一种林木移栽车的制作方法

本发明涉及到园林园艺领域，具体的说是一种林木移栽车。

背景技术：

现有技术中，园林绿化所用的林木，一般都是在种植基地进行培育，等生长到一定阶段之后，再挖出移栽到指定区域内。而现有林木的移栽，一般都是园艺工人将林木挖出，并且保留根部的泥团，之后运输到指定位置进行栽种，在此过程中，将林木挖出时，为了防止损伤林木的根系导致其移栽成活率降低，一般都是采用人工拿铁锹等工具挖掘，这种挖掘效率很低，浪费人力和时间，特别是在挖掘生长较快的林木时，由于这种林木生长较快，在一到两年内，即会生长到较粗的树径，而且根系也比较发达，利用人工挖掘的话，效率更加的慢。

技术实现要素：

为了解决林木特别是相对较大的林木在移栽过程中人工挖掘林木时效率低的问题，本发明提供了一种林木移栽车，能够利用液压动力，实现林木的自动挖掘和装车，大大提高了移栽效率。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种林木移栽车，包括位于车体两侧支撑车体的履带，在车体上具有操作控制室和存放挖出林木的车厢，所述车体的履带运行前方设置有将待移栽林木从地上挖出的林木挖掘装置和用于将挖掘出的林木移入车厢的转运机械手装置，其中，所述林木挖掘装置由两组对称设置的挖掘机构组成，每组挖掘机构包括均水平设置且与车体固定的上固定板和弧形导向板，且在弧形导向板上设置有贯通其竖直方向的弧形导向槽，在该弧形导向槽内滑动设置有由固定在上固定板下表面的第一油缸驱动的弧形连接板，弧形连接板的底部设置有弧形挖掘刀，且两组挖掘机构的弧形挖掘刀在第一油缸的同步驱动下向下同步运动插入泥土中，并最终并拢形成任意水平截面为圆形的林木挖掘部，从而将林木根系挖到林木挖掘部内，且该林木挖掘部的直径从上到下逐渐减小；所述弧形导向槽在竖直方向为从上向下斜向延伸，以使两块弧形连接板在第一油缸的向下推动下，其底部连接的弧形挖掘刀的间距逐渐减小直至并拢形成林木挖掘部。

本发明的一种优选实施方式为，两块所述弧形挖掘刀的竖直断面为弧形，且两者并拢形成林木挖掘部后，底端中心围成透气孔。

本发明的另一种优选实施方式为，所述弧形连接板的顶部设置有位于弧形导向槽外部的限位板，所述第一油缸的活塞杆顶部固定在限位板上，且在两块弧形挖掘刀并拢形成林木挖掘部时，限位板在第一油缸推动下抵住弧形导向板的上表面。

本发明的另一种优选实施方式为，所述两组挖掘机构中的上固定板和弧形导向板均通过连接板件与车体连接。

本发明的另一种优选实施方式为，所述车体的履带前突超出车体，且车体朝向履带运行前方的一侧与两条履带配合形成底部为卡台状的工作凹腔，所述林木挖掘装置通过挪移装置固定在工作凹腔的底部，该挪移装置包括安装在工作凹腔底部的作业基板和升降基板，其中，升降基板由一升降油缸控制其在作业基板上设有的两条竖直滑槽内滑动升降，且升降油缸的油缸座固定在作业基板顶部设有的水平支板底面上；

在升降基板的表面上具有两条水平滑槽；所述林木挖掘装置的两组挖掘机构分别固定在两块连接板件的一端，其中一块连接板件固定在升降基板表面，另一块连接板件滑动设置在两条水平滑槽内，在两块连接板件之间设置有一平移油缸，平移油缸的油缸底座和活塞杆分别与两块连接板件固定连接，通过平移油缸活塞杆的伸缩调节两块连接板件的距离，进而调节两组挖掘机构的间距。

本发明的另一种优选实施方式为，所述林木挖掘装置的一侧设置有用于转接林木挖掘装置挖出的带泥团的林木的承接台和用于将承接台上的林木抓取转移到车厢内的转运机械手装置，其中，所述挪移装置的作业基板通过其一侧的转接轴转动设置在工作凹腔的底部，并由第二油缸控制其绕转接轴翻转至极限位置，且在作业基板翻转至极限位置时，林木挖掘部处于承接台的正上方，以在两块弧形连接板带动两块弧形挖掘刀上升后，挖掘出的带泥团的林木落入承接台上。

本发明的另一种优选实施方式为，所述承接台为一直径从上端到下端逐渐减小的空心倒圆台，且其顶部尺寸小于两块弧形挖掘刀并拢形成的林木挖掘部的中部直径，进而使挖掘出的带泥团的林木底部卡在承接台内，承接台的外壁通过固定架与工作凹腔的底部连接。

本发明的另一种优选实施方式为，所述转运机械手装置包括市售的抓取机械手，该抓取机械手安装在一根由电机驱动其转动的转轴上，转轴的底端转动安装在一移动承载板上，且该移动承载板能够沿车厢边缘移动，利用移动承载板沿车厢的移动和转轴的配合，从而将抓取机械手抓取的带泥团的林木转运至车厢内储存。

本发明的另一种优选实施方式为，所述车厢的边缘具有与其宽度方向平齐的运行轨道，在运行轨道上具有两条轨道槽，所述移动承载板底部具有处于两条轨道槽内的滚轮，且滚轮由电机的正反转驱动其正反转，进而带动移动承载板沿轨道槽往复运动。

本发明的另一种优选实施方式为，所述转轴的底端通过轴承转动安装在移动承载板上，在转轴上固定有从动齿轮，且该从动齿轮与电机带动的减速机输出轴上的主动齿轮啮合，从而实现电机带动转轴转动，进而调整抓取机械手的位置。

本发明的生物学基础为：经过实际操作和理论研究证明，在同样的水肥、土壤、光照等条件下生长的林木，其根系是在向下生长的同时，向周边发散生长，从而形成类似于圆锥形的根系分布；而同一种林木，在相同生长条件下，生长同样的时间，比如两年，其根系的分布范围大致相同，这样就为实施机械挖掘代替人工挖掘提供了理论基础。

本发明适用的对象是那种由于生长较快，导致其在短时间内具有大量根系或较粗直径的林木，这种林木在栽种培育时，需要考虑其充足的生长空间，所以株距一般都比较大，而且在移栽时，人工挖掘效率很低。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1）本发明通过在车体上设置林木挖掘装置对林木进行挖掘，而林木挖掘装置的主体是两块拼合后形成任意水平截面为圆形的弧形挖掘刀，这两把弧形挖掘刀在第一油缸的推力下，能够向下运动呈弧形切入土壤中，从而将林木的根系连通土壤一并挖掘出来，大大提高了挖掘效率；

2）为了实现自动挖掘和装车，本发明设置了挪移装置对林木挖掘装置进行配合，实现了林木挖掘装置整体的上下移动、左右移动，不仅能够使其适用于不同粗细的林木，而且实现了自动将林木挖掘出来，降低了劳动强度；并且，挪移装置能够与承接台和转运机械手装置配合，实现了将挖掘出的带泥团的林木直接装入车厢的操作，大大提高了机械化程度，提高了移栽效率。

附图说明

图1为本发明整体的俯视结构示意图；

图2为林木挖掘装置的俯视结构示意图；

图3为林木挖掘装置的断面结构示意图；

图4为挖掘机构的断面结构示意图；

图5为图4的右视示意图；

图6为挪移装置的结构示意图；

图7为承接台和转运机械手装置的俯视示意图；

图8为图7的左视示意图；

附图标记：1、车体，101、履带，102、操作控制室，103、车厢，104、工作凹腔，105、运行轨道，106、轨道槽，107、第二油缸，2、林木挖掘装置，201、上固定板，202、弧形导向板，203、弧形导向槽，204、弧形连接板，205、弧形挖掘刀，206、透气孔，207、第一油缸，208、限位板，3、承接台，301、固定架，4、转运机械手装置，401、移动承载板，402、转轴，403、抓取机械手，5、挪移装置，501、作业基板，502、竖直滑槽，503、升降油缸，504、水平支板，505、升降基板，506、连接板件，507、平移油缸，508、水平滑槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细的阐述。本发明以下各实施例中未做说明的均为本领域技术人员所公知的技术，比如对各油缸中液压油的供应线路、油缸的控制线路、履带的控制、车体的加减速转向控制、机械手的结构和控制等。

实施例1

如图1-5所示，一种林木移栽车，包括位于车体1两侧支撑车体的履带101，在车体1上具有操作控制室102和存放挖出林木的车厢103，操作控制室102是用来控制车体1前进、后退、停止、转向等，同时，也用来控制林木挖掘装置2和转运机械手装置4等相关部件，所述车体1的履带101运行前方设置有将待移栽林木从地上挖出的林木挖掘装置2和用于将挖掘出的林木移入车厢103的转运机械手装置4，其中，所述林木挖掘装置2由两组对称设置的挖掘机构组成，每组挖掘机构包括均水平设置且与车体1固定的上固定板201和弧形导向板202，且在弧形导向板202上设置有贯通其竖直方向的弧形导向槽203，而且弧形导向槽在竖直方向也是弧形分布的，弧形的凸起方向背离另一组挖掘机构，在该弧形导向槽203内滑动设置有由固定在上固定板201下表面的第一油缸207驱动的弧形连接板204，弧形连接板204的底部设置有弧形挖掘刀205，且两组挖掘机构的弧形挖掘刀205在第一油缸207的同步驱动下向下同步运动插入泥土中，并最终并拢形成任意水平截面为圆形的林木挖掘部，从而将林木根系挖到林木挖掘部内，且该林木挖掘部的直径从上到下逐渐减小，而且纵截面是呈弧形的；所述弧形导向槽203在竖直方向为从上向下斜向延伸，左边的弧形导向槽203从左上方向右下方呈弧形延伸，右边的弧形导向槽203从右上方向左下方呈弧形延伸，且两者对称，以使两块弧形连接板204在第一油缸207的向下推动下，其底部连接的弧形挖掘刀205的间距逐渐减小直至并拢形成林木挖掘部。

本实施例在使用时，其操作如下：

1）通过操作控制室102内的各种控制按钮操控车体1在履带101的驱动下前进，直至林木挖掘装置2的两组挖掘机构将待挖掘的林木包在其正中；

2）启动第一油缸207，使其活塞杆向下伸出，进而推动弧形连接板204沿弧形导向槽203向下运动，在弧形连接板204向下运动过程中，弧形挖掘刀205的底端从待挖掘林木的根系外围倾斜插入泥土中，并最终并拢，将林木的整个根系连通泥土包覆在两个弧形挖掘刀205围成的林木挖掘部内，此时，虽然林木仍然在泥土中，但实际上已经被挖掘出来；

3）启动第一油缸207，使其活塞杆回收，进而由弧形连接板204带动弧形挖掘刀205呈弧形上升，最终使两块弧形挖掘刀205脱离泥土，将已经挖掘出的林木根系留下；

4）启动转运机械手装置4，使其夹取挖掘出的林木，连同其根部的泥土一并转运到车厢103内即完成挖掘。

以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、优化和限定，从而得到以下各实施例：

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上所做的一种改进方案，其主体结构与实施例1相同，改进点在于：如图3和4所示，两块所述弧形挖掘刀205的竖直断面为弧形，且两者并拢形成林木挖掘部后，底端中心围成透气孔206。

在本实施例中，两块弧形挖掘刀205实际上是外凸的弧形，这样能够充分避开林木的根系，并保留根系充分的土壤，而且每一块弧形挖掘刀205的厚度自上而下逐渐变薄，从而在底端形成锋利刀口，便于在第一油缸207推动下切入到泥土中进行挖掘；

这两块弧形挖掘刀205实际上是一个圆锥沿纵向切成的对称两半，而且圆锥的母线是弧形。

实施例3

本实施例是在实施例1的基础上所做的一种改进方案，其主体结构与实施例1相同，改进点在于：如图3和4所示，所述弧形连接板204的顶部设置有位于弧形导向槽203外部的限位板208，所述第一油缸207的活塞杆顶部固定在限位板208上，且在两块弧形挖掘刀205并拢形成林木挖掘部时，限位板208在第一油缸207推动下抵住弧形导向板202的上表面。

在本实施例中，为了保持平衡，每组挖掘机构均有两个第一油缸207和两个限位板208。

实施例4

本实施例是在实施例1的基础上所做的一种改进方案，其主体结构与实施例1相同，改进点在于：如图1和2所示，所述两组挖掘机构中的上固定板201和弧形导向板202均通过连接板件506与车体1连接。

实施例5

本实施例是在实施例1的基础上所做的一种改进方案，其主体结构与实施例1相同，改进点在于：如图1、2和6所示，所述车体1的履带101前突超出车体1，且车体1朝向履带101运行前方的一侧与两条履带101配合形成底部为卡台状的工作凹腔104，也就是说，车体1的前侧是两段式卡台状结构，且这两段分别对应操作控制室102和车厢103，从而造成操作控制室102的长度小于车厢103的长度，并在两者交界处形成卡台，所述林木挖掘装置2通过挪移装置5固定在工作凹腔104的底部，该挪移装置5包括安装在工作凹腔104底部的作业基板501和升降基板505，其中，升降基板505由一升降油缸503控制其在作业基板501上设有的两条竖直滑槽502内滑动升降，且升降油缸503的油缸座固定在作业基板501顶部设有的水平支板504底面上；

在升降基板505的表面上具有两条水平滑槽508；所述林木挖掘装置2的两组挖掘机构分别固定在两块连接板件506的一端，其中一块连接板件506固定在升降基板505表面，另一块连接板件506滑动设置在两条水平滑槽508内，在两块连接板件506之间设置有一平移油缸507，平移油缸507的油缸底座和活塞杆分别与两块连接板件506固定连接，通过平移油缸507活塞杆的伸缩调节两块连接板件506的距离，进而调节两组挖掘机构的间距。

本实施例在使用时，其操作如下：

1）通过操作控制室102内的各种控制按钮操控车体1在履带101的驱动下前进，直至林木挖掘装置2的两组挖掘机构将待挖掘的林木包在其正中；

2）启动平移油缸507，使两块连接板件506的距离缩短，当调整到适当距离时（这个距离主要是根据经验判断所要挖掘的林木根系范围确定的），启动升降油缸503，使升降基板505下降，进而使弧形挖掘刀205的底端接触到地面；

3）启动第一油缸207，使其活塞杆向下伸出，进而推动弧形连接板204沿弧形导向槽203向下运动，在弧形连接板204向下运动过程中，弧形挖掘刀205的底端从待挖掘林木的根系外围倾斜插入泥土中，并最终并拢，将林木的整个根系连通泥土包覆在两个弧形挖掘刀205围成的林木挖掘部内，此时，虽然林木仍然在泥土中，但实际上已经被挖掘出来；

4）启动升降油缸503，使升降基板505上升，进而带动整个林木挖掘装置2上升，从而将林木连带整个根系和泥土一并挖出；

5）启动第一油缸207，使其活塞杆回收，进而由弧形连接板204带动弧形挖掘刀205呈弧形上升，最终将已经挖掘出的林木根系放置在地面上；

6）启动转运机械手装置4，使其夹取挖掘出的林木，连同其根部的泥土一并转运到车厢103内即完成挖掘。

实施例6

本实施例是在实施例5的基础上所做的一种改进方案，其主体结构与实施例5相同，改进点在于：如图1和2所示，所述林木挖掘装置2的一侧设置有用于转接林木挖掘装置2挖出的带泥团的林木的承接台3和用于将承接台3上的林木抓取转移到车厢103内的转运机械手装置4，其中，所述挪移装置5的作业基板501通过其一侧的转接轴转动设置在工作凹腔104的底部，并由第二油缸107控制其绕转接轴翻转至极限位置，且在作业基板501翻转至极限位置时，林木挖掘部处于承接台3的正上方，以在两块弧形连接板204带动两块弧形挖掘刀205上升后，挖掘出的带泥团的林木落入承接台3上。

实施例7

本实施例是在实施例6的基础上所做的一种改进方案，其主体结构与实施例6相同，改进点在于：如图8所示，所述承接台3为一直径从上端到下端逐渐减小的空心倒圆台，且其顶部尺寸小于两块弧形挖掘刀205并拢形成的林木挖掘部的中部直径，进而使挖掘出的带泥团的林木底部卡在承接台3内，承接台3的外壁通过固定架301与工作凹腔104的底部连接。

实施例8

本实施例是在实施例6的基础上所做的一种改进方案，其主体结构与实施例6相同，改进点在于：如图7和8所示，所述转运机械手装置4包括市售的抓取机械手403，该抓取机械手403安装在一根由电机驱动其转动的转轴402上，转轴402的底端转动安装在一移动承载板401上，且该移动承载板401能够沿车厢103边缘移动，利用移动承载板401沿车厢103的移动和转轴402的配合，从而将抓取机械手403抓取的带泥团的林木转运至车厢103内储存。

本实施例中所述市售的抓取机械手403为现有技术，其主体是具有两个由液压驱动的夹板，通过液压驱动两个夹板的开合，实现两个夹板对物体的夹取和放下。

实施例9

本实施例是在实施例8的基础上所做的一种改进方案，其主体结构与实施例8相同，改进点在于：如图7和8所示，所述车厢103的边缘具有与其宽度方向平齐的运行轨道105，在运行轨道105上具有两条轨道槽106，所述移动承载板401底部具有处于两条轨道槽106内的滚轮，且滚轮由电机的正反转驱动其正反转，进而带动移动承载板401沿轨道槽106往复运动。

实施例10

本实施例是在实施例8的基础上所做的一种改进方案，其主体结构与实施例8相同，改进点在于：如图7所示，所述转轴402的底端通过轴承转动安装在移动承载板401上，在转轴402上固定有从动齿轮，且该从动齿轮与电机带动的减速机输出轴上的主动齿轮啮合，从而实现电机带动转轴402转动，进而调整抓取机械手403的位置。

在以上各实施例中，由于车体1上操作控制室102、林木挖掘装置2、车厢103和转运机械手装置4都是沿车体1宽度方向排布，因此，导致车体1较宽，适用于株距较大的林木挖掘；当然，也可以根据实际需要缩小车体的尺寸，从而使其适用于不同株距的林木，比如车厢103的位置可以做出调整，同时将林木挖掘装置2突出前置，这样能够使车体1整体变得狭长，从而适用于株距相对较小的林木或林木。