一种高原草甸切割剥离装置的制作方法

1.本发明属于高寒区水土保持技术领域，涉及草甸移植技术，特别是涉及一种高原草甸切割剥离装置。


背景技术：

2.高寒草甸是在寒冷环境条件下发育在高原和高山的一种草地类型，土壤主要为高山草甸土。其植被组成主要是冷中生的多年生草本植物，常伴生中生的多年生杂类草。生产建设项目施工中不可避免地会对高寒草甸产生破坏，一旦遭到破坏就很难被修复，所以，一般在施工前会对高寒草甸进行剥离保育，施工完毕后再进行回铺。草甸剥离是高寒草甸有效保育、生态恢复的最初环节。
3.部分专利对高寒草甸剥离的装置提出了思路，如：申请号为cn201921862765.0的专利公开一种高寒草甸起草机，其包括机体和起草结构，机体驱动起草刀作直线往返切割，升降台调节起草高度，但该装置机体较为笨重，野外条件下运输存在一定困难；申请号为cn201921866590.0的专利公开一种高寒草甸块成型工具，其包括压板、压杆、成型模具等，解决了单个草甸块切割效率低的问题，但成模的深度取决草甸厚度，需反复设置成型腔深度；申请号为cn201921866626.5的专利公开一种高寒草甸切块机，其能根据高寒草甸土壤厚度自行调整下切深度，但无法适用于有一定坡度的平面，且草甸块泥土易掉落；申请号为cn201921526670.1的专利公开一种高寒草甸移植机，其包括小车架、草甸块成型模、第一驱动装置、第二驱动装置以及铲刀，该装置保证了草甸块在起草以及后续的移植、保育过程中泥土不易散落，植物的根系保护较好，但拔模斜度不小于5
°
，对于高原区草甸凹凸不平的地表适用性较差。
4.上述可知，现有的高寒草甸剥离装置主要包括草甸起草机、草甸切块机和草甸移植机等，主要存在以下三个方面的不足：
①
部分装置较为笨重，野外运输较困难，且切割完成后需人工用锄头或铲具水平铲起，人工劳动力和剥离成本较高；
②
剥离使用时不能够对铲起的草皮起到极好的压紧效果，铲起的草皮泥土松动，容易在搬运移植的过程中导致泥土散落，易造成草甸附属基质和根系的破坏，降低草甸的成活率；
③
现有装置设置水平切割刀，针对地面起伏不平或者有一定坡度的植被地表，剥离草甸的成块效果较差甚至不能成型。因此，有必要提出一种新型的高原草甸切割剥离装置，以克服上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种高原草甸切割剥离装置，以解决现有高寒草甸剥离装置存在的剥离使用时不能够对铲起的草皮起到极好的压紧效果，铲起的草皮泥土松动，容易在搬运移植的过程中导致泥土散落，易造成草甸附属基质和根系的破坏，降低草甸成活率的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
7.本发明提供一种高原草甸切割剥离装置，包括：
8.移动车；
9.切割机构，所述切割机构设置于所述移动车的前方，所述切割机构包括下切刀、上切刀、定位杆和第一弹簧，所述定位杆与所述移动车的底部活动连接，所述第一弹簧套设于所述定位杆上，所述下切刀滑动套设于所述定位杆的底部，并与所述第一弹簧的底部相抵，所述上切刀滑动套设于所述定位杆的顶部，并与所述第一弹簧的顶部相抵；
10.挤压机构，所述挤压机构包括压板、连接机构和驱动机构，所述压板设置于所述上切刀的上方，所述驱动机构通过所述连接机构与所述压板相连，所述驱动机构能够驱动所述压板下压所述上切刀，以使所述上切刀按压所述下切刀上铲起的草皮。
11.可选的，所述连接机构包括：
12.第一转盘，所述第一转盘的一侧与所述驱动机构相连，所述第一转盘的另一侧设置有偏心销轴；所述驱动机构能够驱动所述第一转盘转动；
13.连接杆，所述连接杆的一端与所述偏心销轴铰接；
14.推杆，所述推杆的一端与所述连接杆的另一端铰接；
15.扇形齿轮，所述扇形齿轮转动安装于所述移动车上，且所述扇形齿轮与所述推杆的另一端相连；
16.压杆，所述压杆上设置有与所述扇形齿轮啮合的齿条，所述压杆的顶部与所述移动车滑动配合，底部与所述压板相连。
17.可选的，所述驱动机构包括：
18.驱动电机，所述驱动电机设置于所述移动车内；
19.第一转轮，所述第一转轮的一侧与所述驱动电机的输出端相连，另一侧与所述第一转盘相连。
20.可选的，还包括草皮收集机构，所述下切刀上开设有滑槽，所述下切刀的上表面开设与所述滑槽连通的豁口，所述草皮收集机构包括：
21.限位板，所述限位板活动插装于所述滑槽内，且所述限位板的前端通过第二弹簧与所述滑槽的前端相连，所述限位板能够沿所述滑槽相对所述下切刀前后移动；
22.牵引机构，所述牵引机构与所述限位板的后端相连，所述牵引机构用于将所述限位板相对所述下切刀向后牵引，以将所述下切刀上铲起的草皮输送至所述移动车内进行收集；所述第二弹簧用于使所述限位板复位。
23.可选的，所述牵引机构包括：
24.第二转轮，所述第二转轮的一侧通过转杆与所述移动车转动连接，且所述第二转轮通过传送带与所述第一转轮传动连接；
25.第二转盘，所述第二转盘与所述第二转轮同轴设置，并与所述第二转轮相连；
26.拉绳，所述拉绳的一端与所述限位板的后端相连，另一端缠绕于所述第二转盘的侧壁；当所述驱动电机驱动所述第一转盘转动以使所述压板下压时，所述拉绳从所述第二转盘上放卷，当所述驱动电机驱动所述第一转盘反转以使所述压板复位时，所述第二转盘收卷所述拉绳，以将所述限位板相对所述下切刀向后牵引。
27.可选的，还包括调节驱动机构，所述调节驱动机构与所述定位杆相连，用于驱动所述定位杆转动，所述定位杆能够带动所述上切刀和所述下切刀同步转动。
28.可选的，所述定位杆为棱柱杆，所述上切刀和所述下切刀上均开设与所述棱柱杆
对应的多边孔，所述上切刀和所述下切刀均只能够相对所述棱柱杆轴向滑动，而无法相对所述棱柱杆转动。
29.可选的，所述调节驱动机构包括：
30.转板，所述转板与所述定位杆的顶端相连；
31.第一齿轮，所述第一齿轮与所述转板相连；
32.第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合；
33.转把，所述转把转动安装于所述移动车的顶部，所述转把与所述第二齿轮相连，用于驱动所述定位杆转动。
34.可选的，所述上切刀和所述下切刀的两侧均设置有侧切刀。
35.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
36.本发明提出的高原草甸切割剥离装置，结构新颖合理，切割机构中上切刀和下切刀上下布置，利用下切刀铲起草皮后，通过挤压机构可驱使上切刀下行并按压下切刀上铲起的草皮，起到对下切刀上草皮按压的效果，从而避免由于不具备对铲起的草皮压紧的功能而导致草皮泥土松动的情况，避免搬运移植过程中导致泥土散落，有利于保护草甸附属基质和根系，提高草甸成活率，同时有助于提高草皮的运输效率。第一弹簧可在挤压机构的压力撤销后，使上切刀上行复位，以确保上切刀和下切刀的正常切割功能。
37.在本发明的一些技术方案中，还设置了草皮收集机构，其限位板活动插装于下切刀的滑槽内，且限位板的前端通过第二弹簧与滑槽的前端相连，牵引机构能够将限位板相对下切刀向后牵引，以将下切刀上铲起的草皮输送至移动车内进行收集，该方案实现了草皮的随铲、随压和随收，无需人工进行收集，不仅节省了人工劳动力，而且提高了草甸切割剥离的工作效率。
38.在本发明的一些技术方案中，草皮收集机构和上述的挤压机构共用一套驱动电机，通过巧妙的结构设计，实现了草皮按压功能和草皮收集功能之间有序的交替联动，不仅结构上更加紧凑，而且有利于提升工作效率。
39.现有装置设置水平切割刀，针对地面起伏不平或者有一定坡度的植被地表，剥离草甸的成块效果较差甚至不能成型。本发明在一些技术方案中，设置了调节驱动机构，遇到坡度不同的草皮时，可调节上切刀、下切刀以及侧切刀同步旋转，以适应不同坡度的草地。
40.综上所述，本发明的高原草甸切割剥离装置，在简化装置结构和降低管护成本的前提下实现了草甸切割剥离，其不仅具备草皮按压功能和草皮收集功能，而且可适应地面不平、无损伤地切割剥离草甸，成型效果好，工作效率高。
附图说明
41.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。
42.图1为本发明实施例所公开的高原草甸切割剥离装置的整体结构示意图；
43.图2为本发明实施例所公开的高原草甸切割剥离装置的局部结构示意图；
44.图3为本发明实施例所公开的高原草甸切割剥离装置中驱动电机、第一转盘和第
二转盘之间的连接关系示意图；
45.图4为本发明实施例所公开的高原草甸切割剥离装置中下切刀的结构示意图。
46.其中，附图标记为：
47.1、移动车；2、驱动电机；3、第一转轮；4、传送带；5、第二转轮；6、转杆；7、第一转盘；8、第二转盘；9、连接杆；10、推杆；11、扇形齿轮；12、压杆；13、压板；14、定位杆；15、上切刀；16、下切刀；17、第一弹簧；18、拉绳；19、限位板；20、第二弹簧；21、侧切刀；22、转把；23、转板。
具体实施方式
48.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。
49.本发明的目的之一是提供一种高原草甸切割剥离装置，以主要解决现有高寒草甸剥离装置存在的剥离使用时不能够对铲起的草皮起到极好的压紧效果，铲起的草皮泥土松动，容易在搬运移植的过程中导致泥土散落，易造成草甸附属基质和根系的破坏，降低草甸成活率的问题。
50.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
51.实施例一
52.如图1～图4所示，本实施例提供一种高原草甸切割剥离装置，主要包括移动车1、切割机构和挤压机构，切割机构设置于移动车1的前方，切割机构包括下切刀16、上切刀15、定位杆14和第一弹簧17，定位杆14与移动车1的底部活动连接，第一弹簧17套设于定位杆14上，下切刀16滑动套设于定位杆14的底部，并与第一弹簧17的底部相抵，上切刀15滑动套设于定位杆14的顶部，并与第一弹簧17的顶部相抵；挤压机构包括压板13、连接机构和驱动机构，压板13设置于上切刀15的上方，驱动机构通过连接机构与压板13相连，驱动机构能够驱动压板13下压上切刀15，以使上切刀15按压下切刀16上铲起的草皮。一般情况下，前述移动车1的前方，即为进行草甸切割时，移动车1的移动方向。
53.本实施例中，上述上切刀15和下切刀16的两侧均设置有侧切刀21。
54.本实施例中，连接机构主要包括第一转盘7、连接杆9、推杆10、扇形齿轮11和压杆12，第一转盘7的一侧与驱动机构相连，第一转盘7的另一侧设置有偏心销轴，驱动机构能够驱动第一转盘7转动；连接杆9的一端与前述偏心销轴铰接；推杆10的一端与连接杆9的另一端铰接；扇形齿轮11转动安装于移动车1上，且扇形齿轮11与推杆10的另一端相连；压杆12上设置有与扇形齿轮11啮合的齿条，压杆12的顶部与移动车1滑动配合，底部与压板13相连。一般情况下，压杆12的顶部贯穿移动车1顶部的某固定板设置，与该某固定板之间形成滑动配合，该某固定板为压杆12提供安装场所和导向，为了防止压杆12脱落，还可在压杆12的顶部设置限位块。如图2所示，压杆12顶部的圆形凸块即前述限位块。
55.本实施例中，前述驱动机构主要包括驱动电机2和第一转轮3，驱动电机2设置于移动车1内，第一转轮3的一侧与驱动电机2的输出端相连，另一侧与第一转盘7相连，第一转盘
7、第一转轮3以及驱动电机2的输出轴同轴布置，驱动电机2可通过第一转轮3驱动第一转盘7转动。其中，驱动电机2为一种伺服电机，其带动第一转盘7转动，进而带动连接杆9进行转动，连接杆9的转动带动推杆10进行转动，从而带动扇形齿轮11进行转动，扇形齿轮11铰接在移动车顶部设置的一固定板上，满足扇形齿轮11的稳定转动，扇形齿轮11的转动带动推杆10进行上升或下降。
56.本实施例中，还包括草皮收集机构。下切刀16上开设有滑槽，下切刀16的上表面开设与滑槽连通的豁口，草皮收集机构包括限位板19和牵引机构，限位板19活动插装于滑槽内，且限位板19的前端通过第二弹簧20与滑槽的前端相连，限位板19能够沿滑槽相对下切刀16前后移动；牵引机构与限位板19的后端相连，牵引机构用于将限位板19相对下切刀16向后牵引，以将下切刀16上铲起的草皮输送至移动车1内进行收集；第二弹簧20用于将限位板19拉回至滑槽内，以使限位板19复位。其中，限位板19的尺寸与滑槽的尺寸相适配，当下切刀16处于正确切割状态时，限位板19能够正好封堵下切刀16上表面的豁口，以为下切刀16铲下的草皮提供支撑，在通过压板13对下切刀16上的草皮按压后，可通过牵引机构将限位板19相对下切刀16向后牵引，以将下切刀16上铲起的草皮输送至移动车1内进行收集。
57.本实施例中，上述牵引机构又称拉动机构，其包括第二转轮5、第二转盘8和拉绳18，第二转轮5的一侧通过转杆6与移动车1转动连接，且第二转轮5通过传送带4与第一转轮3传动连接；第二转盘8与第二转轮5同轴设置，并与第二转轮5相连；拉绳18的一端与限位板19的后端相连，另一端缠绕于第二转盘8的侧壁；当驱动电机2驱动第一转盘7转动以使压板13下压时，拉绳18从第二转盘8上放卷，当驱动电机2驱动第一转盘7反转以使压板13复位时，第二转盘8收卷拉绳18，以将限位板19相对下切刀16向后牵引。实际操作中，传送带4优选皮带，第一转轮3和第二转轮5上下分布。
58.本实施例中，还包括调节驱动机构，调节驱动机构与前述的定位杆14顶部相连，用于驱动定位杆14转动，定位杆14能够带动上切刀15和下切刀16同步转动。进一步地，优选将定位杆14设置为棱柱杆，上切刀15和下切刀16上均开设与棱柱杆对应的多边孔，比如定位杆14为正六棱柱杆，则上切刀15和下切刀16上开设的多边孔均为正六边形孔，上切刀15和下切刀16通过正六边形孔与正六棱柱杆配合，使得上切刀15和下切刀16均只能够相对棱柱杆轴向滑动，而无法相对棱柱杆转动，以确保调节驱动机构驱动定位杆14转动时，上切刀15和下切刀16能够随定位杆14同步转动。一般情况下，定位杆14的底端贯穿移动车1底部的某固定板设置，定位杆14的底端贯穿移动车1底部的某固定板后，可通过螺母等组件对其进行轴向定位，以避免定位杆14相对上述移动车1底部的某固定板发生轴向移动，但定位杆14是能够相对该固定板进行转动的，比如将定位杆14与该固定板插接的部分设置为圆柱面，即可在调节驱动机构的驱动下相对该固定板进行转动。
59.本实施例中，上述调节驱动机构，其设置在移动车1内靠近驱动电机2的一侧，主要包括转板23、第一齿轮、第二齿轮和转把22，转板23转动连接在移动车1内部，并与定位杆14的顶端相连，第一齿轮与转板23相连，第二齿轮与第一齿轮啮合，转把22转动安装于移动车1的顶部，并与第二齿轮相连。上述调节驱动机构连同定位杆14共同形成一定位机构，手动转动上述转把22，可带动第二齿轮进行转动，第二齿轮与第一齿轮相啮合后带动第一齿轮进行转动，从而满足第一齿轮带动转板23进行转动，起到调节上切刀15和下切刀16以及侧切刀21旋转的效果，旋转调节到位后，定位杆14不再转动，起到对定位杆14定位的效果。
60.下面对本实施例上述高原草甸切割剥离装置的工作原理进行具体说明：
61.使用时，移动车1的移动带动上切刀15和下切刀16进行移动，以使下切刀16将草皮铲起，随后驱动电机2正转带动第一转轮3进行转动，第一转轮3的转动带动第一转盘7进行转动，第一转盘7的转动带动连接杆9进行转动，连接杆9的转动带动推杆10进行移动，推杆10的移动带动扇形齿轮11进行转动，扇形齿轮11的转动带动压杆12下移，从而带动压板13按压上切刀15，上切刀15下压时挤压第一弹簧17后对下切刀16内部的草皮进行按压，起到压紧泥土的效果。上述上切刀15按压草皮的过程中，拉绳18处于松弛状态，限位板19插装于下切刀的滑槽内。
62.遇到坡度不同的草皮时，转动转把22带动第二齿轮进行转动，第二齿轮与第一齿轮相啮合后带动第一齿轮进行转动，从而通过第一齿轮带动转板23进行转动，起到调节上切刀15和下切刀16以及侧切刀21旋转的效果，以适应不同坡度的草地。
63.随后驱动电机2反转带动第一转轮3进行反向转动，第一转轮3的反向转动带动传送带4反向转动，从而带动第二转轮5进行转动，第二转轮5的转动带动第二转盘8进行转动，以收卷拉绳18使拉绳18绷直并拉动限位板19，以对下切刀16内部的草皮进行转移、收集，且工作效率高。
64.上述可知，本实施例的高原草甸切割剥离装置利用上切刀和下切刀起到铲起草皮的效果，同时利用驱动电机驱动第一转盘转动，以带动压板进行下压，从而起到对铲起的草皮进行土壤按压的效果。同时利用传送带将牵引机构的第二转轮与挤压机构的第一转动进行传动连接，满足了通过驱动电机拉动限位板进行草皮收集的效果。本实施例的草皮收集机构和上述的挤压机构共用一套驱动电机，通过巧妙的结构设计，实现了草皮按压功能和草皮收集功能之间有序的交替联动，即当压板下压时拉绳处于放松状态，在压板回归原位的过程中，拉绳逐渐绷直并拉动限位板，如此设计，不仅结构上更加紧凑，而且有利于提升工作效率。
65.现有装置设置水平切割刀，针对地面起伏不平或者有一定坡度的植被地表，剥离草甸的成块效果较差甚至不能成型。本实施例通过设置调节驱动机构，在遇到坡度不同的草皮时，可调节上切刀、下切刀以及侧切刀同步旋转，以适应不同坡度的草地。
66.综上，本实施例的高原草甸切割剥离装置，在简化装置结构和降低管护成本的前提下实现了草甸切割剥离，其不仅具备草皮按压功能和草皮收集功能，而且可适应地面不平、无损伤地切割剥离草甸，成型效果好，工作效率高。
67.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
68.本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。