一种用于沙漠治理的草方格沙障铺设车

1.本发明属于沙漠治理技术领域，具体涉及一种用于沙漠治理的草方格沙障铺设车。


背景技术：

2.草方格沙障是用麦草、稻草、芦苇等材料，在流动沙丘上扎设呈方格状的挡风墙，以削弱风力的侵蚀，草方格一方面能够使地面粗糙和减小风力，另一方面还可以截留水分，提高沙层含水量，有利于固沙植物的存活，所以扎设草方格对防风固沙具有极其重要的意义。
3.扎设草方格时，首先在沙丘上划好施工方格网线，使沙障与当地的主风向垂直。再将修剪均匀整齐的麦草或稻草等材料横放在方格线上，用板锹之类的工具置于铺草料中间，用力插下去，插入沙层内约15厘米，使草的两端翘起，直立在沙面上，露出地面的高度约20厘米～25厘米，然后用工具将沙埋掩在草方格沙障的根基部，使之牢固，根据试验表明单个草方格沙障的形状为1米
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1米的正方形时，草方格沙障的防风固沙效果最好。
4.现有的草方格沙障铺设设备一般采用气压驱动，整个设备的体积庞大，同时气压驱动设备的刚性冲击大且不容易控制，所以铺设质量难以得到保证；现有的草方格沙障铺设设备未考虑沙漠地区由于风大而产生的风蚀积作用，所以草方格沙障在铺设完成后地面沙土依旧会在风蚀积作用下流失，所以需要一种能够保证铺设质量，防风固沙效果好的草方格沙障铺设车。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种用于沙漠治理的草方格沙障铺设车，解决现有技术中草方格铺设设备的铺设质量难以保证，铺设的草方格防风固沙效果不好的技术问题。
6.本发明解决其技术问题所采用的方案是：
7.一种用于沙漠治理的草方格沙障铺设车，包括机架，以及安装在机架上的行走机构、横向草帘铺设装置、纵向草帘铺设装置和扫沙装置，横向草帘铺设装置用于将横向草帘插入沙层中，纵向草帘铺设装置用于将纵向草帘插入沙层中；扫沙装置设置在机架的下端，扫沙装置包括两个驱动组件和刮沙板；每个驱动组件包括壳体、第一齿条和第一电机，每个壳体均设置在机架底板的下表面上，两个驱动组件壳体中心的连线和行走机构的移动方向垂直，每个壳体的内测壁上沿竖直方向固定一个第一齿条，每个壳体的侧壁上均沿竖直方向开设一个长条孔，每个第一电机的输出轴均通过对应的长条孔伸入相应的壳体中，每个第一电机的输出轴上均设有一个第一输出齿轮，每个第一输出齿轮均位于相应的壳体中并和对应的第一齿条啮合，刮沙板位于两个第一电机之间，刮沙板的两端分别和相应的第一电机连接，刮沙板的长度小于每个草方格中两个纵向草帘之间的距离；铺设车移动时，纵向草帘铺设装置将纵向草帘连续的插入沙层中，横向草帘铺设装置将横向草帘插入沙层中，插入沙层中的纵向草帘和横向草帘共同围成若干个用于防风固沙的草方格，扫沙机构的第
一电机驱动刮沙板向下移动，并随铺设车向前移动，则刮沙板在每个草方格中刮出一个抵抗风蚀的凹坑。
8.通过设置行走机构用于移动整个设备，通过设置机架，为铺设车提供一个安装骨架，以行走机构的移动方向为前后方向，以垂直于行走机构的移动方向为横向方向，以平行于行走机构的移动方向为纵向方向，通过设置横向草帘铺设装置，用于将横向草帘插入沙层中，通过设置纵向草帘铺设装置，用于将纵向草帘插入沙层中，插入沙层中的纵横草帘共同围成若干个草方格，现有技术中在沙土表层上形成若干个草方格后，由于草方格露出沙层的草相对较高，草方格中间的沙土相对较低，风吹过草方格时，草方格这种独特的结构会促使沙土扬起，所以现有技术中铺设的草方格依然具有防风固沙效果不好的缺点，通过设置壳体，使驱动组件通过壳体固定在机架上，通过设置第一齿条、第一电机和第一输出齿轮，使第一电机第一输出齿轮和刮沙板整体沿第一齿条上下移动，通过设置刮沙板，刮沙板随铺设车移动的同时，刮沙板还会沿第一齿条往复上下移动，在每个草方格中的沙地上刮出一个抵抗风蚀的凹坑，通过在草方格的沙土中设置凹坑，可以抵抗风蚀，提高防风固沙的效果。
9.进一步的是，刮沙板的下边缘为向下凸出圆弧形。
10.由于刮沙板可以随行走机构向前移动的同时，还能够随第一电机沿第一齿条移动，所以刮沙板的移动轨迹为一个起伏式的呈曲面的移动轨迹，所以刮沙板会在每个草方格中形成一个呈锥状的凹坑，呈锥状的凹坑可以抵抗风蚀，提高防风固沙的效果。
11.进一步的是，纵向草帘铺设装置包括第一套管、纵杆、第一传动组件、斜向滑道和两个压草轮，纵向草帘绕设在第一套管的外侧壁上，纵杆设置在机架上且纵杆的长度方向和行走机构的移动方向垂直，纵向草帘为两卷，两卷纵向草帘通过相应的第一套管套设在纵杆上；第一传动组件设置在机架上并位于纵杆的下方，第一传动组件用于将卷在第一套管上的纵向草帘拽出并传送给斜向滑道；机架的底板上设有一个呈长条状的第一通孔，且第一通孔的长度方向和行走机构的移动方向垂直，斜向滑道倾斜安装在第一通孔中，斜向滑道的一端延伸至第一传动组件的下方，斜向滑道的另一端通往地面，两个压草轮均间隔设置在机架上并位于斜向滑道的后侧。
12.通过设置纵杆，可以使纵向草帘的第一套管套设在纵杆上，通过设置第一传动组件，能够将卷在第一套管上的纵向草帘拽出并传送给斜向滑道，通过设置斜向滑道，使离开第一传动组件的纵向草帘被斜向滑道引导至沙地上，使两卷纵向草帘沿行走机构的移动方向被平铺在沙地上，通过设置两个压草轮，使两个压草轮随行走机构的移动而移动，两个压草轮的下端均插入沙层中，能够将平铺的纵向草帘压入沙层中。
13.进一步的是，第一传动组件包括第二电机、第一蜗杆、第一涡轮、第一齿轮、两个传送辊和四个安装座，第二电机安装在机架上，第二电机的输出轴和第一蜗杆连接，第一蜗杆和第一涡轮啮合，第一涡轮和第一齿轮啮合，两个传送辊相互平行，每个传送辊的两端分别安装在一个安装座上并通过两个安装座设置在机架上，两个传送辊之间具有用于传送草帘的间隙，第一涡轮和第一齿轮分别和一个传送辊同轴设置并能够同轴转动。
14.通过设置第二电机，可以通过第二电机，使第一蜗杆、第一涡轮和第一齿轮依次转动，第一涡轮和第一齿轮分别带动相应的传送辊进行同轴转动，两个转动的传送辊使草帘在摩擦力的作用下进入两个传送辊之间的间隙，草帘被两个传送辊带动并移动至相应的位
置。
15.进一步的是，横向草帘铺设装置包括第二套管、横杆、横向草帘传送机构、草帘切割机构和横向草帘插入机构，横杆沿行走机构的移动方向设置在机架的上部，横向草帘绕设在第二套管的外侧壁上，横向草帘通过第二套管套设在横杆上，横向草帘传送机构设置在横杆的下方，横向草帘传送机构包括第二传动组件、第三传动组件和传送滑道；第二传动组件和第三传动组件的结构与第一传动组件的结构相同，第二传动组件设置在横杆的下方且传送辊的长度方向和横杆平行，传送滑道安装在机架上，传送滑道的一端位于第二传动组件的下方，传送滑道的另一端通往第三传动组件，第三传动组件设置在第二传动组件的下方且传送辊的长度方向和横杆平行；第二传动组件能够将卷在第二套管上的横向草帘拽出，传送滑道用于将离开第二传动组件的横向草帘引导至第三传送组件，草帘切割机构用于将离开第二传动组件的横向草帘切割，第三传动组件用于将完成切割的横向草帘传送至横向草帘插入机构的正下方，横向草帘插入机构用于将横向草帘插入沙层中。
16.通过设置横杆，可以将横向草帘通过第二套管套设在横杆上，通过设置第二传动组件，能够将卷在第二套管上的横向草帘拽出，并将横向草帘推动至第三传动组件，通过设置草帘切割机构，用于将离开第二传动组件的横向草帘切割成单个的横向草帘，横向草帘在被切割时，其一端已经进入第三传动组件，使被切割的横向草帘在第三传动组件的带动下继续向前移动，使未被切割的横向草帘在第二传动组件的带动下沿传送滑道向第三传动组件移动，通过设置传送滑道，用于支撑和引导草帘，通过设置横向草帘插入机构，用于将横向草帘插入沙层中。
17.进一步的是，草帘切割机构包括第三电机、螺纹杆、滑块和横刀，第三电机安装在机架上，第三电机的输出轴沿竖直方向设置，第三电机的输出轴和螺纹杆的上端连接，滑块上沿竖直方向开设有和螺纹杆相适配的螺纹孔，滑块通过螺纹孔安装在螺纹杆上，滑块的下端和横刀连接，机架上沿竖直方向开设有两个相互平行的凹槽，两个凹槽中心的连线和行走机构的移动方向平行，横刀的两端分别被限定在一个相应的凹槽中。
18.通过设置第三电机，可以通过启动第三电机，使螺纹杆转动，滑块和横刀在第二凹槽的限制下，沿螺纹杆向下移动，横刀的正下方为机架的横板，横向草帘位于横板和横刀之间，横刀向下移动能够将横板上的横向草帘切割。
19.进一步的是，横向草帘插入机构包括第四电机、第二涡轮、第二蜗杆、第一链轮、第二链轮、链条、端面齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、曲柄、摇杆、行程放大组件和横向插刀，第四电机安装在机架的上部，第四电机的输出轴和第二蜗杆连接，第二蜗杆和第二涡轮啮合，第二涡轮位于机架的下部，且第二涡轮的转轴沿行走机构的移动方向设置，第二涡轮和第一链轮同轴设置，第一链轮和第二链轮通过链条传动连接，第二链轮位于机架的上部，第二链轮和端面齿轮同轴设置，端面齿轮和第二齿轮啮合，且端面齿轮的转轴和第二齿轮的转轴相互垂直，第二齿轮和第三齿轮同轴设置，第三齿轮和第四齿轮啮合，第四齿轮的非圆心位置和曲柄的一端连接，曲柄的另一端和摇杆的上端转动连接，摇杆的下端和行程放大组件转动连接，横向插刀设置在行程放大组件的下端。
20.通过驱动第四电机，能够带动第二涡轮和第二蜗杆，第二涡轮和第一链轮同轴转动，第一链轮和第二链轮通过链条传动，第二链轮和端面齿轮同轴转动，端面齿轮带动第二齿轮，第二齿轮和第三齿轮同轴转动，第三齿轮带动第四齿轮，第四齿轮带动曲柄，使摇杆
推动行程放大组件，行程放大组件能够推动横向插刀，通过横向插刀将横向草帘插入沙层中，通过设置上述轮系，可以使铺设车的结构更加紧凑均匀，避免铺设车发生侧翻。
21.进一步的是，行程放大组件包括移动板、滑轨、滑块、第五齿轮、第六齿轮、第二齿条、第三齿条和压板，滑轨沿竖直方向设置在机架上，滑块的一端卡设在滑轨中并能够沿竖直方向滑动，滑块的另一端固定在移动板上，移动板沿竖直方向设置，移动板的上端和摇杆的下端转动连接；第二齿条沿竖直方向固定在滑轨的背面，第五齿轮和第六齿轮沿竖直方向间隔设置在移动板上，第五齿轮和第六齿轮分别和第二齿条啮合；压板沿竖直方向固定在移动板上并位于第五齿轮远离第二齿条的一侧，压板与移动板垂直，第三齿条分别与第五齿轮和第六齿轮啮合，第三齿条位于压板与第五齿轮和第六齿轮之间，第三齿条的下端和横向插刀连接，机架的底板上设有一个呈长条状的第二通孔，第二通孔位于横向插刀的正下方，且第二通孔的长度方向和行走机构的移动方向垂直。
22.通过设置移动板，使摇杆通过推动移动板，将移动板、滑块、第五齿轮、第六齿轮和压板整体沿滑轨和第二齿条移动，同时第五齿轮和第六齿轮沿第二齿条向下移动时，第五齿轮和第六齿轮会发生转动，转动的第五齿轮和第六齿轮使第三齿条沿竖直方向移动，通过设置压板，使第三齿条与第五齿轮和第六齿轮紧密啮合而不发生脱离，第三齿条可以带动横向插刀，将移动至第二通孔上的横向草帘插入沙层中。
23.进一步的是，行走机构为履带车。
24.通过将行走机构设置为履带车，能够使铺设车快速的在沙地上移动。
25.本发明的有益效果是：
26.1、通过设置行走机构，使横向草帘铺设装置和纵向草帘铺设装置能够随行走机构在需要铺设草方格沙障的区域移动，通过设置横向草帘铺设装置和纵向草帘铺设装置，可以将纵向草帘和横向草帘插入沙层中，插入沙层中的纵向草帘和横向草帘共同围成若干个用于防风固沙的草方格，所以使草方格可以进行机械化的铺设，机械化的铺设能够稳定的将草帘插入一定深度，所以保证了草方格的铺设质量。
27.2、通过设置扫沙装置，使第一电机驱动刮沙板向下移动，并随铺设车向前移动，则刮沙板在每个草方格中刮出一个抵抗风蚀的凹坑，所以提高了防风固沙的效果。
附图说明
28.图1显示了本发明的整体结构示意图。
29.图2显示了本发明的主视图。
30.图3显示了本发明的右视图。
31.图4显示了本发明的仰视图。
32.图中零部件、部件及编号：行走机构1、横向草帘铺设装置2、纵向草帘铺设装置3、扫沙装置4、纵杆5、斜向滑道6、压草轮7、第二电机8、第一蜗杆9、第一涡轮10、第一齿轮11、传送辊12、安装座13、横杆14、传送滑道15、第三电机16、螺纹杆17、滑块18、横刀19、第四电机20、第一链轮21、第二链轮22、链条23、端面齿轮24、第二齿轮25、第三齿轮26、第四齿轮27、摇杆28、移动板29、滑轨30、第三齿条31、横向插刀32。
具体实施方式
33.下面给出发明的具体实施方法，并结合附图对本发明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的最佳实施例，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的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。
34.实施例一：
35.如图1、图2和图4所示，一种用于沙漠治理的草方格沙障铺设车，包括机架，以及安装在机架上的行走机构1、横向草帘铺设装置2、纵向草帘铺设装置3和扫沙装置4，行走机构1为履带车。
36.如图1和图2所示，纵向草帘铺设装置3用于将纵向草帘插入沙层中；纵向草帘铺设装置包括第一套管、纵杆5、第一传动组件、斜向滑道6和两个压草轮7，纵向草帘绕设在第一套管的外侧壁上，纵杆5设置在机架上且纵杆的长度方向和行走机构的移动方向垂直，纵向草帘为两卷，两卷纵向草帘通过相应的第一套管套设在纵杆5上；第一传动组件设置在机架上并位于纵杆5的下方，第一传动组件用于将卷在第一套管上的纵向草帘拽出并传送给斜向滑道；机架的底板上设有一个呈长条状的第一通孔，且第一通孔的长度方向和行走机构的移动方向垂直，斜向滑道6倾斜安装在第一通孔中，斜向滑道的中间为一个用于支撑和传送纵草帘的板状体，板状体的两侧各设置有用于防止纵向草帘滑出斜向滑道的挡板，斜向滑道的一端延伸至第一传动组件的下方，斜向滑道的另一端通往地面，两个压草轮7均间隔设置在机架上并位于斜向滑道6的后侧，两个压草轮的上下位置能够调整，在铺设草方格时，通过调整两个压草轮，使两个压草轮的下端均插入沙层中，通过随行走机构的移动转动压草轮，将草帘压入沙层中，草方格铺设完成后，压草轮能够收起，以此保证压草轮在不使用时，不干扰行走机构的移动。
37.如图1和图2所示，第一传动组件包括第二电机8、第一蜗杆9、第一涡轮10、第一齿轮11、两个传送辊12和四个安装座13，第二电机8安装在机架上，第二电机8的输出轴和第一蜗杆9连接，第一蜗杆9和第一涡轮10啮合，第一涡轮10和第一齿轮11啮合，两个传送辊相互平行，每个传送辊12的两端分别安装在一个安装座13上并通过两个安装座设置在机架上，两个传送辊之间具有用于传送草帘的间隙，第一涡轮10和第一齿轮11分别和一个传送辊12同轴设置并能够同轴转动。
38.如图1所示，横向草帘铺设装置2用于将横向草帘插入沙层中，横向草帘铺设装置2包括第二套管、横杆14、横向草帘传送机构、草帘切割机构和横向草帘插入机构，横杆14沿行走机构的移动方向设置在机架的上部，横向草帘绕设在第二套管的外侧壁上，横向草帘通过第二套管套设在横杆上，横向草帘传送机构2设置在横杆的下方，横向草帘传送机构2包括第二传动组件、第三传动组件和传送滑道15；第二传动组件和第三传动组件的结构与第一传动组件的结构相同，第二传动组件设置在横杆的下方且传送辊12的长度方向和横杆14平行，传送滑道15安装在机架上，传送滑道的中间为一个用于支撑和传送横向草帘的板状体，板状体的两侧各设置有用于防止横向草帘滑出传送滑道的挡板，传送滑道的一端位于第二传动组件的下方，传送滑道的另一端通往第三传动组件，第三传动组件设置在第二传动组件的下方且传送辊12的长度方向和横杆14平行；第二传动组件能够将卷在第二套管上的横向草帘拽出，传送滑道15用于将离开第二传动组件的横向草帘引导至第三传送组
件，草帘切割机构用于将离开第二传动组件的横向草帘切割，第三传动组件用于将完成切割的横向草帘传送至横向草帘插入机构的正下方，横向草帘插入机构用于将横向草帘插入沙层中。
39.如图2所示，草帘切割机构包括第三电机16、螺纹杆17、滑块18和横刀19，第三电机16安装在机架上，第三电机16的输出轴沿竖直方向设置，第三电机16的输出轴和螺纹杆17的上端连接，滑块18上沿竖直方向开设有和螺纹杆17相适配的螺纹孔，滑块18通过螺纹孔安装在螺纹杆17上，滑块18的下端和横刀19连接，机架上沿竖直方向开设有两个相互平行的凹槽，两个凹槽中心的连线和行走机构1的移动方向平行，横刀19的两端分别被限定在一个相应的凹槽中。
40.如图1所示，横向草帘插入机构包括第四电机20、第二涡轮、第二蜗杆、第一链轮21、第二链轮22、链条23、端面齿轮24、第二齿轮25、第三齿轮26、第四齿轮27、曲柄、摇杆28、行程放大组件和横向插刀32，第四电机20安装在机架的上部，第四电机20的输出轴和第二蜗杆连接，第二蜗杆和第二涡轮啮合，第二涡轮位于机架的下部，且第二涡轮的转轴沿行走机构1的移动方向设置，第二涡轮和第一链轮21同轴设置，第一链轮21和第二链轮22通过链条23传动连接，第二链轮22位于机架的上部，第二链轮22和端面齿轮24同轴设置，端面齿轮24和第二齿轮22啮合，且端面齿轮24的转轴和第二齿轮25的转轴相互垂直，第二齿轮25和第三齿轮26同轴设置，第三齿轮26和第四齿轮27啮合，第四齿轮27的非圆心位置和曲柄的一端连接，曲柄的另一端和摇杆28的上端转动连接，摇杆28的下端和行程放大组件转动连接，横向插刀32设置在行程放大组件的下端，每个齿轮、链轮或涡轮，均安装在相应的转轴上，每个转轴均安装在机架的相应位置上。
41.如图3和图4所示，行程放大组件包括移动板29、滑轨30、滑块、第五齿轮、第六齿轮、第二齿条、第三齿条31和压板，滑轨30沿竖直方向设置在机架上，滑块的一端卡设在滑轨中并能够沿竖直方向滑动，滑块的另一端固定在移动板29上，移动板29沿竖直方向设置，移动板29的上端和摇杆28的下端转动连接；第二齿条沿竖直方向固定在滑轨30的背面，第五齿轮和第六齿轮沿竖直方向间隔设置在移动板29上，第五齿轮和第六齿轮分别和第二齿条啮合；压板沿竖直方向固定在移动板29上并位于第五齿轮远离第二齿条的一侧，压板与移动板29垂直，第三齿条31分别与第五齿轮和第六齿轮啮合，第三齿条31位于压板与第五齿轮和第六齿轮之间，第三齿条31的下端和横向插刀32连接，机架的底板上设有一个呈长条状的第二通孔，第二通孔位于横向插刀32的正下方，且第二通孔的长度方向和行走机构1的移动方向垂直，第五齿轮和第六齿轮均安装在相应的转轴上，每个转轴均安装在移动板的相应位置上。
42.如图4所示，扫沙装置4设置在机架的下端，扫沙装置4包括两个驱动组件和刮沙板；每个驱动组件包括壳体、第一齿条和第一电机，每个壳体均设置在机架底板的下表面上，两个驱动组件壳体中心的连线和行走机构1的移动方向垂直，每个壳体的内测壁上沿竖直方向固定一个第一齿条，每个壳体的侧壁上均沿竖直方向开设一个长条孔，每个第一电机的输出轴均通过对应的长条孔伸入相应的壳体中，每个第一电机的输出轴上均设有一个第一输出齿轮，每个第一输出齿轮均位于相应的壳体中并和对应的第一齿条啮合，刮沙板的下边缘呈圆弧形，刮沙板位于两个第一电机之间，刮沙板的两端分别和相应的第一电机连接，刮沙板的长度小于每个草方格中两个纵向草帘之间的距离；铺设车移动时，纵向草帘
铺设装置3将纵向草帘连续的插入沙层中，横向草帘铺设装置2将横向草帘插入沙层中，插入沙层中的纵向草帘和横向草帘共同围成若干个用于防风固沙的草方格，扫沙机构4的第一电机驱动刮沙板向下移动，并随铺设车向前移动，则刮沙板在每个草方格中刮出一个抵抗风蚀的凹坑。