模块化山地植树车

1.本发明属于车辆技术领域，具体地说，本发明涉及一种模块化山地植树车。


背景技术：

2.地球是人类唯一的家园，随着工业化不断发展，环境问题日益严重，沙漠化、水土流失、沙尘暴已经越来越严重影响到人类的生存和发展，解决这些问题已经到了刻不容缓的地步。
3.但是长期以来，植树造林仍然多以人力为主，不仅极其耗费人力和物力，而且效率也比较低，远远不能满足现阶段的需求，为了应对环境的严重问题和国家政策，机械化、智能化就成为当前急需解决的问题。为此，人们发明了各种植树机，它多以各型拖拉机或汽车改装而成，取其动力并配备有挖坑装置、填土机构等。但基本都是采用人力投载树苗，人在车上投载树苗很难准确到位，与后续的机械作业不协调；压实机构为液压控制，既增加成本又延长植树时间；而且也没浇水设施或需要人工加水。
4.现有的半机械化种植和模块化种植成本较高，操作模块复杂，难以应对复杂的沙漠地形，并且耗费人力和物力。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种模块化山地植树车，目的是降低成本，提高植树效率。
6.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：模块化山地植树车，包括车体、设置于车体前部的铺膜机构、设置于车体上的挖坑灌溉机构、设置于车体上且用于存放树苗的储苗机构、设置于车体上且用于接收来自储苗机构的树苗的栽种机构和设置于车体尾部且用于拢土以掩埋树苗根部的掩埋机构。
7.所述铺膜机构包括安装板、设置于安装板上的推土板和开槽器、可旋转的设置于开槽器上的前转轮、可旋转的设置于安装板下方的后转轮以及与安装板连接且用于调节安装板的高度的调节机构。
8.所述调节机构包括设置于所述车体上的第一电机以及与第一电机和所述安装板连接的第一传动机构，第一传动机构为丝杠传动机构。
9.所述储苗机构包括设置于所述车体上的箱体、设置于箱体内部且用于推动树苗进行移动的滑块、设置于箱体上的第二电机以及与第二电机和滑块连接的第二传动机构，箱体的出苗口设置有传感器。
10.所述第二传动机构为丝杠传动机构，所述滑块上设置滚轮，所述箱体的侧壁上设置容纳滚轮的滑槽。
11.所述栽种机构包括设置于所述车体上的环形挡板、可旋转的设置于环形挡板中的转盘和设置于转盘上的卡紧器，转盘具有容纳树苗的容置孔，环形挡板具有进苗口和出苗口，该出苗口位于所述掩埋机构的上方。
12.所述掩埋机构包括可旋转的设置于所述车体上的小臂、与小臂转动连接的大臂、与大臂转动连接的连杆、与连杆连接的第一舵机、压土板和设置于小臂上且用于带动压土板旋转的第二舵机。
13.所述车体上设置行走机构，行走机构包括支架、可旋转的设置于支架上的车轮、设置于车体上的减速步进电机、与车轮和减速步进电机连接的传动轴以及与支架和车体连接的减震器。
14.本发明的模块化山地植树车，具有以下的有益效果：
15.1、通过铺膜机构将开槽、铺膜、松土一体化进行，节约了人力成本与植树时间；
16.2、通过升降平台和减速齿轮组配合，边挖坑边灌溉，防止沙土回填；
17.3、弹鼓式栽种装置通过卡槽和凸轮结构配合完成树苗的栽种与填补；
18.4、形成机构采用履带车轮，可实现平动式和旋转式两种前进方式，当路面平整时采用平动式，遇到障碍物时变为旋转式，使小车可以在恶劣路况下平稳行驶。
附图说明
19.本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
20.图1是本发明模块化山地植树车的结构示意图；
21.图2是铺膜机构的结构示意图；
22.图3是挖坑灌溉装置的结构示意图；
23.图4是储水机构的结构示意图；
24.图5是储苗机构的结构示意图；
25.图6是栽种机构的结构示意图；
26.图7是掩埋机构的结构示意图；
27.图8是行走机构的结构示意图；
28.图中标记为：10、铺膜机构；101、推土板；102、开槽器；103、前转轮；104、后转轮；106、减速电机；107、第一传动机构；20、挖坑灌溉机构；201、钻头；202、电机；203、主动齿轮；204、从动齿轮；205、灌溉管道；30、储水机构；301、储水箱；303、接口；304、水泵；40、储苗机构；401、箱体；402、第二传动机构；403、滑块；404、传感器；50、栽种机构；501、环形挡板；502、转盘；503、卡紧器；504、回转轴承；60、掩埋机构；601、第一舵机；602、大臂；603、小臂；604、压土板；605、第二舵机；606、连接架；70、行走机构；701、减速步进电机；702、减震连杆；703、减震器；704、车轮；705、传动轴。
具体实施方式
29.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
30.如图1至图8所示，本发明提供了一种模块化山地植树车，包括车体、设置于车体前部的铺膜机构10、设置于车体上的挖坑灌溉机构20、设置于车体上且用于存放树苗的储苗机构40、设置于车体上且用于接收来自储苗机构40的树苗的栽种机构50和设置于车体尾部且用于拢土以掩埋树苗根部的掩埋机构60。
31.具体地说，如图1所示，车体上设置行走机构70和储水机构30，储水机构30和储苗机构40位于挖坑灌溉机构20的相对两侧，挖坑灌溉机构20位于铺膜机构10和栽种机构50之间。
32.如图1和图2所示，铺膜机构10用于在地面上铺设地膜，铺膜机构10包括安装板、设置于安装板上的推土板101和开槽器102、可旋转的设置于开槽器102上的前转轮103、可旋转的设置于安装板下方的后转轮104以及与安装板连接且用于调节安装板的高度的调节机构。前转轮103和后转轮104的旋转中心线与第一方向相平行，车体的宽度方向与第一方向相平行，车体的长度方向与第二方向相平行，第一方向和第二方向均为水平方向且第一方向和第二方向相垂直。开槽器102位于安装板的下方，开槽器102用于在地面上挖槽，推土板101与安装板的前端固定连接，推土板101位于开槽器102的前方，推土板101的底面的高度小于开槽器102的底面的高度。减速电机106通过传动机构与后转轮104连接，减速机构通过传动机构带动后转轮104进行旋转。底部有长孔的凹槽105在后转轮104之间。
33.如图1和图2所示，调节机构包括设置于车体上的第一电机以及与第一电机和安装板连接的第一传动机构107，第一传动机构107为丝杠传动机构，第一电机为步进电机。第一电机和第一传动机构107均设置多个且第一电机和第一传动机构107的数量相同，各个第一电机分布在不同位置处，各个第一传动机构107是在安装板的不同位置处与安装板连接。
34.铺膜机构10的具体工作过程为，首先，第一电机配合第一传动机构107带动铺膜机构10下降至地面高度，推土板101将地面清理平整，开槽器102在地面上开出两道槽，设置于前转轮103中间的横杆上卷有地膜，开槽之后横杆转动，将地膜铺平在地面上，铺膜的同时两边呈滚轮状的前转轮103将地膜压实，减速电机106可带动后转轮104转动，后转轮104通过旋转将土收集送至中间的凹槽105里，土通过凹槽105底部的长孔下落至平铺地面上的地膜表面完成覆盖。
35.如图1和图3所示，挖坑灌溉机构20是用于在地面上挖出深坑，并在坑中浇灌一定量的水。挖坑灌溉机构20主要包括竖直设置的钻头201、灌溉管道205、电机202以及与电机、螺杆和钻头201连接的第三传动机构，第三传动机构为齿轮传动机构。第三传动机构包括与电机202的轴固定连接的主动齿轮203和与主动齿轮203相啮合的从动齿轮204，从动齿轮204与螺杆固定连接，螺杆为竖直设置且螺杆与车体为螺纹连接。主动齿轮203和从动齿轮204为可旋转的设置于升降平台上，电机202固定设置在升降平台上，升降平台可以沿竖直方向进行移动，钻头201位于升降平台的下方，钻头201的上端与主动齿轮203为同轴固定连接，车体上设置让钻头201的下端穿过的通孔。螺杆设置多个，且所有螺杆是以钻头201的轴线为中心线沿周向均匀分布，从动齿轮204的数量与螺杆的数量相同，各个螺杆分别与一个从动齿轮204固定连接。电机202带动主动齿轮203转动，从而使从动齿轮204转动控制螺杆的伸缩完成升降平台的移动，钻头201随着升降平台的降落在地面上打出一个深坑。
36.如图1和图3所示，灌溉管道205为竖直设置在升降平台上，灌溉管道205的上端通过水管与储水机构30连接，灌溉管道205将来自储水机构30的水输送至由钻头201在地面上挖出的坑中，完成注水。
37.如图1和图4所示，储水机构30包括设置于车体上的储水箱301、设置于储水箱301上的供水管以及与储水箱301和供水管连接的水泵304，供水管的上端与灌溉管道205的上端连接，水泵304运转后，将储水箱301中的水经供水管泵送至灌溉管道205中，实现供水。
38.如图1和图5所示，储苗机构40包括设置于车体上的箱体401、设置于箱体401内部且用于推动树苗进行移动的滑块403、设置于箱体401上的第二电机以及与第二电机和滑块403连接的第二传动机构402，箱体401的出苗口设置有传感器。第二传动机构402为丝杠传动机构，滑块403上设置滚轮，滚轮的轴线与第一方向相平行，箱体401的侧壁上设置容纳滚轮的滑槽，滑槽的长度方向与第二方向相平行，箱体401对滑块403起到导向作用。箱体401为内部中空的结构，出苗口为在箱体401的一端端面上设置的开口。滑块403的移动方向与第二方向相平行，第二电机固定设置在箱体401上，第二电机运转后，通过第二传动机构402带动滑块403在箱体401内进行直线移动，滑块403可以推动位于箱体401内的树苗朝向出苗口处进行移动，将树苗从箱体401中推出，并进入栽种机构50中，保证栽种过程中及时补苗。
39.如图1和图6所示，栽种机构50包括设置于车体上的环形挡板501、可旋转的设置于环形挡板501中的转盘502和设置于转盘502上的卡紧器503，转盘502具有容纳树苗的容置孔，环形挡板501具有进苗口和出苗口，该出苗口位于掩埋机构60的上方。环形挡板501为内部中空的圆环形结构，环形挡板501的轴线与第一方向和第二方向相垂直，进苗口和出苗口为在环形挡板501的外圆面上设置的开口，进苗口和出苗口之间的夹角大于90度。转盘502位于环形挡板501的内腔体中，转盘502与环形挡板501为同轴设置，容置孔设置多个且所有容置孔是以转盘502的轴线为中心线沿周向均匀分布，容置孔为圆孔且容置孔在转盘502的外圆面上形成有让树苗通过的开口。车体上设置用于带动转盘502进行旋转的驱动电机，驱动电机提供动力。卡紧器503通过弹簧与环形挡板501中设置的凸轮配合完成树苗的卡紧与松放。环形挡板501内设置第一导滑面和第二导滑面，第一导滑面和第二导滑面均为倾斜设置的平面，第一导滑面与凸轮的一端连接，第二导滑面与凸轮的另一端连接，凸轮为圆环形结构，凸轮与环形挡板501为同轴固定连接，第一导滑面的上端与凸轮的顶面的一端连接，第一导滑面的下端与环形挡板501的内底面连接，第二导滑面的上端与凸轮的顶面的另一端连接，第二导滑面的下端与环形挡板501的内底面连接，凸轮的顶面和环形挡板501的内底面均为与环形挡板501和轴线相垂直的平面，环形挡板501的内底面的高度小于凸轮的顶面的高度。卡紧器503为可移动的设置于转盘502上，卡紧器503设置多个且所有卡紧器503是以转盘502的轴线为中心线沿周向均匀分布，卡紧器503的数量与容置孔的数量相同，各个卡紧器503分别插入一个容置孔中。卡紧器503的底部设置有滚轮和弹簧，滚轮为可旋转的设置于卡紧器503的底部，滚轮的旋转中心线为水平线且与环形挡板501和轴线相垂直，滚轮用于与第一导滑面、第二导滑面、凸轮的顶面和环形挡板501的内底面相接触，在转盘转动过程中，滚轮依次沿着第一导滑面、凸轮的顶面、第二导滑面和环形挡板501的内底面进行滚动。弹簧夹在转盘502与卡紧器503之间，弹簧对卡紧器503施加向下的弹性作用力。
40.栽种机构50的具体工作过程为，树苗通过进苗口进入栽种机构50的容置孔中后，在弹簧的作用下，卡紧器503向下移动，卡紧器50经第一导滑面移动至凸轮的顶面处，卡紧器503将树苗固定在容置孔中，栽种机构50中的回转轴承分为外轴承和内轴承，环形挡板501与外轴承固定，为静止状态，步进电机504与内轴承固定，内轴承与转盘502固定，步进电机504带动转盘502转动，卡紧器503的底部设置有滚轮和弹簧，当树苗未到栽种口时，弹簧处于压缩状态，卡紧器503卡住位于容置孔中的树苗，当树苗到达出苗口时，弹簧处于正常状态，在弹簧的作用下，卡紧器50向下移动，卡紧器50移动至环形挡板501的内底面处，卡紧器503松开容置孔中的树苗，树苗经出苗口自然下落至坑中。
41.如图1和图7所示，掩埋机构60是用于将土掩埋在树苗的根部，掩埋机构60设置两个，两个掩埋机构60处于与第一方向相平行的同一直线上且两个掩埋机构60为对称布置，两个掩埋机构60相配合进行工作。掩埋机构60包括可旋转的设置于车体上的小臂603、与小臂603转动连接的大臂602、与大臂602转动连接的连杆、与连杆连接的第一舵机601、压土板604和设置于小臂603上且用于带动压土板604旋转的第二舵机605。第一舵机601固定设置在车体上，连杆的一端与第一舵机601固定连接，连杆的另一端与大臂602的一端转动连接，大臂602的另一端与小臂603的上端转动连接，第二舵机605固定设置在小臂603的下端，小臂603是在两端之间的位置处与车体转动连接，小臂603的旋转中心线与第一方向相平行。压土板604位于小臂603的端部，压土板604是用于将地面上的土压在树苗的根部上，压土板604的旋转中心线与第二方向相平行，第二舵机605是用于控制压土板604进行上下旋转。压土板604向下旋转后，可以进行拢土和将压实在树苗的根部。
42.如图1和图8所示，车体上设置行走机构70，行走机构70共设置四个，四个行走机构70在车体上呈两排进行布置。行走机构70包括支架、可旋转的设置于支架上的车轮704、设置于车体上的减速步进电机701、与车轮704和减速步进电机701连接的传动轴705以及与支架和车体连接的减震器703。支架通过减震连杆702与车体连接，减震连杆702的一端与支架转动连接，减震连杆702的另一端与车体转动连接，减震连杆702设置多个。减震器703的一端与支架转动连接，减震器703的另一端与车体转动连接。传动轴705的一端与减速步进电机701的电机轴连接，传动轴705的另一端与车轮704连接，车轮704为履带轮，越野能力强。
43.以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。