CN115211296A - 可自动播种的荒漠植被清除装置 - Google Patents

可自动播种的荒漠植被清除装置 Download PDF

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Abstract

本申请涉及可自动播种的荒漠植被清除装置，包括行走装置、升降装置、修剪装置及播种装置；行走装置包括整体框架及若干驱动轮，若干驱动轮分两组安装在框架的两侧，其连接设有第一电机；升降装置位于框架内，其包括升降台、驱动件及第二电机；驱动件安装在升降台上，第二电机的输出端连接驱动件；第二电机控制驱动件，以驱动升级台沿竖直方向移动；修剪装置位于框架前端，其包括剪切片及用于安装剪切片的安装台；剪切片连接设有第三电机，安装台与升降台通过铰接件转动连接；播种装置位于框架后端，与修剪装置相对设置，播种装置包括储料仓、落料管及分料件；落料管连通储料仓，其出料口朝向土壤设置；分料件位于落料管内，用于调节落料流量。

Description

可自动播种的荒漠植被清除装置
技术领域
本申请涉及荒漠植被修复的技术领域，尤其涉及可自动播种的荒漠植被清除装置。
背景技术
现今荒漠化已经成为人类十大生态问题之首，荒漠化直接或间接影响着人类的生存和生活，现有的主要用于治理沙漠化的方法是铺设植被，植被是保护地表土壤、净化空气的重要因素之一，植被覆盖率会对当地的生态环境产生比较重要的影响。
在无植被或者植被遭到破坏的荒漠上，如果不人工营造植被将其覆盖，其后果是容易造成水土流失或粉尘污染，同时有碍自然环境景观，所以一些荒漠需要进行人工修复植被。
目前，荒漠植被的人工修复首先需要先清除荒漠枯萎的植被，然后再播种草籽进行灌溉以形成新的植被，需要耗费大量的人力，而且效率比较低下，同时采用人工的方法是不适宜大面积进行清除及播种的。
若采用机械设备进行修复，市面上常见的除草修剪设备大多是不带播种功能的，还需要单独再使用播种设备进行播种，而无法实现一次同时进行除草修剪及播种的效果，荒漠修复一次需要多种设备，不仅操作麻烦，且设备运输也很不便。
发明内容
为了解决上述问题，本申请提供可自动播种的荒漠植被清除装置，可适用于各种需要修复的荒漠，实现多方位快速修剪，同时满足自动播种的需求。采用如下的技术方案：
可自动播种的荒漠植被清除装置，包括行走装置、升降装置、修剪装置及播种装置；
所述行走装置包括整体框架及若干驱动轮，若干所述驱动轮分两组安装在框架的两侧，其连接设有第一电机；
所述升降装置位于框架内，其包括升降台、驱动件及第二电机；
所述驱动件安装在升降台上，所述第二电机的输出端连接驱动件；
所述第二电机控制驱动件，以驱动升级台沿竖直方向移动；
所述修剪装置位于框架前端，其包括剪切片及用于安装剪切片的安装台；
所述剪切片连接设有第三电机，所述安装台与升降台通过铰接件转动连接；
所述播种装置位于框架后端，与所述修剪装置相对设置，所述播种装置包括储料仓、落料管及分料件；
所述落料管连通储料仓，其出料口朝向土壤设置；
所述分料件位于落料管内，用于调节落料流量。
可选的，所述装置还包括灌溉装置，其安装在升降台上，用于灌溉施肥；
所述灌溉装置包括电动增压泵及出水管，所述出水管朝向播种装置设置，其出水口朝向土壤设置。
可选的，所述驱动件包括若干第一传动杆、第二传动杆及齿条；
所述第一传动杆与第二传动杆分别固定在升降台上，二者通过齿轮啮合传动；
所述第一传动杆与所述第二电机输出端通过齿轮啮合传动；
所述齿条沿竖直方向固定在框架一侧，所述第二传动杆与所述齿条通过齿轮啮合传动。
可选的，所述升降台相对第一传动杆的一侧设有第三传动杆；
所述第三传动杆与第一传动杆之间连接设有链轮传动；
所述齿条为四组，分别两两一组相对设置在框架的两侧。
所述第三传动杆与第二传动杆的两端分别设有与齿条啮合的齿轮。
可选的，所述升降台分为上层及下层，所述驱动件及第二电机固定安装在下层，所述安装台铰接在上层；
所述框架的两侧在其两端沿竖直方向分别设有导轨，所述下层的的两侧在其两端分别固定有滑块；
所述滑块沿竖直方向活动套装在导轨上，以使得所述升降台的下层沿导轨竖直方向具有平移自由度。
可选的，所述铰接件包括第四电机及转轴，所述安装台为L型，其竖直向上的一边固定在转轴上；
所述第四电机通过齿轮啮合驱动转轴转动，以使得安装台沿周向翻转。
可选的，所述安装台的L型两边分别安装有剪切片；
位于所述安装台竖直设置的一边的剪切片沿剪切方向设置；
位于所述安装台水平设置的一边的剪切片朝向土壤设置。
可选的，所述分料件为绞龙叶片，其沿水平方向设置在落料管内；
所述分料件的一端延伸出落料管并连接设有第五电机。
可选的，所述储料仓的两侧分别连通设有落料管，其两侧的落料管内均设有分料件。
可选的，所述驱动轮为麦克纳姆轮。
综上所述，本申请包括以下有益效果：
1.本发明提供一种基于齿轮齿条传动的荒漠枯萎植被清除及播种装置，适用于各种需要修复的荒漠，本装置集修剪、升降、播种、灌溉一体，其由行走装置，升降装置，修剪装置，播种装置组成，可实现多方位，多角度，多高度快速修剪，自动播种草籽。
2.本装置工作时，通过行走装置中的麦克纳姆轮的运动，可实现整机全方位运动；升降装置采用齿轮齿条传动，可在任意位置点停，可适应不同作业高度；修剪装置采用平面式切割方式，可保证切割的平整性；播种装置采用重力作用，通过绞龙叶片螺旋输送，调节流量，达到均匀播种的效果，灌溉采用OBQ电动四联电动增压灌溉，非常方便高效。
3.本装置通过升降装置和修剪装置之间精确配合，实现了整机高效工作，通过设置播种装置，可以实现草籽精量播种，本装置采用机械结构构巧妙配合工作，安全可靠，制造成本低廉，工作效率高、实用性好、适用于广泛的工作环境。
附图说明
图1是本实施例的整体结构示意图；
图2是本实施例的整体结构侧视图；
图3是本实施例的行走装置示意图；
图4是本实施例的升降装置示意图；
图5是本实施例的升降装置的传动连接示意图；
图6是本实施例的修剪装置及灌溉装置安装示意图；
图7是本实施例的播种装置示意图及其局部剖视。
附图标记说明：1、行走装置；11、框架；12、驱动轮；13、第一电机；14、导轨；2、升降装置；21、升降台；22、第二电机；23、第一传动杆；24、第二传动杆；25、齿条；26、链轮传动组件；27、滑块；28、第三传动杆；3、修剪装置；31、安装台；32、剪切片；33、第三电机；34、第四电机；35、转轴；4、播种装置；41、储料仓；42、落料管；43、分料件；44、第五电机；5、灌溉装置；51、出水管；6、齿轮啮合组件。
具体实施方式
以下结合附图1－7对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开可自动播种的荒漠植被清除装置，该装置由行走装置1、升降装置2、修剪装置3及播种装置4组成，其可实现多方位、多角度的快速修剪，同时具备自动播种草籽的功能。
如图3，行走装置1为整体框架11，其框架11上安装有四个驱动轮12，位于框架11四端，驱动轮12连接有第一电机13，驱动轮12采用麦克纳姆轮，第一电机13为伺服电机，每个麦克纳姆轮设有独立驱动系统，分别连接独立的伺服电机，可根据麦克纳姆轮的功能特点，通过控制伺服电机的正反转驱动麦克纳姆轮进行前后转动，可实现整机框架11的全方位运动及转向运动。
行走装置1的电机根据驱动轮12的驱动扭矩可选用扭矩为0.35N m的电机，其电压为12V，转速为200r/min。
如图4，升降装置2位于框架11内，该装置由齿轮齿条25、链轮链条、升降台21等构成，配设有第二电机22作为动力源并通过驱动件驱动升降台21进行升降，第二电机22采用24V直流电机，升降台21采用平行四边形设计，驱动件由齿轮、齿条25、链轮、链条结合，升降装置2根据齿轮啮合传动和链轮传动具有传动平稳和传动效率高等优点和平行四边形在二维空间具有伸缩性的特点。
驱动件包括若干第一传动杆23及第二传动杆24，第一传动杆23与第二传动杆24均固定在升降台21的一侧上，二者之间通过齿轮啮合组件6进行传动连接，第一传动杆23与第二电机22之间也是通过齿轮啮合组件6进行传动连接的，以上所述的两组齿轮啮合组件6可为同组齿轮啮合传动，也可是单独两组齿轮啮合传动，本发明公开结构采用两组单独齿轮啮合传动。
齿轮传动不可避免地会有制造及装配误差，轮齿受载后还要产生弹性变形，对于直齿轮传动，轮齿在啮合过程中，不论是有双对齿啮合过渡到单对齿啮合，或是有单对吃啮合过渡到双对齿啮合的期间，由于啮合齿对的刚度变化，也要引起动载荷，为了减小载荷，本发明采用一对相互啮合的斜齿(或直齿)圆柱齿轮，或两对(或多对)齿同时工作时，来实现载荷应分配在这两对(或多对)齿上。
第二电机22输出轴上设置的为主动轮，第一传动杆23及第二传动杆24上均固定若干的从动轮，在框架11的一侧沿竖直方向向上固定有齿条25，第二传动杆24与齿条25之间通过齿轮齿条25传动连接，即第一传动杆23与第二传动杆24之间啮合的齿轮啮合组件6中固定在第二传动杆24上的从动轮与齿条25啮合传动。
升降台21进行升降时，通过第二电机22转动主动轮以驱动与其啮合的第一传动杆23的从动轮，从而带动第一传动杆23转动，第一转动杆通过与第二转动杆的齿轮啮合组件6带动第二转动杆同步转动，第二传动杆24转动驱动其与齿条25啮合的从动轮沿齿条25竖直方向进行移动，从而实现升降台21的升降，可根据工作情况要求齿条25的长度为1000mm及以上。
如图5，为了使升降的平稳及保证快速的进行升降，本发明采用在升降台21与第一传动杆23相对的一侧上设置第三传动杆28，其与第一传动杆23之间通过链轮传动组件26进行连接传动，第二电机22驱动第一传动杆23转动，第一传动杆23通过链轮、链条组成的链轮传动组件26驱动第三传动杆28转动，用于同步驱动升降台21的升降。
优选的，齿条25设置为四组，分别两两一组相对设置在框架11的两侧，第三传动杆28与第二传动杆24的两端分别设有与齿条25啮合的齿轮，可达到平稳且快速的进行升降，第一传动杆23与第二传动杆24之间采用两组的齿轮啮合组件6进行传动连接，即在第一传动杆23与第二传动杆24的两端分别设有相互啮合的齿轮，第二传动杆24与第一传动杆23啮合的齿轮同时用于啮合齿条25进行传动，优化传动设计，简化传动结构。
由于平行四边形的不稳定性使得在升降过程中升降台21会产生轻微的颤动，故实际过程中在框架11沿竖直方向加入导轨14，导轨14为四组两两相对设置，呈两排平行固定在框架11的侧边两端，用于保证了升降过程的稳定性。
升降台21分为上层台面及下层台面，上下两层之间通过四端的立柱进行固定支撑，其上层台面用于放置相关的装置，其下层台面用于安装驱动升降的驱动件及第二电机22，其下层台面的四端与导轨14配合设有滑块27，滑块27与下层台面固定安装，其活动套装在导轨14上，通过滑块27与导轨14的滑动配合，以使得升降台21的下层台面沿导轨14竖直方向具有平移自由度。
如图6，修剪装置3位于框架11的前端，其由第三电机33、转轴35、安装台31、齿轮啮合传动组件、剪切片32及第四电机34等组成，升降台21的上层台面在框架11前端的一边设有转轴35安装座，转轴35通过安装座转动安装在升降台21上层台面上，其与第三电机33的输出端通过齿轮啮合传动组件进行转动连接，构成了铰接件，安装台31通过铰接件铰接在升降台21的上层台面，其用于安装剪切片32。
为了保证切割及修剪的平整，其安装台31采用L型结构设置，其L型两边均安装有剪切片32，位于安装台31竖直设置的一边的剪切片32沿剪切方向设置，位于安装台31水平设置的一边的剪切片32朝向土壤设置，其剪切片32均单独连接有第三电机33，第三电机33采用伺服电机驱动剪切片32实现修剪功能，修剪装置3采用平面式切割方式，可保证切割的平整性，其L型安装台31上设置两个工位，并形成90°夹角，可适应于水平作业与空间作业。
位于安装台31竖直设置的一边固定在转轴35上，其第四电机34采用减速电机，第四电机34通过，齿轮啮合驱动转轴35转动，以使得安装台31沿周向翻转，通过设置修剪装置3的翻转及升降，可实现多方位、多角度、多高度的快速修剪，修剪装置3与升降装置2采用铰接式固定，可通过电机带动转轴35，实现工作后，复位于装置框架11内部，节约空间。
播种装置4固定在框架11的后端，其与修剪装置3相对设置，如图7，播种装置4包括储料仓41、落料管42及分料件43，储料仓41用于放置草籽种子，落料管42连通储料仓41并设置在储料仓41的两侧，其出料口朝向土壤设置，通过两个落料管42进行播种。
在两侧的落料管42内均设有分料件43，分料件43采用绞龙叶片，其沿水平方向设置在落料管42内，其两个落料管42内的绞龙叶片的一端沿两侧落料管42相对的方向延伸出落料管42，用于连接第五电机44进行驱动其转动，进行调节落料流量，实现精量播种。
第五电机44的输出端连接设有一蜗轮蜗杆传动组件，其蜗轮蜗杆传动组件的蜗轮连接第五电机44，其蜗杆两端分别固定连接两侧的绞龙叶片，第五电机44驱动蜗轮蜗杆传动组件以带动两侧的绞龙叶片同步旋转，草籽种子通过重力作用落入落料管42内，进入蛟龙叶片，通过叶片的螺旋结构进行螺旋运输，再从出料口落入至土壤上，可达到均匀播种的效果。
为了使草籽在荒漠土壤播种中得到充足的水分，本发明还设置了灌溉装置5用于灌溉施肥，其固定安装在升降台21的上层台面上，灌溉装置5包括电动增压泵及出水管51，出水管51朝向播种装置4设置，其出水口朝向土壤设置，电动增压泵采用OBQ电动四联电动增压灌溉，配合播种施肥装置联合使用，保证播种后具有较高成活率，减轻劳动工作量，非常方便高效。
本发明所提供的装置在工作时，通过行走装置1中的麦克纳姆轮的运动，可实现整机全方位运动；升降装置2采用齿轮齿条25传动，可在任意位置点停，可适应不同作业高度；修剪装置3采用平面式切割方式，可保证切割的平整性；播种装置4采用重力作用，通过螺旋输送，调节流量，达到均匀播种的效果，灌溉采用OBQ电动四联电动增压灌溉，非常方便高效。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.可自动播种的荒漠植被清除装置，其特征在于：包括行走装置、升降装置、修剪装置及播种装置；
所述行走装置包括整体框架及若干驱动轮，若干所述驱动轮分两组安装在框架的两侧，其连接设有第一电机；
所述升降装置位于框架内，其包括升降台、驱动件及第二电机；
所述驱动件安装在升降台上，所述第二电机的输出端连接驱动件；
所述第二电机控制驱动件，以驱动升级台沿竖直方向移动；
所述修剪装置位于框架前端，其包括剪切片及用于安装剪切片的安装台；
所述剪切片连接设有第三电机，所述安装台与升降台通过铰接件转动连接；
所述播种装置位于框架后端，与所述修剪装置相对设置，所述播种装置包括储料仓、落料管及分料件；
所述落料管连通储料仓，其出料口朝向土壤设置；
所述分料件位于落料管内，用于调节落料流量。
2.根据权利要求1所述的可自动播种的荒漠植被清除装置，其特征在于：所述装置还包括灌溉装置，其安装在升降台上，用于灌溉施肥；
所述灌溉装置包括电动增压泵及出水管，所述出水管朝向播种装置设置，其出水口朝向土壤设置。
3.根据权利要求1所述的可自动播种的荒漠植被清除装置，其特征在于：所述驱动件包括若干第一传动杆、第二传动杆及齿条；
所述第一传动杆与第二传动杆分别固定在升降台的一侧上，二者通过齿轮啮合传动；
所述第一传动杆与所述第二电机输出端通过齿轮啮合传动；
所述齿条沿竖直方向固定在框架一侧，所述第二传动杆与所述齿条通过齿轮啮合传动。
4.根据权利要求3所述的可自动播种的荒漠植被清除装置，其特征在于：所述升降台相对第一传动杆的一侧设有第三传动杆；
所述第三传动杆与第一传动杆之间连接设有链轮传动；
所述齿条为四组，分别两两一组相对设置在框架的两侧。
所述第三传动杆与第二传动杆的两端分别设有与齿条啮合的齿轮。
5.根据权利要求1所述的可自动播种的荒漠植被清除装置，其特征在于：所述升降台分为上层及下层，所述驱动件及第二电机固定安装在下层，所述安装台铰接在上层；
所述框架的两侧在其两端沿竖直方向分别设有导轨，所述下层的的两侧在其两端分别固定有滑块；
所述滑块沿竖直方向活动套装在导轨上，以使得所述升降台的下层沿导轨竖直方向具有平移自由度。
6.根据权利要求1所述的可自动播种的荒漠植被清除装置，其特征在于：所述铰接件包括第四电机及转轴，所述安装台为L型，其竖直向上的一边固定在转轴上；
所述第四电机通过齿轮啮合驱动转轴转动，以使得安装台沿周向翻转。
7.根据权利要求6所述的可自动播种的荒漠植被清除装置，其特征在于：所述安装台的L型两边分别安装有剪切片；
位于所述安装台竖直设置的一边的剪切片沿剪切方向设置；
位于所述安装台水平设置的一边的剪切片朝向土壤设置。
8.根据权利要求1所述的可自动播种的荒漠植被清除装置，其特征在于：所述分料件为绞龙叶片，其沿水平方向设置在落料管内；
所述分料件的一端延伸出落料管并连接设有第五电机。
9.根据权利要求8所述的可自动播种的荒漠植被清除装置，其特征在于：所述储料仓的两侧分别连通设有落料管，其两侧的落料管内均设有分料件。
10.根据权利要求1所述的可自动播种的荒漠植被清除装置，其特征在于：所述驱动轮为麦克纳姆轮。
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