使铺设机在一次工作行程中能够完成连续的矩形草方格或井字型草方格铺设需要，提高了草方格铺设效率。同时在机架上设置草籽播撒装置，能够在铺设草方格的同时播撒草籽与浇灌，提高设备功能的多样性。

5、通过设置包含有非圆齿轮副的曲柄连杆机构组成的切断组件，具有急回特性，能够实现在完成断草作业时进程速度快，复位时速度慢的动作需要，能够增加断草效率，保证横向铺设间隔的一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明传动器和纵向下料组件结构示意图；

图3为本发明纵向铺设组件结构示意图；

图4为本发明横向下料组件结构示意图；

图5为本发明横向压草装置结构示意图；

图6为本发明切断组件剖面结构示意图；

图7为本发明切断组件结构示意图；

图中：1：机架、2：传动器、3：纵向下料组件、4：纵向铺设组件、5：横向下料组件、6：横向压草装置、7：切断组件、8：草籽播撒装置、21：减速器、22：锥齿轮副、23：第一转轴、24：第一带传动副、31：前置草辊轴、32：第一麦草帘、33：第一下料槽、41：前叉架、42：压草轮、43：连接块、44：缓冲弹簧、45：勾型臂、46：弧形板、51：后置草辊轴、52：第二麦草帘、53：第一送料辊、54：第二送料辊、55：齿轮副、56：第二带传动副、57：第三带传动副、58：第二下料槽、61：筒体、62：压板、63：第四带传动副、71：滑块、72：刀架、73：固定板、74：U型固定座、75：切断刀、76：连杆、77：从动非圆齿轮、78：主动非圆齿轮。

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付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。

如图1所示，实施例1，一种悬挂式多功能草方格铺设机，包括机架1，机架1前端固定设有传动器2，机架前端设有三个悬挂点，用于机架与拖拉机的液压悬挂机构连接。机架1两侧设有与传动器2传动连接的两组纵向下料组件3，机架1下部与纵向下料组件3对应设有纵向铺设组件4，实现沿铺设行进方向上草方格的纵向部分连续性的草料下料需要以及对所下的草料进行连续性的埋设。机架1上设有与传动器2或纵向下料组件3传动连接的横向下料组件5，两种不同的传动连接方式均能满足将拖拉机输出轴的动力传递给横向下料组件，设置横向下料组件能够满足行进方向上草方格障碍横向部分的草料的下料。机架1后部设有与横向下料组件5传动连接的横向压草装置6，能够将下的草料部分埋设进入沙土中。横向压草装置6和横向下料组件5之间配合设有切断组件7，能够间歇性的将草料截断，以满足等间距断续进行横向部分草料下料。切断组件7与横向压草装置6或横向下料组件5传动连接，能够保证设备动作的协调性和草方格横向部分保障铺设间隔的一致性。机架1上设有与纵向铺设组件4对应的草籽播撒装置8，能够在铺设草方格的同时播撒草籽与浇灌，提高设备功能的多样性。使用纵铺设与横铺设组合的方式使铺设机在一次工作行程中能够完成连续的矩形草方格或井字型草方格铺设需要，提高了草方格铺设效率。

可选的，横向下料组件的宽度等于两纵向铺设组件4的距离，此种状态下铺设出的草方格为矩形的草方格，满足仅需要铺设一行草方格的场景。另外可选两纵向铺设组件分别位于距离横向下料组件端部四分之一处，此种状态下铺设出的草方格为井字型结构，铺设时并行铺设两趟即可完成三个草方格的铺设，效率更高，适合整片沙土的铺设场景。

该实施例在应用的时候，首先将设备悬挂在拖拉机上，同时将拖拉机输出轴与传动器连接，然后将草料分别设在纵向下料组件3和横向下料组件5上，拖拉机下放机架控制草料埋深，并在拖拉机的拖曳下前进开始埋设。通过传动器的传动，纵向下料组件和横向下料组件开始下料，纵向铺设组件4连续将纵向铺设组件放下的草料压入沙土中，切断组件随着横向下料组件的下料将草料切断，横向压草组件以相同的频次将被切断的草料压入沙土中。

如图2所示，实施例2，在实施例1的基础上，传动器2包括减速器21，减速器21的输出轴通过锥齿轮副22与第一转轴23传动连接，第一转轴23通过第一带传动副24与纵向下料组件3传动连接。本实施例中，减速器21优选为二级减速器，以使将拖拉机输出轴的高转速转换成二级减速器输出轴的低转速，以满足设备工作需要。设置锥齿轮副能够将减速器输出轴的纵向转动输出转换成与其垂直的第一转轴的横向转动输出，第一带传动副的主带轮与第一输出轴同轴设置，并经过同步带传递至设在纵向下料组件上的从带轮上。

实施例3，在实施例2的基础上，纵向下料组件3包括转动设在机架1上部的前置草辊轴31，前置草辊轴31与第一带传动副24传动连接，前置草辊轴31上卷设有第一麦草帘32，前置草辊轴端部设有用于限制第一麦草帘轴向位移的挡盘。第一麦草帘为麦草等草料制成的帘子，为制作草方格的常规草料。机架1下固定设有第一下料槽33，第一麦草帘32、第一下料槽33、纵向铺设组件4配合设置。第一下料槽具有一定的角度，以起到对落下的第一麦草帘的导向作用，使其在下落过程中其中部与纵向铺设组件对应，方便压埋。本实施例中，机架两侧的两组纵向下料组件共用前置草辊轴，前置草辊轴中部与机架上的支撑件转动连接，第一带传动副的副带轮设在前置草辊轴上，能够带动前置草辊轴转动。

如图3所示，实施例4，在实施例3的基础上，纵向铺设组件4包括设在机架1下部的缓冲机构，冲机构下部连接有前叉架41，前叉架41上转动设有压草轮42，前叉架41上连接有与压草轮42配合设置的覆土器。

进一步，缓冲机构包括与机架1固定连接的连接块43，前叉架41滑动设在连接块43下部且两者之间设有缓冲弹簧44，缓冲弹簧在铺设时起到对压草轮的缓冲作用。所述覆土器包括固定在前叉架两侧的两个勾型臂45，勾型臂45端部连接有弧形板46，两个勾型臂45上的弧形板46对称设置；所述压草轮42为扁平轮体，扁平的轮体能够压着草料轻松破开沙土，从而将第一麦草帘压入沙土中。

该实施例在应用的时候，在进行纵向草方格设置时，随着设备前进，第一麦草帘下放，压草轮将第一麦草帘轧入沙土内10~20厘米，第一麦草帘露出地面10~20厘米，随着前进两个弧形板从两侧将沙土填埋在第一麦草帘处，以巩固草方格结构，即完成草方格纵向部分铺设。

如图4所示，实施例5，在实施例4的基础上，横向下料组件5包括转动设在机架1上的后置草辊轴51，后置草辊轴51上绕设有第二麦草帘52；机架1上平行转动设有第一送料辊53和第二送料辊54，第一送料辊53和第二送料辊54之间通过齿轮副55传动连接，第一送料辊53和第二送料辊54之间留有缝隙，第二麦草帘52穿过缝隙设置，利用第一送料辊53和第二送料辊54之间的同步转动，带动第二麦草帘下料。第一送料辊53通过第二带传动副56与传动器2或纵向下料组件3传动连接，目的是将拖拉机驱动轴的动力传动给第一送料辊进而带动其旋转进行下料。其中，第二带传动副的一个带轮设在第一送料辊上，另一个带轮设在传动器的第一转轴上或者纵向下料组件3的前置草棍轴上以满足传动需要，本实施例中优选另外一个带轮设在前置草辊轴上，两个带轮通过同步带连接。第二送料辊54通过第三带传动副57与压草装置6传动连接；机架1下部固定设有与第一送料辊53和第二送料辊54配合的第二下料槽58。

该实施例在应用的时候，在进行铺设时，随着拖拉机前进，第二带传动副带动第一送料辊转动同步带动第二送料辊转动，从而将第二麦草帘往下输送，仅第二下料槽的导向作用输送至切断组件处。

如图5所示，实施例6，在实施例5的基础上，横向压草装置6包括转动设在机架1上的筒体61，筒体61的中心轴与第三带传动副57相连接，筒体61上周向固定设有至少一个压板62，筒体61与切断组件7之间通过第四带传动副63传动连接。本实施例中共设置两个压板，即筒体转动一周，进行两次压草动作，同时切断组件同步工作两次，进行两次切断。压板62边缘设有破土结构，当压板、筒体长度较长时，单次压草所需要的力更大，设置破土结构便于压板利用破土结构将切断的第二麦草帘破开并压入沙土中。本实施例中，优选破土结构为波纹状的尖刃，尖刃与压板一体成型设计，尖锐的破土结构能够在即使压着第二麦草帘的情况下也能产生较大的压强，从而轻松破开沙土。

如图6、7所示，实施例7，在实施例6的基础上，切断组件7包括对称且竖向滑动设在机架1上的两个滑块71，两个滑块71之间连接有切断机构，滑块71与设在机架1上的曲柄连杆机构传动连接，曲柄连杆机构的动力输入轴与横向压草装置6或横向下料组件5传动连接。本实施例中与实施例6相对应，优选曲柄连杆机构的动力输入轴与横向压草装置6同步传动连接，即第四带传动副63的带轮设在动力输入轴上。

进一步，切断机构包括刀架72，刀架72与滑块71固定连接，刀架72下部固定设有固定板73，固定板73上设有至少两个U型固定座74，U型固定座74的开口处设有切断刀75。在铺设的时候，第二麦草帘穿过切断刀的下方，随着切断刀的下压将第二麦草帘压向地面，进而对齐切断。可选的，机架上设置与切断刀配合的固定刀，麦草帘穿过切断刀和固定刀之间，随着切断刀的下压与固定刀配合将第二麦草帘切断。

曲柄连杆机构包括与滑块71铰接的连杆76，连杆76与转动设在机架1上的从动非圆齿轮77传动连接，具体为从动非圆齿轮侧壁设有铰接轴，连杆与铰接轴铰接。机架1上设有与从动非圆齿轮77传动配合的主动非圆齿轮78，主动非圆齿轮78设在动力输入轴上、且动力输入轴与机架1转动连接。主动非圆齿轮78和从动非圆齿轮77共同组成非圆齿轮机构，非圆齿轮机构是一种用于变传动比传动的齿轮机构，根据齿廓啮合基本定律，一对作变传动比传动的齿轮，其节线不再是一个圆，而是非圆曲线。生产实际中常见的非圆齿轮的节线主要有椭圆形、卵形和螺旋线形等几种。最常见的为椭圆形节线，具有椭圆形节线的齿轮称为椭圆齿轮。本实施例中选用主动非圆齿轮78和从动非圆齿轮77均为椭圆齿轮，能够使切断刀组件的切断动作具有急回特性，能够实现在完成断草作业时进程速度快，复位时速度慢的动作需要，能够增加断草效率，提升断草效果，保证横向铺设间隔的一致性。

该实施例在应用的时候，在进行切断过程时，第四带传动副63同步带动动力输入轴转动，同时带动主动非圆齿轮78转动，同步带动从动非圆齿轮转动，从动非圆齿轮上的连杆带动滑块相对架体上下滑动，进而带动切断刀上下移动进行切断。

实施例8，在实施例7的基础上，草籽播撒装置8包括分布设置在机架1上的储水箱和料盒，储水箱底部设有放水导管，料盒底部设有放料口，放水导管与放料口对应设置。由于草籽直径较小，仅需要设置放料口，随着拖拉机前进时的震动即可将草籽震下撒在草方格处，同时打开放水导管，储水箱内的水自然流下，对应流洒在由放料口放下的草籽上，从而达到灌溉效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种悬挂式多功能草方格铺设机，包括机架（1），其特征在于：机架（1）前端固定设有传动器（2），机架（1）两侧设有与传动器（2）传动连接的两组纵向下料组件（3），机架（1）下部与纵向下料组件（3）对应设有纵向铺设组件（4），机架（1）上设有与传动器（2）或纵向下料组件（3）传动连接的横向下料组件（5），机架（1）后部设有与横向下料组件（5）传动连接的横向压草装置（6），横向压草装置（6）和横向下料组件（5）之间配合设有切断组件（7），切断组件（7）与横向压草装置（6）或横向下料组件（5）传动连接，机架（1）上设有与纵向铺设组件（4）对应的草籽播撒装置（8）。

2.根据权利要求1所述的悬挂式多功能草方格铺设机，其特征在于：所述传动器（2）包括减速器（21），减速器（21）的输出轴通过锥齿轮副（22）与第一转轴（23）传动连接，第一转轴（23）通过第一带传动副（24）与纵向下料组件（3）传动连接。

3.根据权利要求2所述的悬挂式多功能草方格铺设机，其特征在于：所述纵向下料组件（3）包括转动设在机架（1）上部的前置草辊轴（31），前置草辊轴（31）与第一带传动副（24）传动连接，前置草辊轴（31）上卷设有第一麦草帘（32），机架（1）下固定设有第一下料槽（33），第一麦草帘（32）、第一下料槽（33）、纵向铺设组件（4）配合设置。

4.根据权利要求3所述的悬挂式多功能草方格铺设机，其特征在于：所述纵向铺设组件（4）包括设在机架（1）下部的缓冲机构，缓冲机构下部连接有前叉架（41），前叉架（41）上转动设有压草轮（42），前叉架（41）上连接有与压草轮（42）配合设置的覆土器。

5.根据权利要求4所述的悬挂式多功能草方格铺设机，其特征在于：所述缓冲机构包括与机架（1）固定连接的连接块（43），前叉架（41）滑动设在连接块（43）下部且两者之间设有缓冲弹簧（44）；所述覆土器包括固定在前叉架两侧的两个勾型臂（45），勾型臂（45）端部连接有弧形板（46），两个勾型臂（45）上的弧形板（46）对称设置；所述压草轮（42）为扁平轮体。

6.根据权利要求1~5任一项所述的悬挂式多功能草方格铺设机，其特征在于：所述横向下料组件（5）包括转动设在机架（1）上的后置草辊轴（51），后置草辊轴（51）上绕设有第二麦草帘（52）；机架（1）上平行转动设有第一送料辊（53）和第二送料辊（54），第一送料辊（53）和第二送料辊（54）之间通过齿轮副（55）传动连接，第一送料辊（53）通过第二带传动副（56）与传动器（2）或纵向下料组件（3）传动连接，第二送料辊（54）通过第三带传动副（57）与压草装置（6）传动连接；机架（1）下部固定设有与第一送料辊（53）和第二送料辊（54）配合的第二下料槽（58）。

7.根据权利要求6所述的悬挂式多功能草方格铺设机，其特征在于：所述横向压草装置（6）包括转动设在机架（1）上的筒体（61），筒体（61）的中心轴与第三带传动副（57）相连接，筒体（61）上周向固定设有至少一个压板（62），筒体（61）与切断组件（7）之间通过第四带传动副（63）传动连接，压板（62）边缘设有破土结构。

8.根据权利要求1~5、7任一项所述的悬挂式多功能草方格铺设机，其特征在于：所述切断组件（7）包括对称且竖向滑动设在机架（1）上的两个滑块（71），两个滑块（71）之间连接有切断机构，滑块（71）与设在机架（1）上的曲柄连杆机构传动连接，曲柄连杆机构的动力输入轴与横向压草装置（6）或横向下料组件（5）传动连接。

9.根据权利要求8所述的悬挂式多功能草方格铺设机，其特征在于：所述切断机构包括刀架（72），刀架（72）与滑块（71）固定连接，刀架（72）下部固定设有固定板（73），固定板（73）上设有至少两个U型固定座（74），U型固定座（74）的开口处设有切断刀（75）；所述曲柄连杆机构包括与滑块（71）铰接的连杆（76），连杆（76）与转动设在机架（1）上的从动非圆齿轮（77）传动连接，机架（1）上设有与从动非圆齿轮（77）传动配合的主动非圆齿轮（78），主动非圆齿轮（78）设在动力输入轴上、且动力输入轴与机架（1）转动连接。

10.根据权利要求9所述的悬挂式多功能草方格铺设机，其特征在于：所述草籽播撒装置（8）包括分布设置在机架（1）上的储水箱和料盒，储水箱底部设有放水导管，料盒底部设有放料口，放水导管与放料口对应设置。

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