一种入侵植物互花米草综合治理机的制作方法

1.本发明涉及生态环境治理设备技术领域，特别是涉及一种入侵植物互花米草综合治理机。


背景技术：

2.互花米草原产于北美东海岸及墨西哥湾，是多年生草本植物，根系发达，具有极强的耐盐、耐淹和繁殖能力。作为外来物种，近年来在我国沿海迅猛爆发，已遍布我国海岸带。其不断挤占滨海湿地盐地碱蓬、芦苇、红树林等的生态位，破坏我国滨海湿地生物多样性，影响渔业生产和河道航运等。互花米草多分布于沿海滩涂、沼泽中，特殊的生境导致人员与普通机械难以进入，安全风险较高，开展治理较为困难且成本极高。目前，主要通过人工或机械刈割、翻耕深埋等方式治理互花米草。如专利号为“201621143551.4”，专利名称公开了“一种用于治理滩涂互花米草的履带式粉碎旋耕一体机”，该一体机包括履带车、粉碎装置和旋耕装置，通过粉碎装置可刈割互花米草茎、叶，通过翻耕深埋装置可粉碎和掩埋互花米草的根系。但无论是人工，还是现有的机械，刈割完后通常仅将互花米草简单堆积在滩涂上，而堆积的互花米草发酵后易造成二次污染，如果在互花米草成熟期进行刈割，还容易导致种子洒落，反而会促进其有性繁殖；此外由于互花米草的根系发达、繁殖能力强，仅是翻耕掩埋，难以全部破坏其繁殖根系，根系极易复生，需要多次治理才能彻底杀灭，成本极高。除了上述刈割、翻耕深埋方式治理互花米草之外，还可以采用除草剂/腐烂剂进行治理，但由于人工喷洒除草剂效率较低，而采用无人机大面积喷洒，虽然效率较高，但难以保证精准施药，有一定的环境风险，因此很少使用除草剂治理互花米草。


技术实现要素：

3.本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种入侵植物互花米草综合治理机，在收割、粉碎和收集完互花米草碎料后，随即将碎料打包外运，从而避免了碎料堆积污染以及碎料中种子易洒落而复发的问题，同时通过将喷药与翻耕、粉碎和掩埋过程相结合，避免了因大面积施药而难以精准识别易波及其他绿色植被生长区域的风险，通过物理与化学方法相结合，能够显著提高入侵植物互花米草的治理效果。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明公开了一种入侵植物互花米草综合治理机，包括设有行走机构的车架，所述车架朝向作业方向的一端设有对互花米草地表部分依次进行收割、粉碎和收集的收割粉碎收集机构，所述车架背向作业方向的一端设有对互花米草地表留茬部分以及地下根系部分依次进行翻耕、粉碎、施药以及掩埋的翻耕施药掩埋一体机构，所述收割粉碎收集机构和所述翻耕施药掩埋一体机构之间设有打包机构以及将所述收割粉碎收集机构收集的碎料输送至所述打包机构的输送机构。
5.优选地，所述留茬部分的高度需满足邻近的所述互花米草的留茬部分不会缠绕和/或堆叠。
6.优选地，所述收割粉碎收集机构包括集料仓、铰接在所述车架上的收割支架以及
推升所述收割支架的收割推升装置，所述集料仓设置在所述车架上，所述收割支架上设有将互花米草地表以上部分全部收割、粉碎的收割粉碎刀具和向所述集料仓输送的输料管。
7.优选地，所述输送机构包括将所述集料仓中碎料输送至所述打包机构的传送带。
8.优选地，所述翻耕施药掩埋一体机构包括铰接在所述车架上的翻耕支架、设置在所述车架上的贮药箱以及推升所述翻耕支架的翻耕推升装置，翻耕支架上背向作业方向依次设有翻耕犁刀区、施药喷嘴区、碎根刀区以及掩埋犁刀区，所述施药喷嘴区内的施药喷嘴与所述贮药箱连通。
9.优选地，所述翻耕支架上固定有与所述施药喷嘴连接的施药管，所述施药管通过软管与所述贮药箱连接，所述软管上设有流量调节阀。
10.优选地，所述碎根刀区内设有粉碎刀具，所述粉碎刀具包括转动连接在所述翻耕支架上的转轴和驱动所述转轴转动的转动机构，所述转轴上固定有若干个碎根刀盘，所述碎根刀盘周向设有若干个碎根刀片。
11.优选地，所述行走机构包括驱动机构和中空的行走转筒，所述行走转筒上设有螺旋凸起，两个所述行走转筒互为一组，一组中的两个所述行走转筒上的所述螺旋凸起镜像设置，所述行走转筒平行于行进方向地转动连接在所述车架上。
12.优选地，所述驱动机构包括固定在所述行走转筒一端的驱动液压马达。
13.优选地，所述收割粉碎收集机构和所述翻耕施药掩埋一体机构之间的所述车架上设有操作平台。
14.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
15.1.本发明所公开的一种入侵植物互花米草综合治理机，可广泛应用于沿海滩涂、沼泽、浅水等互花米草分布区域，通过收割粉碎收集机构可先行对互花米草的地表部分进行刈割，从而避免互花米草进行有性繁殖；然后收割、粉碎和收集的碎料通过打包机构进行打包，然后可转移至其他输送装置上集中外运，从而解决了收割掉的互花米草难以外运堆积发酵造成二次污染的问题，且打包后还能防止种子在堆积或运送过程中洒落，导致互花米草复发的问题；通过翻耕施药掩埋一体机构能够在翻耕过程中将互花米草根部切碎并精准施药，避免了大面积施药难以精准识别易波及其他绿色植被生长区域的风险，物理与化学方法相结合，能够有效避免互花米草的根系进行无性繁殖而复发。
16.2.本发明中收割粉碎收集机构切割完成后的互花米草留茬部分的高度需满足邻近的互花米草的留茬部分不会缠绕和/或堆叠，缠绕、堆叠的互花米草会对翻耕带来阻力，从而影响翻耕效果，进而影响施药和粉碎效果，且堆叠的互花米草还会影响施药的均匀性。
17.3.本发明中行走机构采用了中空的行走转筒，该行走转筒触地面积大，不易下陷，相较于传统轮式或链条式驱动机构，更适合滩涂区域。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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他的附图。
19.图1为一种入侵植物互花米草综合治理机的正视图；
20.图2为一种入侵植物互花米草综合治理机的后视图；
21.图3为一种入侵植物互花米草综合治理机的俯视图；
22.图4为一种入侵植物互花米草综合治理机的仰视图；
23.图5为一种入侵植物互花米草综合治理机的俯视视角立体结构示意图；
24.图6为一种入侵植物互花米草综合治理机的仰视视角立体结构示意图。
25.附图标记说明：1、车架；2、收割支架；3、收割粉碎刀具；4、输料管；5、集料仓；6、收割液压伸缩杆；7、打包机构；8、传送带；9、翻耕支架；10、翻耕犁刀；11、掩埋犁刀；12、施药喷嘴；13、转轴；14、转动液压马达；15、碎根刀盘；16、碎根刀片；17、施药管；18、软管；19、贮药箱；20、翻耕液压伸缩杆；21、施药孔；22、行走转筒；23、螺旋凸起；24、驱动液压马达；25、操作平台；26、座椅；27、围栏；28、连接耳板；29、遮挡伞；30、主柴油机；31、辅柴油机。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.本实施例公开了一种入侵植物互花米草综合治理机，可广泛应用于治理滩涂、沼泽以及浅水区域生长的外来入侵植物互花米草，如图1至图6所示，包括车架1，车架1上设有驱动车架1前进、后退以及转向的行走机构。车架1朝向作业方向的一端设有收割粉碎收集机构，收割粉碎收集机构用于对入侵植物互花米草的地表部分依次进行收割、粉碎和收集。车架1背向作业方向的一端设有翻耕施药掩埋一体机构，翻耕施药掩埋一体机构能够对入侵植物的留茬部分和地下根系部分依次进行翻耕、粉碎、施药(除草剂/腐烂剂)以及掩埋，通过将翻耕过程和施药过程结合，既能够将互花米草根部切碎，同时还能够精准施药，避免了大面积施药难以精准识别易影响其他绿色植被生长，物理和化学治理相结合，能够大幅提高治理效果。收割粉碎收集机构和翻耕施药掩埋一体机构之间设有打包机构7和输送机构，输送机构用于将收割粉碎收集机构收集的碎料输送至打包机构7进行打包，打包之后的互花米草碎料可转移至待命船只上集中外运，从而避免了收割掉的互花米草堆积在滩涂发酵造成二次污染以及避免治理过程中草籽洒落导致互花米草复发的问题。
28.工作过程：通过行走机构驱动车架1沿作业方向进行行走，车架1前端(朝向作业方向的一端)的收割粉碎收集机构先将互花米草地表部分(茎杆、叶片等)收割，然后将其粉碎并收集；然后输送机构将收割粉碎收集机构收集的碎料输送至打包机构7，打包机构7将粉碎后的互花米草进行打包处理，并暂存在车架1上，后期可输送至附近的转送车或待命船只上；随着车架1前进，翻耕施药掩埋一体机构会对已经收割的区域的土壤进行翻耕，使互花米草的根系暴露出来，然后对该区域喷洒除草剂/腐烂剂，除草剂/腐烂剂落到土壤和暴露出的根系上，紧接着被喷洒了除草剂/腐烂剂的入侵植物根系会被切断粉碎，粉碎后的互花米草根系则会被重新翻埋到土壤中，经过粉碎和施药的物理和化学方法结合处理，入侵植物根系很难再复发。
29.本实施例中，如图1至图6所示，留茬部分的高度需满足邻近的入侵植物的留茬部分不会缠绕和/或堆叠。通常对互花米草的茎杆收割完后，想要有效地防止茎杆再次生长，
使互花米草茎秆有效清除，互花米草的留茬高度需在10cm左右，但在10cm左右的留茬高度虽然能够降低茎秆复长的几率，但10cm长度的茎秆却很容易与相邻的茎秆发生缠绕、堆叠，一方面发生缠绕、堆叠的互花米草分离时会产生很大的阻力，导致翻耕施药掩埋一体机构在翻耕时阻力过大而无法很好地将互花米草的根系翻出，从而影响后续粉碎和喷药效果，另一方面缠绕、堆叠的互花米草会相互遮挡，同样影响喷药效果，且缠绕后的互花米草长度也会加长，继而容易缠绕到粉碎过程中的刀具上。因此互花米草的留茬高度需要保证在3cm以下，才能有效避免上述问题。此外，翻耕施药掩埋一体机构翻耕深度需要通常翻耕深度为20～25cm左右，才能有效防止互花米草通过无性繁殖快速恢复，当然这只是根据平均根系深度得到的翻耕深度，如根系深度较深，也应加大翻耕深度，但至少需要满足超过无性繁殖根系深度2cm以上。
30.本实施例中，如图1至图6所示，收割粉碎收集机构为市场上常用的收割粉碎收集机构。因此对于收割粉碎收集机构不做过多的描述，仅简单介绍一下其中各部分结构。收割粉碎收集机构包括收割支架2、集料仓5以及收割推升装置，收割支架2铰接在车架1上，集料仓5设置在车架1上。收割支架2上设有收割粉碎刀具3和输料管4，通过收割粉碎刀具3能够将入侵植物地表以上部分全部收割并进行粉碎，输料管4能够将粉碎后的入侵植物输送到集料仓5内暂存。收割支架2通过收割推升装置能够将收割支架2推升，从而改变收割支架2距离地面的高度。作为优选地，收割支架2包括两个连接侧臂，连接侧臂的端部设有铰接孔。车架1的前端(朝向作业的一端)设有两组连接耳板28，每组连接耳板28包括两个连接耳板28，连接侧臂的端部位于两个连接耳板28之间，通过将销轴插入连接耳板28的连接孔和连接侧臂上的铰接孔，即可实现车架1和收割支架2的铰接。进一步，作为优选地，收割推升装置包括收割液压伸缩杆6，收割液压伸缩杆6的固定端固定在车架1上，收割液压伸缩杆6的伸缩端与收割支架2铰接(即与连接侧板)，通过收割液压伸缩杆6伸缩端的伸缩即可推升收割支架2或回拉收割支架2，改变收割支架2距离地面的高度，从而改变收割粉碎收集机构的作业高度。
31.进一步，本实施例中，如图1至图6所示，输送机构包括传送带8，通过传送带8能够将集料仓5中碎料输送至打包机构7中进行打包，打包机构7采用市场上常见的打包机即可，传送带8的一端位于集料仓5的底部出料口处，传送带8的另一端与打包机构7的进料口连接。打包机构7由打包机液压马达驱动，传送带8由传送带液压马达驱动。作为优选地，打包机构7位于集料仓5的一侧，即打包机构7和集料仓5分别位于车架1的左右两侧，且均靠近车架1的前端。进一步，作为优选地，传送带8两侧设有挡板，以避免碎料散落到传送带8的两旁。
32.本实施例中，如图1至图6所示，翻耕施药掩埋一体机构包括翻耕支架9、贮药箱19以及翻耕推升装置，贮药箱19设置在车架1上。翻耕支架9铰接在车架1的后端(即背向行进方向的一端)，翻耕推升装置能够推升翻耕支架9，改变翻耕支架9与地面的高度距离。翻耕支架9上背向作业方向依次设有翻耕犁刀区、施药喷嘴区、碎根刀区以及掩埋犁刀区。翻耕犁刀区内设有若干个翻耕犁刀10，翻耕犁刀10倾斜设置且刃尖朝前，若干个翻耕犁刀10成排设置，可设置一排或多排，通过翻耕犁刀10对收割完地表部分的入侵植物所在区域进行翻耕，从而使入侵植物的根系暴露在外，翻耕犁刀10同时也能将入侵植物的根系初步切断。施药喷嘴区内则设有若干个施药喷嘴12，且若干个施药喷嘴12也成排设置，可设置一排或
多排，施药喷嘴12全部与贮药箱19连通，通过贮药箱19向施药喷嘴12供除草剂/腐烂剂，通过施药喷嘴12对翻耕犁刀10翻耕过的区域进行除草剂/腐烂剂的喷洒，一部分除草剂/腐烂剂落在入侵植物根系上，一部分渗入土壤，使土壤内残留没有暴露部分也粘上除草剂/腐烂剂。碎根刀区能够将暴露出的根系和初步切断的根系进行粉碎，从而消灭根系复生的可能性，降低复发率。掩埋犁刀区内则设有若干的掩埋犁刀11，掩埋犁刀11倾斜设置刃尖朝前，与翻耕犁刀10镜像对称，倾斜的朝向相反，若干的掩埋犁刀11成排设置，可设置一排或多排，通过掩埋犁刀11将粉碎后的根系重新翻埋到土壤当中，因为互花米草的根系已经粉碎且喷洒了除草剂/腐烂剂，因此无需担心复发的问题。作为优选地，翻耕支架9由一个顶板和两个设有连接弯臂的侧板组成，顶板固定在两个侧板的顶部，连接弯臂上设有铰接孔。车架1背向作业方向一端设有两组连接耳板28，每组连接耳板28包括两个连接耳板28，连接弯臂位于两个连接耳板28之间并通过销轴连接，从而实现翻耕支架9与车架1的铰接。作为优选地，翻耕推升装置包括翻耕液压伸缩杆20，翻耕液压伸缩杆20的固定端固定在车架1上，翻耕液压伸缩杆20的伸缩端铰接在翻耕支架9上，如连接弯臂上，从而通过翻耕液压伸缩杆20伸缩端的伸缩可以推升或回拉翻耕支架9，改变翻耕支架9距离地面的高度，从而改变翻耕施药掩埋一体机构作业高度。进一步，作为优选地，翻耕支架9的顶板上设有用于安装翻耕犁刀10的翻耕安装孔、掩埋犁刀11的掩埋安装孔和安装施药喷嘴12的施药孔21。施药喷嘴12外部套有胶皮管，然后插接在施药孔21内，通过胶皮管可增大施药喷嘴12和施药孔21之间的摩擦力。施药喷嘴12伸出施药孔21的长度不能过长，以避免翻耕犁刀10翻耕出的根系缠绕在施药喷嘴12上，但施药喷嘴12伸出施药孔21的长度不能过短，以避免无法很好的喷洒在入侵植物的根系上。
33.进一步，为了统一管理施药喷嘴12的喷药流速和流量。本实施例中，如图1至图6所示，翻耕支架9上固定有施药管17，施药管17同时与若干个施药喷嘴12连接，施药管17通过软管18与贮药箱19连接，软管18上设有流量调节阀，调节除草剂/腐烂剂的出药速度和出药量。
34.本实施例中，如图1至图6所示，碎根刀区内设有粉碎刀具，粉碎刀具包括转轴13和驱动转轴13转动的转动机构。转轴13转动连接在翻耕支架9上，如转动连接在翻耕支架9的两个侧板上，可通过轴承与侧板转动连接。转轴13上固定有若干个碎根刀盘15，碎根刀盘15上周向设有若干个碎根刀片16，优选地碎根刀盘15上设有三个碎根刀片16。转动机构可选用转动液压马达14，转动液压马达14固定在翻耕支架9上，如固定在翻耕支架9的某一侧板上。
35.本实施例中，如图1至图6所示，行走机构包括驱动机构和中空的行走转筒22，行走转筒22上设有螺旋凸起23，两个行走转筒22互为一组，一组中的两个行走转筒22上的螺旋凸起23呈镜像设置。行走转筒22需平行于行进方向地转动连接在车架1上。参考图4，本实施例中提供了仅采用了一组行走转筒22的车架1，两个行走转筒22分设在车架1的左右两侧。当左、右两侧的行走转筒22同时外旋时，则带动车架1前进；当左、右两侧的行走转筒22同时内旋时，则带动车架1后退；通过调节左、右两侧的行走转筒22的转速差则可实现转弯，如右侧的行走转筒22转速快，左侧的行走转筒22转速慢，则可使车架1左转，反之则右转。作为优选地，车架1前后两端分别设有两个支腿，支腿上均设有转孔，行走转筒22的两端通过轴承连接在转孔中。
36.进一步，本实施例中，如图1至图6所示，驱动机构包括固定在行走转筒22一端的驱动液压马达24。
37.本实施例中，如图1至图6所示，收割粉碎收集机构和翻耕施药掩埋一体机构之间的车架1上设有操作平台25，操作平台25设置有控制翻耕施药掩埋一体机构、收割粉碎收集机构、传送带8、打包机构7、收割液压伸缩杆6、翻耕液压伸缩杆20、行走转筒22等各类开关和操纵杆。
38.进一步，本实施例中，如图1至图6所示，驱动液压马达24、收割液压伸缩杆6、翻耕液压伸缩杆20、驱动液压马达24、打包机液压马达、传送带液压马达、翻耕施药掩埋一体机构中各机构由主柴油机30提供动力。收割粉碎收集机构由辅柴油机31驱动。
39.为避免操作人员因长时间站立和操作而劳累，本实施例中，如图1至图6所示，操作平台25后方设有座椅26，方便人员操作。
40.进一步，本实施例中，如图1至图6所示，在座椅26和操作平台25上方设有遮挡伞29，既可遮阳，又可以遮雨，避免操作人员晒伤以及操作平台25进水短路。
41.进一步，为了保证操作人员的安全，本实施例中，如图1至图6所示，在车架1上设有围栏27。
42.发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。