專利名稱：魚鱗坑開溝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及林業(yè)植樹造林整地開溝裝置，特別適用于干旱、半干旱造林地區(qū)緩坡地大面積魚鱗坑方式 人工植樹造林所使用的開溝設(shè)備。
背景技術(shù)：
在我國大部分干旱、半干旱地區(qū)，由于受季風(fēng)氣候影響，降雨過分集中，且時空分布不均，導(dǎo)致常年干旱和季節(jié)性干旱嚴(yán)重，這一地區(qū)每年大部分汛期都集中在7-9月份，降水量占全年60%-80%，雖然降雨量少，但強陣雨現(xiàn)象較為普遍。在這種情況下，雨下得很大，地表很快形成徑流。但是，絕大部分雨水無法被土壤吸收，白白流失，其中約有2/3是地表徑流。如何更合理分配和利用地表徑流，在有限降雨的條件下更注重于集水效率和水利用效率，集雨水技術(shù)是目前在干旱、半干旱地區(qū)緩坡地有效利用有限的天然降雨水資源和恢復(fù)植被的可行途徑之一。該魚鱗坑開溝是一種用于干旱與半干旱地區(qū)的機械化蓄集雨水技術(shù)，通過特別設(shè)計的開溝的形狀，開出間距式平行短溝或者小水洼(俗稱魚鱗坑或水平溝)。根據(jù)我國北方林業(yè)造林作業(yè)工藝要求，魚鱗坑開溝穴狀整地規(guī)格尺寸，按林業(yè)整地作業(yè)株行距規(guī)程，品字配置，開溝翻出的土楞應(yīng)順著向下的坡面堆積，這樣雨水將會沿著坡面流入并蓄集于各個魚鱗坑，能夠逐步使魚鱗坑內(nèi)的土壤吸收。該技術(shù)蓄水效果好，可進行免灌植被恢復(fù)。目前，魚鱗坑的開溝均采用人工的方法，勞動強度大。

實用新型內(nèi)容本實用新型目的根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種機械開魚鱗坑的裝置，在解決人工勞動的情況下，滿足魚鱗坑的形狀要求。本實用新型目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成本實用新型主要包括犁體I、深松刀2、側(cè)壁切刀3、測控地輪10、主機架4和三點懸掛架7、電控制系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)組成，所述的電控系統(tǒng)是通過測控地輪10上的電感應(yīng)片，將魚鱗坑開溝尺寸和地面兩魚鱗坑間距尺寸信號傳遞到電控箱系統(tǒng)，進而控制液壓控制系統(tǒng)，使得后機架上的犁體I、側(cè)壁切刀3按控制要求上下動作，主機架4由前機架和后機架組成，前機架和后機架通過銷軸4-2和液壓油缸5聯(lián)接，后機架上設(shè)置犁體I，在犁體I的前端設(shè)置側(cè)壁切刀3，在前機架上設(shè)置有三點懸掛架7和深松刀2 ;所述的主機架4中的前機架由三點懸掛架7、右橫梁4-3、左橫梁4-4和縱橫梁4-7組成；所述的犁體I由活動犁鏵、犁柱、犁底板、犁體曲面、刮土板組成，使得當(dāng)與深松刀2和側(cè)壁切刀3配合實現(xiàn)魚鱗坑寬度330-410mm和深度510_ ;所述的犁體I的犁尖與深松刀2尖的匹配間距為1099 1381mm，與側(cè)壁切刀3尖的匹配間距為388 740mm ;所述的側(cè)壁切刀3由2個U型卡與后機架固定，側(cè)壁切刀與后機架左橫梁4-5垂直方向夾角為13-20°，水平方向夾角為24 31°，深松刀2與前機架右橫梁4-3地面水平夾角為35° ;所述的深松刀2由深松鏟固定立板焊合、深松鏟柄焊合、深松定位鏟座、深松鏟尖、深松鏟立刀組成。本實用新型的優(yōu)點是可與國內(nèi)任何一款> 120馬力拖拉機相連接，總體結(jié)構(gòu)布局合理、液壓系統(tǒng)簡單，傳動方便可靠；魚鱗坑的測距精度較高，坑的尺寸可隨時調(diào)整；犁體設(shè)計適合我國北方干旱、半干旱地區(qū)造林作業(yè)結(jié)構(gòu)，受力均勻可靠；整機作業(yè)效率高。并可根據(jù)魚鱗坑造林立地條件的林藝要求，隨時調(diào)整魚鱗坑的位置間距尺寸技術(shù)參數(shù)，適合不同規(guī)格的、不同間距的大面積魚鱗坑植樹造林。

附圖I為本實用新型結(jié)構(gòu)主視示意圖；附圖2為附圖I側(cè)視圖；附圖3為附圖I俯視圖；附圖4為電控示意圖；附圖5為液壓示意圖；附圖6為魚鱗坑尺寸示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖通過實施例對本實用新型特征及其相關(guān)特征作進一步說明如附圖1-6所示，圖中的標(biāo)號I 一犁體、2 —深松刀、3 —側(cè)壁切刀、4 一主機架、4-1-右橫梁、4-2—銷軸、4-3—右橫梁、4-4—左橫梁、4-5—左橫梁、4-6—刮土板、4-7—縱橫梁、5 —液壓油缸、6 -電控裝置、7 —三點懸掛架、8-齒輪變速液壓泵、9-溝寬調(diào)節(jié)板、10 —測控地輪、11 一電磁換向閥、12 —電磁控制閥、13 —散熱器、14 一液壓油箱、15 一支架。本實用新型主要包括犁體I、深松刀2、側(cè)壁切刀3、地輪9、主機架4和三點懸掛架7、電控制系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)組成，所述的電控系統(tǒng)是通過測控地輪10上的電感應(yīng)片，將開溝間距尺寸信號傳遞到電控箱系統(tǒng)，進而控制液壓控制系統(tǒng)，使得犁體I按控制要求上下動作，所述的電控系統(tǒng)是通過拖拉機車載蓄電池直流24伏電壓作為電源，經(jīng)電控系統(tǒng)4、通過測控地輪10上的電感應(yīng)片，將四個不同開溝間距尺寸信號傳遞到電控箱系統(tǒng)，后經(jīng)電控裝置用于控制整體液壓裝置，從而控制液壓進出油缸工作。所述的液壓系統(tǒng)通過拖拉機三點懸掛裝置與整機連接，拖拉機后動力輸出軸經(jīng)萬向聯(lián)軸器與液壓泵8聯(lián)接，經(jīng)油管到達電磁換向閥11，再到電磁控制閥12，從而控制液壓油缸5，完成主犁體的升降動作。液壓油箱14安裝在主機架上，油路散熱器13直接與拖拉機電源相連，以便降低液壓油循環(huán)工作時的溫度，保證工作正常；所述的犁體I由活動犁鏵、犁柱、犁底板、犁體曲面、刮土板組成，使得當(dāng)與深松刀2和側(cè)壁切刀3配合實現(xiàn)魚鱗坑寬度330-410mm和深度510mm ;所述的犁體I的犁尖與深松刀2尖的匹配間距為1099 1381mm，與側(cè)壁切刀3尖的匹配間距為388^740mm ;所述的側(cè)壁切刀3由2個U型卡與后機架固定，側(cè)壁切刀與后機架左橫梁4_5垂直方向夾角為13-20°，水平方向夾角為24 31°，深松刀2與前機架右橫梁4-3地面水平夾角為35° ;所述的深松刀2由深松鏟固定立板焊合、深松鏟柄焊合、深松定位鏟座、深松鏟尖、深松鏟立刀組成。進一步說明本實用新型由> 120馬力拖拉機為機型動力來源，先將魚鱗坑開溝犁整機與拖拉機三點懸掛系統(tǒng)的上下拉桿連接，后將拖拉機動力輸出6齒花鍵軸與魚鱗坑開溝犁整機的萬向聯(lián)軸器一端連接，萬向聯(lián)軸器的另一端與兩級變速箱和液壓齒輪泵聯(lián)接，此時拖拉機的動力輸出轉(zhuǎn)速為540轉(zhuǎn)/分鐘，而魚鱗坑開溝犁整機液壓齒輪泵轉(zhuǎn)速要求為2000轉(zhuǎn)/分鐘，需兩級增速，液壓齒輪泵工作壓力為16MPa，液壓流量為50M3。連接完畢后，將電控箱和散熱器的電源線與拖拉機24伏蓄電池連接，提供工作直流電源。啟動拖拉機并將動力輸出軸檔位掛上，首先將2升齒輪潤滑油注入液壓泵的變速箱內(nèi)；打開液壓油箱出口閥，在油箱中加入35號液壓油到油箱油標(biāo)位置為止。然后啟動拖拉機的后動力輸出軸經(jīng)萬向聯(lián)軸器帶動液壓變速泵8工作，此時讓魚鱗坑開溝犁整機處于空運轉(zhuǎn)工作狀態(tài)，提起整機，犁體落下時與地面保持150_為宜。預(yù)調(diào)整液壓系統(tǒng)的溢流閥壓力，人工轉(zhuǎn)動測控地輪10，使后機架及犁體能沿主機架的中轉(zhuǎn)動軸正常上下轉(zhuǎn)動為止。根據(jù)電氣控制箱上所列指示表格，設(shè)定了 4個控制開溝位置開關(guān)按鈕，分別控制著設(shè)定的4個開溝尺寸，即I. 5米、2. 5米、3. 5米、4. 5米4個不同規(guī)格位置的魚鱗坑開溝作業(yè)位置。到達實際林地作業(yè)工作地點，拖拉機作業(yè)速度使用低II檔，速度為5公里/小時，根據(jù)土壤的阻力情況再調(diào)整液壓溢流閥壓力大小，使其正常工作。此時按下電控裝置上的開溝開關(guān)按鈕，根據(jù)林地開溝要求，選擇4個開溝尺寸里的任意一個，相對應(yīng)的工作指示燈點亮，PLC、計數(shù)器、散熱器各部件接通直流電。在完成上述檢查和操作動作后，將拖拉機向前勻速行駛，利用拖拉機液壓系統(tǒng)裝置操縱桿掛到浮動狀態(tài)，將整機犁體入土，進入開溝作業(yè)工作狀態(tài)，此時拖拉機液壓油缸操縱桿處于中立位置。與此同時電控裝置和液壓裝置開始工作，拖拉機后輸出 軸經(jīng)萬向聯(lián)軸器帶動液壓增速泵工作，使液壓油箱中的液壓油開始流動循環(huán)。測控地輪在與地面接觸時，地輪上的感應(yīng)片隨地輪轉(zhuǎn)動，當(dāng)感應(yīng)片與電控感應(yīng)器相遇時，感應(yīng)器接到魚鱗坑開溝尺寸并發(fā)出信號，傳遞到電控裝置，經(jīng)電控裝置中程序處理，將指令信號傳遞到液壓電控閥塊，再指揮液壓換向閥工作，將液壓油傳動到液壓油缸，控制液壓油缸桿縮進和推出，液壓油缸行程為200_，從而控制后機架及犁體抬起、放下。液壓油缸的開啟和關(guān)閉，完成整機犁體的入土、開溝、提起等動作，往復(fù)循環(huán)。并可根據(jù)當(dāng)?shù)亓謽I(yè)魚鱗坑的具體要求，操縱電控裝置上的不同按鈕實現(xiàn)犁體不同間距式開溝作業(yè)，液壓油缸的過載保護由順氣閥和液控單向閥組合完成。而液壓油循環(huán)工作時，將會發(fā)熱，液壓循環(huán)管上方與風(fēng)扇相連組成油路散熱器，用于冷卻液壓油。液壓油箱與液壓齒輪泵連接油管接頭均使用速換接頭，連接、拆卸方便。并配備液壓壓力表，便于觀察液壓工作壓力狀況。再進一步說明主機架4由前機架和后機架(從拖拉機后往看)兩部分組成(詳見圖3俯視圖)，主機架中的后機架由犁體部件I、右橫梁4-1、左橫梁4-5和刮土板4-6組成。犁體的犁柱弧板和后機架的左右橫梁由2個螺栓固定，前機架由右橫梁4-3、左橫梁4-4和縱橫梁及懸掛立板組成。主機架中的前機架由三點懸掛架7、右橫梁4-3、左橫梁4-4和縱橫梁4-7組成。前機架和后機架由4塊橫梁相互經(jīng)銷軸4-2連接，如圖3俯視剖視圖所示，保證魚鱗坑深510mm、寬410mm坑的尺寸在整個主機架結(jié)構(gòu)由深松刀2和側(cè)壁切刀3完成寬410mm，犁體的犁鏵和犁體曲面完成深510mm，開溝后的魚鱗坑尺寸如圖6所示。深松刀2安裝在前機架的右橫梁、液壓油箱13安裝在前機架縱橫梁的右側(cè)。萬向聯(lián)軸器、齒輪變速液壓泵8、散熱器12安裝在前機架的中部。液壓油缸5—端與后機架的右橫梁連接，另一端和前機架中的懸掛架7中的立板連接。電控系統(tǒng)6、測控地輪10、電磁換向閥11、電磁控制閥12安裝在前機架的左側(cè)。當(dāng)油缸進出油變化時，使得后機架及犁體完成上下運動。保證魚鱗坑開溝犁的溝型寬度330-410mm和深度510mm尺寸由犁體I、溝寬調(diào)節(jié)板9，深松刀2、側(cè)壁切刀3配合完成。其中，犁體I由活動犁鏵、犁柱、犁底板、犁體曲面、刮土板組成。因犁鏵為易磨損件，本犁體將犁鏵制造成活動犁鏵，由三個0 18mm沉頭螺栓與立體底部固定，磨損過度可更換；溝寬調(diào)節(jié)板9向上移動，保證開溝寬度330 mm,向下移動保證開溝寬度410 mm .犁底板、犁體曲面和犁柱焊接而成，犁柱體由2個0 22mm螺栓與后機架左右犁體固定板連接，犁體曲面上沿開有三個活動長口槽，加了一塊犁體翻土曲面長板，可根據(jù)犁體開溝翻土情況有選擇性調(diào)整。犁體曲面的選擇是針對我國北方沙壤土及草甸土類型，刮土板安裝在犁體曲面尾部，開有12cm長孔槽調(diào)節(jié)，根據(jù)翻土作業(yè)情況調(diào)整高度。深松刀2由深松鏟固定立板焊合、深松鏟柄焊合、深松定位鏟座、深松鏟尖、深松鏟立刀組成，深松鏟尖與深松定位鏟座由2個沉頭螺栓固定，根據(jù)磨損情況可更換深松鏟尖。深松鏟固定立板排有2行10個螺栓與前機架右橫梁固定，深松鏟與地面水平夾角為35度，并可根據(jù)開溝深度調(diào)整深松刀的長度。側(cè)壁切刀3由2個U型卡與后機架左橫梁固定。側(cè)壁切刀與后機架左橫梁垂直方向夾角為17度，水平方向夾角為28度。可以根據(jù)開溝深度調(diào)整側(cè)壁切刀的長度。也就是說保證魚鱗坑開溝犁的不同間距式溝型則要求本申請專利保護結(jié)構(gòu)①為完成魚鱗坑開溝的溝型尺寸即寬度330-410mm和深度510mm溝型尺寸由犁體I、溝寬調(diào)節(jié)板9，深松刀2、側(cè)壁切刀3的相互位置及各個部件結(jié)構(gòu)所決定。犁體I安裝在后機架的中尾部；側(cè)壁切刀3安裝在后機架的左橫梁；深松刀2 安裝在前機架的右橫梁。犁體的犁尖與深松刀尖的合理匹配距離為1099 1381mm，與側(cè)壁切刀尖的合理匹配距離為388 740mm。魚鱗坑開溝犁進入工作狀態(tài)時前機架與拖拉機三點懸掛裝置硬性連接保持不動，連接在前機架的深松刀2始終在土里并切出寬60mm，深500mm的深松蓄水窄溝。其作用一是在犁體進入工作狀態(tài)時，先開出一條深松蓄水窄溝，以減少主犁體入土、翻土助力；二是開出的這一條深松蓄水窄溝，保持著與兩端的魚鱗坑連接，使兩坑之間順坡流下的雨水進入到窄溝，從而有效利用天然降水。②為保證犁體上下運動即抬起與落下，需解決主機架中的后機架在測控地輪10發(fā)出感應(yīng)信號后，液壓油缸5的開啟和閉合，完成一次工作行程需整機的機械、電控、液壓三者結(jié)構(gòu)部件的集成和協(xié)同動作，才能 夠完成林業(yè)不同造林規(guī)程的魚鱗坑間距式開溝作業(yè)。而犁體I、側(cè)壁切刀3隨著后機架同時起落運動，在整機運動過程中，完成設(shè)計規(guī)定的開溝尺寸。測控地輪10，由輪轂部件、移動絲杠、旋轉(zhuǎn)手柄、地輪升降方管、地輪支撐旋轉(zhuǎn)固定板地輪支撐架焊合組成。測控地輪外徑為0 500mm,輪圈外經(jīng)焊有8個防滑窄板，3個感應(yīng)定位薄片焊合在輪圈外徑側(cè)面上。電磁感應(yīng)器安裝在前機架左橫梁上，整機工作時，當(dāng)測控地輪隨整機轉(zhuǎn)動，感應(yīng)器感應(yīng)到信號，轉(zhuǎn)遞到電控裝置，從而完成控制電磁液壓換向閥。本實用新型整機各部件有鋼件、液壓件、橡膠管，根據(jù)開溝不同地立地條件的土壤情況，可進行單人操作，整機結(jié)構(gòu)合理，操作方便，安全、可靠、易于維修。其中，拖拉機動力輸出軸轉(zhuǎn)速為n =540轉(zhuǎn)/分鐘，二級齒輪增速轉(zhuǎn)速為n =2000轉(zhuǎn)/分鐘。其優(yōu)選機型為動力來源-彡120馬力拖拉機傳動形式一拖拉機后動力輸出軸，萬向聯(lián)軸器，變速箱，液壓齒輪泵工作裝置——機械、液壓、電控組合式性能參數(shù)為改型產(chǎn)品魚鱗坑開溝犁整機重量彡800 kg開溝寬寬410 mm[0025]開溝深度510 mm開溝鏟數(shù)I個作業(yè)速度低II檔直流電壓24V液壓油缸I個生產(chǎn)率360個/小時外形尺寸(長 X 寬 X 高)2200mmxl400mmxl850mm雖然以上已經(jīng)參照附圖對按照本實用新型目的的構(gòu)思和實施例作了詳盡說明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以認(rèn)識到，在沒有脫離權(quán)利要求限定范圍的前提條件下，仍然可以 對本實用新型作出各種改進和變換，而這種改進和變換仍然應(yīng)當(dāng)屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.魚鱗坑開溝裝置，其特征是，主要包括犁體(I)、深松刀(2)、側(cè)壁切刀(3)、測控地輪(10)、主機架(4)和三點懸掛架(7)、電控制系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)組成，所述的電控系統(tǒng)是通過測控地輪(10)上的電感應(yīng)片，將魚鱗坑開溝尺寸和地面兩魚鱗坑間距尺寸信號傳遞到電控箱系統(tǒng)，進而控制液壓控制系統(tǒng)，使得后機架上的犁體(I)、側(cè)壁切刀(3)按控制要求上下動作，主機架(4)由前機架和后機架組成，前機架和后機架通過銷軸(4-2)和液壓油缸(5)聯(lián)接，后機架上設(shè)置犁體(1)，在犁體(I)的前端設(shè)置側(cè)壁切刀(3)，在前機架上設(shè)置有三點懸掛架(7)和深松刀(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的魚鱗坑開溝裝置，其特征在于，所述的主機架(4)中的前機架由三點懸掛架(7 )、右橫梁(4-3 )、左橫梁(4-4 )和縱橫梁(4-7 )組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的魚鱗坑開溝裝置，其特征在于，所述的犁體I由活動犁鏵、犁柱、犁底板、犁體曲面、刮土板組成，使得當(dāng)與深松刀(2)和側(cè)壁切刀(3)配合實現(xiàn)魚鱗坑寬度 330-41 Omm 和深度 510mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I和2所述的魚鱗坑開溝裝置，其特征在于，所述的犁體(I)的犁尖與深松刀(2)尖的匹配間距為1099 1381mm，與側(cè)壁切刀(3)尖的匹配間距為388 740mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的魚鱗坑開溝裝置，其特征在于，所述的側(cè)壁切刀(3)由2個U型卡與后機架固定，側(cè)壁切刀與后機架左橫梁(4-5)垂直方向夾角為13-20°，水平方向夾角為2Γ3Γ，深松刀(2)與前機架右橫梁(4-3)地面水平夾角為35°。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的魚鱗坑開溝裝置，其特征在于，所述的深松刀(2)由深松鏟固定立板焊合、深松鏟柄焊合、深松定位鏟座、深松鏟尖、深松鏟立刀組成。
專利摘要本實用新型涉及林業(yè)植樹造林整地開溝裝置，特別適用于干旱、半干旱造林地區(qū)緩坡地大面積魚鱗坑方式人工植樹造林所使用的開溝設(shè)備。本實用新型主要主要包括犁體(1)、深松刀(2)、側(cè)壁切刀(3)、測控地輪(10)、主機架(4)和三點懸掛架(7)、電控制系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)組成，所述的電控系統(tǒng)是通過測控地輪(10)上的電感應(yīng)片，將魚鱗坑開溝尺寸和地面兩魚鱗坑間距尺寸信號傳遞到電控箱系統(tǒng)，進而控制液壓控制系統(tǒng)，使得后機架上的犁體(1)、側(cè)壁切刀(3)按控制要求上下動作。本實用新型的優(yōu)點是可與國內(nèi)任何一款≥120馬力拖拉機相連接，總體結(jié)構(gòu)布局合理、液壓系統(tǒng)簡單，傳動方便可靠；魚鱗坑的測距精度較高，坑的尺寸可隨時調(diào)整。
文檔編號A01C5/06GK202524740SQ2012202082
公開日2012年11月14日 申請日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月10日
發(fā)明者劉宇, 劉新前, 崔清濤, 楊浩生, 梁建平, 王志強, 郭 中 申請人:內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院