一种树木栽植装置及其工作方法与流程

本发明属于植树造林设备领域，具体涉及为一种树木栽植装置及其工作方法。

背景技术：

中国是世界上荒漠化最严重的国家之一，荒漠化土地面积达264万km2，占国土面积的27.5％，其中尤以沙漠危害最为严重，其面积已达80.9万km2，并且还在继续扩大蔓延，平均每年有610km2左右的沙漠出现活化，其中有310km2土地沦为沙地。沙漠化造成生态系统失衡，可耕地面积不断缩小，对中国工农业生产和人民生活带来严重影响。中国西北干旱区沙漠和沙漠化土地，已成为中国乃至亚太地区沙尘暴的主要源地之一，给国家社会经济造成了巨大的损失。

为了扼制沙漠蔓延的态势，长期以来人们都在与之斗争，并取得了一定的成效。目前我国多采用在沙漠上种植适应于沙漠环境生长的树苗，对沙漠进行绿化。但在沙漠中行走较为费劲，植树人员无法长时间持续工作。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种树木栽植装置及其工作方法，本发明设计合理，使用方便，对挖坑、种树、填土、浇水几个种树步骤进行集成，降低作业人员的劳动强度，提高种树效率。

本发明解决现有技术存在的问题所采用的技术方案是：

一种树木栽植装置，包括牵引车、两条平行布置的挂车臂以及两条挂车臂前端共同固定连接的挂臂，所述的牵引车后端设有连接板，所述的挂臂前端通过插销于连接板转动连接，所述的挂车臂下方设有车轮。

两条挂车臂中间固定有平板，所述的平板上端面与挂车臂上端面平齐，，所述平板前端面中间固定连接有支撑板，所述的平板中间下方设有树苗下落管，所述的树苗下落管上端开孔位于平板上。

所述的平板上支撑有树苗放置格，所述的树苗放置格由若干个方格排列组成，方格水平截面尺寸小于树苗下落管内径，所述的树苗放置格前端设有前端板，所述的前端板前端上内凹有滑槽ⅱ。

所述的平板右侧的挂车臂上端面内凹有滑槽ⅰ，所述的滑槽ⅰ上设有电动伸缩杆ⅱ，所述的电动伸缩杆ⅱ驱动部下端设有滑块ⅱ，所述的滑块ⅱ滑动设置于滑槽ⅰ内部，所述的电动伸缩杆ⅱ伸缩部末端与树苗放置格右端面中间固定连接。

所述的支撑板上固定有电动伸缩杆ⅰ，所述的电动伸缩杆ⅰ伸缩部末端设有滑块ⅰ，所述的滑块ⅰ滑动设置于滑槽ⅱ内部。

两条挂车臂上架设有横梁，所述的横梁位于平板前端，所述的横梁左右两端各设有一个滑动套，所述的滑动套套设在挂车臂上，所述的滑动套于挂车臂上前后滑动，所述的滑动套上螺纹连接有紧固螺栓ⅰ，所述的横梁中间设有可自由转动的中间体，所述的中间体中间设有螺母套，所述的中间体外部套有涡轮套，所述的横梁上位于中间体的两侧分别设有一个固定夹板。

两个所述的固定夹板中间夹持有电机，所述的电机位于横梁后端，所述的电机输出轴朝下并设有蜗杆，所述的蜗杆于涡轮套啮合连接。

所述的螺母套中间穿设有螺杆，所述的螺杆与螺母套螺纹连接，所述的螺杆下方末端位于横梁下方，所述的螺杆下方末端设有水平杆，所述的螺杆与水平杆中间部位固定连接，所述的水平杆左右两端垂直向上设有限位杆，所述的限位杆上方末端穿过横梁，所述的水平杆中间位置下方设有液压马达。

所述的液压马达输出轴朝下布置，所述的液压马达输出轴末端固定连接有垂直布置的螺旋钻头。

所述的横梁上设有液压油箱，所述的液压油箱加油口处螺纹连接有油箱闷盖，所述的液压油箱上设有油泵，所述的油泵上的油泵进油管穿设至液压油箱内部，所述的油泵上的油泵出油管于液压马达进油口贯通连接，所述的液压马达出油口设有油箱进油管，所述的油箱进油管与液压油箱贯通连接。

所述的电动伸缩杆ⅰ、电动伸缩杆ⅱ、电机、油泵均由牵引车的车载电源进行供电，所述的电动伸缩杆ⅰ、电动伸缩杆ⅱ、电机、油泵均由牵引车的行车电脑进行控制。

优选的，所述的树苗下落管圆周面下端外围套设有分配块，所述的分配块内部设有环形水腔，所述的环形水腔套设于树苗下落管圆周面外部，所述的环形水腔下方贯通连接有喷水孔，所述的喷水孔下端开口位于分配块下端面上。两条挂车臂后端上方支撑有水箱，所述的水箱加水口处螺纹连接有水箱闷盖，所述的水箱上端面设有水泵，所述的水泵进水管插设于水箱内部，所述的水泵上的出水管与环形水腔贯通连接，所述的水泵由牵引车车载电源供电，由引车的行车电脑进行控制。

优选的，所述的喷水孔倾斜布置，所述的喷水孔下端向树苗下落管轴线方向倾斜。

优选的，所述的水箱侧面上设有方便观察内部液位的水位观察孔。

优选的，所述的横梁上端面右侧向上垂直设有垂直杆，所述的垂直杆上套设有杆套，所述的杆套通过连接杆连接有限位开关ⅰ，限位开关ⅰ探头垂直向上布置，所述的杆套上螺纹连接有紧固螺栓ⅱ。位于垂直杆一侧的限位杆上方末端相互垂直设有末端延长杆，所述的末端延长杆位于限位开关ⅰ正上方。所述的横梁下端面设有限位开关ⅱ，所述的限位开关ⅱ探头垂直朝下，所述的限位开关ⅱ位于水平杆正上方。所述的限位开关ⅰ、限位开关ⅱ由牵引车车载电源供电，由引车的行车电脑进行控制。

优选的，位于滑动套滑动沿线的挂车臂上端面内凹有凹槽，所述的凹槽内部设有刻度板，所述的刻度板上端面低于挂车臂上端面。

优选的，所述的平板下方位于树苗下落管的周围均布有四个填土装置，所述的填土装置包括电动伸缩杆ⅲ、电动伸缩杆ⅳ以及推板，所述的电动伸缩杆ⅲ垂直布置，所述的电动伸缩杆ⅲ伸缩部朝下，所述的电动伸缩杆ⅲ伸缩部末端与电动伸缩杆ⅳ驱动部固定连接，所述的电动伸缩杆ⅲ与电动伸缩杆ⅳ相互垂直布置，所述的电动伸缩杆ⅳ伸缩部指向树苗下落管中心位置，所述的电动伸缩杆ⅳ伸缩部末端设有推板，两个相邻的推板相互垂直布置，所述的电动伸缩杆ⅲ以及电动伸缩杆ⅳ均由牵引车车载电源供电，由引车的行车电脑进行控制。

一种树木栽植装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一，摆放树苗、调节坑距：

将树苗放置在树苗放置格内部，每一个独立的小格子内放置一棵树苗，移动横梁，调节螺旋钻头与树苗下落管之间的距离；

步骤二，打坑：

开启油泵，液压油箱内部的液压油通过油泵出油管进入到液压马达内部，推动液压马达旋转，进而带动螺旋钻头旋转，之后液压油在通过油箱进油管返回到液压油箱内部。启动电机，蜗杆通过与其啮合连接涡轮套带动中间体转动，由于限位杆限定螺杆只能上下移动，因此螺母套旋转带动螺杆下移，进而推动螺旋钻头下移，将地面钻出植树所需的坑，同时螺旋钻头将坑里面的土甩到坑周围；

步骤三，种树：

打坑完毕后，螺旋钻头上移，牵引车带动树木栽植装置前移，直到树苗下落管位于栽植坑正上方，然后通过调节电动伸缩杆ⅰ以及电动伸缩杆ⅱ的伸长量，将树苗放置格上的一个小格子移动到树苗下落管的正上方，使得该格子内部的树苗通过树苗下落管掉落到挖好的栽植坑内部。此时，螺旋钻头继续重复步骤二的步骤，再次挖栽植坑；

步骤四，填土、浇水：

树苗进入栽植坑内部后，通过填土装置将栽植坑周围的土重新填入到栽植坑内部，将树苗埋好，具体操作为，先将电动伸缩杆ⅲ下移，使得推板底面与地面接触，然后驱动两个相对的电动伸缩杆ⅳ伸长，使得推板将这两侧的土推入到栽植坑内部，然后将这两个电动伸缩杆ⅳ缩短，缩短后再伸长另外两个电动伸缩杆ⅳ，将另外两侧的土推入到栽植坑内部。栽植坑填完土后，启动水泵将水箱内部的水打入到环形水腔内部，在听过喷水孔喷出，对新载树苗进行浇水。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果：

(1)高度集成，可完成挖坑、种树、填土、浇水作业，降低工人劳动强度。

(2)可同时携带多个树苗，将树苗放置在树苗放置格内部，然后通过移动树苗放置格将每个树苗分别放置挖的树坑内部。

(3)带有浇水功能，无需人工挑水，降低工人劳动强度，提高工作效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明一种树木栽植装置俯视图，

图2为本发明挂车俯视图，

图3为本发明挂车侧视图，

图4为本发明a-a面剖视图，

图5为本发明b-b面剖视图，

图6为本发明c-c面剖视图，

图7为本发明d-d面剖视图，

图8为本发明e-e面剖视图，

图9为本发明f-f面剖视图，

图10为本发明树苗放置格初始位置图。

图中：1-牵引车、1a-连接板；

2-挂车臂、2a-平板、2a1-支撑板、2b-树苗下落管、2b1-分配块、2b11-环形水腔、2b12-喷水孔、2c-滑槽ⅰ、2d-凹槽、2e-刻度板；

3-挂臂、3a-插销；

4-树苗放置格、4a-前端板、4a1-滑槽ⅱ；

5-电动伸缩杆ⅰ、5a-滑块ⅰ；

6-电动伸缩杆ⅱ、6a-滑块ⅱ；

7-水箱、7a-水箱闷盖、7b-水泵、7b1-出水管、7c-水位观察孔；

8-横梁、8a-滑动套、8b-紧固螺栓ⅰ、8c-固定夹板、8d-垂直杆、8e-杆套、8e1-连接杆、8f-紧固螺栓ⅱ、8g-限位开关ⅰ、8h-限位开关ⅱ；

9-电机、9a-蜗杆；

10-螺杆、10a-水平杆、10b-限位杆、10c-末端延长杆、10d-液压马达；

11-螺旋钻头；

12-液压油箱、12a-油箱闷盖、12b-油泵、12b1-油泵进油管、12b2-油泵出油管、12c-油箱进油管；

13-填土装置、13a-电动伸缩杆ⅲ、13b-电动伸缩杆ⅳ、13c-推板；

14-中间体、14a-螺母套、14b-涡轮套；

15-车轮。

具体实施方式

附图为该一种树木栽植装置及其工作方法的最佳实施例，下面结合附图对本发明进一步详细的说明。

实施例1：

由附图1所示，一种树木栽植装置，包括牵引车1、两条平行布置的挂车臂2以及两条挂车臂2前端共同固定连接的挂臂3。所述的牵引车1后端设有连接板1a，所述的挂臂3前端通过插销3a于连接板1a转动连接，所述的挂车臂2下方设有车轮15。

由附图2以及附图3所示，两条挂车臂2中间固定有平板2a，所述的平板2a上端面与挂车臂2上端面平齐。所述平板2a前端面中间固定连接有支撑板2a1，所述的平板2a中间下方设有树苗下落管2b，树苗下落管2b形状为一个贯通的圆筒，所述的树苗下落管2b上端开孔位于平板2a上。

所述的平板2a上支撑有树苗放置格4，所述的树苗放置格4由若干个方格排列组成，每一个方格水平截面尺寸小于树苗下落管2b内径，方格上下两侧设有开孔(由附图8所示)。所述的树苗放置格4前端设有前端板4a，所述的前端板4a前端上内凹有滑槽ⅱ4a1(由附图6所示)。

由附图7所示，所述的平板2a右侧的挂车臂2上端面内凹有滑槽ⅰ2c，所述的滑槽ⅰ2c上设有电动伸缩杆ⅱ6。所述的电动伸缩杆ⅱ6驱动部下端设有滑块ⅱ6a，所述的滑块ⅱ6a滑动设置于滑槽ⅰ2c内部。所述的电动伸缩杆ⅱ6伸缩部末端与树苗放置格4右端面中间固定连接。

由附图6所示，所述的支撑板2a1上固定有电动伸缩杆ⅰ5，所述的电动伸缩杆ⅰ5伸缩部末端设有滑块ⅰ5a，所述的滑块ⅰ5a滑动设置于滑槽ⅱ4a1内部。

由附图2以及附图8所示，两条挂车臂2上架设有横梁8，所述的横梁8位于平板2a前端，所述的横梁8左右两端各设有一个滑动套8a，所述的滑动套8a套设在挂车臂2上。所述的滑动套8a于挂车臂2上前后滑动，所述的滑动套8a上螺纹连接有紧固螺栓ⅰ8b，拧紧紧固螺栓ⅰ8b，可以将滑动套8a固定在挂车逼2上。所述的横梁8中间设有可自由转动的中间体14，所述的中间体14中间设有螺母套14a，所述的中间体14外部套有涡轮套14b。所述的横梁8上位于中间体14的两侧分别设有一个固定夹板8c。

两个所述的固定夹板8c中间夹持有电机9，所述的电机9位于横梁后端，所述的电机9输出轴朝下并设有蜗杆9a，所述的蜗杆9a于涡轮套14b啮合连接。

由附图4以及附图5所示，所述的螺母套14a中间穿设有螺杆10，所述的螺杆10与螺母套14a螺纹连接。所述的螺杆10下方末端位于横梁8下方，所述的螺杆10下方末端设有水平杆10a，所述的螺杆10与水平杆10a中间部位固定连接，所述的水平杆10a左右两端垂直向上设有限位杆10b，所述的限位杆10b上方末端穿过横梁8，限位杆10b以及水平杆10a配合使用，避免螺杆10转动。所述的水平杆10a中间位置下方设有液压马达10d。液压马达10d是液压系统的一种执行元件，它将液压泵提供的液体压力能转变为其输出轴的机械能(即带动输出轴转动)。所述的液压马达10d输出轴朝下布置，所述的液压马达10d输出轴末端固定连接有垂直布置的螺旋钻头11。

所述的横梁8上设有液压油箱12，所述的液压油箱12加油口处螺纹连接有油箱闷盖12a。取下油箱闷盖12a可向液压油箱12内部添加液压油。所述的液压油箱12上设有油泵12b，所述的油泵12b上的油泵进油管12b1穿设至液压油箱12内部，所述的油泵12b上的油泵出油管12b2与液压马达10d进油口贯通连接。所述的液压马达10d出油口设有油箱进油管12c，所述的油箱进油管12c与液压油箱12贯通连接。

所述的电动伸缩杆ⅰ5、电动伸缩杆ⅱ6、电机9、油泵12b均由牵引车1的车载电源进行供电，所述的电动伸缩杆ⅰ5、电动伸缩杆ⅱ6、电机9、油泵12b均由牵引车1的行车电脑进行控制。

所述的树苗下落管2b圆周面下端外围套设有分配块2b1，所述的分配块2b1内部设有环形水腔2b11，所述的环形水腔2b11套设于树苗下落管2b圆周面外部。所述的环形水腔2b11下方贯通连接有喷水孔2b12，所述的喷水孔2b12下端开口位于分配块2b1下端面上。所述的喷水孔2b12倾斜布置，所述的喷水孔2b12下端向树苗下落管2b轴线方向倾斜。

两条挂车臂2后端上方支撑有水箱7，所述的水箱7加水口处螺纹连接有水箱闷盖7a，所述的水箱7上端面设有水泵7b，所述的水泵7b进水管插设于水箱7内部，所述的水泵7b上的出水管7b1与环形水腔2b11贯通连接，所述的水泵7b由牵引车1车载电源供电，由引车1的行车电脑进行控制。

所述的平板2a下方位于树苗下落管2b的周围均布有四个填土装置13，所述的填土装置13包括电动伸缩杆ⅲ13a、电动伸缩杆ⅳ13b以及推板13c，所述的电动伸缩杆ⅲ13a垂直布置，所述的电动伸缩杆ⅲ13a伸缩部朝下，所述的电动伸缩杆ⅲ13a伸缩部末端与电动伸缩杆ⅳ13b驱动部固定连接，所述的电动伸缩杆ⅲ13a与电动伸缩杆ⅳ13b相互垂直布置，所述的电动伸缩杆ⅳ13b伸缩部指向树苗下落管2b中心位置，所述的电动伸缩杆ⅳ13b伸缩部末端设有推板13c，两个相邻的推板13c相互垂直布置，所述的电动伸缩杆ⅲ13a以及电动伸缩杆ⅳ13b均由牵引车1车载电源供电，由引车1的行车电脑进行控制。

一种树木栽植装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一，摆放树苗、调节坑距：

将树苗放置在树苗放置格4内部，每一个独立的小格子内放置一棵树苗，移动横梁8，调节螺旋钻头11与树苗下落管2b之间的距离；

步骤二，打坑：

开启油泵12b，液压油箱12内部的液压油通过油泵出油管12b2进入到液压马达10d内部，推动液压马达10d旋转，进而带动螺旋钻头11旋转，之后液压油在通过油箱进油管12c返回到液压油箱12内部。

启动电机9，蜗杆9a通过与其啮合连接涡轮套14b带动中间体14转动，由于限位杆10b限定螺杆10只能上下移动，因此螺母套14a旋转带动螺杆10下移，进而推动螺旋钻头11下移，将地面钻出植树所需的坑，同时螺旋钻头11将坑里面的土甩到坑周围；

步骤三，种树：

打坑完毕后，螺旋钻头11上移，牵引车1带动树木栽植装置前移，直到树苗下落管2b位于栽植坑正上方，可以通过人工观察树苗下落管2b与栽植坑的相对位置，也可以在汽车上安装精密的汽车里程表。然后通过调节电动伸缩杆ⅰ5以及电动伸缩杆ⅱ6的伸长量，将树苗放置格4上的一个小格子移动到树苗下落管2b的正上方，使得该格子内部的树苗通过树苗下落管2b掉落到挖好的栽植坑内部。此时，螺旋钻头11继续重复步骤二的步骤，再次挖栽植坑。

步骤四，填土、浇水：

树苗进入栽植坑内部后，通过填土装置13将栽植坑周围的土重新填入到栽植坑内部，将树苗埋好，具体操作为，先将电动伸缩杆ⅲ13a下移，使得推板13c底面与地面接触，然后驱动两个相对的电动伸缩杆ⅳ13b伸长，使得推板13c将这两侧的土推入到栽植坑内部，然后将这两个电动伸缩杆ⅳ13b缩短，缩短后再伸长另外两个电动伸缩杆ⅳ13b，将另外两侧的土推入到栽植坑内部。栽植坑填完土后，启动水泵7b将水箱7内部的水打入到环形水腔2b11内部，在听过喷水孔2b12喷出，对新载树苗进行浇水。

实施例2：

为了方便观察水箱7内部的液位高度，所述的水箱7侧面上设有方便观察内部液位的水位观察孔7c。

同时在横梁8上端面右侧向上垂直设有垂直杆8d，所述的垂直杆8d上套设有杆套8e，所述的杆套8e通过连接杆8e1连接有限位开关ⅰ8g，限位开关ⅰ8g探头垂直向上布置，所述的杆套8e上螺纹连接有紧固螺栓ⅱ8f。

位于垂直杆8d一侧的限位杆10b上方末端相互垂直设有末端延长杆10c，所述的末端延长杆10c位于限位开关ⅰ8g正上方。所述的横梁8下端面设有限位开关ⅱ8h，所述的限位开关ⅱ8h探头垂直朝下，所述的限位开关ⅱ8h位于水平杆10a正上方。所述的限位开关ⅰ8g、限位开关ⅱ8h由牵引车1车载电源供电，由引车1的行车电脑进行控制。

使用时，可以通过上下移动杆套8e的位置，来调整限位开关ⅰ8g的高度，进而设定螺旋钻头11下钻的高度。当螺旋钻头11下移，末端延长杆10c碰撞到限位开关ⅰ8g时，限位开关ⅰ8g将信号传递给车载电脑，然后车载电脑控制电机9反转，螺旋钻头11上移。当螺旋钻头11上移时，水平杆10a碰撞到限位开关ⅱ8h时，限位开关ⅱ8h将信号传递给车载电脑，然后车载电脑控制电机9停止转动。

为了更加清晰的看到横梁8与树苗下落管2b之间的距离，位于滑动套8a滑动沿线的挂车臂2上端面内凹有凹槽2d，所述的凹槽2d内部设有刻度板2e，所述的刻度板2e上端面低于挂车臂2上端面。

本实施例中其它未描述的结构与实施例1中相同。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。