[發明專利]一種沙漠治沙草方格鋪設固沙裝置及方法

在審

• 申請號: 202210202226.4
• 申請日: 2022-03-03
• 公開（公告）號: CN115059048A
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 孫慧超;陳凱;支瀚漳;汪煦然;賈憶楠;徐明旭;劉秉潤
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: E02D3/00
• 分類號: E02D3/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 郭佳寧

本發明屬于固沙裝置技術領域，具體涉及一種沙漠治沙草方格鋪設固沙裝置及方法；包括履帶底盤總成、車架、橫向草料裝載箱、橫向鋪草裝置、縱向草料裝載箱、縱向鋪草裝置、壓草架、橫向壓草機構、縱向壓草機構，其通過固沙車履帶驅動輪與橫向鋪草機構、縱向鋪草機構及橫向壓草機構的傳動關系僅由履帶底盤總成提供動力，即可完成橫縱向草料鋪設及壓入作業，其中在圓周運動與直線運動的和運動過程中實現了橫向插刀定點插入，具有在行進間完成了橫縱向同時鋪草及壓入形成草方格的優勢，大大提高了草方格鋪設作業的效率，減少能源消耗，同時也大大減輕對機械結構的損耗，延長使用壽命。

技術領域

本發明屬于固沙裝置技術領域，具體涉及一種沙漠治沙草方格鋪設固沙裝置及方法。

背景技術

實踐證明在工程治沙技術中最有效的方法是鋪設草方格，傳統草方格鋪設即將作物秸稈用鐵鍬等農具將其從中部壓入沙中，插入沙中的深度為15-25cm，露出沙地表面的高度為15-25cm。實驗表明草方格的尺寸為1m×1m方形格是最科學和最經濟的，草方格可將地面風速降低40多倍，經過3-4年麥草腐爛后可重新再扎。如此循環，有機質在沙層表面沉積，形成一層沙結皮，最終自然成為沙地表層的保護膜，流沙便可被固定。草方格鋪設機器人的工作原理是以機械插入的方式快速形成草方格，大大提高了作業效率并降低作業成本。

現有的草方格沙障一般采用人工鋪設，人工工作量大，并且由于沙漠工作環境較為惡劣，導致種植難度增大，鋪設效率低，且需要眾多人力進行。

目前我國已經成功研制出立體固沙車，其形成的草方格質量比人工作業更高，能夠增加沙漠表面的粗糙度，消減風力、阻止流沙移動并截留雨水。但是該設備價格昂貴，未大面積推廣使用；且該設備僅適用于大面積開闊平坦區域，不利于沙漠丘陵地形的固沙作業，只能依靠傳統的人力鋪設沙障進行防沙固沙。

對比人工治沙，機械化治沙的技術手段不僅能保證良好的治沙效果，還能提高防治效率，實現機械裝備治沙，加速荒漠化治理的進程。機械化治沙更具科學性和高效性，對環境保護和生態建設有著重要作用，在未來荒漠治理中值得推廣，因此著力提高固沙造林的機械化水平成為當下防沙治沙的迫切需要。

現有專利CN202635077U公開了“多行草方格沙障全自動鋪設栽植聯合機”，該聯合機械既可同時進行縱向多行草方格沙障鋪設和栽植，又可同時在車輛連續行進的過程中按規定的間距完成橫向草方格沙障的鋪設與栽植。不足之處在于大型機械及聯合工作的模式，對沙漠地形要求高，不適應于部分沙漠地形，且大型機械不適用于小面積作業，制造成本高，維護困難，不易推廣，在進行鋪草作業時，其橫向栽植系統直上直下的工作模式，使得進行橫向栽植作業時，機械整體需停止位移完成橫向直上直下的栽植作業，完成后重新啟動機械位移，使得機械磨損增加，降低使用壽命，增加能耗，效率較低。

現有專利CN201962662U公開了“一種步進式橫向插草裝置”，通過間歇送草裝置與刮草棘輪、輔助滾輪處和同步帶，將草料輸送到橫向插刀處。實現草方格沙障鋪設過程中橫向草沙障的壓入。不足之處在于其間歇工作的方式一定程度上工作耗時更長，每次啟動時對裝置的磨損影響裝置使用壽命，效率較低。

現有專利CN205530208U公開了“一種沙地鋪設草方格裝置”，在液壓裝置、輪盤登機構的作用下進行往復運動完成草方格的鋪設。不足之處在于完成機器壓草作業后前進過程中，其壓草裝置與已插入沙地中的草料呈一定角度，使得壓草裝置會將已插入的草料帶出或壓倒，功能上存在一定缺陷。

現有專利CN210247786U公開了“一種微型鋪草壓沙一體機”，在人力和壓沙輪的共同作用下實現草方格的鋪設。不足之處是機器作業時，需要一定人力介入控制機器整體，且機器本身只能實現一個方向草料的壓入，功能性有一定缺陷。

現有專利CN1675979A公開了“一種防風固沙草方格鋪設機器人”，利用液壓缸和氣缸實現草料的橫向輸送壓入。不足之處在于機器本身體積巨大，結構復雜，工作時不足以應對各種沙漠地形，制造成本高，不易推廣，間歇工作的工作方式容易磨損機器，影響使用壽命，效率較低。