CN220023758U - 一种沙漠自动化植树装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种沙漠自动化植树装置，包括主机架，设置在主机架上的打孔机构、送苗机构以及覆沙机构，打孔机构设置在送苗机构前侧，打孔机构用于钻设沙孔，送苗机构包括导向管，导向管将树苗导向送至沙孔内，覆沙机构包括电动缸、升降架、第一埋沙板、第二埋沙板以及埋沙板驱动机构，电动缸安装在主机架上，升降架设置在电动缸的活塞杆上，升降架设有供导向管穿过的通孔，第一埋沙板和第二埋沙板的上端与升降架滑动连接，埋沙板驱动机构设在升降架上，并驱动第一埋沙板和第二埋沙板相互靠近或者分离。与现有技术相比，本实用新型能够实现自动化覆沙，达到植树一体化，覆沙效率高且结构新颖，大大提升了沙漠植树效率。

Description

一种沙漠自动化植树装置

技术领域

本实用新型涉及沙漠种植技术领域，具体涉及的是一种沙漠自动化植树装置。

背景技术

中国是世界上受环境荒漠化危害最严重的国家之一，并且荒漠化的面积大、分布广。环境荒漠化对我国工农业生产和日常生活造成了严重影响。目前防治荒漠化面临的形势仍十分严峻。谈起沙尘暴人人色变。目前我国主要采用植树造林的手段来减少环境荒漠化现象发生，从而改善荒漠环境。

沙漠植树以人工为主，人工植树过程中需要挖坑费时费力；现有技术中心也有少部分采用机械植树，但是现有的植树装置只能进行钻孔并将树苗送入沙孔中，之后还需要人工使用铁锹将沙孔周围的沙土重新填充入沙孔内，这种方法不仅效率低下，也增加了人工劳动量。

有鉴于此，本申请人针对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种沙漠自动化植树装置，能够实现自动化覆沙，达到植树一体化，覆沙效率高且结构新颖，大大提升了沙漠植树效率。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种沙漠自动化植树装置，包括主机架，设置在主机架上的打孔机构、送苗机构以及覆沙机构，所述打孔机构设置在送苗机构前侧，所述打孔机构用于钻设沙孔，所述送苗机构包括导向管，所述导向管将树苗导向送至沙孔内，所述覆沙机构包括电动缸、升降架、第一埋沙板、第二埋沙板以及埋沙板驱动机构，所述电动缸安装在主机架上，所述升降架设置在电动缸的活塞杆上，升降架设有供导向管穿过的通孔，第一埋沙板和第二埋沙板的上端与升降架滑动连接，所述埋沙板驱动机构设在升降架上，并驱动第一埋沙板和第二埋沙板相互靠近或者分离。

进一步的，所述埋沙板驱动机构包括第一舵机、转动圆盘以及弧形传动杆，所述第一舵机安装在升降架上，转动圆盘与第一舵机的动力输出端连接，所述弧形传动杆中心对称设置在转动圆盘上，两个弧形传动杆的一端与转动圆盘铰接且另一端分别与第一埋沙板和第二埋沙板连接。

进一步的，所述覆沙机构还包括直角固定板，所述直角固定板的侧边与第一埋沙板连接。

进一步的，所述第一埋沙板和所述第二埋沙板的下端倾斜设置，第一埋沙板和第二埋沙板的下端逐渐向外侧倾斜。

进一步的，所述第一埋沙板和所述第二埋沙板上设有若干个间隙孔。

进一步的，所述电动缸对称设置在升降架的左右两侧。

进一步的，所述覆沙机构还包括输养管和储液箱，所述储液箱设置在主机架上，输养管的一端伸入储液箱内且另一端伸入导向管内。

进一步的，所述送苗机构包括储苗装置、输送装置以及转移装置，所述储苗装置包括后支撑板、下支撑板、挡板以及曲柄摇杆机构，所述后支撑板竖直设置，所述下支撑板设在后支撑板的下方，并且下支撑板由后向前逐渐向上倾斜，所述后支撑板的下端与下支撑板之间形成出料口，下支撑板于出料口的下端设有下料孔，所述挡板设置在出料口内，所述曲柄摇杆机构驱动挡板在出料口内滑动，控制挡板打开或者封堵下料孔；述输送装置包括输送皮带、导料板、超声波传感器以及皮带驱动机构，所述输送皮带设在下支撑板的下方，输送皮带的上输送段与下支撑板平行，输送皮带上设有均匀分部的限位块，限位块之间形成输送槽，所述导料板设在输送皮带的上端并朝下倾斜，所述超声波传感器设置在下支撑板的下端，所述皮带驱动机构驱动输送皮运作。

进一步的，所述转移装置包括转移件、第二舵机、摆杆以及摆轴，所述转移件的上表面开设有转移槽，转移槽的侧壁设有转移开口，所述转移件的下端与主机架转动连接，转移件的前侧壁上设有条形槽，所述第一舵机设在转移件的侧边，第一舵机的动力输出端与摆杆连接，所述摆轴的一端与摆杆的摆动端连接，并且摆杆的另一端伸入条形槽内滑动连接

进一步的，所述打孔机构包括打孔架、第二电机、第三电机、丝杆、螺母块、钻头以及喷雾头，所述打孔架固定安装在主机架上，所述第二电机设置在打孔架的顶端所述第二电机的动力输出端与丝杆连接，所述螺母块与丝杆螺纹连接，所述第三电机设在螺母块上，第三电机的动力输出端与钻头连接，所述喷雾头设置在螺母块的侧边。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，本实用新型具有覆沙机构，通过中间的第二舵机旋转使两侧的埋沙板向中间靠拢，带动沙子填入沙孔当中，此时抽液泵把水通过树苗输送通道对树苗进行加水施肥，达到覆沙施肥的目的。并且本实用新型一体化程度高，具有储苗、运苗、移苗、打孔、固沙、覆沙、施肥、定位等功能，并且能够同时种植两棵树苗，与人工植树对比，极大提高了种植效率，实用性、可靠性、易用性强。

附图说明

图1为本实用新型的外形结构立体图。

图2为打孔机构和覆沙机构的结构立体示意图。

图3为第一埋沙板和第二埋沙板的连接结构立体示意图。

图4为弧形传动杆的连接结构剖视图。

图5为本实用新型的内部结构立体示意图。

图6为本实用新型的内部结构侧视图。

图7为图6中A区域的局部放大图。

图8为本实用新型另一内部结构立体示意图。

图中：

主机架-1；外壳罩-11；打孔机构-2；打孔架-21；第二电机-22；

第三电机-23；丝杆-24；螺母块-25；钻头-26；喷雾头-27；

覆沙机构-3；电动缸-31；升降架-32；第一埋沙板-33；

第二埋沙板-34；第一舵机-35；转动圆盘-36；弧形传动杆-37；

直角固定板-38；输养管-391；储液箱-392；导向管-4；

储苗装置-5；后支撑板-51；下支撑板-52；挡板-53；

曲柄摇杆机构-54；第二齿轮-541；储苗腔-55；出料口-56；

下料孔-57；输送装置-6；输送皮带-61；限位块-611；输送槽-612；

导料板-62；超声波传感器-63；皮带驱动机构-64；皮带轮-641；

第一电机-642；第一齿轮643；转移装置-7；转移件-71；

转移槽-711；转移开口-712；条形槽-713；第一舵机-72；

摆杆-73；摆轴-74；导向板-75；

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

如图1-8所示，一种沙漠自动化植树装置，包括主机架1，对称设置在主机架1上的打孔机构2、送苗机构以及覆沙机构3，使得本实用新型能够同时种植两棵树苗，打孔机构2设置在送苗机构前侧，打孔机构2用于钻设沙孔，送苗机构包括导向管4，导向管4竖直设在主机架1上，导向管4将树苗导向送至沙孔内，覆沙机构3包括电动缸31、升降架32、第一埋沙板33、第二埋沙板34以及埋沙板驱动机构，电动缸31安装在主机架1上，升降架32设置在电动缸31的活塞杆上，升降架32设有供导向管4穿过的通孔，升降架32与主机架1通过滑轨和滑块实现竖直滑动连接。第一埋沙板33和第二埋沙板34的上端与升降架32也可通过滑轨和滑块滑动连接，埋沙板驱动机构设在升降架32上，并驱动第一埋沙板33和第二埋沙板34相互靠近或者分离。具体的，埋沙板驱动机构包括第一舵机35、转动圆盘36以及弧形传动杆37，第一舵机35安装在升降架32上，转动圆盘36与第一舵机35的动力输出端连接，弧形传动杆37中心对称设置在转动圆盘36上，两个弧形传动杆37的一端与转动圆盘36铰接且另一端分别与第一埋沙板33和第二埋沙板34连接。并且覆沙机构3还包括直角固定板38，直角固定板的侧边与第一埋沙板33连接。采用上述结构后，打孔机构2在沙地上钻设沙孔，并且送苗机构将树苗通过导向管4送入沙孔内，之后电动缸31驱动升降架32下降，从而带动直角固定板38、第一埋沙板33和第二埋沙板34***沙地内。之后第一舵机35驱动转动圆盘36旋转，转动圆盘36旋转时带动两侧的弧形传动杆37向内侧移动，从而带动第一埋沙板33和第二埋沙板34向沙孔内侧平移，并将沙孔侧边和上方的沙土推入沙孔内进行覆沙，同时直角固定板38能够防止沙土向两侧扩散，提高覆沙效果，使树苗在沙孔内固定更加牢固，之后电动缸31再驱动升降架32上升，植树机继续前进进行下一次植树工作。

更优选的，第一埋沙板33和第二埋沙板34的下端倾斜设置，第一埋沙板33和第二埋沙板34的下端逐渐向外侧倾斜，方便下降时***沙地内。并且第一埋沙板33和第二埋沙板34上设有若干个间隙孔，间隙孔能够减少第一埋沙板33和第二埋沙板34移动时的阻力，使得覆沙更加快速高效。

更优选的，电动缸31对称设置在升降架32的左右两侧，使得升降架32的两端受力更加均匀，升降更加平稳。

优选的，覆沙机构3还包括输养管391和储液箱392，储液箱392设置在主机架1上，储液箱392可用于储存水和营养液，输养管391的一端伸入储液箱392内且另一端伸入导向管4内，储液箱392内可设置抽液泵，当覆沙机构3在覆土的同时，抽液泵将水和营养液通过输养管391输送到导向管4内，并沿着导向管4进入到孔洞内，达到施肥的作用

在本实施例中，送苗机构包括储苗装置5、输送装置6、转移装置7，储苗装置5用于储存树苗，输送装置6将树苗向上输送至转移装置7，转移将水平输送的树苗转动并转移至导向管4内，树苗通过导向管4下端进入钻好的沙孔内。储苗装置5包括后支撑板51、下支撑板52、挡板53以及曲柄摇杆机构54，后支撑板51与下支撑板52的两侧均通过螺钉锁固在主机架1上，后支撑板51竖直设置，下支撑板52设在后支撑板51的下方，并且下支撑板52由后向前逐渐向上倾斜，后支撑板51与下支撑板52之间形成储苗腔55，后支撑板51的下端与下支撑板52之间形成出料口56，下支撑板52于出料口56的下端设有下料孔57，挡板53设置在出料口56内，曲柄摇杆机构54驱动挡板53在出料口56内滑动，控制挡板53打开或者封堵下料孔57，具体的，如附图8所示，曲柄摇杆机构54为常见的传动结构，主要由转轴、轴承，法兰盘以及铰接件组成轴承通过轴承座安装在下支撑板52上，转轴与轴承内圈配合实现旋转，转轴靠近挡板53的一端与法兰盘固定连接，铰接件的两端分别与法兰盘和挡板53铰接。采用上述结构后，本实用新型主要种植红柳等杆茎树苗，植树前，将杆茎树苗依次水平堆放在储苗腔55内，树苗在储苗腔55内大体呈三角形状堆叠，并且三角形的一个尖角处正好位于出料口56，送料时，曲柄摇杆机构54的转轴旋转，使铰接件前后摆动，从而带动挡板53沿着出料口56的延伸方向前后移动，当挡板53移动至下料孔57后侧时，储苗腔55内的树苗刚好能够向后滑落至下料孔57上方，并从下料孔57掉落至输送皮带61上，由于下料孔57的槽宽尺寸与树苗的直径尺寸相近，并且下支撑板52与输送皮带61之间的间隔距离也与树苗的直径尺寸相近，因此每当挡板53向后移动时，只有一根树苗能够由下料孔57落到输送皮带61上，而其与的树苗只能够被输送皮带61上的树苗抵顶在下料孔57的上方。之后挡板53向前移动，将所有树苗向上推送并再次阻隔下料孔57，同时输送皮带61驱动将树苗向上输送，完成一次送苗动作。

输送装置6包括输送皮带61、导料板62、超声波传感器63以及皮带驱动机构64，输送皮带61设在下支撑板52的下方，输送皮带61的上输送段与下支撑板52平行，并且输送皮带61与下支撑板52下表面的距离尺寸略大于一根树苗的直径尺寸。输送皮带61上设有均匀分部的限位块611，限位块611之间形成输送槽612，具体的，输送皮带61设有两根，并分别设置在下支撑板52下方的左右两侧，两侧的输送槽612分别对树苗的两端进行固定，使得树苗能够更加平稳的嵌合在输送槽612内向上输送。导料板62设在输送皮带61的上端并朝下倾斜，超声波传感器63设置在下支撑板52的下端，皮带驱动机构64驱动输送皮运作。采用上述结构后，当树苗落到输送皮带61上后，输送批到通过输送槽612将树苗水平向上运输，当树苗运输到输送皮带61的前端时，树苗从输送槽612内掉落至导料板62上，并沿着导料板62向下滚动到转移装置7上。当超声波传感器63感应到导料板62上有树苗向下滚动时，控制第一电机642停止，此时输送皮带61停止工作，当转移装置7将树苗转移至导向管4后，皮带驱动机构64继续开始工作，并重复上述输送步骤。如此一来，使得树苗在输送时能够更加有序且更加平稳，避免同时有多根树苗落入到转移装置7上的情况。

更具体的，皮带驱动机构64包括皮带轮641、第一电机642以及第一齿轮643，皮带轮641和第一齿轮643同轴设置，第一电机642通过皮带传动机构驱动两侧的皮带轮641和第一齿轮643转动，皮带轮641转动时带动输送皮带61进行工作，并且曲柄摇杆机构54设有第二齿轮541，第二齿轮541与第一齿轮643啮合设置。采用此结构后，当第一电机642启动时，通过第二齿轮541与第一齿轮643啮合传动，能够使挡板53和输送皮带61同步工作，提高输送效率，并且传动结构更加简单紧凑，减少传动零部件，方便传动组件安装，降低生产成本。

在本实施中，转移装置7包括转移件71、第二舵机72、摆杆73以及摆轴74，转移件71的上表面开设有转移槽711，转移槽711靠近导向管4一侧的侧壁设有转移开口712，转移件71的下端与主机架1转动连接，并且转移件71设置在导向管4的侧边，转移件71的下端还具有导向板75，导向板75倾斜设置且导向板75的倾斜角度与转移件71倾斜后的角度相等，具体的转移件71转动后的倾斜角度为度。转移件71的前侧壁上设有条形槽713，第二舵机72设在转移件71的侧边，第二舵机72的动力输出端与摆杆73连接，摆轴74的一端与摆杆73的摆动端连接，并且摆杆73的另一端伸入条形槽713内滑动连接。采用上述结构后，初始状态时转移件71保持水平状态，当树苗由导料板62落入转移槽711内后，第二舵机72驱动摆杆73摆动，摆杆73摆动时摆轴74在条形槽713内进行滑动，使得转移件71向侧边转动转移槽711内的树苗由转移开口712滑出并由导向板75进行导向，使得树苗能够准确的落入导向管4内部。采用上述结构，能够实现将树苗由水平输送的状态改变为竖直输送的状态，使树苗能够更加精准的***沙洞内部，转移装置7结构更加简洁巧妙。

在本实施例中，打孔机构2包括打孔架21、第二电机22、第三电机23、丝杆24、螺母块25、钻头26以及喷雾头27，打孔架21固定安装在主机架1上，第二电机22竖直设置在打孔架21的顶端第二电机22的动力输出端与丝杆24连接，螺母块25与丝杆24螺纹连接，并且为了保证螺母块25能够升降更加平稳，打孔架21上还设有两根导向柱，导向柱与螺母块25的两侧对称滑动连接。第三电机23设在螺母块25上，第三电机23的动力输出端与钻头26连接并驱动钻头26钻洞进行打孔，喷雾头27设置在螺母块25的侧边，喷雾头27通过软管与水箱连接，具体的，水箱可以设置在主机架1内部，并且在水箱内可以设置抽液泵进行液体输送。采用上述结构后，打孔时，第三电机23驱动钻头26转动，第二电机22驱动丝杆24转动并带动螺母块25和钻头26向下移动进行钻孔。由于荒漠的沙土较为干燥，容易发生塌陷掩埋沙孔，因此在钻头26钻孔的过程中，喷雾头27对沙孔的侧壁进行发散式喷水，使沙孔侧壁的沙土能够潮湿固定，减少沙孔塌陷的现象，提高打孔机构2的打孔效率。

更优选的，主机架1的下端设有行走机构，行走机构包括履带、履带轮以及履带电机，履带轮转动连接在主机架1的下端，履带绕设在履带轮上，履带电机驱动履带轮转动，从而带动履带运作，以此实现驱动植树机移动。上述履带结构属于本领域中常规的驱动行走机构，因此不在作过多赘述。主机架1还包括外壳罩11，外壳罩11能够对内部的机构起到防护效果，避免沙土进入植树机内部，减少机械故障的发生，同时使外形更加美观，并且外壳罩11能够便于打孔机构2和覆沙机构3安装，维修更加便捷。此外，外壳罩11的顶端还能够设置太阳能电池板，由于荒漠地区太阳能充足，太阳能电池板能够充分对荒漠地区的太阳能进行利用，使得本植树机更加绿色环保，并且节约能源。

本实用新型的具体工作流程如下：

(1)通过控制***，控制行走机构行走至所需打孔的的位置。

(2)第二电机22驱动升降架32下降，第三电机23通过连接钻头26对沙地进行打孔，同时喷雾头27开始工作，喷出水雾使沙孔固形，之后钻头26和升降架32归位。

(3)植树机行走至沙孔处，使覆沙机构3对准沙孔，同时，第一电机642带动挡板53与输送皮带61工作，把树苗输送至转移装置7内，树苗通过超声波传感器6353的感应，使主电机停止。

(4)转移装置7中的第二舵机72转动，带动转移槽711倾斜110°，使树苗进入导向管4进入沙孔。

(5)电动缸31推动覆沙机构3向沙孔处移动，使埋沙板***沙子中，通过中间的第一舵机35带动两侧埋沙板像中间靠拢，干沙具有流动性，使沙子填入沙孔中。

(6)待覆沙完毕之后，输养管启动，水在水泵的带动下，通过导向管47往树苗种植处进行浇水，待电动缸31复位之后，水泵关闭。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型具有覆沙机构3，通过中间的第二舵机72旋转使两侧的埋沙板向中间靠拢，带动沙子填入沙孔当中，此时抽液泵把水通过树苗输送通道对树苗进行加水施肥，达到覆沙施肥的目的。

(2)本实用新型一体化程度高，具有储苗、运苗、移苗、打孔、固沙、覆沙、施肥、定位等功能，并且能够同时种植两棵树苗，与人工植树对比，极大提高了种植效率，实用性、可靠性、易用性强。

(3)本实用新型利用输送槽612来对红柳等杆茎树苗进行分链输送，并通过设定限位块611之间的距离，使每根树苗能够独分配到输送槽612512当中。

(4)本实用新型通过曲柄摇杆机构54驱动挡板53进行反复运动，防止树苗在储料腔内堵塞。

(5)本实用新型设有转移装置7，使树苗又水平输送状态落入导向管47内变为竖直输送状态并落入沙孔中，结构简单，实用性强。

(6)本实用新型对钻头26处添加一个喷雾头27，当钻头26对沙地进行钻孔时，喷雾头27启动对沙孔进行喷雾，使沙孔固型，防止沙孔塌陷。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (10)

1.一种沙漠自动化植树装置，其特征在于，包括主机架，设置在主机架上的打孔机构、送苗机构以及覆沙机构，所述打孔机构设置在送苗机构前侧，所述打孔机构用于钻设沙孔，所述送苗机构包括导向管，所述导向管将树苗导向送至沙孔内，所述覆沙机构包括电动缸、升降架、第一埋沙板、第二埋沙板以及埋沙板驱动机构，所述电动缸安装在主机架上，所述升降架设置在电动缸的活塞杆上，升降架设有供导向管穿过的通孔，第一埋沙板和第二埋沙板的上端与升降架滑动连接，所述埋沙板驱动机构设在升降架上，并驱动第一埋沙板和第二埋沙板相互靠近或者分离。

2.如权利要求1所述的一种沙漠自动化植树装置，其特征在于，所述埋沙板驱动机构包括第一舵机、转动圆盘以及弧形传动杆，所述第一舵机安装在升降架上，转动圆盘与第一舵机的动力输出端连接，所述弧形传动杆中心对称设置在转动圆盘上，两个弧形传动杆的一端与转动圆盘铰接且另一端分别与第一埋沙板和第二埋沙板连接。

3.如权利要求2所述的一种沙漠自动化植树装置，其特征在于，所述覆沙机构还包括直角固定板，所述直角固定板的侧边与第一埋沙板连接。

4.如权利要求2所述的一种沙漠自动化植树装置，其特征在于，所述第一埋沙板和所述第二埋沙板的下端倾斜设置，第一埋沙板和第二埋沙板的下端逐渐向外侧倾斜。

5.如权利要求2所述的一种沙漠自动化植树装置，其特征在于，所述第一埋沙板和所述第二埋沙板上设有若干个间隙孔。

6.如权利要求1所述的一种沙漠自动化植树装置，其特征在于，所述电动缸对称设置在升降架的左右两侧。

7.如权利要求1所述的一种沙漠自动化植树装置，其特征在于，所述覆沙机构还包括输养管和储液箱，所述储液箱设置在主机架上，输养管的一端伸入储液箱内且另一端伸入导向管内。

8.如权利要求2所述的一种沙漠自动化植树装置，其特征在于，所述送苗机构包括储苗装置、输送装置以及转移装置，所述储苗装置包括后支撑板、下支撑板、挡板以及曲柄摇杆机构，所述后支撑板竖直设置，所述下支撑板设在后支撑板的下方，并且下支撑板由后向前逐渐向上倾斜，所述后支撑板的下端与下支撑板之间形成出料口，下支撑板于出料口的下端设有下料孔，所述挡板设置在出料口内，所述曲柄摇杆机构驱动挡板在出料口内滑动，控制挡板打开或者封堵下料孔；述输送装置包括输送皮带、导料板、超声波传感器以及皮带驱动机构，所述输送皮带设在下支撑板的下方，输送皮带的上输送段与下支撑板平行，输送皮带上设有均匀分部的限位块，限位块之间形成输送槽，所述导料板设在输送皮带的上端并朝下倾斜，所述超声波传感器设置在下支撑板的下端，所述皮带驱动机构驱动输送皮运作。

9.如权利要求8所述的一种沙漠自动化植树装置，其特征在于，所述转移装置包括转移件、第二舵机、摆杆以及摆轴，所述转移件的上表面开设有转移槽，转移槽的侧壁设有转移开口，所述转移件的下端与主机架转动连接，转移件的前侧壁上设有条形槽，所述第一舵机设在转移件的侧边，第一舵机的动力输出端与摆杆连接，所述摆轴的一端与摆杆的摆动端连接，并且摆杆的另一端伸入条形槽内滑动连接。

10.如权利要求2所述的一种沙漠自动化植树装置，其特征在于，所述打孔机构包括打孔架、第二电机、第三电机、丝杆、螺母块、钻头以及喷雾头，所述打孔架固定安装在主机架上，所述第二电机设置在打孔架的顶端所述第二电机的动力输出端与丝杆连接，所述螺母块与丝杆螺纹连接，所述第三电机设在螺母块上，第三电机的动力输出端与钻头连接，所述喷雾头设置在螺母块的侧边。