專利名稱：魚鱗坑開溝裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及林業植樹造林整地開溝裝置，特別適用于干旱、半干旱造林地區緩坡地大面積魚鱗坑方式人工植樹造林所使用的開溝設備。
背景技術：
在我國大部分干旱、半干旱地區，由于受季風氣候影響，降雨過分集中，且時空分布不均，導致常年干旱和季節性干旱嚴重，這ー地區毎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壌吸收，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，集雨水技術是目前在干旱、半干旱地區緩坡地有效利用有限的天然降雨水資源和恢復植被的可行途徑之一。該魚鱗坑開溝是ー種用于干旱與半干旱地區的機械化蓄集雨水技術，通過特別設計的開溝的形狀，開出間距式平行短溝或者小水洼(俗稱魚鱗坑或水平溝)。根據我國北方林業造林作業エ藝要求，魚鱗坑開溝穴狀整地規格尺寸，按林業整地作業株行距規程，品字配置，開溝翻出的土楞應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的土壌吸收。該技術蓄水效果好，可進行免灌植被恢復。目前，魚鱗坑的開溝均采用人工的方法，勞動強度大。

發明內容
本發明目的根據上述現有技術的不足，提供ー種機械開魚鱗坑的裝置，在解決人エ勞動的情況下，滿足魚鱗坑的形狀要求。本發明目的實現由以下技術方案完成
本發明主要包括犁體I、深松刀2、側壁切刀3、測控地輪10、主機架4和三點懸掛架7、電控制系統、液壓控制系統組成，所述的電控系統是通過測控地輪10上的電感應片，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，進而控制液壓控制系統，使得后機架上的犁體I、側壁切刀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聯接,后機架上設置犁體1，在犁體I的前端設置側壁切刀3，在前機架上設置有三點懸掛架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，使得當與深松刀2和側壁切刀3配合實現魚鱗坑寬度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，與側壁切刀3尖的匹配間距為388 740mm ;所述的側壁切刀3由2個U型卡與后機架固定，側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。本發明的優點是可與國內任何ー款> 120馬カ拖拉機相連接，總體結構布局合理、液壓系統簡單，傳動方便可靠；魚鱗坑的測距精度較高，坑的尺寸可隨時調整；犁體設計適合我國北方干旱、半干旱地區造林作業結構，受カ均勻可靠；整機作業效率高。并可根據魚鱗坑造林立地條件的林藝要求，隨時調整魚鱗坑的位置間距尺寸技術參數，適合不同規格的、不同間距的大面積魚鱗坑植樹造林。


附圖I為本發明結構主視示意 附圖2為附圖I側視 附圖3為附圖I俯視 附圖4為電控示意圖； 附圖5為液壓不意 附圖6為魚鱗坑尺寸示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖通過實施例對本發明特征及其相關特征作進ー步說明
如附圖1-6所示，圖中的標號I ー犁體、2 —深松刀、3 —側壁切刀、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-溝寬調節板、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 —支架。本發明主要包括犁體I、深松刀2、側壁切刀3、地輪9、主機架4和三點懸掛架7、電控制系統、液壓控制系統組成，所述的電控系統是通過測控地輪10上的電感應片，將開溝間距尺寸信號傳遞到電控箱系統，進而控制液壓控制系統，使得犁體I按控制要求上下動作，所述的電控系統是通過拖拉機車載蓄電池直流24伏電壓作為電源，經電控系統4、通過測控地輪10上的電感應片，將四個不同開溝間距尺寸信號傳遞到電控箱系統，后經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。所述的液壓系統通過拖拉機三點懸掛裝置與整機連接，拖拉機后動カ輸出軸經萬向聯軸器與液壓泵8聯接，經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，使得當與深松刀2和側壁切刀3配合實現魚鱗坑寬度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，與側壁切刀3尖的匹配間距為388 740mm;所述的側壁切刀3由2個U型卡與后機架固定，側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。進ー步說明本發明由> 120馬カ拖拉機為機型動カ來源，先將魚鱗坑開溝犁整機與拖拉機三點懸掛系統的上下拉桿連接，后將拖拉機動カ輸出6齒花鍵軸與魚鱗坑開溝犁整機的萬向聯軸器一端連接，萬向聯軸器的另一端與兩級變速箱和液壓齒輪泵聯接，此時拖拉機的動カ輸出轉速為540轉/分鐘，而魚鱗坑開溝犁整機液壓齒輪泵轉速要求為2000轉/分鐘，需兩級增速，液壓齒輪泵工作壓カ為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；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位置為止。然后啟動拖拉機的后動カ輸出軸經萬向聯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工作狀態，提起整機，犁體落下時與地面保持150_為宜。預調整液壓系統的溢流閥壓力，人工轉動測控地輪10，使后機架及犁體能沿主機架的中轉動軸正常上下轉動為止。根據電氣控制箱上所列指示表格，設定了 4個控制開溝位置開關按鈕，分別控制著設定的4個開溝尺寸，即I. 5米、2. 5米、3. 5米、4. 5米4個不同規格位置的魚鱗坑開溝作業位置。到達實際林地作業エ作地點，拖拉機作業速度使用低II檔，速度為5公里/小吋，根據土壤的阻力情況再調整液壓溢流閥壓カ大小，使其正常工作。此時按下電控裝置上的開溝開關按鈕，根據林地開溝要求，選擇4個開溝尺寸里的任意ー個，相對應的工作指示燈點亮，PLC、計數器、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裝置操縱桿掛到浮動狀態，將整機犁體入土，進入開溝作業工作狀態，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，拖拉機后輸出軸經萬向 聯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。測控地輪在與地面接觸時，地輪上的感應片隨地輪轉動，當感應片與電控感應器相遇時，感應器接到魚鱗坑開溝尺寸并發出信號，傳遞到電控裝置，經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閉，完成整機犁體的入土、開溝、提起等動作，往復循環。并可根據當地林業魚鱗坑的具體要求，操縱電控裝置上的不同按鈕實現犁體不同間距式開溝作業，液壓油缸的過載保護由順氣閥和液控單向閥組合完成。而液壓油循環工作時，將會發熱，液壓循環管上方與風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。并配備液壓壓カ表，便于觀察液壓工作壓カ狀況。再進ー步說明主機架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構由深松刀2和側壁切刀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。萬向聯軸器、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。當油缸進出油變化時，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、溝寬調節板9，深松刀2、側壁切刀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；溝寬調節板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ロ槽，加了一塊犁體翻土曲面長板，可根據犁體開溝翻土情況有選擇性調整。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長孔槽調節，根據翻土作業情況調整高度。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，并可根據開溝深度調整深松刀的長度。側壁切刀3由2個U型卡與后機架左橫梁固定。側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。可以根據開溝深度調整側壁切刀的長度。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構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、溝寬調節板9，深松刀2、側壁切刀3的相互位置及各個部件結構所決定。犁體I安裝在后機架的中尾部；側壁切刀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時，先開出一條深松蓄水窄溝，以減少主犁體入土、翻土助力；ニ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發出感應信號后,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、液壓三者結構部件的集成和協同動作，才能夠完成林業不同造林規程的魚鱗坑間距式開溝作業。而犁體I、側壁切刀3隨著后機架同時起落運動，在整機運動過程中，完成設計規定的開溝尺寸。測控地輪10，由輪轂部件、移動絲杠、旋轉手柄、地輪升降方管、地輪支撐旋轉固定板地輪支撐架焊合組成。測控地輪外徑為0 500_，輪圈外經焊有8個防滑窄板，3個感應定位薄片焊合在輪圈外徑側面上。電磁感應器安裝在前機架左橫梁上，整機工作時，當測控地輪隨整機轉動，感應器感應到信號，轉遞到電控裝置，從而完成控制電磁液壓換向閥。本發明整機各部件有鋼件、液壓件、橡膠管，根據開溝不同地立地條件的土壤情況，可進行單人操作，整機結構合理，操作方便，安全、可靠、易于維修。其中，拖拉機動カ輸出軸轉速為η =540轉/分鐘，ニ級齒輪增速轉速為η =2000轉/分鐘。
其優選機型為 動カ來源——彡120馬カ拖拉機
傳動形式——拖拉機后動カ輸出軸，萬向聯軸器，變速箱，液壓齒輪泵 工作裝置——機械、液壓、電控組合式 性能參數為
改型產品魚鱗坑開溝犁
整機重量^ 800 kg 開溝寬寬410 mm 開溝深度510 mm 開溝鏟數1個作業速度低II檔直流電壓24V液壓油缸I個生產率360個/小時
外形尺寸(長 X 寬 X 高)2200mmxl400mmxl850mm雖然以上已經參照附圖對按照本發明目的的構思和實施例作了詳盡說明，但本領域普通技術人員可以認識到，在沒有脫離權利要求限定范圍的前提條件下，仍然可以對本發明作出各種改進和變換，而這種改進和變換仍然應當屬于本發明的保護范圍。
權利要求
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、液壓控制系統組成，所述的電控系統是通過測控地輪(10)上的電感應片，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，進而控制液壓控制系統，使得后機架上的犁體(I)、側壁切刀(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)(接，后機架上設置犁體(I)，在犁體(I)的前端設置側壁切刀(3)，在前機架上設置有三點懸掛架(7)和深松刀(2)。
2.根據權利要求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.根據權利要求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，使得當與深松刀(2)和側壁切刀(3)配合實現魚鱗坑寬度 330-41 Omm 和深度 510mm。
4.根據權利要求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，與側壁切刀(3)尖的匹配間距為388 740mm。
5.根據權利要求4所述的魚鱗坑開溝裝置，其特征在于，所述的側壁切刀(3)由2個U型卡與后機架固定，側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.根據權利要求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。
全文摘要
本發明涉及林業植樹造林整地開溝裝置，特別適用于干旱、半干旱造林地區緩坡地大面積魚鱗坑方式人工植樹造林所使用的開溝設備。本發明主要主要包括犁體(1)、深松刀(2)、側壁切刀(3)、測控地輪(10)、主機架(4)和三點懸掛架(7)、電控制系統、液壓控制系統組成，所述的電控系統是通過測控地輪(10)上的電感應片，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，進而控制液壓控制系統，使得后機架上的犁體(1)、側壁切刀(3)按控制要求上下動作。本發明的優點是可與國內任何一款≥120馬力拖拉機相連接，總體結構布局合理、液壓系統簡單，傳動方便可靠；魚鱗坑的測距精度較高，坑的尺寸可隨時調整。
文檔編號A01C5/06GK102630403SQ20121014340
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月10日 優先權日2012年5月10日
發明者劉宇, 劉新前, 崔清濤, 楊浩生, 梁建平, 王志強, 郭 中 申請人:內蒙古自治區林業科學研究院