CN118140772A - 一种牵引式复合沙障埋设机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种牵引式复合沙障埋设机，包括草帘沙障埋设系统和植物沙障埋设系统。草帘沙障埋设系统由草帘卷，拨辊装置，草帘滑道、深松铲、压草装置、沙障扶正装置组成。植物沙障埋设系统由工作台、树苗箱、树苗滑板、树苗开沟覆土装置、镇压轮、洒水装置组成。作业过程中草帘卷由拨辊装置拨落落入草帘滑道中，随后落在地面上被压草装置压入沙土中，再由沙障扶正装置扶正形成竖直的草帘沙障，完成草帘沙障埋设。同时树苗从树苗滑板上滑落至树苗开沟覆土装置中随后完成覆土，最后经过镇压轮镇压和洒水装置洒水完成植物沙障埋设。牵引式复合沙障埋设机能同时完成机械沙障和植物沙障的埋设，兼有两种沙障优点，实现工程治沙和生物治沙的科学组合。

Description

一种牵引式复合沙障埋设机

技术领域

本发明涉及一种牵引式复合沙障埋设机，属于沙漠治理、防风固沙工程中机械化生态治理领域。

背景技术

荒漠化是当今世界许多国家所面临的生态问题，荒漠化地区的沙漠地形多以山地沙漠、多岩块的高原沙漠、沙丘沙漠、盐沼和深裂地形为主。我国也是荒漠化严重的国家之一，在我国新疆、内蒙、青海、宁夏、甘肃等地区，多为沙丘沙漠和山地沙漠。对于荒漠化治理，现有治沙设备体型较大，且多适用于在地势平缓的沙漠地区作业。沙丘沙漠、山地沙漠等地形不平缓地区的防风固沙主要还是依靠人力，人工治理荒漠化不仅劳动强度大而且耗时耗力。

沙障主要分为机械沙障与植物沙障。现有机械沙障防风固沙技术中，机械沙障埋设前期防风固沙效果好，材料成本低，但随着使用年限的增长，效果逐年减弱。采用人工埋设草帘沙障进行防风固沙，沙障强度低、人工成本高、使用年限短。现有的沙障埋设机械无法满足大面积、高质量的埋设要求。现有植物沙障防风固沙技术中，通过种植树木构建防护林带进行防风固沙，树苗生长前期，防风固沙效果差，树苗存活率低，人工种植成本高。植物沙障防风固沙效果随着树苗生长年限逐年增长。

牵引式复合沙障埋设机，通过埋设机械-植物复合式沙障，保证了草帘沙障的埋设强度，同时完成了植物沙障的机械化埋设，复合式沙障兼有机械沙障前期防风固沙效果好、材料成本低和植物沙障后期防风固沙效果好、能从根本上改善环境问题的优点，满足多年限、高效率的埋设要求，适合用于沙漠治理中大面积推广。因此设计一种复合式沙障埋设机械对于当今的沙漠化治理具有重要的意义。

发明内容

为解决上述现有技术问题，本发明提供一种牵引式复合沙障埋设机，实现机械-植物复合式沙障埋设。

本发明所采用的技术方案是：牵引式复合沙障埋设机，包括草帘沙障埋设系统和植物沙障埋设系统。

进一步地，所述的草帘沙障埋设系统，包括草帘卷12、拨辊装置13、机架14、草帘滑道11、深松铲1、压草装置3、沙障扶正装置4，其特征在于：所述的机架14上安装两排四个草帘卷12，草帘卷12下方安装有拨辊装置13，拨辊装置13下方设置两个左右对称安装的草帘滑道11，机架14下部依次沿直线排列着两排深松铲1、压草装置3、沙障扶正装置4，机架14两侧设有车轮2。

进一步地，所述的植物沙障埋设系统，包括树苗箱8、树苗滑板7、机架14、工作台10、洒水装置9、树苗开沟覆土装置5、镇压轮6，其特征在于：所述的树苗箱8与树苗滑板7连接，安装在机架14上，树苗箱8两侧设有工作台10和洒水装置9，机架14下方沿中线方向前后依次排列着树苗开沟覆土装置5，镇压轮6，机架14两侧设有车轮2。

进一步地，所述的草帘沙障埋设系统，包括草帘卷12、深松铲1、压草装置3、沙障扶正装置4，其特征在于：所述的草帘卷12、压草装置3、沙障扶正装置4并排等距安装，其有益效果是实现同时两行草帘沙障埋设作业，增大单位时间埋设面积，提高工作效率。

进一步地，所述的拨辊装置13，包括拨辊401、突刺402、正反转电机403、液压缸404，其特征在于：所述的拨辊401上布有突刺402，可以在旋转时勾住草帘下落，拨辊内部装有正反转电机403由牵引机械电源提供动力，右侧装有液压缸404，在控制系统的调控下伸缩活塞杆，初始时拨辊401位于左侧工位，拨辊401通过内部正反转电机403驱动，逆时针旋转，钩住左侧草帘卷12旋转下落，当左侧草帘卷12使用完时，拨辊401通过液压缸404收缩到达右侧工位，拨辊401通过内部正反转电机403驱动，顺时针旋转，钩住右侧草帘卷12旋转下落，其有益效果是实现短时间、自动化的草帘卷12的换用。

进一步地，所述的压草装置3，包括压草轮501、连接杆502、销轴503、液压缸504、销轴505、支架506、销轴507，其特征在于：所述的压草装置3与深松铲1前后共线排布，压草轮501与连接杆502通过销轴503连接，液压缸504一端与连接杆502通过销轴505连接，一端与支架506固定连接，连接杆502与支架506通过销轴507连接，支架506安装在机架14上，液压缸504在控制系统的调控下伸缩活塞杆，改变压草轮501的位置，从而调节草帘沙障埋设深度，其有益效果是可实现埋设可调节作业，适应更多工况需求。

进一步地，所述的沙障扶正装置4，包括扶正板601、覆土板602、螺旋伸缩杆603、内螺旋杆架604、弹簧605，其特征在于：所述的沙障扶正装置4与压草装置3前后共线排布，下方装有两竖直平行的扶正板601，压草装置3压入后的沙障从两扶正板601中间穿过，可将压入后形成的非竖直状态的草帘沙障扶正，保持草帘沙障竖直状态；后方设有倾斜的覆土板602对扶正后的沙障覆土，其有益效果是提高草帘沙障的埋设强度；螺旋伸缩杆603安置在最上方与内螺旋杆架604配合，通过旋转螺旋伸缩杆603调整扶正板601与地面的位置关系；内螺旋杆架604下方装有弹簧605根据地面起伏，缓和不平路面对装置的冲击，柔性调节扶正板601位置，其有益效果是可适应不同地表工作情况。

进一步地，所述的树苗开沟覆土装置7，包括开沟犁701、挡土板702、覆土板703，其特征在于：所述的开沟犁701设置在最最左侧，中间连接挡土板702，用于阻挡两侧沙土回流，挡土板702后部有扇形缺口与覆土板703配合，对沟中的树苗进行覆土，其有益效果是同时完成开沟和覆土作业。

进一步地，所述的树苗滑板7，包括滑板801、滑板802、皮带803、软橡胶毛刷804、电机805、树苗箱806、带轮807，其特征在于：所述的滑板801一端与树苗箱806连接，一端与滑板802连接，中间装有两组平行放置、相对旋转的皮带803，皮带803上均匀装布软橡胶毛刷804，带轮807与下方电机805连接，左侧电机805带动左侧皮带803顺时针旋转，右侧电机805带动右侧皮带803逆时针旋转，树苗在滑板801上受到软橡胶毛刷804作用产生向下的力使其向下滑动，软软橡胶毛刷804可防止树苗受力过程中破损，两带轮803沿中线对称安装，树苗在滑板801上沿中线滑落到滑板802上，滑板802安装的比滑板801更加陡，末端位于树苗开沟覆土装置5正上方，其有益效果是实现树苗在运动过程中不被损坏，树苗可以准确的、竖直的落入树苗开沟覆土装置5中。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

牵引式复合沙障埋设机可以埋设机械-植物复合式沙障，提高了草帘沙障的埋设强度，可以适应复杂地形变化的埋设作业，同时完成了植物沙障的机械化埋设。复合式沙障兼有机械沙障前期防风固沙效果好、材料成本低和植物沙障后期防风固沙效果好、能从根本上改善环境问题的优点，同时植物沙障的防风固沙效果给植物沙障生长前期提供了较好的生长环境，满足多年限、高效率的埋设要求，实现工程治沙和生物治沙的科学组合，适合用于沙漠治理中大面积推广。

附图说明：

图1为本发明的牵引式复合沙障埋设机整体结构示意图；

图2为本发明的拨辊装置结构示意图；

图3为本发明的压草装置结构示意图；

图4为本发明的沙障扶正装置结构示意图；

图5为本发明的树苗开沟覆土装置结构示意图；

图6为本发明的树苗滑板结构示意图。

附图标号：1—深松铲、2—车轮、3—压草装置、4—沙障扶正装置、5—树苗开沟覆土装置、6—镇压轮、7—树苗滑板、8—树苗箱、9—洒水装置、10—工作台、11—草帘滑道、12—草帘卷、13—拨辊装置、14—机架、401—拨辊、402—突刺、403—正反转电机、404—液压缸、501—压草轮、502—连接杆、503—销轴、504—液压缸、505—销轴、506—支架、507—销轴、601—扶正板、602—覆土板、603—螺旋伸缩杆、604—内螺旋杆架、605—弹簧、701—开沟犁、702—挡土板、703—覆土板、801—滑板、802—滑板、803—皮带、804—软橡胶毛刷、805—电机、带轮—807。

具体实施方式

本发明中描述中，需要说明的是，术语中“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“中间”等指示方位或位置关系为基于附图的方位或位置关系；描述术语中的“连接”、“固定”、“安装”等表示不同元件之间的相互关系，应做广义理解。

本发明专利提出的是一种牵引式复合沙障埋设机，如图1所示包括草帘沙障埋设系统和植物沙障埋设系统。机架14上安装两排共四个草帘卷12，草帘卷12是由稻草或麦草打成草帘子后卷制而成，草帘卷12下方安装有拨辊装置13，通过销轴连接在机架14上，拨辊装置13下方设置两个左右对称安装的草帘滑道11，由两个曲面板组成，中间有空隙可供草帘从中穿过，机架14下部依次沿直线排列着两排深松铲1、压草装置3、沙障扶正装置4。树苗箱8与树苗滑板7连接安装在机架14正中间，树苗箱8两侧设有工作台10和洒水装置9，工作台10用于工人在其上面将树苗箱8中的树苗推入树苗滑板7中，洒水装置9配有水箱、水管、和喷头用于给埋设好的树苗洒水，机架14下方沿中线方向前后依次排列着树苗开沟覆土装置5，镇压轮6，镇压轮6由两个倾斜对称安置的滚轮组成，机架14两侧共设有四个车轮2。

拨辊装置示意图如图2所示，拨辊401上布有突刺402，可以在旋转时勾住草帘下落，拨辊内部装有正反转电机403由牵引机械提供电源，右侧装有液压缸404，在控制系统的调控下进行伸缩活塞杆，从而改变拨辊401的位置，初始时控制系统调控液压缸404活塞杆完全伸直，拨辊401位于左侧工位，拨辊401通过内部正反转电机403驱动，逆时针旋转，钩住左侧草帘卷12旋转下落，当左侧草帘卷12使用完时，控制系统调控液压缸404活塞杆完全缩回，拨辊401到达右侧工位，拨辊401通过内部正反转电机403驱动，顺时针旋转，钩住右侧草帘卷12旋转下落，完成短时间的、自动化的草帘卷12的换用。

压草装置示意图如图3所示，压草装置3与深松铲1前后共线排布，压草轮501形为扁圆形与连接杆502通过销轴503连接，液压缸504一端与连接杆502通过销轴505连接，一端与支架506固定连接，连接杆502与支架506通过销轴507连接，支架506安装在机架14上，随着牵引机械拖着复合沙障埋设机运动，压草轮501跟随机架向前滚动，从由草帘滑道11中滑落到地面上的草帘中间压过，草帘中间被压入沙土中，两侧沿着中线对称向中间竖起形成草帘沙障，液压缸504在控制系统的调控下伸缩活塞杆，改变压草轮501的位置，从而调节草帘沙障埋设深度，实现沙障埋设深度可调节作业。

沙障扶正装置示意图如图4所示，沙障扶正装置4与压草装置3前后共线排布，下方装有两竖直平行的扶正板601，压草装置3压入后形成的沙障从两扶正板601中间穿过，可将非竖直状态的草帘沙障扶正，保持草帘沙障竖直状态；扶正板601后部有扇形缺口，与后方设有倾斜的覆土板602配合，对扶正后的沙障覆土提高沙障埋设强度；螺旋伸缩杆603设置在最上方与内螺旋杆架604配合，通过旋转螺旋伸缩杆603调整扶正板601与地面的位置关系；内螺旋杆架604下方装有弹簧605根据地面起伏，缓和不平路面对装置的冲击，柔性调节扶正板601位置，实现多工况工作需求。

树苗开沟覆土装置示意图如图5所示，前端设有开沟犁701，犁体具有对称式工作曲面，随着牵引机械拖着复合沙障埋设机运动，开沟犁701跟随机架向前运动，开沟犁701向两侧翻土，中间连接有挡土板702，用于阻挡两侧沙土回流，挡土板702后部有扇形缺口与覆土板703配合，对沟中的树苗进行覆土。

树苗滑板示意图如图6所示，滑板801一端与树苗箱806连接，一端与滑板802连接，滑板801沿中线对称装有两组平行放置、相对旋转的皮带803，皮带803上均匀装布软橡胶毛刷804，带轮807与下方电机805连接，左侧电机805带动左侧皮带803顺时针旋转，右侧电机805带动右侧皮带803逆时针旋转，工作时，工作台10上的工人将树苗箱8中的一棵树苗推入滑板801上，树苗在滑板801上受到软橡胶毛刷804作用产生向下的力使其向下滑动，软软橡胶毛刷804可防止树苗受力过程中破损，两带轮803延中线对称安装，实现树苗在滑板801上延中线滑落到滑板802上，滑板802安装的比滑板801更加陡，末端位于树苗开沟覆土装置5正上方，可实现树苗落入树苗开沟覆土装置5时是竖直状态。

具体工作原理是：

首先由深松铲1对一定深度的沙土进行深松。此时控制系统调控液压缸404活塞杆完全伸直，拨辊401位于左侧工位，拨辊401上布满突刺402，拨辊401通过内部正反转电机402驱动，逆时针旋转，突刺402钩住左侧草帘卷12旋转下落，草帘落入到左侧对应的草帘滑道11中，草帘顺着滑板壁滑落平铺在地面上。压草装置3与深松铲1共线排布，压草装置3沿着草帘中线将草帘压入到沙土中，草帘中间被压入沙土中，两侧沿着中线对称向中间竖起形成草帘沙障，控制系统调控压草装置4中的液压缸504活塞杆伸缩可以改变压草轮501的位置从而调节草帘沙障埋设深度，实现沙障埋设深度可调节作业。草帘沙障从沙障扶正装置4中的两扶正板601中间穿过，可将之前形成的非竖直状态的草帘沙障扶正，保持草帘沙障竖直状态，随后沙障扶正装置4中的覆土板602对竖直状态的草帘沙障覆土，提高草帘沙障竖直状态的稳定性。旋转螺旋杆可以调整扶正板601与地面的位置关系，弹簧603可以根据地面起伏，缓和不平路面对装置的冲击，柔性调节扶正板601位置，实现多工况工作需求。最终完成双排的草帘沙障埋设。当左侧草帘卷12使用完时，控制系统调控液压缸404活塞杆收缩，使拨辊401运动到右侧工位，拨辊401通过内部正反转电机403驱动，顺时针旋转，突刺402钩住右侧草帘卷12旋转下落，草帘落入到右侧对应的草帘滑道11中，完成短时间的、自动化的草帘卷12的换用。随后进行与上相同的工作内容，最终完成双排的草帘沙障埋设。

当进行草帘沙障埋设的同时，工作台10上的工人将树苗箱8中的一棵树苗推入滑板801上。滑板801上的两组平行放置、相对旋转的皮带803，皮带上均匀装布软橡胶毛刷804，由下方电机805带动旋转，左侧皮带803顺时针旋转右侧皮带803逆时针旋转，树苗在滑板801上受到软橡胶毛刷804作用产生向下的力使其向下滑动，实现树苗在滑板上延中线滑落到滑板802上，滑板802安装的比滑板801更加陡，末端位于树苗开沟覆土装置5正上方，可实现树苗沿着滑板802落入到树苗开够覆土装置5中时是竖直状态。树苗开够覆土装置5前端设有开沟犁701，中间连接挡土板702，用于阻挡沙土回流，挡土板后部有扇形缺口与覆土板703配合，对沟中的树苗进行覆土。最后由后方的镇压轮6进行镇压，提高树苗埋设的稳定性，再由洒水装置8对埋设好的树苗进行洒水，完成植物沙障的埋设。最终同时完成机械-植物复合式沙障埋设。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种牵引式复合沙障埋设机，包括草帘沙障埋设系统和植物沙障埋设系统；

所述的草帘沙障埋设系统，包括草帘卷（12）、拨辊装置（13）、机架（14）、草帘滑道（11）、深松铲（1）、压草装置（3）、沙障扶正装置（4），其特征在于：机架（14）上安装两排共四个草帘卷（12），草帘卷（12）下方安装有拨辊装置（13），拨辊装置（13）下方设置两对称的草帘滑道（11），机架（14）下部依次沿直线排列着两排深松铲（1）、压草装置（3）、沙障扶正装置（4），机架（14）两侧设有车轮（2）；

所述的植物沙障埋设系统，包括树苗箱（8）、树苗滑板（7）、机架（14）、工作台（10）、洒水装置（9）、树苗开沟覆土装置（5）、镇压轮（6），其特征在于：树苗箱（8）与树苗滑板（7）连接，安装在机架（14）上，树苗箱（8）两侧设有工作台（10）和洒水装置（9），机架（14）下方沿中线方向前后依次排列着树苗开沟覆土装置（5），镇压轮（6），机架（14）两侧设有车轮（2）。

2.根据权利要求1所述的草帘沙障埋设系统，包括草帘卷（12）、拨辊装置（13）、机架（14）、草帘滑道（11）、深松铲（1）、压草装置（3）、沙障扶正装置（4），其特征在于：草帘卷（12）、压草装置（3）、沙障扶正装置（4）并排等距安装，实现同时两行草帘沙障埋设作业。

3.根据权利要求1所述的拨辊装置，包括拨辊（401）、突刺（402）、正反转电机（403）、液压缸（404），其特征在于：拨辊（401）上布有突刺（402），可以在旋转时勾住草帘下落，拨辊内部装有正反转电机（403），右侧装有液压缸（404），在控制系统的调控下进行伸缩，初始时拨辊（401）位于左侧工位，拨辊（401）通过内部正反转电机（403）驱动，逆时针旋转，钩住左侧草帘卷（12）旋转下落，当左侧草帘卷（12）使用完时，拨滚（401）通过液压缸（404）收缩到达右侧工位，拨辊（401）通过内部正反转电机（403）驱动，顺时针旋转，钩住右侧草帘卷（12）旋转下落，实现短时间内草帘卷（12）的换用。

4.根据权利要求2所述的压草装置，包括压草轮（501）、连接杆（502）、销轴（503）、液压缸（504）、销轴（505）、支架（506）、销轴（507），其特征在于：压草轮（501）与连接杆（502）通过销轴（503）连接，液压缸（504）一端与连接杆（502）通过销轴（505）连接，一端与支架（506）固定连接，连接杆（502）与支架（506）通过销轴（507）连接，支架（506）安装在机架（14）上，液压缸（504）在控制系统的调控下伸缩活塞杆，改变压草轮（501）的位置，从而调节草帘沙障埋设深度，实现沙障埋设深度可调节作业。

5.根据权利要求1所述的沙障扶正装置，包括扶正板（601）、覆土板（602）、螺旋伸缩杆（603）、内螺旋杆架（604）、弹簧（605），其特征在于：沙障扶正装置（6）与压草装置（3）前后共线排布，下方装有两竖直平行的扶正板（601），压草装置（3）压入后的沙障从两扶正板（601）中间穿过，可将压入后形成的非竖直状态的草帘沙障扶正，保持草帘沙障竖直状态，后方设有倾斜的覆土板（602）对扶正后的沙障覆土提高沙障埋设强度，螺旋伸缩杆（603）安置在最上方，与内螺旋杆架（604）配合，通过旋转螺旋伸缩杆603调整扶正板（601）与地面的位置关系，内螺旋杆架（604）下方装有弹簧（605）根据地面起伏，缓和不平路面对装置的冲击，柔性调节扶正板（601）位置。

6.根据权利要求1所述的树苗开沟覆土装置，包括开沟犁（701）、挡土板（702）、覆土板（703），其特征在于：前端设有开沟犁（701），中间连接挡土板（702），用于阻挡两侧沙土回流，挡土板（702）后部有扇形缺口与覆土板（703）配合，对沟中的树苗进行覆土。

7.根据权利要求1所述的树苗滑板，包括滑板（801）、滑板（802）、皮带（803）、软橡胶毛刷（804）、电机（805）、树苗箱（806）、带轮（807），其特征在于：滑板（801）一端与树苗箱（806）连接，一端与滑板（802）连接，中间装有两组平行放置、相对旋转的皮带（803），皮带（803）上均匀装布软橡胶毛刷（804），带轮（807）与下方电机（805）连接，左侧电机（805）带动左侧皮带（803）顺时针旋转，右侧电机（805）带动右侧皮带（803）逆时针旋转，树苗在滑板（801）上受到软橡胶毛刷（804）作用产生向下的力使其向下滑动，软软橡胶毛刷（804）可防止树苗受力过程中破损，两带轮（803）沿中线对称安装，实现树苗在滑板（801）上沿中线滑落到滑板（802）上，滑板（802）安装的比滑板（801）更加陡，末端位于树苗开沟覆土装置（5）正上方，可实现树苗落入树苗开沟覆土装置（5）时是竖直状态。