CN113597839A - 一种多地况固沙快速铺设装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多地况固沙快速铺设装置，包括机架、前犁、渗灌管铺设装置、保水剂容器、底层基质容器、草籽播种器、喷洒装置、压实装置、复土装置和电子控制器，前犁连接在机架的前端，渗灌管铺设装置、保水剂容器、一个第一底层基质容器、草籽播种器、另一个第一底层基质容器、喷洒装置、第二底层基质容器顺次排布安装在机架的中间位置，压实装置安装在机架的末端，复土装置安装在机架的尾部，电子控制器设置在渗灌管铺设装置的内部。本发明集成化程度高，为草籽的萌发和生长提供适宜的生长环境，草籽上下生长环境界面皆设置保水层，防止水分的垂直方向的损失，同时设置的基底层疏松多孔，使得整个草籽的生长环境通气透水，更易萌发。

Description

一种多地况固沙快速铺设装置

技术领域

本发明涉及治沙设备技术领域，尤其涉及一种多地况固沙快速铺设装置。

背景技术

荒漠化作为全球很多国家正在面临的严峻性问题，一直受到各国政府和科学界的重视，目前已存在的荒漠化土地面积还有很多，其影响范围涉及很广，土地干涸，降雨量小，风沙频繁等灾害，不仅对荒漠化地区居民的生活造成巨大危害，而且还会影响地区的经济活动与交通运输，西部的广袤地域体现的尤为明显。如何有效利用城市周边荒漠化土地，做好防风固沙工作，十分有利于保障土地安全。

我国防风固沙工作从未松懈，经过几代人的努力，以三北防护林为主要代表防风固沙成就获得了***的表彰。随着我国经济快速增长，科学技术实力逐渐增强，在解决固沙方面也有长足的飞跃，但就固沙机械设备来说，目前主要是依靠一些自动化程度不高的固沙机械来完成作业，如沙丘上水器，大苗移植机等，这些机械设备主要是由农林机械改装而成，多数还处于初期眼球阶段，在一切地形复杂气和恶劣的条件下无法很难进行机械化作业。由于荒漠化治理过程也是与自然环境争夺水分的过程，治理的进度直接影响着短期乃至长期的治理效果，若实施时间过长，会造成效果大打折扣，如遇极端天气，极有可能造成前功尽弃，给纳税人的财产造成极大损失。因此，如何开发一款新型的固沙快速铺设装置，以实现快速铺设、铺设过后尽量维持地表景观、大范围同时作业的特点，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种多地况固沙快速铺设装置，集开沟、滴管管道铺设、底层保水剂、保水基质、草籽播种、喷水保湿、覆膜基质、顶层保水剂和复土一套完整的铺设流程为一体，可实现快速铺设、铺设过后尽量维持地表景观、大范围同时作业的特点。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种多地况固沙快速铺设装置，包括机架、前犁、渗灌管铺设装置、保水剂容器、三个底层基质容器、草籽播种器、喷洒装置、压实装置、复土装置和电子控制器，所述前犁连接在所述机架的前端，所述渗灌管铺设装置、保水剂容器、一个第一底层基质容器、草籽播种器、另一个第一底层基质容器、喷洒装置、第二底层基质容器顺次排布安装在所述机架的中间位置，所述草籽播种器安装在第一底层基质容器的侧面，所述压实装置安装在所述机架的末端，所述复土装置安装在所述机架的尾部，所述电子控制器设置在所述渗灌管铺设装置的内部。

进一步的，所述机架采用型材裁切后焊接或螺栓连接组装到一起，包括动力连接三角架和方形框架，所述动力连接三角架焊接连接在所述方形框架的最前端，所述方形框架的前侧面中间设置有前犁固定槽，所述方形框架的上表面上焊接有定位支撑用的板材；所述方形框架的底部两侧连接有多个支撑轮。

进一步的，所述前犁的顶部安装杆贯穿所述前犁固定槽后通过螺栓组件锁紧定位，所述动力连接三角架的两侧设置有连接环并通过快插销与机动车连接在一起。

进一步的，所述渗灌管铺设装置包括渗灌管安装壳体和渗灌管卷轴，所述渗灌管卷轴可转动的安装在所述渗灌管安装壳体内中间位置，渗灌管安装壳体的下方设置有铺设引导装置，所述渗灌管卷轴上缠绕的渗灌管通过所述铺设引导装置向下疏导并通过渗灌管剪切装置剪断。

进一步的，所述保水剂容器包括保水剂容器本体、输出主管和输出支管，所述保水剂容器本体内安装有搅拌装置，所述输出主管的一端与所述保水剂容器本体的出口连通，所述输出主管上安装有动力泵，所述输出主管的另一端通过所述动力泵与所述输出支管连通，所述输出支管上连接有喷淋装置。

进一步的，所述底层基质容器包括两个第一底层基质容器和一个第二底层基质容器，两个所述第一底层基质容器并排设置在所述保水剂容器、喷洒装置之间，所述草籽播种器连接在前方的第一底层基质容器的侧壁上；所述第二底层基质容器安装在所述机架的尾部上方。

进一步的，第一底层基质容器和所述第二底层基质容器等基本组成相同，所述第一底层基质容器包括第一基质容器、第一粉碎机、第一管道和传输装置，所述第一粉碎机安装在所述第一基质容器的顶端，所述第一管道安装在所述第一基质容器的底部，所述传输装置安装在所述第一管道并将粉碎的基质输出；

所述第二底层基质容器包括第二基质容器、第二粉碎机、第二管道和传输装置，所述第二粉碎机安装在所述第二基质容器的顶端，所述第二管道安装在所述第二基质容器的底部，所述传输装置安装在所述第二管道并将粉碎的基质输出。

进一步的，所述草籽播种器包括草籽容器和草籽播种装置，所述草籽容器与第一底层基质容器的侧面连接，所述草籽播种装置安装在所述草籽容器的底端。

进一步的，所述喷洒装置包括水箱、出水管和多个喷淋头，所述水箱安装在所述机架的顶面上，所述出水管连接在所述水箱的底部，所述出水管的末端与多个所述喷淋头连通，所述出水管设置有动力水泵。

进一步的，所述压实装置与所述机架通过锁链进行软连接；所述复土装置设置为三角框架，所述三角框架的厚度靠近所述机架的一侧比远离机架的一侧薄。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本发明一种多地况固沙快速铺设装置，包括动力连接三角架和支撑用的机架，机架上安装有开土挖沟装置、渗灌管铺设装置、保水剂容器、底层基质容器、草籽容器、水箱、复土装置和电子控制器；通过该装置实现集渗灌管带铺设、草籽生长适宜环境的高效铺设、以及边铺设边恢复地表景观等功能，通过机动车牵引实现自动化作业，操作方便快捷，集成度高。该装置的实施为荒漠化地区固沙工程提供了较好的解决方案，为草籽的萌发和生长提供适宜的生长环境，草籽上下生长环境界面皆设置保水层，可以防止水分的垂直方向的损失，最大限度的杜绝蒸散现象的发生，同时设置的基底层疏松多孔，使得整个草籽的生长环境通气透水，更易萌发，结合网格化施工，可以在较大的荒漠空间快速实现固沙草植种植的效果。与现有技术相比，本发明解决了固沙工程效率不高，植物成活难，成活率不易保障，现有机械设备对地形平整度要求高等实际问题。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为本发明多地况固沙快速铺设装置示意图；

图2为本发明机架结构示意图；

图3为本发明前犁结构示意图；

图4为本发明渗灌管铺设装置结构示意图；

图5为本发明保水剂容器结构示意图；

图6为本发明第一底层基质容器结构示意图；

图7为本发明草籽播种器结构示意图；

图8为本发明喷洒装置结构示意图；

图9为本发明第二底层基质容器结构示意图；

图10为本发明压实装置结构示意图；

图11为本发明复土装置结构示意图；

附图标记说明：1、机架；1-1、方形框架；1-2、前犁固定槽；1-3、动力连接三角架；2、前犁；3、渗灌管铺设装置；4、保水剂容器；5、底层基质容器；6、草籽播种器；7、喷洒装置；8、压实装置；9、复土装置；10、支撑轮； 11、电子控制器；

3-1、渗灌管安装壳体；3-2、渗灌管卷轴；3-3、铺设引导装置；

4-1、保水剂容器本体；4-2、输出主管；4-3、输出支管；

5-1、第一底层基质容器；5-2、第二底层基质容器；

5-1-1、第一基质容器；5-1-2、第一粉碎机；5-1-3、第一管道；

5-2-1、第二基质容器；5-2-2、第二粉碎机；5-2-3、第二管道；

6-1、草籽容器；6-2、草籽播种装置；

7-1、水箱；7-2、出水管。

具体实施方式

如图1-11所示，一种多地况固沙快速铺设装置，包括机架1、前犁2、渗灌管铺设装置3、保水剂容器4、三个底层基质容器5、草籽播种器6、喷洒装置7、压实装置8、复土装置9和电子控制器11，所述前犁2连接在所述机架1 的前端，所述渗灌管铺设装置3、保水剂容器4、一个第一底层基质容器5-1、草籽播种器6、另一个第一底层基质容器5-1、喷洒装置7、第二底层基质容器5-2顺次排布安装在所述机架1的中间位置，所述草籽播种器6安装在第一底层基质容器5-1的侧面，所述压实装置8安装在所述机架1的末端，所述复土装置9安装在所述机架1的尾部，所述电子控制器11设置在所述渗灌管铺设装置 3的内部。

如图2所示，所述机架1采用型材裁切后焊接或螺栓连接组装到一起，包括动力连接三角架1-3和方形框架1-1，所述动力连接三角架1-3焊接连接在所述方形框架1-1的最前端，所述方形框架1-1的前侧面中间设置有前犁固定槽 1-2，所述方形框架1-1的上表面上焊接有定位支撑用的板材；所述方形框架1-1 的底部两侧连接有多个支撑轮10。

如图3所示，所述前犁2的顶部安装杆贯穿所述前犁固定槽1-2后通过螺栓组件锁紧定位，所述动力连接三角架1-3的两侧设置有连接环并通过快插销与机动车连接在一起。具体的，所述安装杆上设置有多个定位孔，前犁固定槽 1-2的一个侧壁上设置有螺钉孔，当安装杆上的某个定位孔与所述螺钉孔对齐后通过螺钉旋紧定位，通过选择不同高度的定位孔来调整前犁2的安装高度。

如图4所示，所述渗灌管铺设装置3包括渗灌管安装壳体3-1和渗灌管卷轴3-2，所述渗灌管卷轴3-2可转动的安装在所述渗灌管安装壳体3-1内中间位置，渗灌管安装壳体3-1的下方设置有铺设引导装置3-3，所述渗灌管卷轴3-2 上缠绕的渗灌管通过所述铺设引导装置3-3向下疏导铺设。

如图5所示，所述保水剂容器4包括保水剂容器本体4-1、输出主管4-2和输出支管4-3，所述保水剂容器本体4-1内安装有搅拌装置，所述输出主管4-2 的一端与所述保水剂容器本体4-1的出口连通，所述输出主管4-2上安装有动力泵，所述输出主管4-2的另一端通过所述动力泵与所述输出支管4-3连通，所述输出支管4-3上连接有喷淋装置。

如图1所示，所述底层基质容器5包括两个第一底层基质容器5-1和一个第二底层基质容器5-2，两个所述第一底层基质容器5-1并排设置在所述保水剂容器4、喷洒装置7之间，所述草籽播种器6连接在前方的第一底层基质容器 5-1的侧壁上；所述第二底层基质容器5-2安装在所述机架1的尾部上方。

如图6、9所示，第一底层基质容器5-1和所述第二底层基质容器5-2等基本组成相同，所述第一底层基质容器5-1包括第一基质容器5-1-1、第一粉碎机 5-1-2、第一管道5-1-3和传输装置，所述第一粉碎机5-1-2安装在所述第一基质容器5-1-1的顶端，所述第一管道5-1-3安装在所述第一基质容器5-1-1的底部，所述传输装置安装在所述第一管道5-1-3并将粉碎的基质输出；所述第二底层基质容器5-2包括第二基质容器5-2-1、第二粉碎机5-2-2、第二管道 5-2-3和传输装置，所述第二粉碎机5-2-2安装在所述第二基质容器5-2-1的顶端，所述第二管道5-2-3安装在所述第二基质容器5-2-1的底部，所述传输装置安装在所述第二管道5-2-3并将粉碎的基质输出。其中，前边的一个第一底层基质容器5-1完成草籽底部的基质铺设，后边的一个第一底层基质容器5-1 完成草籽上方的基质铺设；通过第二底层基质容器5-2铺设的基质实现进一步保湿的功效。同时，基质的铺设，保持草籽周边处于一个宽松的环境，促进其发芽生长。

如图7所示，所述草籽播种器6包括草籽容器6-1和草籽播种装置6-2，所述草籽容器6-1与第一底层基质容器5-1的侧面连接，所述草籽播种装置6-2 安装在所述草籽容器6-1的底端。

如图8所示，所述喷洒装置7包括水箱7-1、出水管7-2和多个喷淋头，所述水箱7-1安装在所述机架1的顶面上，所述出水管7-2连接在所述水箱7-1 的底部，所述出水管7-2的末端与多个所述喷淋头连通，所述出水管7-2设置有动力水泵。该喷洒装置7的设置主要是保证草籽播种完成后进行喷淋处理，使草籽保持一定的环境湿度，便于发芽、生长。

如图10、11所示，所述压实装置8与所述机架1通过锁链进行软连接；所述复土装置9设置为三角框架，所述三角框架的厚度靠近所述机架1的一侧比远离机架1的一侧薄。

本发明的工作过程如下：

首先，将当地的土壤参数、气象参数输入控制器当中，包括土壤基本性状、气候状况(风力，日照，降雨量等参数)等信息输入电子控制器11中，由电子控制器11计算得出地表开槽深度、底层基质使用量、行进速度、保水剂用量、水分喷洒速度等具体参数。施工参数设定好后，将动力连接三角架1-3与机动车进行连接，调整前犁2的挖槽深度，在机动车向前行进的过程中，前犁2在土壤中挖出沟槽，在沟槽的底部和两个侧面均匀喷洒保水剂容器4中的有机可降解保水剂，然后通过前方的第一底层基质容器5-1进行第一层基质(底层基质)的铺设，使底层基质覆盖在底层保水剂上方，铺设底层基质的时候同时平行投放草籽播种器6中一定量的草籽，草籽主要包括梭梭、沙拐枣、花棒子、三毛草、旱麦草、虫食草、沙蒿草等，后在播种草籽的底层基底层铺设渗灌管铺设装置3中的渗灌管；然后通过喷洒装置7的水箱7-1和喷淋头作业喷淋水分，使得底层基底层与草籽处于充分的湿润状态，形成利于种子萌发的环境，进而通过第二底层基质容器5-2铺设第二层基质(顶层基质)，行进过程中，后方的压实装置8上的压实辊滚动将含有草籽的三明治结构基质层压实，压实辊的宽度大于前方开沟的宽度，可以有效的保证压实效果，最后通过复土装置9将地貌恢复原样。

具体的，底层基质包括秸秆、木屑、树叶等有机多孔废料，铺设厚度根据当地地质气候环境条件测算获得。

为了适应复杂地表，保证作业的稳定性，本发明机架的底部安装有多个支撑轮10，支撑轮上设置减振装置，这样可以避免在复杂地形条件下，对机架上多个作业设备形成保护，避免设备产生损坏。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多地况固沙快速铺设装置，其特征在于：包括机架(1)、前犁(2)、渗灌管铺设装置(3)、保水剂容器(4)、三个底层基质容器(5)、草籽播种器(6)、喷洒装置(7)、压实装置(8)、复土装置(9)和电子控制器(11)，所述前犁(2)连接在所述机架(1)的前端，所述渗灌管铺设装置(3)、保水剂容器(4)、一个第一底层基质容器(5-1)、草籽播种器(6)、另一个第一底层基质容器(5-1)、喷洒装置(7)、第二底层基质容器(5-2)顺次排布安装在所述机架(1)的中间位置，所述草籽播种器(6)安装在第一底层基质容器(5-1)的侧面，所述压实装置(8)安装在所述机架(1)的末端，所述复土装置(9)安装在所述机架(1)的尾部，所述电子控制器(11)设置在所述渗灌管铺设装置(3)的内部。

2.根据权利要求1所述的多地况固沙快速铺设装置，其特征在于：所述机架(1)采用型材裁切后焊接或螺栓连接组装到一起，包括动力连接三角架(1-3)和方形框架(1-1)，所述动力连接三角架(1-3)焊接连接在所述方形框架(1-1)的最前端，所述方形框架(1-1)的前侧面中间设置有前犁固定槽(1-2)，所述方形框架(1-1)的上表面上焊接有定位支撑用的板材；所述方形框架(1-1)的底部两侧连接有多个支撑轮(10)。

3.根据权利要求2所述的多地况固沙快速铺设装置，其特征在于：所述前犁(2)的顶部安装杆贯穿所述前犁固定槽(1-2)后通过螺栓组件锁紧定位，所述动力连接三角架(1-3)的两侧设置有连接环并通过快插销与机动车连接在一起。

4.根据权利要求1所述的多地况固沙快速铺设装置，其特征在于：所述渗灌管铺设装置(3)包括渗灌管安装壳体(3-1)和渗灌管卷轴(3-2)，所述渗灌管卷轴(3-2)可转动的安装在所述渗灌管安装壳体(3-1)内中间位置，渗灌管安装壳体(3-1)的下方设置有铺设引导装置，所述渗灌管卷轴(3-2)上缠绕的渗灌管(3-3)通过所述铺设引导装置向下疏导并通过渗灌管剪切装置剪断。

5.根据权利要求2所述的多地况固沙快速铺设装置，其特征在于：所述保水剂容器(4)包括保水剂容器本体(4-1)、输出主管(4-2)和输出支管(4-3)，所述保水剂容器本体(4-1)内安装有搅拌装置，所述输出主管(4-2)的一端与所述保水剂容器本体(4-1)的出口连通，所述输出主管(4-2)上安装有动力泵，所述输出主管(4-2)的另一端通过所述动力泵与所述输出支管(4-3)连通，所述输出支管(4-3)上连接有喷淋装置。

6.根据权利要求1所述的多地况固沙快速铺设装置，其特征在于：所述底层基质容器(5)包括两个第一底层基质容器(5-1)和一个第二底层基质容器(5-2)，两个所述第一底层基质容器(5-1)并排设置在所述保水剂容器(4)、喷洒装置(7)之间，所述草籽播种器(6)连接在前方的第一底层基质容器(5-1)的侧壁上；所述第二底层基质容器(5-2)安装在所述机架(1)的尾部上方。

7.根据权利要求6所述的多地况固沙快速铺设装置，其特征在于：第一底层基质容器(5-1)和所述第二底层基质容器(5-2)等基本组成相同，所述第一底层基质容器(5-1)包括第一基质容器(5-1-1)、第一粉碎机(5-1-2)、第一管道(5-1-3)和传输装置，所述第一粉碎机(5-1-2)安装在所述第一基质容器(5-1-1)的顶端，所述第一管道(5-1-3)安装在所述第一基质容器(5-1-1)的底部，所述传输装置安装在所述第一管道(5-1-3)并将粉碎的基质输出；

所述第二底层基质容器(5-2)包括第二基质容器(5-2-1)、第二粉碎机(5-2-2)、第二管道(5-2-3)和传输装置，所述第二粉碎机(5-2-2)安装在所述第二基质容器(5-2-1)的顶端，所述第二管道(5-2-3)安装在所述第二基质容器(5-2-1)的底部，所述传输装置安装在所述第二管道(5-2-3)并将粉碎的基质输出。

8.根据权利要求1所述的多地况固沙快速铺设装置，其特征在于：所述草籽播种器(6)包括草籽容器(6-1)和草籽播种装置(6-2)，所述草籽容器(6-1)与第一底层基质容器(5-1)的侧面连接，所述草籽播种装置(6-2)安装在所述草籽容器(6-1)的底端。

9.根据权利要求1所述的多地况固沙快速铺设装置，其特征在于：所述喷洒装置(7)包括水箱(7-1)、出水管(7-2)和多个喷淋头，所述水箱(7-1)安装在所述机架(1)的顶面上，所述出水管(7-2)连接在所述水箱(7-1)的底部，所述出水管(7-2)的末端与多个所述喷淋头连通，所述出水管(7-2)设置有动力水泵。

10.根据权利要求1所述的多地况固沙快速铺设装置，其特征在于：所述压实装置(8)与所述机架(1)通过锁链进行软连接；所述复土装置(9)设置为三角框架，所述三角框架的厚度靠近所述机架(1)的一侧比远离机架(1)的一侧薄。

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