一种智能草方格铺设机

1.本实用新型属于防风固沙机械设备的技术领域，更具体涉及一种智能草方格铺设机。


背景技术：

2.众所周知，随着技术的不断发展和人类社会的不断进步，人们的生活越来越便利，但是环境污染比如土地荒漠化的扩大问题越来越严重。创建环境友好型的社会发展模式成为各个国家可持续健康发展的不可或缺的先决条件。
3.利用草方格固沙，是我国人民在长期治沙的工作中总结出来的十分有效的固沙方法，而且根据长期的实验结果来说，正方形的沙障相比于长方形沙障、三角形沙障、棱形沙障、圆形沙障等沙障的效果来讲，固沙效果最为显著，且1
×
1米的正方形沙障相比于2
×
2米的沙障效果来讲，其中心部分被气流产生的漩涡相对较小，不会被掏蚀。而且草方格沙障是以工程治沙与生物治沙相结合来治理沙漠的环境问题，对于单一的工程治沙方法或是单一的生物治沙方法来讲，多元化的草方格治沙表现了良好的效果。由于一般情况下，风主要在距地表10厘米内搬运沙粒，因此将麦草压入沙中，突出约10-20厘米高度，其固沙效果最好。
4.而根据传统的铺设草方格的方式，若用人工的方式来铺设草方格，将会花费大量的人力资源以及物资。同时，沙漠严峻的环境考验对于人力铺设草方格也是一大难题。通过机器的运作能够很好的解决环境问题以及工作效率，可谓是一石二鸟。传统的草方格铺设固沙机，只能进行直线的运动，而不能同时进行改变植草方向，所以只能够纵向铺设后进行横向的铺设，这将会对已铺设的草沙障进行二次伤害，大大的缩减了草方格沙障的使用寿命，这对资源的使用是一大浪费。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题在于提供了一种智能草方格铺设机，结构简单，能够简单高效的铺设草方格。
6.为了实现上述的目的，本实用新型采用以下技术措施：
7.本实用新型的智能草方格铺设机，包括车体，其底部两侧设有履带，用于带动整个装置作直线运动；移动架，其由第一驱动机构带动在车体上以垂直车体的直线运动方向来回直线移动；所述第一驱动机构包括安装在车体底部的直线导轨、与所述直线导轨平行设置的丝杆、与所述丝杆螺纹连接的丝杠螺母、沿着所述直线导轨移动的固定板，所述丝杠螺母固定在所述固定板的底部，所述移动架固定在所述固定板的顶部；所述直线导轨与所述车体的直线运动方向成90
°
设置；所述丝杆由第二电机驱动进行转动，所述丝杆带动丝杠螺母移动，从而带动固定板运动，通过丝杆的正反转使移动架做往复直线运动；草卷输送机构，安装在所述移动架的中间位置，包括梯形箱体，草卷从所述梯形箱体底部的开口落下；开沟拨土机构，安装在所述草卷输送机构的两侧，包括开沟器和带动所述开沟器上下移动的电动推杆，用于在沙地的地面上形成与车体的直线运动方向成45
°
的沟槽；压草卷机构，
安装在所述草卷输送机构的两侧并位于对应的开沟拨土机构的后方，包括两个压草齿盘、及带动一个压草齿盘下降另一个压草齿盘升高的高度调节机构，用于将草卷压入到沟槽中；拢土固草机构，安装在所述草卷输送机构的两侧并位于对应的压草卷机构的后方，用于将所述沟槽两侧的沙土埋入到沟槽内对位于沟槽中的草卷进行固定。
8.优选的，所述高度调节机构包括齿轮、分别位于所述齿轮的两侧并与齿轮啮合连接的两个齿条，每个齿条的底部固定有所述压草齿盘，所述齿轮转动带动两个齿条进行反方向移动；两个压草齿盘呈对称设置，压草齿盘的齿面与所述直线导轨呈45
°
设置。
9.优选的，所述开沟器呈正方体，其每个侧面与所述直线导轨呈45
°
设置。
10.优选的，所述拢土固草机构包括对称设置的两个垄土板，两个垄土板分别位于所述两个压草齿盘的后方，所述垄土板的底面高于沙地的地面。
11.进一步的，所述齿轮通过平键安装在主动轴上，所述主动轴的一端通过法兰与第三电机的驱动轴连接，其另一端通过轴承座固定在所述移动架上。
12.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
13.1、本实用新型的智能草方格铺设机使用两个速度相同、方向垂直的运动使装置走出多个v型连接的路线，提供给开沟拨土机构、草卷输送机构、压草卷机构和拢土固草机构相对于地面与水平方向呈45
°
的斜向直线移动速度。带动移动架往复运动的驱动机构采用由丝杠螺母和丝杆组成的高精度的传动装置，自动化程度高。
14.2、本实用新型利用齿轮齿条机构可以通过简单的齿轮啮合方式同时使两边的齿条在一个上升的同时另一个的齿条下降，上升、下降的高度精确易于控制操作，同时，根据横向及纵向的分速度的合速度为45度方向，因此设计两个不同方向的压草齿盘可以在不同的情境下工作或收回车体内。通过使用齿轮齿条的机械结构，可以实现一个压草齿盘下降进行压草卷，使另一个压草齿盘上升不干扰压草卷的过程。静止时两个齿条相对于地面位于同一高度，当装置运行时，通过齿轮顺时针或逆时针的运动，改变两个相互垂直的压草齿盘相对于地面的高度，达到两个圆盘互相工作不干扰的目的。
15.3、本实用新型通过两个运动机构的分工合作，解决了传统机构上效率不足的弊端，大大加快了铺草的效率。开沟拨土机构的开沟器能够在工作的时候插入土内，而在不工作的时候收回车内，减少开沟器的磨损；压草卷机构的一个压草齿盘下降工作的同时，另一个不工作的压草齿盘上升收回车内，使两个方向的压草齿盘能够分工合作，解决了在转换方向时压草齿盘受到横向方向作用力的弊端，同时加快工作效率，本实用新型的整个结构简单高效，有利于整体效率的提高和日后检修的方便。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
17.图1为本实用新型的智能草方格铺设机的立体结构示意图；
18.图2为本实用新型的智能草方格铺设机的主视图；
19.图3为本实用新型的智能草方格铺设机的侧视图；
20.图4为本实用新型的智能草方格铺设机的俯视图；
21.图5为本实用新型的移动架及第一驱动机构的结构示意图；
22.图6为本实用新型的草卷输送机构安装在移动架上的结构示意图；
23.图7为本实用新型的压草卷机构安装在移动架上的结构示意图；
24.图8为本实用新型的压草卷机构的结构示意图；
25.图9为本实用新型的压草卷机构的齿轮的固定机构的结构示意图；
26.图10为形成一个草方格的路线图；
27.图11为本实用新型的开沟拨土机构安装在移动架上的结构示意图；
28.图12为本实用新型的拢土固草机构安装在移动架上的结构示意图。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.如图1至图12所示，本实用新型的智能草方格铺设机主要包括开沟拨土机构、草卷输送机构、压草卷机构、垄土固草卷机构、车体100、移动架200以及驱动机构。
31.其中，车体100的底部两侧均设有两个履带轮110，每侧的两个履带轮110之间连接有履带120，通过电机121带动履带轮110转动，履带轮110带动履带120转动，提供车体100向前直线运动的动力。
32.移动架200以移动的方式安装在车体100的底盘130上，移动架200通过第一驱动机构带动在车体100上以垂直车体的直线运动方向来回直线移动。第一驱动机构包括安装在车体底部的直线导轨210、与直线导轨210平行设置的丝杆220、与丝杆220螺纹连接的丝杠螺母230、沿着直线导轨210移动的固定板240，丝杠螺母230固定在固定板240的底部，移动架200固定在固定板240的顶部，直线导轨210与车体100的直线运动方向成90
°
设置，即与履带120呈90
°
设置。丝杆220由第二电机250驱动进行转动，通过丝杆220与丝杠螺母230之间的螺纹传动带动丝杠螺母230移动，从而带动固定板240运动，通过丝杆220的正反转使移动架200做往复直线运动。丝杆220的两端由丝杆固定座260支承转动，丝杆220的一端通过传动座270与上述第二电机250传动连接。将丝杆固定座260用螺丝安装在底盘130上，其位置安装在底盘130的两侧附近。通过螺丝将直线导轨210固定于底盘130上，并靠近丝杆固定座260的内侧；将固定板240与丝杠螺母230相连接。通过第二电机250使丝杆220转动带动着丝杠螺母230和固定板240水平横向移动，并保持一定的速度，与底部的履带轮结构保持相同的速度大小，使移动架的路线为与水平方向为45
°
的直斜线运动。同时需要避免移动架200太重，防止其来回运动时压弯丝杆220。
33.本实用新型的动力部分利用了速度合成的方法，通过履带轮为整个装置提供向前直线运动的速度，以丝杠螺母230在车体100运动的基础上提供横向直线运动的速度。两个运动部分通过使用电机使其产生两个相同大小的垂直速度，从而使其和速度方向与水平或者竖直方向呈45度夹角。履带轮110一直给整个装置提供向前的直线方向运动的速度，丝杠螺母230带动移动架200横向运动至一端后原路返回，使总体的运动方向为多个v字型相连
的路线。到达一条道路的端点后，通过人为或者其他转向机构使履带轮110在另一条道路反方向运动，装置通过履带轮转向一次达到了形成多个草方格的作用。本实用新型通过两个运动机构的分工合作，解决了传统机构上效率不足的弊端，大大加快了铺草的效率。另外，通过使用履带轮110和履带120减少了机身的重量的同时也减少了机身陷入沙坑的概率。
34.如图6所示，本实用新型的草卷输送机构安装在移动架200的中间位置，草卷输送机构包括梯形箱体300，草卷从梯形箱体300底部的开口落下。使用固定板301利用螺丝使草卷输送机构与移动架200连接。
35.如图11所示，本实用新型的开沟拨土机构安装在草卷输送机构的两侧，开沟拨土机构提供机构开沟的功能，其包括开沟器400和带动开沟器400上下移动的电动推杆410，开沟器400用于在沙地的地面上形成与车体的直线运动方向成45
°
的沟槽。开沟器400呈正方体，其每个侧面与直线导轨210呈45
°
设置。呈正方体的开沟器与土相接触的部分并非为任何曲线，而是呈45度角的直线。开沟器400在进行左右两个方向的运动时，所受到土的阻力做功之和最小。电动推杆410通过螺钉螺母与固定板430进行连接。固定板430通过螺钉螺母与移动架200进行连接。
36.开沟拨土机构利用了电动推杆410，通过改变电动推杆410内部气压的方法，带动电动推杆410的可动杆进行伸缩运动，从而使开沟器400能够下降进入土中，也能上移收回车内，这种运行方法能够让开沟器400在工作的时候插入土内，而在不工作的时候收回车内，从而实现对能源的节省，同时也减少开沟器的磨损并保护器件。
37.如图7至图10所示，本实用新型的压草卷机构安装在草卷输送机构的两侧并位于对应的开沟拨土机构的后方，压草卷机构包括两个压草齿盘500、及带动一个压草齿盘下降另一个压草齿盘升高的高度调节机构，通过压草卷机构将铺在沟槽上的草卷压入到沟槽中。高度调节机构包括齿轮510、分别位于齿轮510的两侧并与齿轮510啮合连接的两个齿条520，每个齿条520的底部固定有上述压草齿盘500，齿轮510转动带动与其啮合的两个齿条520进行反方向移动。另外，两个压草齿盘500呈对称设置，压草齿盘500的齿面与直线导轨210呈45
°
设置。齿轮510通过平键530安装在主动轴540上，主动轴540的一端通过法兰550与第三电机560的驱动轴连接，其另一端通过轴承座570固定在移动架200上。第三电机560通过与法兰550和主动轴540连接，通过平键530使齿轮510转动，其中第三电机560由电机支座580进行支撑，电机支座580与轴承座570起到将齿轮510固定在移动架200上的作用。
38.更为具体的，如图8所示，两个齿条固定件521与齿条固定件522起到固定齿盘固定件523与齿盘固定件524的作用，由于两个齿条520位于导轨内，齿条不会进行平面上的方向转动，故使用导轨对压草齿盘500方向上的固定，使两个压草齿盘500互相垂直。
39.在一实施中，如图10所述，当装置在ab段运动时，靠左的压草卷机构的两个压草齿盘500悬空，通过高度调节机构使靠右的压草卷机构的左压草齿盘501下降，右压草齿盘502升高；当装置在bc段运动时，靠右的压草卷机构的两个压草齿盘500悬空，通过高度调节机构使靠左的压草卷机构的左压草齿盘501下降，右压草齿盘502升高；当装置在cd段运动时，靠右的压草卷机构的两个压草齿盘500悬空，通过高度调节机构使靠左的压草卷机构的右压草齿盘502下降，左压草齿盘501升高；当装置在da段运动时，靠左的压草卷机构的两个压草齿盘500悬空，通过高度调节机构使靠右的压草卷机构的右压草齿盘502下降，左压草齿盘501升高。
40.将驱动齿轮510转动的第三电机560放置于电机支座580上，将电机支座580与固定板511用螺钉进行连接，将固定板511使用螺钉螺母固定的方式固定在移动架200上。压草卷机构利用了齿轮齿条的运行方法，通过电机带动齿轮的转动，使一个齿条上升的同时另一个的齿条下降，从而实现一个压草齿盘下降工作的同时，另一个不工作的压草齿盘上升收回车内，此设计使两个方向的压草齿盘能够分工合作，解决了在转换方向时压草齿盘受到横向方向作用力的弊端，同时加快工作效率，也保护了器件，使机器耐久度大幅提高。
41.如图12所示，本实用新型的拢土固草机构安装在草卷输送机构的两侧并位于对应的压草卷机构的后方，通过拢土固草机构将沟槽两侧的沙土埋入到沟槽内对位于沟槽中的草卷进行固定。拢土固草机构包括对称设置的两个垄土板600，两个垄土板600分别位于两个压草齿盘500的后方，垄土板600的底面高于沙地的地面。垄土板600也倾斜放置，两侧的土沿着垄土板600向斜后方收拢，达到覆土的目的。垄土板600通过型材610与移动架200进行连接，垄土板600在移动的过程中将高于地面的沙土埋入到沟槽中，使垄土板600能够达成垄土固草卷的作用。
42.拢土固草机构利用型材610连接垄土板600，两侧的土沿着垄土板600向斜后方收拢，以实现覆土和进一步固草的功能，结构简单高效，有利于整体效率的提高和日后检修的方便。
43.下面，参照图1至图12并结合上述结构特征的描述，对本实用新型的智能草方格铺设机的工作过程进行简单介绍：
44.本实用新型的智能草方格铺设机开始工作时，履带轮110启动带动整个装置整体向前运动，移动架200由丝杠螺母230带动进行横向运动，当草卷输送机构被丝杠螺母230带动从左向右运动时，位于右侧的开沟拨土机构先工作开沟，然后草卷输送机构工作，然后位于左侧的压草卷机构工作，最后由位于左侧的垄土固草机构工作，一个流程完成。当从右向左运动时，位于左侧开沟拨土机构先工作，然后草卷输送机构工作，然后位于右侧的压草卷机构工作，最后由位于右侧的垄土固草机构工作，另一个流程完成。
45.开沟拨土机构、草卷输送机构、压草卷机构的行经路线为一斜直线。目前铺草车辆都只能做到纵向移动，铺设一个草方格需要耗费较多时间。本实用新型使用速度合成的办法，使得铺设装置在沙地上单方向形成多个v形路线。在另一条道路反方向运动，在沙地的另一条道路上形成多个v形路线，两条道路上的多个v形路线相连构成多个顶点相连的方形草格。
46.以上所述，仅为本实用新型中的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可理解得到的变换或者替换，都应该涵盖在本实用新型的包含范围之内。