CN115324023A - 一种固沙机用的草方格连续式纵向铺设装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种固沙机用的草方格连续式纵向铺设装置及方法，其装置包括放草机构、导向机构、铺设机构和切草机构，草帘的放草方向为倾斜向下的方向，放草机构、导向机构和铺设机构沿放草方向依次设置，切草机构设于导向机构下方，放草机构中设有并列的三个放草单元。其方法是当固沙机前进时，放草机构的第一侧放草单元和中间放草单元同步放出草帘，后由引导机构引导，由铺设机构插入沙地中并进行覆压沙，在行程末端由切草机构切断草帘；后固沙机掉头反向进入下一行程，该行程中由放草机构的第二侧放草单元和中间放草单元同步放出草帘；固沙机往复运行进行纵向铺设。本发明可有效提高固沙机的草方格纵向铺设效率和铺设质量。

Description

一种固沙机用的草方格连续式纵向铺设装置及方法

技术领域

本发明涉及防风固沙技术领域，特别涉及一种固沙机用的草方格连续式纵向铺设装置及方法。

背景技术

荒漠化作为全球性的环境问题持续困扰着人类社会的生存与发展，近年来，随着生态文明建设的不断深入，我国对防沙治沙的投入持续加大，对荒漠化防治科技创新提出更高的要求，传统的人工沙漠治理方式逐渐向机械化、智能化、集成化方向发展。机械化固沙的技术手段不仅能保证良好的治沙效果，还能提高治沙效率，实现机械装备防沙治沙，加速荒漠化治理的进程。机械化治沙更具科学性和高效性，对环境保护和生态建设有着重要作用，在未来荒漠治理中值得推广，着力提高固沙造林的机械化水平成为当下防沙治沙的迫切需要。

种植草方格是目前最有效的防风固沙的方法之一。草方格，顾名思义是利用废弃的麦草一束束呈方格状铺设在沙地上，再用铁锹轧进沙中，保留麦草高度的1/3或一半自然坚立在四边，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。相比于人工种植草方格，采用固沙机进行机械种植的效率与经济性更高。

纵向插草机构(也称纵向铺设机构或纵向铺设装置)是固沙机的重要组成部分之一，其与横向插草机构相结合组成固沙机的核心机构，在固沙机连续前进的过程中，两者同时运行进行横向插草和纵向插草，从而形成草方格的“围栏”式铺设，但与横向插草机构间歇式铺设方式不同的是，纵向插草机构要求连续式铺设。然而，在现有的固沙机中，其纵向插草机构往往仅能跟随固沙机的往复直线运动逐行进行插草，其铺设效率低，且对已铺设好的横向草沙障的碾压率高，最终不仅影响铺设效率，还影响了铺设质量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种固沙机用的草方格连续式纵向铺设装置，该装置可有效提高固沙机的草方格纵向铺设效率和铺设质量。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述装置实现的草方格连续式纵向铺设方法。

本发明的技术方案为：一种固沙机用的草方格连续式纵向铺设装置，包括放草机构、导向机构、铺设机构和切草机构，草帘的放草方向为倾斜向下的方向，放草机构、导向机构和铺设机构沿放草方向依次设置，切草机构设于导向机构下方；其中，放草机构中设有并列的三个放草单元，相应的，导向机构中设有并列的三个导向单元，铺设机构中设有并列的三个铺设单元，切草机构中也设有并列的三个切草单元。其中，草帘呈卷状(也称草卷)设于放草机构上，每个放草单元中独立设置一个草卷，三个放草单元之间通过联动机构，使得其中一侧的放草单元以及中间放草单元同步动作，而另一侧的放草单元保持静止；导向机构主要为放草机构放出的草帘起到导向作用，将草帘引导至铺设机构下方对应的沙地上；在固沙机前进的过程中，铺设机构连续将草帘插入沙地中，并同步进行覆压沙。

所述放草机构包括第一侧放草单元、中间放草单元、第二侧放草单元和驱动单元；

驱动单元包括第一驱动电机、驱动轴、动力传动组件、第一侧驱动轮、第二侧驱动轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第三锥齿轮，第一驱动电机的动力输出端通过动力传动组件与驱动轴连接，驱动轴上设有第一侧驱动轮、第二侧驱动轮、第一锥齿轮和第二锥齿轮，且第一侧驱动轮、第二侧驱动轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮与驱动轴的连接处分别设有单向轴承，第一锥齿轮、第二锥齿轮和第三锥齿轮三者依次啮合连接；第一侧放草单元与第一侧驱动轮连接，中间放草单元与第三锥齿轮连接，第二侧放草单元与第二侧驱动轮连接。

所述放草机构中，第一侧驱动轮为驱动直齿轮，第二侧驱动轮为驱动链轮，第三锥齿轮作为中间放草单元的驱动轮；

第一侧放草单元包括第一侧放卷轴和传动齿轮组，第一侧放卷轴通过传动齿轮组与第一侧驱动轮连接；

中间放草单元包括中间放卷轴、端部锥齿轮组和中间连接轴，端部锥齿轮组的一端连接于中间放卷轴的端部，端部锥齿轮组的另一端通过中间连接轴与第三锥齿轮连接；

第二侧放草单元包括第二侧放卷轴和传动链组件，第二侧放卷轴通过传动链组件与第二侧驱动轮连接。

所述驱动单元中，第一侧驱动轮处的单向轴承与第二锥齿轮处的单向轴承同向，第二侧驱动轮处的单向轴承与第一锥齿轮处的单向轴承同向，第一锥齿轮处的单向轴承与第二锥齿轮处的单向轴承反向。

上述放草机构中，通过在驱动单元中设置多个单向轴承，使得在第一驱动电机进行正向转动和反向转动时，第一侧放草单元、中间放草单元形成一组同步运行的放草单元，第二侧放草单元、中间放草单元形成另一组同步运行的放草单元，分别适应固沙机正向前进、反向前进的反复运动，两个单元同时放草，进而插草，可有效提高铺设效率。具体过程如下：

当固沙机正向前进时，第一驱动电机正向转动，通过驱动轴带动第一侧驱动轮和第二锥齿轮同步运动，此时第一锥齿轮和第二侧驱动轮在其相应单向轴承的作用下保持静止，第一侧驱动轮带动第一侧放草单元放出草帘，同时，第二锥齿轮也通过第三锥齿轮带动中间放草单元放出草帘，两者同步放出草帘；当固沙机反向前进时，第一驱动电机反向转动，通过驱动轴带动第二侧驱动轮和第一锥齿轮同步运动，此时第二锥齿轮和第一侧驱动轮在其相应单向轴承的作用下保持静止，第二侧驱动轮带动第二侧放草单元放出草帘，同时，第一锥齿轮也通过第三锥齿轮带动中间放草单元放出草帘，两者同步放出草帘。

所述导向机构包括第二驱动电机、驱动端齿轮组、导向轴和导向轮，第二驱动电机的动力输出端通过驱动端齿轮组与导向轴的一端连接，导向轴上分布有若干导向轮；

导向轴上的各导向轮中，对应位于第一侧放草单元斜下方的导向轮组成第一侧导向单元，对应位于中间放草单元斜下方的导向轮组成中间导向单元，对应位于第二侧放草单元斜下方的导向轮组成第二侧导向单元。

当放草机构运行时，上述导向机构中，第二驱动电机启动，通过驱动端齿轮组驱动导向轴进行转动，从而带动导向轮进行同步转动，该过程中，各个导向单元中的导向轮全部同步运动，对应没有草帘放出的导向单元中，导向轮空转即可。但要求导向轮的最外围线速度需要大于放草机构的放草速度，才能有效利用导向轮与草帘之间相对运动产生的摩擦力，推动草帘向设定位置及方向移动。

所述铺设机构包括铺设气缸、铺设轮、第一连杆组件、覆压气缸、覆压臂、第二连杆组件和铺设支架；铺设轮通过第一连杆组件安装于铺设支架上，铺设气缸与第一连杆组件连接，铺设气缸通过第一连杆组件带动铺设轮相对于沙地进行升降；覆压臂通过第二连杆组件安装于铺设支架上，覆压气缸与覆压臂连接，覆压气缸驱动覆压臂相对于沙地进行升降；覆压臂位于铺设轮外侧。

所述铺设机构中，覆压臂包括第一侧臂、第二侧臂和中部连接臂，第一侧臂和第二侧臂相平行竖直设置，中部连接臂的两端连接于第一侧臂和第二侧臂之间，覆压气缸设于中部连接臂上；沿铺设轮的前进方向，第一侧臂和第二侧臂分别位于铺设轮的两侧。

所述铺设机构中，对应位于第一侧放草单元斜下方的铺设气缸、第一连杆组件和铺设轮组成第一侧铺设单元，对应位于中间放草单元斜下方的铺设气缸、第一连杆组件和铺设轮组成中间铺设单元，对应位于第二侧放草单元斜下方的铺设气缸、第一连杆组件和铺设轮组成第二侧铺设单元；

对应位于第一侧铺设单元外侧的覆压臂、覆压气缸和第二连杆组件组成第一侧覆压单元，对应位于中间铺设单元外侧的覆压臂、覆压气缸和第二连杆组件组成中间覆压单元，对应位于第二侧铺设单元外侧的覆压臂、覆压气缸和第二连杆组件组成第二侧覆压单元。

上述铺设机构中，三个铺设单元(包括上述第一侧铺设单元、中间铺设单元、第二侧铺设单元)和三个覆压单元(包括上述第一侧覆压单元、中间覆压单元、第二侧覆压单元)分别与三个放草单元一一对应，在草帘铺设过程中，铺设单元和覆压单元同步运行，铺设单元中，通过外接的气泵驱动铺设气缸运行，利用第一连杆组件推动铺设轮下降至最低位置，在铺设轮下降的过程中，来自地面的竖直向上的反作用力由铺设气缸的推力克服，到最低点时，气缸轴顶住铺设轮实现竖直方向上的自锁，铺设机构外侧的支架限制铺设轮向后运动，实现水平方向上的自锁，即该位置为铺设轮的死点位置，从而使铺设轮能跟随固沙机的前进稳定地插种草帘；与此同时，外接的气泵也驱动铺设气缸运行，利用第二连杆组件的作用，铺设气缸推动覆压臂下降到最低位置，在最低点处时，气缸轴顶住覆压臂实现竖直方向上的自锁，通过四连杆结构(即第二连杆组件)，使覆压臂随固沙机行走时，能保持水平稳定，即该位置也是覆压机构的死点位置，同时利用覆压气缸推动覆压臂，还能减弱覆压臂在工作过程中所受到的刚性冲击。

所述切草机构包括相配合的压草组件和切割组件；

压草组件包括压草舵机、压草齿轮、压草齿条、压草架、压草板和导向轴，压草舵机的动力输出端与压草齿轮连接，压草齿轮与压草齿条啮合连接，压草架与压草齿条固定连接，压草板通过第一连接杆安装于压草架上，第一连接杆上套设有弹簧，压草架的两侧分别设有导向轴；

切割组件包括切割舵机、切割齿轮、切割齿条、切刀和第二连接杆，切割舵机的动力输出端与切割齿轮连接，切割齿轮与切割齿条啮合连接，切刀通过第二连接杆与切割齿条固定连接；

压草板包括相平行设置且同步运动的上压板和下压板，切刀设于上压板和下压板之间。

上述切草机构中，在固沙机工作的过程中，草帘从导向机构出来之后，从切草机构中穿过，此时切草机构处于初始位置。当固沙机工作到铺设尽头时，压草舵机先启动，通过对应的传动轴带动压草齿轮转动，进而驱使压草齿条进行直线运动，压草齿条带动压草架沿导向轴进行运动，使压草架上的压草板伸出，将草帘压住于其外侧的支架内壁上，此后压草板将静止不动，压草架继续向前移动一定的距离，此时第一连接杆上套设的弹簧被压缩，弹簧压缩产生的弹力等于草帘所受到的压力；接着启动切割舵机，通过对应的传动轴带动切割齿轮转动，进而驱使切割齿条进行直线运动，使第二连接杆带动切刀伸出，切断草帘；完成后，切割舵机、压草舵机分别反向转动，使各机构回复至初始位置，等待下一次切草。

本发明通过上述连续式纵向铺设装置实现一种固沙机用的草方格连续式纵向铺设方法，包括以下步骤：

(1)当固沙机沿着正向前进时，放草机构中的第一侧放草单元和中间放草单元同步放出草帘；放出的草帘对应由导向机构引导至沙地上；再由铺设机构中插入沙地中，并同步进行覆压沙；

(2)当固沙机沿着正向前进至行程末端时，启动切草机构将相应的两个草帘切断；铺设机构继续将已切断的草帘插入沙地中，并同步进行覆压沙；

(3)固沙机掉头沿反向前进，放草机构中的第二侧放草单元和中间放草单元同步放出草帘；放出的草帘对应由导向机构引导至沙地上；再由铺设机构插入沙地中，并同步进行覆压沙；

(4)当固沙机沿着反向前进至行程末端时，启动切草机构将相应的两个草帘切断；铺设机构继续将已切断的草帘插入沙地中，并同步进行覆压沙；

(5)固沙机掉头，重复步骤(1)至(4)进行连续式的草方格纵向铺设。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本固沙机用的草方格连续式纵向铺设装置及方法通过设置多组交替使用的放草单元、铺设单元等机构，实现了在固沙机往复行进的过程中，不间断地进行草方格的铺设，从而有效提高固沙机的草方格铺设效率和铺设质量。

本固沙机用的草方格连续式纵向铺设装置中，放草机构中通过单向轴承、锥齿轮、直齿轮、链轮等部件的使用，形成一种巧妙的动力传动装置，因此只需要采用单个驱动电机来作为动力源，通过控制其正反转运动即可实现多组不同放草单元之间的使用切换，可较大程度简化设备结构，减少大量动力组件的使用，降低固沙机整机的重量和制造成本。

本固沙机用的草方格连续式纵向铺设装置中，铺设机构在纵向铺设草帘的过程中，还能同步进行覆压沙，进一步提高铺设质量。

本固沙机用的草方格连续式纵向铺设装置中，通过切草机构的设置，可实现在固沙机行进至铺设尽头(或行程末端)时，及时自动切断草帘，以便固沙机及时掉头进入下一个铺设行程，可减少人工干预，较大程度提高铺设效率。

附图说明

图1为本草方格连续式纵向铺设装置的结构示意图。

图2为放草机构的结构示意图。

图3为放草机构的动力传动原理示意图

图4为导向机构的结构示意图。

图5为放草机构放出草帘至导向机构处的原理示意图。

图6为铺设机构的结构示意图。

图7为铺设机构另一角度的结构示意图。

图8为切草机构的结构示意图。

图9为切草机构的俯视图。

图10为切草机构的侧视图。

图11为本草方格连续式纵向铺设装置使用时的铺设原理示意图。

上述各图中，各附图标记所示部件如下：

1为纵向草帘，2为横向草帘，3为草卷；

4为放草机构，4-1为第一驱动电机，4-2为驱动轴，4-3为动力传动组件，4-4为第一侧驱动轮，4-5为第二侧驱动轮，4-6为第一锥齿轮，4-7为第二锥齿轮，4-8为第三锥齿轮，4-9为单向轴承，4-10为第一侧放卷轴，4-11为传动齿轮组，4-12为中间放卷轴，4-13为端部锥齿轮组，4-14为中间连接轴，4-15为第二侧放卷轴，4-16为传动链组件；

5为导向机构，5-1为第二驱动电机，5-2为驱动端齿轮组，5-3为导向轴，5-4为导向轮；

6为铺设机构，6-1为铺设气缸，6-2为铺设轮，6-3为第一连杆组件，6-4为覆压气缸，6-5为覆压臂，6-6为第二连杆组件，6-7为铺设支架，6-8为第一侧臂，6-9为第二侧臂，6-10为中部连接臂；

7为切草机构，7-1为压草舵机，7-2为压草齿轮，7-3为压草齿条，7-4为压草架，7-5为压草板，7-6为导向轴，7-7为切割舵机，7-8为切割齿轮，7-9为切割齿条，7-10为切刀，7-11为第二连接杆，7-12为上压板，7-13为下压板，7-14为机架。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

本实施例提供一种固沙机用的草方格连续式纵向铺设装置及方法，该纵向铺设装置可与现有的横向铺设装置在同一固沙机中同步运行使用，其草方格的铺设方向如图11所示，整体呈现围栏式的铺设方式，图中箭头方向为固沙机的行进方向，纵向草帘1沿固沙机的行进方向呈连续式铺设，横向草帘2沿固沙机行进方向的垂直方向呈间歇式铺设。

如图1所示，本实施例的草方格连续式纵向铺设装置包括放草机构4、导向机构5、铺设机构6和切草机构7，草帘的放草方向为倾斜向下的方向，放草机构、导向机构和铺设机构沿放草方向依次设置，切草机构设于导向机构下方；其中，放草机构中设有并列的三个放草单元，相应的，导向机构中设有并列的三个导向单元，铺设机构中设有并列的三个铺设单元，切草机构中也设有并列的三个切草单元。其中，草帘呈卷状(也称草卷)设于放草机构上，每个放草单元中独立设置一个草卷，三个放草单元之间通过联动机构，使得其中一侧的放草单元以及中间放草单元同步动作，而另一侧的放草单元保持静止；导向机构主要为放草机构放出的草帘起到导向作用，将草帘引导至铺设机构下方对应的沙地上；在固沙机前进的过程中，铺设机构连续将草帘插入沙地中，并同步进行覆压沙。各组成机构的具体结构如下：

如图2所示，放草机构包括第一侧放草单元、中间放草单元、第二侧放草单元和驱动单元。驱动单元包括第一驱动电机4-1、驱动轴4-2、动力传动组件4-3(图中未完整示出，未示出传动链)、第一侧驱动轮4-4、第二侧驱动轮4-5、第一锥齿轮4-6、第二锥齿轮4-7和第三锥齿轮4-8，第一驱动电机的动力输出端通过动力传动组件与驱动轴连接，驱动轴上设有第一侧驱动轮、第二侧驱动轮、第一锥齿轮和第二锥齿轮，且第一侧驱动轮、第二侧驱动轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮与驱动轴的连接处分别设有单向轴承4-9，第一锥齿轮、第二锥齿轮和第三锥齿轮三者依次啮合连接；第一侧放草单元与第一侧驱动轮连接，中间放草单元与第三锥齿轮连接，第二侧放草单元与第二侧驱动轮连接。其中，第一侧驱动轮为驱动直齿轮，第二侧驱动轮为驱动链轮，第三锥齿轮作为中间放草单元的驱动轮；第一侧放草单元包括第一侧放卷轴4-10和传动齿轮组4-11，第一侧放卷轴通过传动齿轮组与第一侧驱动轮连接；中间放草单元包括中间放卷轴4-12、端部锥齿轮组4-13和中间连接轴4-14，端部锥齿轮组的一端连接于中间放卷轴的端部，端部锥齿轮组的另一端通过中间连接轴与第三锥齿轮连接；第二侧放草单元包括第二侧放卷轴4-15和传动链组件4-16(图中未完整示出，未示出传动链)，第二侧放卷轴通过传动链组件与第二侧驱动轮连接。如图3所示，驱动单元中，第一侧驱动轮处的单向轴承与第二锥齿轮处的单向轴承同向，第二侧驱动轮处的单向轴承与第一锥齿轮处的单向轴承同向，第一锥齿轮处的单向轴承与第二锥齿轮处的单向轴承反向。

上述放草机构中，通过在驱动单元中设置多个单向轴承，使得在第一驱动电机进行正向转动和反向转动时，第一侧放草单元、中间放草单元形成一组同步运行的放草单元，第二侧放草单元、中间放草单元形成另一组同步运行的放草单元，分别适应固沙机正向前进、反向前进的反复运动，两个单元同时放草，进而插草，可有效提高铺设效率。具体过程如下：当固沙机正向前进时，第一驱动电机正向转动，通过驱动轴带动第一侧驱动轮和第二锥齿轮同步运动，此时第一锥齿轮和第二侧驱动轮在其相应单向轴承的作用下保持静止，第一侧驱动轮带动第一侧放草单元放出草帘，同时，第二锥齿轮也通过第三锥齿轮带动中间放草单元放出草帘，两者同步放出草帘；当固沙机反向前进时，第一驱动电机反向转动，通过驱动轴带动第二侧驱动轮和第一锥齿轮同步运动，此时第二锥齿轮和第一侧驱动轮在其相应单向轴承的作用下保持静止，第二侧驱动轮带动第二侧放草单元放出草帘，同时，第一锥齿轮也通过第三锥齿轮带动中间放草单元放出草帘，两者同步放出草帘。

如图4所示，导向机构包括第二驱动电机5-1、驱动端齿轮组5-2、导向轴5-3和导向轮5-4，第二驱动电机的动力输出端通过驱动端齿轮组与导向轴的一端连接，导向轴上分布有若干导向轮。导向轴上的各导向轮中，对应位于第一侧放草单元斜下方的导向轮组成第一侧导向单元，对应位于中间放草单元斜下方的导向轮组成中间导向单元，对应位于第二侧放草单元斜下方的导向轮组成第二侧导向单元。

当放草机构运行时，如图5所示，上述导向机构中，第二驱动电机启动，通过驱动端齿轮组驱动导向轴进行转动，从而带动导向轮进行同步转动，该过程中，各个导向单元中的导向轮全部同步运动，对应没有草帘放出的导向单元中，导向轮空转即可。但要求导向轮的最外围线速度需要大于放草机构的放草速度，才能有效利用导向轮与草帘之间相对运动产生的摩擦力，推动草帘向设定位置及方向移动。

如图6或图7所示，铺设机构包括铺设气缸6-1、铺设轮6-2、第一连杆组件6-3、覆压气缸6-4、覆压臂6-5、第二连杆组件6-6和铺设支架6-7；铺设轮通过第一连杆组件安装于铺设支架上，铺设气缸与第一连杆组件连接，铺设气缸通过第一连杆组件带动铺设轮相对于沙地进行升降；覆压臂通过第二连杆组件安装于铺设支架上，覆压气缸与覆压臂连接，覆压气缸驱动覆压臂相对于沙地进行升降；覆压臂位于铺设轮外侧。其中，如图7所示，覆压臂包括第一侧臂6-8、第二侧臂6-9和中部连接臂6-10，第一侧臂和第二侧臂相平行竖直设置，中部连接臂的两端连接于第一侧臂和第二侧臂之间，覆压气缸设于中部连接臂上；沿铺设轮的前进方向，第一侧臂和第二侧臂分别位于铺设轮的两侧。上述铺设机构中，对应位于第一侧放草单元斜下方的铺设气缸、第一连杆组件和铺设轮组成第一侧铺设单元，对应位于中间放草单元斜下方的铺设气缸、第一连杆组件和铺设轮组成中间铺设单元，对应位于第二侧放草单元斜下方的铺设气缸、第一连杆组件和铺设轮组成第二侧铺设单元；对应位于第一侧铺设单元外侧的覆压臂、覆压气缸和第二连杆组件组成第一侧覆压单元，对应位于中间铺设单元外侧的覆压臂、覆压气缸和第二连杆组件组成中间覆压单元，对应位于第二侧铺设单元外侧的覆压臂、覆压气缸和第二连杆组件组成第二侧覆压单元。

上述铺设机构中，三个铺设单元(包括上述第一侧铺设单元、中间铺设单元、第二侧铺设单元)和三个覆压单元(包括上述第一侧覆压单元、中间覆压单元、第二侧覆压单元)分别与三个放草单元一一对应，在草帘铺设过程中，铺设单元和覆压单元同步运行，铺设单元中，通过外接的气泵驱动铺设气缸运行，利用第一连杆组件推动铺设轮下降至最低位置，在铺设轮下降的过程中，来自地面的竖直向上的反作用力由铺设气缸的推力克服，到最低点时，气缸轴顶住铺设轮实现竖直方向上的自锁，铺设机构外侧的支架限制铺设轮向后运动，实现水平方向上的自锁，即该位置为铺设轮的死点位置，从而使铺设轮能跟随固沙机的前进稳定地插种草帘；与此同时，外接的气泵也驱动铺设气缸运行，利用第二连杆组件的作用，铺设气缸推动覆压臂下降到最低位置，在最低点处时，气缸轴顶住覆压臂实现竖直方向上的自锁，通过四连杆结构(即第二连杆组件)，使覆压臂随固沙机行走时，能保持水平稳定，即该位置也是覆压机构的死点位置，同时利用覆压气缸推动覆压臂，还能减弱覆压臂在工作过程中所受到的刚性冲击。

如图8或图9所示，切草机构包括相配合的压草组件和切割组件。其中，压草组件包括压草舵机7-1、压草齿轮7-2、压草齿条7-3、压草架7-4、压草板7-5和导向轴7-6，压草舵机的动力输出端与压草齿轮连接，压草齿轮与压草齿条啮合连接，压草架与压草齿条固定连接，压草板通过第一连接杆安装于压草架上，第一连接杆上套设有弹簧(图中未示出)，压草架的两侧分别设有导向轴；切割组件包括切割舵机7-7、切割齿轮7-8、切割齿条7-9、切刀7-10和第二连接杆7-11，切割舵机的动力输出端与切割齿轮连接，切割齿轮与切割齿条啮合连接，切刀通过第二连接杆与切割齿条固定连接；如图10所示，压草板包括相平行设置且同步运动的上压板7-12和下压板7-13，切刀设于上压板和下压板之间。

上述切草机构中，在固沙机工作的过程中，草帘从导向机构出来之后，从切草机构中穿过，此时切草机构处于初始位置。当固沙机工作到铺设尽头时，压草舵机先启动，通过对应的传动轴带动压草齿轮转动，进而驱使压草齿条进行直线运动，压草齿条带动压草架沿导向轴进行运动，使压草架上的压草板伸出，将草帘压住于其外侧的机架7-14内壁上，此后压草板将静止不动，压草架继续向前移动一定的距离，此时第一连接杆上套设的弹簧被压缩，弹簧压缩产生的弹力等于草帘所受到的压力；接着启动切割舵机，通过对应的传动轴带动切割齿轮转动，进而驱使切割齿条进行直线运动，使第二连接杆带动切刀伸出，切断草帘；完成后，切割舵机、压草舵机分别反向转动，使各机构回复至初始位置，等待下一次切草。

本实施例通过上述连续式纵向铺设装置可实现一种固沙机用的草方格连续式纵向铺设方法，如图11所示，包括以下步骤：

(1)当固沙机沿着正向前进时，放草机构中的第一侧放草单元和中间放草单元同步放出草帘；放出的草帘对应由导向机构引导至沙地上；再由铺设机构中插入沙地中，并同步进行覆压沙；

(2)当固沙机沿着正向前进至行程末端时，启动切草机构将相应的两个草帘切断；铺设机构继续将已切断的草帘插入沙地中，并同步进行覆压沙；

(3)固沙机掉头沿反向前进，放草机构中的第二侧放草单元和中间放草单元同步放出草帘；放出的草帘对应由导向机构引导至沙地上；再由铺设机构插入沙地中，并同步进行覆压沙；

(4)当固沙机沿着反向前进至行程末端时，启动切草机构将相应的两个草帘切断；铺设机构继续将已切断的草帘插入沙地中，并同步进行覆压沙；

(5)固沙机掉头，重复步骤(1)至(4)进行连续式的草方格纵向铺设。

如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种固沙机用的草方格连续式纵向铺设装置，其特征在于，包括放草机构、导向机构、铺设机构和切草机构，草帘的放草方向为倾斜向下的方向，放草机构、导向机构和铺设机构沿放草方向依次设置，切草机构设于导向机构下方；其中，放草机构中设有并列的三个放草单元，相应的，导向机构中设有并列的三个导向单元，铺设机构中设有并列的三个铺设单元，切草机构中也设有并列的三个切草单元。

2.根据权利要求1所述一种固沙机用的草方格连续式纵向铺设装置，其特征在于，所述放草机构包括第一侧放草单元、中间放草单元、第二侧放草单元和驱动单元；

驱动单元包括第一驱动电机、驱动轴、动力传动组件、第一侧驱动轮、第二侧驱动轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第三锥齿轮，第一驱动电机的动力输出端通过动力传动组件与驱动轴连接，驱动轴上设有第一侧驱动轮、第二侧驱动轮、第一锥齿轮和第二锥齿轮，且第一侧驱动轮、第二侧驱动轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮与驱动轴的连接处分别设有单向轴承，第一锥齿轮、第二锥齿轮和第三锥齿轮三者依次啮合连接；第一侧放草单元与第一侧驱动轮连接，中间放草单元与第三锥齿轮连接，第二侧放草单元与第二侧驱动轮连接。

3.根据权利要求2所述一种固沙机用的草方格连续式纵向铺设装置，其特征在于，所述放草机构中，第一侧驱动轮为驱动直齿轮，第二侧驱动轮为驱动链轮，第三锥齿轮作为中间放草单元的驱动轮；

第一侧放草单元包括第一侧放卷轴和传动齿轮组，第一侧放卷轴通过传动齿轮组与第一侧驱动轮连接；

中间放草单元包括中间放卷轴、端部锥齿轮组和中间连接轴，端部锥齿轮组的一端连接于中间放卷轴的端部，端部锥齿轮组的另一端通过中间连接轴与第三锥齿轮连接；

第二侧放草单元包括第二侧放卷轴和传动链组件，第二侧放卷轴通过传动链组件与第二侧驱动轮连接。

4.根据权利要求2所述一种固沙机用的草方格连续式纵向铺设装置，其特征在于，所述驱动单元中，第一侧驱动轮处的单向轴承与第二锥齿轮处的单向轴承同向，第二侧驱动轮处的单向轴承与第一锥齿轮处的单向轴承同向，第一锥齿轮处的单向轴承与第二锥齿轮处的单向轴承反向。

5.根据权利要求2所述一种固沙机用的草方格连续式纵向铺设装置，其特征在于，所述导向机构包括第二驱动电机、驱动端齿轮组、导向轴和导向轮，第二驱动电机的动力输出端通过驱动端齿轮组与导向轴的一端连接，导向轴上分布有若干导向轮；

导向轴上的各导向轮中，对应位于第一侧放草单元斜下方的导向轮组成第一侧导向单元，对应位于中间放草单元斜下方的导向轮组成中间导向单元，对应位于第二侧放草单元斜下方的导向轮组成第二侧导向单元。

6.根据权利要求1所述一种固沙机用的草方格连续式纵向铺设装置，其特征在于，所述铺设机构包括铺设气缸、铺设轮、第一连杆组件、覆压气缸、覆压臂、第二连杆组件和铺设支架；铺设轮通过第一连杆组件安装于铺设支架上，铺设气缸与第一连杆组件连接，铺设气缸通过第一连杆组件带动铺设轮相对于沙地进行升降；覆压臂通过第二连杆组件安装于铺设支架上，覆压气缸与覆压臂连接，覆压气缸驱动覆压臂相对于沙地进行升降；覆压臂位于铺设轮外侧。

7.根据权利要求6所述一种固沙机用的草方格连续式纵向铺设装置，其特征在于，所述铺设机构中，覆压臂包括第一侧臂、第二侧臂和中部连接臂，第一侧臂和第二侧臂相平行竖直设置，中部连接臂的两端连接于第一侧臂和第二侧臂之间，覆压气缸设于中部连接臂上；沿铺设轮的前进方向，第一侧臂和第二侧臂分别位于铺设轮的两侧。

8.根据权利要求6所述一种固沙机用的草方格连续式纵向铺设装置，其特征在于，所述铺设机构中，对应位于第一侧放草单元斜下方的铺设气缸、第一连杆组件和铺设轮组成第一侧铺设单元，对应位于中间放草单元斜下方的铺设气缸、第一连杆组件和铺设轮组成中间铺设单元，对应位于第二侧放草单元斜下方的铺设气缸、第一连杆组件和铺设轮组成第二侧铺设单元；

对应位于第一侧铺设单元外侧的覆压臂、覆压气缸和第二连杆组件组成第一侧覆压单元，对应位于中间铺设单元外侧的覆压臂、覆压气缸和第二连杆组件组成中间覆压单元，对应位于第二侧铺设单元外侧的覆压臂、覆压气缸和第二连杆组件组成第二侧覆压单元。

9.根据权利要求1所述一种固沙机用的草方格连续式纵向铺设装置，其特征在于，所述切草机构包括相配合的压草组件和切割组件；

压草组件包括压草舵机、压草齿轮、压草齿条、压草架、压草板和导向轴，压草舵机的动力输出端与压草齿轮连接，压草齿轮与压草齿条啮合连接，压草架与压草齿条固定连接，压草板通过第一连接杆安装于压草架上，第一连接杆上套设有弹簧，压草架的两侧分别设有导向轴；

切割组件包括切割舵机、切割齿轮、切割齿条、切刀和第二连接杆，切割舵机的动力输出端与切割齿轮连接，切割齿轮与切割齿条啮合连接，切刀通过第二连接杆与切割齿条固定连接；

压草板包括相平行设置且同步运动的上压板和下压板，切刀设于上压板和下压板之间。

10.一种固沙机用的草方格连续式纵向铺设方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)当固沙机沿着正向前进时，放草机构中的第一侧放草单元和中间放草单元同步放出草帘；放出的草帘对应由导向机构引导至沙地上；再由铺设机构中插入沙地中，并同步进行覆压沙；

(2)当固沙机沿着正向前进至行程末端时，启动切草机构将相应的两个草帘切断；铺设机构继续将已切断的草帘插入沙地中，并同步进行覆压沙；

(3)固沙机掉头沿反向前进，放草机构中的第二侧放草单元和中间放草单元同步放出草帘；放出的草帘对应由导向机构引导至沙地上；再由铺设机构插入沙地中，并同步进行覆压沙；

(4)当固沙机沿着反向前进至行程末端时，启动切草机构将相应的两个草帘切断；铺设机构继续将已切断的草帘插入沙地中，并同步进行覆压沙；

(5)固沙机掉头，重复步骤(1)至(4)进行连续式的草方格纵向铺设。

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