防风固沙草方格铺设一体机

1.本发明涉及一种防风固沙草方格铺设一体机，属于固沙设备技术领域。


背景技术：

2.全球性的气候变暖和日益干旱，导致全世界范围荒漠化程度的加强和范围的扩大，因此防治沙漠化是我国一项长期的重要工作。沙漠中铺设草方格技术是我国人民在长期治沙工作中总结出来的行之有效地防风固沙方法，它通过物理手段增加地表粗糙度，减缓风速，以防止沙丘的流动扩张，同时起到了一定的土壤改良作用，更科学地解决沙漠化治理问题。
3.但是目前草方格铺设多数还是采用人工作业，铺设效率低，治理成本高，难度大，而且安全性也比较差。市面上草方格铺设机较少且存在铺设效率低，铺设效果差等普遍问题。为了提高效率，申请号2022101557055一种用于沙漠治理的草方格沙障铺设车中给出来一种结构，包括行走机构、横向草帘铺设装置、纵向草帘铺设装置和扫沙装置，通过横向草帘铺设装置和纵向草帘铺设装置，将纵向草帘和横向草帘插入沙层中，围成若干个用于防风固沙的草方格；扫沙装置中第一电机驱动刮沙板向下移动，并随铺设车向前移动，在每个草方格中刮出一个抵抗风蚀的凹坑，提高防风固沙的效果。为提高工作效率和铺设质量，解决沙漠治理难题，依然需要对铺设车进行进一步的设计。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种防风固沙草方格铺设一体机，通过机械结构独特而巧妙的配合提高草方格的铺设效率以及使用寿命，旨在提高草方格铺设效率，降低铺设成本和铺设难度，进一步减少铺设草方格所需的人力和物力，进而更加有效地改善和解决沙漠化治理问题。
5.为实现上述技术目的，本发明所采用的技术手段是：
6.一种防风固沙草方格铺设一体机，包括车本体，安装在车本体前端外部的前置洒水漏斗，以及依次安装在车本体上的纵向草帘铺设装置、太阳能板装置、横向草帘铺设装置；
7.所述纵向草帘铺设装置包括纵向草帘输送机构和纵向压草机构，所述纵向草帘输送机构由链传动电机驱动齿轮和链条带动辊子转动，通过与纵向草帘的摩擦转动带动纵向草帘，将纵向草帘向下运输至地面；所述纵向压草机构与纵向草帘输送机构同步运行，在行驶到指定工作位置时，丝杠电机驱动纵向机构主动轮与纵向机构从动轮，使纵向机构丝杠旋转移动，带动连杆将压草盘放下接触地面，通过对链传动电机与纵向机构丝杠的控制，纵向压草盘保持不动，持续地将输送下来的草帘压入沙土中；
8.所述横向草帘铺设装置包括横向草帘输送机构、横向草帘压草机构、横向草帘切断机构；所述横向草帘输送机构通过电机驱动下方的一对电机输送齿轮转动，带动同轴上的一对压辊将电机上方的草帘卷垂直向下输送，依靠导向杆将横向草帘导入履带与底板之
间的缝隙，履带转动将草帘向前输送至横向压草机构部分，所述横向草帘压草机构通过横向压刀将草帘在沙土中压实，所述横向压刀安装在气动杆前端，履带将横向草帘向前输送出指定距离后，气泵启动将气缸中的气动杆向下推出，气动杆前端的横向压刀随之下降，将草帘压入沙土中，完成压草的过程，横向压刀保持压草状态，通过横向草帘切断机构将横向草帘切断，待横向草帘切断后收回气动杆，随即收回横向压刀，压草任务结束。
9.进一步的，所述横向草帘切断机构通过横向机构丝杠的旋转带动滑块水平移动，固定在滑块上的切刀将草帘切断，作业结束后，横向机构丝杠反向旋转带动滑块和切刀返回初始位置，准备进行下一次切割。
10.更进一步的，所述切刀为双刃切刀，防止出现单次切割不完整，切刀回程时进行二次辅助切断，保证草帘被完全切割。
11.进一步的，所述太阳能板装置包括太阳板和光敏传感器，所述太阳能板一端安装光敏传感器，太阳能板下方安装蜗轮蜗杆，通过旋转运动找到最佳照射位置，从而最大化获取太阳能，节约更多的能源与铺设成本。
12.本发明的有益效果：
13.1.前置洒水漏斗工作时可通过洒水使沙土湿润，便于草方格的铺设，在纵向铺设的基础上横向草帘铺设，一次性铺设出一个完整的草方格，从而提高了工作效率；
14.2.履带机构能够实现草帘的准确输送气泵控制气缸将草帘压入土壤以固定，利用丝杠机构带动切刀对铺设完毕的横向草帘进行准确切割，最终铺设出来的横向草帘均匀平整，能够与纵向草帘共同形成完整的草方格,从而提高草方格的有效使用年限；
15.3.利用链传动、螺旋传动(丝杠)、齿轮传动和连杆等典型机械结构的相互配合运用，利用电机、气缸以及气泵等动力装置，实现了草帘纵向与横向同时铺设的作业模式，提高作业效率的同时，最大限度降低了草方格铺设作业时所需要投入的成本。
16.4.太阳能装置可以最大限度地利用太阳能，节约能源。
附图说明
17.附图1是本发明的横向草帘切断机构图。
18.附图2是本发明的纵向草帘压草机构图。
19.附图3是本发明的纵向整体示意图及太阳能板装置示意图。
20.附图4是本发明的横向草帘输送机构图。
21.附图5是本发明的横向草帘压草机构图。
22.图中：1-洒水漏斗；2-纵向草帘；3-辊子；4-链；5-齿轮；6-链传动电机； 7-蜗杆；8-太阳能板；9-纵向压草盘；10-蜗轮；11-光敏传感器；12-纵向机构丝杠；13-纵向机构从动轮；14-纵向机构主动轮；15丝杠电机；16-横向草帘； 17-压辊；18、19-传动齿轮；20-电机输出齿轮；21-运输导向板；22-导向杆； 23-横向机构丝杠；24-滑块；25-切刀；26、27切刀传动齿轮；28-切刀动力电机；29、30-同步齿形带传动齿轮；31-同步齿形带动力电机；32-气缸；33-连接块；34-横向压刀；35-同步齿轮；36-同步带。
具体实施方式
23.下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
24.一种防风固沙草方格铺设一体机，包括车本体，安装在车本体前端外部的前置洒水漏斗，以及依次安装在车本体上的纵向草帘铺设装置、太阳能板装置、横向草帘铺设装置，所述纵向草帘铺设装置包括纵向草帘输送机构和纵向压草机构，所述的纵向草帘输送机构(图3)是链传动电机(6)驱动齿轮(5)通过链(4) 使得辊子(3)转动，从而使得纵向草帘(2)向下运输至地面；所述的纵向压草机构(图2)与纵向草帘输送机构同步运行，当设备行驶到指定工作位置时，丝杠电机(15)驱动纵向机构主动轮(14)与纵向机构从动轮(13)，进而使得纵向机构丝杠(12)旋转移动，带动连杆将纵向压草盘(9)放下接触地面，通过对链传动电机与纵向机构丝杠的控制，纵向压草盘保持不动，持续地将纵向草帘压入沙土中。纵向机构丝杠、连杆、链传动电机的高效配合可使纵向压草盘实现放下，固定不动，收回三种状态。
25.所述的横向草帘铺设装置包括横向草帘输送机构、横向草帘压草机构、横向草帘切断机构；
26.所述的横向草帘输送机构(图4)是通过电机驱动下方的一对电机输送齿轮 (20)转动，带动传动齿轮(18、19)及同轴上的一对压辊(17)转动，进而将电机上方的横向草帘(16)垂直向下输送，依靠导向杆(22)将横向草帘导入运输导向板(21)中，同步齿形带动力电机(28)驱动同步齿形带传动齿轮(29、 30)转动，进而履带转动将横向草帘向前输送至横向压草机构部分。
27.所述的横向草帘压草机构(图5)的功能是将草帘在沙土中压实，此功能通过横向压刀(34)实现，横向压刀安装在气动杆前端。履带将横向草帘(16)向前输送出指定距离后，气泵启动将气缸(32)中的气动杆向下推出，气动杆前端的连接块(33)与横向压刀(34)随之下降，将横向草帘压入沙土中，完成压草的过程。横向压刀保持压草状态，待横向草帘切断后收回气动杆，随即收回横向压刀，压草任务结束。
28.所述的横向草帘切断机构(图1)是在完成草帘输送和压草作业之后进行的，切刀动力电机(28)旋转，通过切刀动力齿轮(26、27)传动，进而带动横向机构丝杠(23)旋转，使得滑块(24)进行水平移动，固定在滑块上的切刀(25)将草帘切断。作业结束后，丝杠反向旋转带动滑块(24)和切刀(25)返回初始位置，准备进行下一次切割。为防止出现单次切割不完整的情况，特将切刀设计为双刃的形式，切刀回程时可以进行二次辅助切断，保证草帘被完全切割。
29.所述的太阳能板装置包括太阳板和光敏传感器；所述的太阳能板装置(图3) 前面安装光敏传感器(11)，旋转运动通过蜗轮(10)蜗杆(7)进行传动，以此使得太阳能板(8)找到最佳照射位置，从而最大化获取太阳能。
30.工作开始，洒水漏斗开始工作，纵向草帘铺设装置开始铺设纵向草帘；待铺设的草帘长度达到草方格要求边长之前，横向草帘铺设装置开始铺设横向草帘，切断草帘、压嵌草帘，草方格铺设完成；以此循环，不断地铺设出新的草方格；太阳能板装置为持续工作状态，源源不断地转化太阳能。本发明通过横向草帘铺设装置与纵向草帘铺设装置地巧妙配合工作，实现了横向草帘与纵向草帘的同时铺设，提高了草方格的铺设效率与铺设质量，同时又减少了铺设成本、节约了人力。所述的前置洒水漏斗工作时可通过洒水使沙土湿润，便于草方格的铺设。所述的太阳能板装置可合理利用太阳能，最大限度地减少资源的浪费。