一种适用于松软土壤的分离式植被种植辅助装置及方法

本发明涉及植树装置领域，具体而言，涉及一种适用于松软土壤的分离式植被种植辅助装置及方法。

背景技术：

植树造林能够有效改善沙漠地区的生态环境，因此，沙漠地区的植树造林显得比较重要。由于沙漠地区的含水沙土较深，因此，植树时，需要挖出较深的树坑。然而由于沙漠地区土壤比较松软，沙土的流动性比较大；当挖出树坑后，树坑周围的沙土很快就流动至树坑底部，难以形成有效深度的树坑供树苗栽培。鉴于此，提供一种用于沙漠地区的植树辅助装置具有比较重要的意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种适用于松软土壤的分离式植被种植辅助装置及方法，其能够辅助植树。

本发明实这样实现的：

一种适用于松软土壤的分离式植被种植辅助装置，包括：

机架；

植树筒，所述植树筒包括筒体和连接部，所述筒体包括圆形筒和锥形筒，所述圆形筒的上端与所述连接部连接，所述圆形筒的下端与所述锥形筒连接；所述植树筒是由第一半边和第二半边可拆卸连接组成的，所述第一半边和所述第二半边的配合面所在的平面通过所述筒体的轴线；

进给机构，所述进给机构包括进给电机和导向杆，所述导向杆竖直设置，并与所述机架连接，所述进给电机与所述导向杆滑动连接，所述进给电机的输出轴能够与所述连接部可拆卸连接，当所述进给电机的输出轴与所述连接部连接时，所述进给电机能够驱动所述植树筒绕所述筒体的轴线转动；

分离机构，所述分离机构包括第一拉绳、第二拉绳和卷扬筒，所述卷扬筒可转动地安装所述机架上，所述第一拉绳的一端与所述卷扬筒连接，另一端用于与所述第一半边连接，所述第二拉绳的一端与所述卷扬筒连接，另一端用于与所述第二半边连接；所述卷扬筒收绳时能够使得所述第一半边与所述第二半边分离。

进一步；

所述机架包括顶部横梁、第一竖直梁和第二竖直梁，所述第一竖直梁和所述第二竖直梁的上端分别与所述顶部横梁连接；

所述分离机构还包括的第一滑轮、第二滑轮和顶部滑轮，所述第一滑轮和所述第二滑轮分别与所述第一竖直梁和所述第二竖直梁的底部可转动连接；

所述卷扬筒通过卷筒轴与所述机架可转动连接，所述第一拉绳绕过第一滑轮与所述第一半边连接，所述第二拉绳绕过所述顶部滑轮和所述第二滑轮与所述第二半边连接。

进一步；

还包括收绳驱动机构，所述收绳驱动机构包括单向轴承、齿轮、齿条、固定杆、滑动筒和杠杆；所述卷筒轴与所述机架可转动连接，所述卷扬筒与所述卷筒轴固定连接；

所述单向轴承套设在所述卷筒轴上，所述齿轮套设在所述单向轴承上；

所述齿条竖直设置，并与所述齿轮啮合，所述齿条还与所述机架滑动配合，使得所述齿条能够沿竖直方向滑动；

所述固定杆与所述齿条垂直连接，所述滑动筒可滑动地套设在所述固定杆上；

所述杠杆包括第一端和第二端，所述第一端与所述滑动筒铰接，所述杠杆的中部还与所述机架铰接；所述第二端的力臂大于所述第一端的力臂。

进一步；

所述第一半边的下端设置有连接管，所述连接管垂直于所述筒体的轴线设置，所述连接管上设置有缺口，所述缺口沿所述连接管的轴线延伸，并贯穿所述连接管；所述第二半边的下端设置有铰接轴，所述铰接轴垂直于所述筒体的轴线设置；

所述铰接轴可转动地设置在所述连接管中，所述铰接轴能够从所述缺口中脱出。

进一步；

所述连接部为锥形筒结构；所述进给机构还包括连接外壳，所述连接外壳与所述进给电机的输出轴连接；所述连接外壳上设置有锥形的安装孔；所述连接部能够安装在所述安装孔中。

进一步；

所述植树筒还包括环形板，所述环形板的上表面与所述连接部连接，下表面与所述圆形筒连接；所述环形板是由对称的第一半环板和第二半环板组成的，所述第一半环板与所述第二半环板插接；

所述铰接轴是用磁铁制成，所述连接管为铁质材料。

进一步；

所述植树筒还包括两个连接片，所述连接片的一端与所述第一半环板枢接，另一端设置有卡接钩；所述第二半环板上设置有卡接槽；所述连接片转动时能够卡入所述卡接槽或从所述卡接槽中脱出。

进一步；

所述进给机构还包括驱动组件、丝杆和螺母，所述丝杆与所述机架可转动连接，并与所述导向杆平行设置；所述螺母与所述丝杆传动连接，并与所述进给电机固定连接；所述驱动组件与所述丝杆传动连接。

进一步；

所述植树筒还包括螺旋叶片，所述螺旋叶片连接在所述圆形筒的外壁上；所述螺旋叶片被切割成分别属于第一半边和第二半边的两部分。

一种沙漠地区植树方法，使用了所述的适用于松软土壤的分离式植被种植辅助装置，包括以下步骤：

a.将机架固定于地面上；

b.将植树筒的连接部与进给电机的输出轴连接；先利用进给机构将植树筒下压，使得植树筒的下端插入到地面以下；然后启动进给电机使得植树筒转动，并同时将植树筒下压；

c.当植树筒下降到预设深度后，关闭进给电机，断开植树筒与进给电机的连接，并使得进给机构反向运动；

d.将树苗放入到植树筒中；

e.利用分离机构将第一半边和第二半边拉开，使得流沙通过配合面之间的缝隙流入到植树筒中从而将树苗固定；同时给植树筒的底部浇水。

本发明的有益效果是：

通过上述设计得到的植树辅助装置及方法，使用时，先将机架固定于地面上，将植树筒立于进给机构的下方，并将进给电机的输出轴与植树筒的连接部连接。然后，启动进给电机并向下按压进给电机，进给电机带动植树筒一边旋转一边向土壤深处移动。当植树筒到达预设深度时，关闭进给电机，并将进给电机与植树筒的连接拆开。此时，将树苗放入到植树筒内，并向植树筒内浇水。浇水完毕后，转动卷扬筒，卷扬筒通过第一拉绳和第二拉绳将植树筒的第一半边和第二半边分离；此时，沙土能够通过第一半边与第二半边之间的缝隙流入到植树筒内从而将树苗固定。最后将第一半边和第二半边拉回到地面上，并继续填满沙土即可。

采用上述植树辅助装置及方法后，可以防止在挖坑时沙土流动到树坑内，从而可以很快捷地挖出预设深度的树坑；其大大提高了植树效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1是本发明实施例提供的植树辅助装置的整体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的图1的左视图；

图3是本发明实施例提供的植树筒的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的图4的俯视图；

图5是本发明实施例提供的图4的左视图；

图6是本发明实施例提供的第一半边的结构示意图；

图7是本发明实施例提供图6的右视图；

图8是本发明实施例提供的第二半边的结构示意图；

图9是本发明实施例提供图8的左视图；

图10是本发明实施例提供的机架的俯视图；

图11是本发明实施例提供的植树辅助装置在第一半边和第二半边分离时的结构示意图；

图12是本发明实施例提供收绳驱动机构的结构示意图；

图13是本发明实施例提供的图12的左视图。

图标：100-植树辅助装置；110-机架；111-第一竖直梁；112-第二竖直梁；113-顶部横梁；114-支撑腿；115-顶部框架；120-植树筒；121-第一半边；122-第二半边；123-筒体；1231-圆形筒；1232-锥形筒；124-连接部；125-连接管；126-铰接轴；127-环形板；1271-第一半环板；1272-第二半环板；1273-卡接槽；130-进给机构；131-电机；132-导向杆；133-丝杆；134-螺母；135-连接外壳；1352-磁铁；136-螺旋叶片；137-连接片；138-驱动组件；140-分离机构；141-第一拉绳；142-第二拉绳；143-卷扬筒；144-第一滑轮；145-第二滑轮；146-顶部滑轮；150-卷筒轴；160-收绳驱动机构；161-单向轴承；162-齿轮；163-齿条；164-固定杆；164-滑动筒；165-杠杆；200-沙漠。

具体实施方式

实施例1：

请参考图1和图2，本实施例提供了一种植树辅助装置100，其用于辅助在沙漠200地区松软土壤中挖出树坑用于植树。上述辅助装置包括机架110、植树筒120、进给机构130和分离机构140，机架110用于固定其它机构，植树筒120在进给机构130的带动下能够朝土壤深处钻进，当植树筒120到达预设深度时，树苗可直接放置于植树筒120内；分离机构140用于将植树筒120的两个半边分离，从而防止两个半边拉回到地面时将树苗带出。

请参考图3-图5，所述植树筒120包括筒体123、环形板127和连接部124，所述筒体123包括圆形筒1231和锥形筒1232，锥形筒1232连接于圆形筒1231的下端，用于钻孔；环形板127连接于圆形筒1231的上端；连接部124连接于环形板127的上表面，用于与进给机构130连接。沿植树筒120的轴线将其剖开成第一半边121和第二半边122，并将第一半边121和第二半边122进行可拆卸连接。当需要钻孔时，第一半边121与第二半边122连接成一个整体，由于第一半边121与第二半边122之间的间隙很小，其能够有效减少通过上述间隙进入到植树筒120内的沙土。将树苗放置于植树筒120内，当需要将植树筒120从沙土中拉回到地面上时，将第一半边121与第二半边122的连接断开；此时，沙土能够通过第一半边121与第二半边122之间的间隙流入到植树筒120内，从而将树苗固定。

进一步，所述植树筒120还包括螺旋叶片136，所述螺旋叶片136连接在所述圆形筒1231的外壁上；所述螺旋叶片136被切割成分别属于第一半边121和第二半边122的两部分。

具体地，环形板127被剖开成对称的第一半环板1271和第二半环板1272，第一半环板1271与第二半环板1272可拆卸连接；当第一半环板1271与第二半环板1272连接时，第一半边121与第二半边122形成整个植树筒120，当第一半环板1271与第二板环板拆开连接时，第一半边121与第二半边122可被分离。

本实施例中，第一半环板1271与所述第二半环板1272插接；所述植树筒120还包括两个连接片137，所述连接片137的一端与所述第一半环板1271枢接，另一端设置有卡接钩；所述第二半环板1272上设置有卡接槽1273；所述连接片137转动时能够卡入所述卡接槽1273或从所述卡接槽1273中脱出。上述设计使得第一半环板1271与第二半环板1272连接时，第一半边121与第二半边122能够被可靠地连接成一个整体，使得钻孔时第一半边121与第二半边122不易分离；进而尽量减少钻孔过程中流入到植树筒120内的沙土。并且，当需要拆开连接时，转动连接片137，使得卡接钩从卡接槽1273中脱出即可；操作非常方便。在其它实施例中，也可以设置四个连接片137，两个设置在半环板的上表面，两个设置在下表面；或者，也可将连接片137的两端分别与两个半环板通过螺钉进行连接；从而将第一半环板1271与第二半环板1272进行固定连接。

可选的，请参考图6-图9，第一半边121的下端设置有连接管125，连接管125垂直于筒体123的轴线设置，连接管125上设置有缺口，缺口沿连接管125的轴线延伸，并贯穿连接管125。第二半边122的下端设置有铰接轴126，铰接轴126垂直于筒体123的轴线设置；铰接轴126可转动地设置在连接管125中，铰接轴126能够从缺口中脱出。

上述设计能够防止锥形筒1232的底部碰到岩石颗粒时被损坏；并且，当两个半体在斜拉力的作用下上部先分开底部还保持抵接时，连接管125及交接轴能够使得限制板体底部上移，从而防止植树筒120将树苗向上带出。

请继续参考图1和图2，所述进给机构130包括进给电机131、导向杆132和连接外壳135，所述导向杆132竖直设置，并与所述机架110连接，所述进给电机131的输出轴朝下，并与所述导向杆132滑动连接。所述连接外壳135与所述进给电机131的输出轴连接，所述连接外壳135上设置有锥形的安装孔；对应的，植树筒120的连接部124为锥形筒1232结构。植树筒120的连接部124能够安装在连接外壳135的安装孔内。当进给电机131向下移动时并且输出轴转动时，连接外壳135能够通过摩擦力带动植树筒120转动。将连接外壳135及连接部124设计成锥形，其便于连接拆卸；并且，当植树筒120底部碰到岩石难以转动时，连接外壳135与连接部124之间能够通过打滑的方式防止植树筒120过载损坏。在其它实时中，连接部124也可以采用圆形筒1231结构，此时，连接部124与进给电机131输出轴可以通过联轴器连接。

可选地，为了带动进给电机131上下运动，所述进给机构130还包括驱动组件138、丝杆133和螺母134，所述丝杆133通过轴承与所述机架110可转动连接，并与所述导向杆132平行设置；所述螺母134与所述丝杆133螺纹连接，并与所述进给电机131固定连接；所述驱动组件138与所述丝杆133传动连接。驱动组件138能够驱动丝杆133转动，由于螺母134与进给电机131固定连接，而电机131的转动被导向杆132和丝杆133限制；其使得螺母134本身无法转动；因此，在丝杆133的作用下，螺母134与驱动电机131能够沿导向杆132上下移动。驱动组件138可以采用变频电机131。

请参考图10，所述机架110包括顶部横梁113、第一竖直梁111和第二竖直梁112，所述第一竖直梁111和所述第二竖直梁112的上端分别与所述顶部横梁113连接；

所述分离机构140包括第一拉绳141、第二拉绳142和卷扬筒143，所述卷扬筒143可转动地安装所述机架110上。所述第一拉绳141一端与卷扬筒143连接，另一端与所述第一半边121的上端连接，所述第二拉绳142一端与卷扬筒143连接，另一端与所述第二半边122的上端连接；所述卷扬筒143收绳时能够使得所述第一半边121与所述第二半边122分离。

具体地，请参考图11，所述分离机构140还包括的第一滑轮144、第二滑轮145和顶部滑轮146，所述第一滑轮144和所述第二滑轮145分别位于机架110的两侧，与所述第一竖直梁111和所述第二竖直梁112的底部可转动连接；所述卷扬筒143通过卷筒轴150与所述机架110的左侧可转动连接，所述第一拉绳141绕过第一滑轮144与所述第一半边121连接，所述第二拉绳142绕过所述顶部滑轮146和所述第二滑轮145与所述第二半边122连接。

当卷扬筒143转动收绳时，其使得第一拉绳141和第二拉绳142能够同步收紧。上述三个滑轮的设计使得第一半边121与第二半边122受到的拉力对称，并均为斜向上的方向；因此，第一拉绳141和第二拉绳142收紧时，两个拉绳能够不仅能够将第一半边121和第二半边122同步，还能够将两个半边同步向上拉动并从沙土中拉出。

为了防止第一拉绳141和第二拉绳142将第一半边121和第二半边122斜向上拉出时，第一半边121和第二半边122的底部碰到树苗带动其向上移动。可将两个拉绳的端部分别与地面以下两个半边的中部连接，并且，第一滑轮144与第二滑轮145进料靠近地面设置；从而使得两个半体在被分离初期，尽量减小两个半体的转动角度，优选为平移运动。

请参考图11-图13，为了驱动卷扬筒143转动，还包括收绳驱动机构160，收绳驱动机构160包括单向轴承161、齿轮162、齿条163、固定杆164、滑动筒164和杠杆165；卷筒轴150通过两端的轴承与机架110可转动连接，卷扬筒143与卷筒轴150固定连接；使得当卷筒轴150转动时，卷扬筒143随着卷筒轴150同步转动。单向轴承161的内圈与卷筒轴150过盈配合，齿轮162的中部通孔与单向轴承161的外圈过盈配合，使得齿轮162只能单向转动。

齿条163竖直设置，并与齿轮162啮合，齿条163还与机架110滑动配合，使得齿条163能够沿竖直方向滑动。固定杆164与齿条163垂直连接，滑动筒164可滑动地套设在固定杆164上。杠杆165包括第一端和第二端，第一端与滑动筒164铰接，杠杆165的中部(不特指中间位置，仅表示不是端部)还与机架110铰接；第二端的力臂大于第一端的力臂。

当杠杆165的第二端向下摆动时，齿条163在滑动筒164的作用下向上移动，从而带动齿轮162沿a方向转动；此时，单向轴承161处于锁定状态，使得齿轮162带动卷扬轴沿b方向转动，从而将第一拉绳141和第二拉绳142缠绕在卷扬筒143上。即杠杆165的第二端向下摆动时，卷扬筒143能够转动收绳从而给第一半体及第二半体拉力。

当杠杆165的第二端向上摆动时，齿条163在滑动筒164的作用下向下移动，从而带动齿轮162沿a方向的反向转动；此时，单向轴承161可以自由转动，因此，齿轮162空转，无法带动卷扬轴转动。即，杠杆165的第二端向上摆动时，卷扬筒143不会反向转动。

通过上下摆动杠杆165即能够使得卷扬筒143沿收绳方向转动，并进一步通过第一拉绳141和第二拉绳142将第一半体及第二半体分离并拉回地面。由于第二端的力臂较大，因此，操作人员用较小的力即可将第一板体及第二半体分离；并且，上述操作非常方便。

实施例2：

a.将机架110固定于地面上；

b.将植树筒120的连接部124与进给电机131的输出轴连接；先利用进给机构130将植树筒120下压，使得植树筒120的下端插入到地面以下；然后启动进给电机131使得植树筒120转动，并同时将植树筒120下压；

c.当植树筒120下降到预设深度后，关闭进给电机131，断开植树筒120与进给电机131的连接，并使得进给机构130反向运动；

d.将树苗放入到植树筒120中；

e.利用分离机构140将第一半边121和第二半边122拉开，将第一拉绳141与第二拉绳142分别连接于地面以下第一半体及第二半体的中部；拉开初期使得第一半边121和第二半边122保持平移。拉开过程中，使得流沙通过配合面之间的缝隙流入到植树筒120中从而将树苗固定；同时给植树筒120的底部浇水。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。