篩分式粘土固沙種草的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種篩分式粘土固沙種草機，在機架上設有采集輸送裝置、篩分裝置、播種裝置和驅動裝置，該篩分裝置設在采集輸送裝置的末端下，該驅動裝置驅動采集輸送裝置和篩分裝置；該采集輸送裝置包括采沙板和刮板式輸送帶，采沙板鉸接在機架上，中部經液壓桿與機架連接；采沙板末端延伸至刮板式輸送帶上；篩分裝置包括多層篩和底板，刮板式輸送帶的末端設在最上層篩的上方，每層篩都為傾斜設置，且低端為行進方向的一側，底板設在最底層篩的下方；播種裝置包括連通的種子箱和輸種管，輸種管的出口設在最底層篩的低端處。本實用新型使粘土沙障固沙技術實現了機械化作業、達到了就地取材、低成本永久固沙的目的。
【專利說明】篩分式粘土固沙種草機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及防治荒漠化【技術領域】，尤其是一種適用于干旱區沙漠治理的篩分式粘土固沙種草機。
【背景技術】
[0002]我國目前有沙漠和沙化土地面積為173.11萬km2，占我國國土總面積的18.03%,全國因包括沙漠化在內的土地沙漠化經濟損失約為4700億元，可治理的沙化土地約50萬km2。根據1998年國務院頒布的《全國生態環境建設規劃》，在治理沙漠化方面，提出近期目標(2010年)是22萬km2，中期目標(2030年)是40萬km2。而治理沙漠化問題首先要考慮治理水源的情況，沙漠化最嚴重和最集中的地區是主要是賀蘭山以西、祁連山和阿爾金山、昆侖山以北，的西北干旱地區，僅西北甘、新、蒙、青、藏5省(區)沙化土地面積占全國沙化土地總面積的93.69% ;區內分布有塔克拉瑪干、古爾班通古特等7大沙漠，全區可治理的沙化土地24萬km2，該區干旱少雨，風大沙多，植被稀少，水資源嚴重缺乏，年降水量多在200mm以下，生態環境極為脆弱，治理難度非常大，而且由于生態脆弱，治理成本高、周期長、治理效果易反復。
[0003]我國西北干旱區，約占全國陸地面積的1 / 3，在國家經濟發展中地位重要，但同時也是我國生態環境最為嚴酷和脆弱的地區。隨著人口增加、沙化治理，綠洲擴大，引發包括荒漠化在內的一系列生態環境問題，如河道斷流、植被退化、土壤侵蝕、湖泊萎縮、沙塵暴頻發，既危及干旱區人民的生存安全，也危及東部地區的生態安全，并使我國的國際形象受到不利影響。生態環境的退化不僅危及當地人民的生存發展，加重貧困程度，而且對我國生態安全和社會經濟發展構成嚴重威脅。因此，防沙治沙，遏制生態環境惡化已成為西北干旱區生存發展無法逾越的障礙。
[0004]幾十年來，國內外已有的治沙技術主要有生物治沙、機械工程治沙和化學治沙三類；其中生物固沙是最有效、最持久和本效比最高的一種，但我國沙漠化廣布的西北地區，因地表水缺乏，降水量少，生物治沙難以奏效；化學固沙多用乳化浙青乳液、高分子聚合物乳液、水溶液等噴覆于流沙表面固定流沙，達到固結的目的，但因其乳化浙青有化學污染，其他高分子有機物成本高，壽命短等應用較少；應用最多、最普遍的是機械工程固沙，或者機械與生物相結合的綜合固沙技術。
[0005]機械固沙是將柴、草、礫石、粘土等物料以一定的高度(一般為0.2-1.0m)、規格(帶、格狀)或鋪壓于流沙表面，以減低沙面風速，增加沙面抗風蝕性，減少沙粒流動，達到固沙目的。機械與生物相結合的綜合固沙是在機械固沙的基礎上再種、栽植適宜的草樹種，在植物與其他沙障的共同防護作用下達到固沙目的；機械固沙是我國干旱區防沙治沙的首選技術。
[0006]在機械固沙技術中，應用最多的是柴草沙障、粘土沙障和塑料沙障三種。柴草沙障因原料不足、壽命短(3-5年)而受到限制；塑料沙障因成本高、固沙效果有限(在流動性大的沙面不適用)而受限；粘土沙障因其壽命在一、二十年甚至永久固結，且無污染而有較廣的應用，也因受材料制約，部分沙區附近無粘土，人工鋪設費工費力等不能普遍使用。因此如何解決干旱流沙區無粘土和機械代替人工進行粘土 +種草的綜合固沙就成為破解這一最優固沙技術的關鍵難點問題。
[0007]甘肅省治沙研究實用新型并推廣應用多年的粘土沙障固沙技術，是將沙丘附近的粘土人工運到沙丘上筑成15-20厘米高的帶狀土埂，間距2-3米，有較好的固沙效果，其缺點是費工費力，成本高，還受到沙丘附近有無粘土的制約而不能普遍應用。
[0008]鐵生年的“一種用石膏復合材料固沙植生的方法”中國專利，[專利申請號200710085351.7]，利用石膏粉黏結性好，再配以膨潤土、動物糞便、木炭粉等，可用機械大規模施工噴灑，適合植物生長，對環境和土壤無污染，可以有效地防止風蝕，同時起到吸濕和減少土壤水分蒸發的作用。但存在石膏粉、膨潤土、木炭粉等原料成本較高、配方復雜的制約，其次，石膏粉、木炭粉等要經煅燒、磨粉加工過程及遠距離運輸，消耗大量能源，排放溫室氣體等；王全祥實用新型的“一種石膏固沙治沙綠化美化沙漠的新工藝”[專利申請號CNOl 109304.8]，是利用半水石膏或無水石膏粉水化性能在雨后的沙丘上或人工引水噴淋后的沙丘上撒上一定量的石膏粉，然后人工用帶齒的農具或帶齒的機械，將石膏粉與含有一定量水份的沙粒混合壓固，使沙丘表面在較短的時間內形成一個石膏沙粒混合物殼層。此項技術需要一定量的石膏粉和較多的人工，材料和人工成本都較高，難以大規模應用。
實用新型內容
[0009]本實用新型針對現有技術的不足，提出一種篩分式粘土固沙種草機，可將流動沙地、沙漠表層沙子中的粉粒、粘粒分離出來，覆蓋于流沙表面，并播入肥料、草種并噴水固結，使之在流沙表面形成一層黏土層，既可迅速固定流沙，又可隨草種發芽生長覆蓋，達到快速和持久固沙的目的。
[0010]為了實現上述實用新型目的，本實用新型提供以下技術方案:一種篩分式粘土固沙種草機，在機架上設有采集輸送裝置、篩分裝置、播種裝置和驅動裝置，該篩分裝置設在采集輸送裝置的末端下，該驅動裝置驅動采集輸送裝置和篩分裝置；該采集輸送裝置包括采沙板和刮板式輸送帶，采沙板鉸接在機架上，中部經液壓桿與機架連接；采沙板末端延伸至刮板式輸送帶上；篩分裝置包括多層篩和底板，刮板式輸送帶的末端設在最上層篩的上方，每層篩都為傾斜設置，且低端為行進方向的一側，底板設在最底層篩的下方；播種裝置包括連通的種子箱和輸種管，輸種管的出口設在最底層篩的低端處。
[0011 ] 進一步地，還包括有施肥裝置，施肥裝置包括連通的肥箱和輸肥管，輸肥管的出口設在輸種管附近。
[0012]進一步地，還包括有鋪平裝置，鋪平裝置包括托平板和壓槽輪，托平板和壓槽輪分別經液壓桿固定在機架上。
[0013]進一步地，還包括有灑水裝置，灑水裝置包括依次連通的水箱、輸水管、水泵和噴頭，噴頭設在機架上，且位于壓槽輪后方。
[0014]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:將沙地、沙丘沙中的粉粒、粘粒篩出來，與草種或樹種、肥混勻鋪蓋與粗沙表面，托平板托平，壓槽輪將表面壓成鋸齒狀，后噴水固定，使沙丘、沙地表面形成一層溝埂相間的2-3厘米粘土結皮，將流沙覆蓋，并逐步生長出灌草，達到快速、生態環保的固沙技術，并實現機械化作業、就地取材、低成本永久固沙的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0016]其中:1-牽引架，2-傳動軸，3-傳動箱，4-鏈輪(1-2)，5-水泵，6-機架，7-液壓桿(1-3)，8-傳動鏈，9-采沙板，10-鉸接軸肖，11-行走輪(1-2)，12-轉向托盤，13-輪軸(1-2)，14-轉向托盤聯接肖，15-篩組角度調節孔，16-托平板聯接肖，17-托平板，18-壓槽輪支桿，19-壓槽輪，20-噴水頭，21-出水管，22-底板，23-細篩，24-中篩，25-篩組固定桿(1_2), 26-粗篩，27-輸送帶支撐輪，28-傳動輪(1-3), 29-篩組吊桿(1-2), 30-種子箱，31-輸種管，32-種子箱開關，33-肥料箱，34-輸肥管，35-肥料箱開關，36-水箱，37-輸送帶檔沙板，38-刮板式輸送帶，39-水箱開關，40-輸水管，41-連桿，42-偏心輪，43-三角皮帶，44-篩組主動皮帶輪，45-水泵皮帶，46-液壓油管組，47-水泵主動皮帶輪。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型進行詳細描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應對本實用新型的保護范圍有任何的限制作用。
[0018]如圖1所示的一種篩分式粘土固沙種草機，由采沙板9、刮板式輸送帶38、輸送帶檔沙板37、傳動輪28 (1)、傳動輪28 (2)、傳動輪28 (3)、輸送帶支撐輪27組成的采集輸送裝置，將沙丘上層混合沙土采集后輸送到篩分裝置；篩分裝置的由篩分部分和驅動部分構成，篩分部分由粗篩26、中篩24、細篩23和底板22、篩組固定桿25 (1)、篩組固定桿25(2)、篩組吊桿29 (1)、篩組吊桿29 (2)組成，整個篩組用兩個篩組吊桿29鉸接與機架上；篩分驅動部分由篩組主動皮帶輪44、偏心輪42、傳動帶43、連桿41組成，篩分裝置是將混合沙土分為粗、中、粉沙和粘粒后，由粗到細，自下而上分層鋪撒在沙丘上，各篩可根據實際情況通過篩組角度調節孔15調節前端的高低，以保證沙、粘粒分級合適，不發生堵塞；同時由種子箱30、輸種管31、種箱開關32構成的種子輸出裝置，將草種子或樹種子混播于沙層中；由肥箱33、輸肥管34、肥箱開關35組成的肥料供給裝置，將適宜的肥料均勻混撒到沙子中；再由托平板17和壓槽輪19組成的鋪壓裝置，將分層鋪撒的沙、土托平后，將其表面碾壓成齒槽型；再由水箱36、水箱開關39、輸水管40、水泵5、出水管21和噴頭20組成的供水噴灑裝置在沙土表面噴灑水，使沙、土表層固結，防止風蝕和水蝕，也為草(樹)種發芽生長提供水分；篩分裝置、供水噴灑裝置和采集輸送裝置的動力均來自牽引機動力輸出軸；牽引機的動力先經動力輸出軸經傳動軸2輸入，再經傳動箱3換向、變速后分別帶動皮帶輪44、偏心輪42、連桿41驅動篩分裝置；通過鏈輪4 (1-2)、傳動鏈8驅動刮板輸送裝置；經皮帶輪47、水泵皮帶45來驅動水泵5供水及噴灑裝置；由機架6、行走輪11 (1-2)組成的整機的支撐和行走裝置；又牽引架1、轉向托盤12、聯接肖14及前輪11 (1)組成牽引與轉向裝置，其他各機構、零部件均固定與機架的相應位置，保證各機構的可靠連接和正常工作。
[0019]采沙板9通過鉸接軸10與機架6鉸接，托平板17通過聯接肖16與機架鉸接，壓槽輪19用剛性支桿18與機架6鉸接固定，三者除所屬鉸接固定外均分別以液壓桿7(1-3)連接支撐并調整其高低，以適應地形變化和控制采沙量，從而保證機器正常工作和固沙質量。其液壓桿的工作由牽引主機的液壓泵驅動，用牽引機的分配器控制。
[0020]機器的各部分的功能與工作原理:當牽引機牽引本實用新型治沙機前進時，其采集輸送裝置工作，由可升降的采沙板9將沙子從沙丘、沙地上采起，通過3個傳動輪28(1-3)、輸送帶支撐輪27驅動、支撐輸送帶運動，由刮板式輸送帶38和輸送帶檔板37將沙土輸送到篩分裝置的粗篩26中；輸送來的沙子分別經粗篩26、中篩24、細篩23三級篩子分離，并先將粗篩上的較粗的沙子鋪到下層，中篩24上的中等粒徑沙子鋪到中間，細篩23上的粉沙鋪到次上層，底板22上的粘粒鋪撒在最上層，同時種箱30、肥箱33中的種子、肥料也隨之播撒在中、粉砂層中(在粘粒層之下)，再經托平板17將粉砂粘粒托平，由壓槽輪19將表面粉沙與粘土層壓成鋸齒形狀(保證降水或灑水順利入滲，避免形成地表涇流)，再由水箱36的水經開關39、輸水管40到水泵5，再經水泵5加壓，出水管21輸送，通過噴水頭20噴灑于表面粉沙粘土層上，將粘土固結并給草種供水，以利發芽生長。
[0021]輸送帶由3個傳動輪28 (1-3)固定、支撐輪27支撐，傳動輪28 (3)與鏈輪4 (2)固定連接，并由傳動箱上的鏈輪4 (1)通過傳動鏈8帶動鏈輪4 (2)，使刮板式輸送帶38運動，沙土經輸送帶38上的刮板和兩側的擋沙板37輸送到末端落入篩組中的粗篩26上端。刮板式輸送帶38的下部拐彎處，用寬齒式輸送帶支撐輪27支撐、使輸送帶刮板進入支撐輪27的齒槽中，以避免相互頂撞，損壞刮板。
[0022]篩組通過吊桿29 (1-2)與機架上部的斜梁鉸接固定，由傳動箱3出來的皮帶輪44經皮帶43驅動偏心輪42，再帶動連桿41往復運動，連桿41與篩組固定桿25 (1)鉸接，帶動篩組往復運動，實現沙粒與粉、粘粒的分離。各篩可根據實際情況通過篩組角度調節孔15調節前端的高低，以保證篩組正常工作和分級質量。
[0023]種子箱30及開關32、肥箱33及開關35、水箱36及開關39，分別控制其相應物料的供應開關和各自供給量的大小。
[0024]以鋼圈加寬橡膠輪胎做前后行走輪11 (1-2)，前輪11 (1)通過軸13 (1)和轉向托盤12、轉盤聯接肖14固定與機架6上，支撐整機前部并實現轉向，后輪11 (2)通過軸13
(2)與機架6固定連接，通過該部分實現支撐整機行走、轉向并免于陷入松軟的沙地中。
[0025]采沙板9、托平板17和壓槽輪19均通過聯接肖與機架6鉸鏈，并有液壓桿7( 1-3)支撐并控制其高低，以保證根據不同地形變化自動(浮動)或手動調節，使粘土固沙達到理想的效果。
[0026]本篩分式粘土固沙種草機的動力來自牽引機的動力輸出軸，經傳動軸2輸入傳動箱3，再經傳動箱換向、變速后分別驅動沙土采集輸送裝置、篩分裝置和供水噴灑裝置等，使各機構按需要工作。
[0027]本篩分式粘土固沙種草機的行走是通過與其前輪11 (1)和轉向托盤12、聯接肖14連接的牽引架1由牽引機牽引實現。
[0028]本實用新型是牽引式工作方式，即必須要另外的動力機(如拖拉機)牽引作業。另外實施方式是:將本篩分式粘土固沙種草機上加裝發動機、變速箱，并將膠輪式行走裝置改為輪帶式(有驅動功能的)或履帶式行走裝置，實現自走的機械，其使用效率和效果會更佳。但其缺陷是造價提高，動力機利用率可能不夠充分。
[0029]本實用新型制得的沙障與目前常用的(薪)柴(麥)草沙障相比，首先是不受柴草資源的限制，而是就地取材；其次是壽命長，柴草沙障一般壽命3-5年，本實用新型固沙壽命10年、數十年甚至永久固沙；其三是機械化作業，省工、省力、質量穩定。
[0030]本實用新型制得的沙障與目前常用的塑料(或尼龍)沙障相比，首先是無化學污染，節省寶貴的石油資源，其次是就地采用沙漠中的粉粘粒覆蓋治沙，成本低；其三是壽命長，塑料(或尼龍)沙障一般壽命10-15年，本實用新型固沙壽命會更長；其四是機械化作業，效率高；
[0031]本實用新型制得的沙障與目前常用的粘土沙障+灌木(梭梭等)相比，首先是不受粘土資源的限制，而是就在沙漠中就地取材(其中的粉粘粒)，其次是全覆蓋，進一步少了風蝕量；其三是粘土覆蓋、種灌草、施肥、灌溉由機械化作業一次完成，效率更高，成本更低。
[0032]本篩分式粘土固沙種草機，可將流動沙地、沙漠表層沙子中20-40%的粉粒、粘粒用多層篩子分離出來，覆蓋于流沙表面，并同時播入肥料、適宜的草(樹)種、隨之噴水固結，在流沙表面形成一層黏土層，既可迅速固定流沙，又可隨草(樹)種發芽生長，實現粘土結皮與植物結合的綜合固沙，達到快速和持久固沙的目的。
[0033]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種篩分式粘土固沙種草機，其特征在于:在機架上設有采集輸送裝置、篩分裝置、播種裝置和驅動裝置，該篩分裝置設在采集輸送裝置的末端下，該驅動裝置驅動采集輸送裝置和篩分裝置； 該采集輸送裝置包括采沙板和刮板式輸送帶，采沙板鉸接在機架上，中部經液壓桿與機架連接；采沙板末端延伸至刮板式輸送帶上； 篩分裝置包括多層篩和底板，刮板式輸送帶的末端設在最上層篩的上方，每層篩都為傾斜設置，且低端為行進方向的一側，底板設在最底層篩的下方； 播種裝置包括連通的種子箱和輸種管，輸種管的出口設在最底層篩的低端處。
2.如權利要求1所述篩分式粘土固沙種草機，其特征在于:還包括有施肥裝置，施肥裝置包括連通的肥箱和輸肥管，輸肥管的出口設在輸種管附近。
3.如權利要求2所述篩分式粘土固沙種草機，其特征在于:還包括有鋪平裝置，鋪平裝置包括托平板和壓槽輪，托平板和壓槽輪分別經液壓桿固定在機架上。
4.如權利要求3所述篩分式粘土固沙種草機，其特征在于:還包括有噴水裝置，噴水裝置包括依次連通的水箱、輸水管、水泵和噴頭，噴頭設在機架上，且位于壓槽輪后方。
【文檔編號】A01G25/09GK204104327SQ201420558657
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月26日 優先權日:2014年9月26日
【發明者】方峨天, 張德魁, 楊自輝, 郭樹江, 張劍揮, 王強強, 詹科杰, 張錦春, 王多澤, 張大彪 申請人:甘肅省治沙研究所