CN116649174B - 一种适用于西北荒漠地的连续式树种植种机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业机械技术领域，公开了一种适用于西北荒漠地的连续式树种植种机，以解决现有技术大面积种植树木中的问题，该植种机包括机架，机架的前端下部装有可调节高低的开沟铲，机架上装有树苗传送装置，树苗传送装置的底端设有收集箱，树苗传送装置的顶端连接有导向箱，导向箱的底部连接有导向筒，树苗传送装置上设有偏心连杆传动机构，且偏心连杆传动机构与设置在机架下部的偏心轮装置连接，偏心轮装置上连接有用于挖坑、种树的开合鸭嘴装置，开合鸭嘴装置的位置与导向筒的位置对应，本发明通过传送带以及偏心连杆传动机构有效地传送和分装树苗，保证每次只有一枝树苗进入导向箱，配合开合鸭嘴装置的上行打开，下行闭合进行种树，结构巧妙。

Description

一种适用于西北荒漠地的连续式树种植种机

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，具体涉及一种适用于西北荒漠地的连续式树种植种机。

背景技术

在我国西北部地区，土地荒漠化、水土流失等环境问题日益严重。据统计，我国荒漠化面积中，约有80%集中在这一地区。面对如此严峻的生态挑战，植树造林毫无疑问是解决问题的最直接、最有效的途径。

为了更好地推动植树造林工作，目前已出现了越来越多的机械化装备和技术应用。国内外相关机构纷纷进行了大量研究，致力于提高植树作业的效率和质量。主要的植树作业装备类型包括挖坑机、挖穴机、深栽造林钻孔机等机械装备。这些装备主要用于单棵树苗类的移植与种植，一般适用于中等大小树木的移植。然而，对于大面积植树工作来说，尤其荒漠地区种植，植树机的发展还相对薄弱，虽然CN202310164951.1中公开了一种可适配多种红树林树种的辅助种植装置，可实现对树种的挖坑、树种的下推以及坑洞的掩埋等自动化种植，但是其结构比较复杂，动力依靠于额外的电动伸缩杆、液压缸、PLC控制器等，在实际种植当中，该结构并不实用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术大面积种植树木中存在的技术问题，提供了一种适用于西北荒漠地的连续式树种植种机。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种适用于西北荒漠地的连续式树种植种机，包括机架，机架底部设有车轮，所述机架的前端下部装有可调节高低的开沟铲，机架上装有树苗传送装置，树苗传送装置的底端设有收集箱，树苗传送装置的顶端连接有导向箱，导向箱的底部连接有导向筒，所述树苗传送装置上设有偏心连杆传动机构，且偏心连杆传动机构与设置在机架下部的偏心轮装置连接，偏心轮装置上连接有用于挖坑、种树的开合鸭嘴装置，开合鸭嘴装置的位置与导向筒的位置相对应，且开合鸭嘴装置在偏心轮装置的作用下上行打开、下行闭合。

进一步地，机架上还装有浇水箱，浇水箱连接有浇水管，浇水管的端部固定在机架的后端，且浇水管的端部设有浇水口。

进一步地，机架的后端还可拆卸连接有两根覆土杆，覆土杆的下端均倾斜安装有覆土盘，且两覆土盘对称布置。

进一步地，开合鸭嘴装置包括固定鸭嘴及与固定鸭嘴两侧活动连接的活动鸭嘴，固定鸭嘴上固定有固定支架，固定支架的侧部与活动鸭嘴的顶部之间连接有拉伸弹簧，活动鸭嘴的顶部还连接有拉线。

进一步地，树苗传送装置包括传送带，传送带上间隔设有挡板，传送带的底端设有下主动轴，下主动轴由安装在机架上的减速机通过链条传动，传送带的顶端设有上从动轴，上从动轴及下主动轴上均装有滚筒，所述上从动轴上连接有偏心连杆传动机构。

进一步地，偏心连杆传动机构包括与上从动轴的一端连接的第一偏心连杆，第一偏心连杆连接有第一偏心轮，上从动轴的另一端连接有第二偏心连杆，第二偏心连杆连接有第二偏心轮，第一偏心轮与第二偏心轮之间装有传动轮轴，传动轮轴的一端与下主动轴之间通过第一链条传动连接，传动轮轴的另一端与偏心轮装置之间通过第二链条传动连接。

进一步地，偏心轮装置包括设置在固定支架一侧的第一轮盘以及设置在固定支架另一侧的第二轮盘，且固定支架与第一轮盘、第二轮盘均活动连接，第二轮盘上装有驱动轮轴，驱动轮轴安装在机架的下部，且驱动轮轴与传动轮轴传动连接。

进一步地，驱动轮轴上还固定装有三角架，三角架的三角处装有滑轮，滑轮与穿设在驱动轮轴上的偏心轮盘滑动安装，偏心轮盘的下端与第二轮盘的下端之间通过连接架连接。

进一步地，所述开沟铲的顶部固定有开沟限位杆，开沟限位杆上间隔设有多个螺栓孔，且开沟限位杆与机架通过螺栓可拆卸连接。

进一步地，活动鸭嘴的顶部设有连接柱，连接柱与拉伸弹簧固定，连接柱还与拉线的一端固定，拉线的另一端固定在传动轮轴上。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本发明利用拖拉机牵引机具前进，通过传送带以及偏心连杆传动机构有效地传送和分装树苗，此过程中，上从动轴及上从动轴上的滚筒上下往复震动，挡板取苗，传送带传送，保证每次只有一枝树苗进入导向箱，利用导向箱将横向的树苗导向为纵向，配合开合鸭嘴装置的上行打开，下行闭合进行种树，结构巧妙，将树苗一次性顺利植入。

本发明可一次完成开渠、挖坑、取苗、种树、覆土、浇水等工序，实现挖坑与种树同步；本发明通过纯机械传动，偏心连杆传动机构确保了植树间隙及植树速度较为均匀，成本低，不但做到了间隔式植树，还大大降低了人力，更节约了大量时间，提高了工作效率；本发明设计简单，生产率高，可以大幅度投身于沙地植树使用。

本发明通过水箱装置实现给树苗浇水，通过覆土盘进行覆土，保证了成活率。

本发明具有良好的适应性，能够在短时间内完成大面积的树种植工作，能够合理利用资源，易于操作，可方便操作人员使用；同时，该机器易于维护，能够降低维护成本。

本发明在机架的后端倾斜安装覆土盘，两覆土盘呈角度对称布置，可在该植种机前进过程中完成覆土；同时通过调整覆土杆的高度，可对覆土量进行调整。

本发明的驱动轮轴上还固定有三角架，通过三角架上的滑轮与偏心轮盘滑动安装，给偏心轮盘提供支撑，通过设置第一轮盘、第二轮盘与固定支架活动连接，可保证开合鸭嘴装置在动作过程中稳定可靠，第二轮盘与偏心轮盘之间通过连接架活动连接，可保证开合鸭嘴装置在动作中始终与地面垂直。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的主视图。

图3为本发明的俯视图。

图4为本发明的侧视图。

图5为本发明偏心连杆传动机构的结构示意图。

图6为本发明开合鸭嘴装置及偏心轮装置的结构示意图。

图7为本发明树苗传送装置的结构示意图。

图8为本发明覆土盘的结构示意图。

图9为本发明偏心轮盘的安装示意图。

附图标记含义如下：1.机架；2.减速机；3.树苗传送装置；4.滚筒；5.第一偏心连杆；6.第一偏心轮；7.开合鸭嘴装置；8.偏心轮装置；9.浇水箱；10.上从动轴；11.开沟限位杆；12.动力主动轮；13.动力从动轮；14.下主轴主动轮；15.下主轴从动轮；16.传动轮轴主动轮；17.传动轮轴从动轮；18.开沟铲；19.第一链条；20.第二链条；21.下主动轴；22.传动轮轴；23.轴承座；24.支撑板；31.传送带；32.挡板；33.收集箱；34.导向箱；35.导向筒；51.第二偏心连杆；61.第二偏心轮；71.固定支架；72.固定鸭嘴；73.活动鸭嘴；74.拉伸弹簧；75.拉线；76.连接轴；77.连接柱；81.三角架；82.滑轮；83.偏心轮盘；84.第二轮盘；85.第一轮盘；86.连接架；87.驱动轮轴；91.浇水管；92.浇水口；93.覆土杆；94.覆土盘。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1-9所示，一种适用于西北荒漠地的连续式树种植种机，包括机架1，机架1底部设有车轮，机架1的前端下部装有可调节高低的开沟铲18，开沟铲18的顶部焊接有开沟限位杆11，开沟限位杆11上间隔设有多个螺栓孔，且开沟限位杆11与机架1通过螺栓可拆卸连接。

机架1上装有树苗传送装置3，树苗传送装置3的底端设有收集箱33，收集箱33安装在机架1上，树苗传送装置3的顶端设有导向箱34，导向箱34固定在机架1上，导向箱34的底部连接有导向筒35。树苗传送装置3包括传送带31，传送带31上间隔固定设有挡板32，传送带31的底端设有下主动轴21，下主动轴21上装有动力从动轮13，机架1上安装有减速机2，减速机2的轴上装有动力主动轮12，动力主动轮12与动力从动轮13之间通过链条传动。传送带31的顶端设有上从动轴10，上从动轴10及下主动轴21上固定装有滚筒4，传送带31装在滚筒4上，收集箱33的两侧与传送带31两侧贴合，收集箱33的底端靠近下主动轴21处开口，开口与滚筒4上的传送带31贴合，保证皮带正常转动的同时不会露苗。上从动轴10及下主动轴21两侧之间均活动装有支撑板24，上从动轴10的两侧均连接有偏心连杆传动机构，且其中一侧的偏心连杆传动机构与设置在机架1下部的偏心轮装置8连接。

偏心连杆传动机构包括与上从动轴10的一端活动连接的第一偏心连杆5，第一偏心连杆5活动连接有第一偏心轮6，上从动轴10的另一端活动连接有第二偏心连杆51，第二偏心连杆51活动连接有第二偏心轮61，第一偏心轮6与第二偏心轮61之间装有传动轮轴22，传动轮轴22的两侧均装有轴承座23，轴承座23安装在机架1上。传动轮轴22的一端与下主动轴21之间通过第一链条19传动连接，（具体连接为：下主动轴21远离动力从动轮13的一端装有下主轴主动轮14，传动轮轴22上装有下主轴从动轮15，下主轴主动轮14与下主轴从动轮15之间通过第一链条19连接传动，传动轮轴22的另一端与偏心轮装置8之间通过第二链条20传动连接）。

偏心轮装置8上连接有用于挖坑、种树的开合鸭嘴装置7，开合鸭嘴装置7的位置与导向筒35的位置相对应，开合鸭嘴装置7包括固定鸭嘴72及与固定鸭嘴72两侧通过合页活动连接的活动鸭嘴73，固定鸭嘴72上焊接有固定支架71，固定支架71的侧部与活动鸭嘴73的顶部之间连接有拉伸弹簧74，活动鸭嘴73的顶部焊接有连接柱77，连接柱77用于与拉伸弹簧74固定，连接柱77与传动轮轴22之间连接有拉线75，且拉线75卡装在设置于传动轮轴22上的细槽内。

偏心轮装置8包括通过连接轴76活动安装在固定支架71一侧的第一轮盘85以及通过连接轴76活动安装在固定支架71另一侧的第二轮盘84，同时，连接轴76与固定支架71固定连接，第一轮盘85通过转轴及轴承安装在机架1上，第二轮盘84上装有驱动轮轴87，驱动轮轴87通过轴承活动安装在机架1的下部，且驱动轮轴87与传动轮轴22传动连接，（具体连接为：传动轮轴22远离下主轴从动轮15的一端装有传动轮轴主动轮16，驱动轮轴87上装有传动轮轴从动轮17，传动轮轴主动轮16与传动轮轴从动轮17之间通过第二链条20传动）。驱动轮轴87上的轴承座一侧还固定装有三角架81，三角架81的三角处装有滑轮82，滑轮82与穿设在驱动轮轴87上的偏心轮盘83滑动安装，偏心轮盘83的下端与第二轮盘84的下端之间通过连接架86活动连接，具体连接为：连接架86的一侧与偏心轮盘83的下端之间通过销轴活动连接，连接架86的另一侧与穿过第二轮盘84下端的连接轴76固定连接。

机架1上还装有浇水箱9，浇水箱9位于树苗传送装置3的侧部，浇水箱9连接有浇水管91，浇水管91的端部通过限位套筒固定在机架1的后端，且浇水管91的端部设有浇水口92，机架1的后端靠近浇水口92处还通过螺栓连接有两根覆土杆93，覆土杆93的下端均倾斜安装有覆土盘94，且两覆土盘94对称布置。

该植种机与拖拉机的配套方式为牵引式，所需动力全由拖拉机提供，使用拖拉机动力输出轴转速n=450r/min，且输出轴位于拖拉机的后方，动力输出最大功率为18.78kw，作业时，经减速机2减速后转速n=30r/min，要保证传送带31的速度Va=0.1m/s，两秒内树枝移动距离20cm与传送带31主轴周长28.26cm相比，得比值0.708，偏心连杆传动机构设计偏心距e=50mm，偏心连杆中心距a=202mm。

首先通过链传动将动力传递给传送带31的下主动轴21，两链轮中心距a=178mm，上链轮（动力主动轮12）17齿，下链轮（动力从动轮13）25齿，链传比1.47。

之后通过链传动将动力传递给偏心连杆传动机构主动轴下链轮（下主轴主动轮14）25齿，上链轮（下主轴从动轮15）17齿，链传比0.68。

之后通过链传动将动力传递给驱动轮轴87，两链轮中心距a=512.2mm，上链轮（传动轮轴主动轮16）17齿，下链轮（传动轮轴从动轮17）17齿，链传比1。

机架1行走过程中，开沟铲18进行开沟，拖拉机将动力输出给减速机2，经减速机2减速后，将动力通过动力主动轮12、动力从动轮13及链条传递给下主动轴21，下主动轴21转动时，下主轴主动轮14转动，通过第一链条19带动下主轴从动轮15转动，下主轴从动轮15转动时带动传动轮轴22转动，第一偏心轮6及第二偏心轮61转动，带动第一偏心连杆5绕第一偏心轮6转动，第二偏心连杆51绕第二偏心轮61转动，由于第一偏心连杆5及第二偏心连杆51均与上从动轴10转动连接，在此过程中带动上从动轴10及上从动轴10上的滚筒4上下往复震动。同时，传送带31在下主动轴21的转动作用下传动，收集箱33里的树苗经震动拨动分离，卡在挡板32上，通过设置挡板32与传送带31之间的角度为40°-50°，优选45°，加上震动作用，挡板32上可卡装树苗，树苗通过传送带31的传送，横向进入导向箱34，经导向后纵向通过导向筒35，之后进入两侧开合鸭嘴装置7开始播种工作。

与此同时，驱动轮轴87经第二链条20的传动开始转动，带动第二轮盘84转动，第二轮盘84转动时，由于第二轮盘84与偏心轮盘83之间连接架86的连接作用，偏心轮盘83会随第二轮盘84同时转动，三角架81上的滑轮82保证对偏心轮盘83进行支撑，第二轮盘84转动时，带动连接轴76及固定支架71动作，同时带动固定鸭嘴72及活动鸭嘴73同步动作，固定鸭嘴72及活动鸭嘴73向上动作时，带动第一轮盘85转动，在此过程中活动鸭嘴73处于打开状态，且工作过程当中，开合鸭嘴装置7始终处于与地面垂直状态，此原理类似于偏心拨禾轮原理。

第二轮盘84转动带动开合鸭嘴装置7下行过程中，拉线75被绷紧，拉伸弹簧74被拉伸，活动鸭嘴73闭合，开合鸭嘴装置7中装入树苗后，开合鸭嘴装置7插入土中，随后，开合鸭嘴装置7上行，此过程中，拉线75逐渐松弛，拉伸弹簧74恢复形变过程中拉动活动鸭嘴73打开，树苗被留在土中，之后进行下一工作循环。

浇水箱9可将种植好的树种进行浇水，在植种机行走过程中，由于覆土盘94具有倾斜角度设置，可进行覆土。

通过调节开沟铲18上的开沟限位杆11的连接位置可调节开沟的深度，通过调节覆土杆93的上下位置，可调节覆土量。

Claims (8)

1.一种适用于西北荒漠地的连续式树种植种机，包括机架（1），机架（1）底部设有车轮，其特征是：所述机架（1）的前端下部装有可调节高低的开沟铲（18），机架（1）上装有树苗传送装置（3），树苗传送装置（3）的底端设有收集箱（33），树苗传送装置（3）的顶端连接有导向箱（34），导向箱（34）的底部连接有导向筒（35），所述树苗传送装置（3）上设有偏心连杆传动机构，且偏心连杆传动机构与设置在机架（1）下部的偏心轮装置（8）连接，偏心轮装置（8）上连接有用于挖坑、种树的开合鸭嘴装置（7），开合鸭嘴装置（7）的位置与导向筒（35）的位置相对应，开合鸭嘴装置（7）在偏心轮装置（8）的带动下上行打开、下行闭合；

所述开合鸭嘴装置（7）包括固定鸭嘴（72）及与固定鸭嘴（72）两侧活动连接的活动鸭嘴（73），固定鸭嘴（72）上固定有固定支架（71），固定支架（71）的侧部与活动鸭嘴（73）的顶部之间连接有拉伸弹簧（74），活动鸭嘴（73）的顶部还连接有用于闭合活动鸭嘴（73）的拉线（75）；

所述偏心轮装置（8）包括设置在固定支架（71）一侧的第一轮盘（85）以及设置在固定支架（71）另一侧的第二轮盘（84），且固定支架（71）与第一轮盘（85）、第二轮盘（84）均活动连接，第二轮盘（84）上装有驱动轮轴（87），驱动轮轴（87）安装在机架（1）的下部，驱动轮轴（87）上还装有三角架（81），三角架（81）的三角处装有滑轮（82），滑轮（82）与穿设在驱动轮轴（87）上的偏心轮盘（83）滑动安装，偏心轮盘（83）的下端与第二轮盘（84）的下端之间通过连接架（86）连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于西北荒漠地的连续式树种植种机，其特征是：所述机架（1）上还装有浇水箱（9），浇水箱（9）连接有浇水管（91），浇水管（91）的端部固定在机架（1）的后端，且浇水管（91）的端部设有浇水口（92）。

3.根据权利要求2所述的一种适用于西北荒漠地的连续式树种植种机，其特征是：所述机架（1）的后端还可拆卸连接有两根覆土杆（93），覆土杆（93）的下端均倾斜安装有覆土盘（94），且两覆土盘（94）对称布置。

4.根据权利要求3所述的一种适用于西北荒漠地的连续式树种植种机，其特征是：所述树苗传送装置（3）包括传送带（31），传送带（31）上间隔设有挡板（32），传送带（31）的底端设有下主动轴（21），下主动轴（21）由安装在机架（1）上的减速机（2）通过链条传动，传送带（31）的顶端设有上从动轴（10），上从动轴（10）及下主动轴（21）上均装有滚筒（4），所述上从动轴（10）上连接有偏心连杆传动机构。

5.根据权利要求4所述的一种适用于西北荒漠地的连续式树种植种机，其特征是：所述偏心连杆传动机构包括与上从动轴（10）的一端连接的第一偏心连杆（5），第一偏心连杆（5）连接有第一偏心轮（6），上从动轴（10）的另一端连接有第二偏心连杆（51），第二偏心连杆（51）连接有第二偏心轮（61），第一偏心轮（6）与第二偏心轮（61）之间装有传动轮轴（22），传动轮轴（22）的一端与下主动轴（21）之间通过第一链条（19）传动连接，传动轮轴（22）的另一端与偏心轮装置（8）之间通过第二链条（20）传动连接。

6.根据权利要求5所述的一种适用于西北荒漠地的连续式树种植种机，其特征是：所述驱动轮轴（87）与传动轮轴（22）传动连接。

7.根据权利要求1所述的一种适用于西北荒漠地的连续式树种植种机，其特征是：所述开沟铲（18）的顶部固定有开沟限位杆（11），开沟限位杆（11）上间隔设有多个螺栓孔，且开沟限位杆（11）与机架（1）通过螺栓可拆卸连接。

8.根据权利要求5所述的一种适用于西北荒漠地的连续式树种植种机，其特征是：所述活动鸭嘴（73）的顶部设有连接柱（77），连接柱（77）与拉伸弹簧（74）固定，连接柱（77）还与拉线（75）的一端固定，拉线（75）的另一端卡装在传动轮轴（22）上。