全液压可互换式树木移栽设备研究

2020年7月下
魏富奎，张东旭，毕延洁，吴修文
（泰山智能制造产业研究院，山东 泰安 271000）
摘　要：随着国内荒漠造林绿化、园林树木种植育苗及城市园林绿化的发展，树木栽培地移栽、异地绿化移栽成为当今树木绿化发展的主要趋势。

树木在移栽过程中需要保持根部土壤牢靠完整，以保证树木移栽后的成活率。

现今大多是人工用锨、镐、锹进行挖掘，劳动强度大、效率低，且树木根部土壤流失大，严重影响树木移栽后的成活率。

基于此，文章提出了采用全液压驱动的可互换树木移栽设备的结构及工作原理，实现了树木移栽的全程机械化。

关键词：树木；移栽设备；液压驱动中图分类号：TD421 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2020）14-0042-01
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作者简介： 魏富奎（1980—），男，山东泰安人，本科，高级
工程师，研究方向：农业工程，农业装备。

通信作者： 毕延洁（1973—），女，山东泰安人，硕士，工程师，
研究方向：机电设备，农业装备。

1 树木移栽设备研发现状
目前国内市场上相关产品多为挖掘铲片式以及部分简易挖掘设备，对于近距离移栽比较有效，远距离移栽运输则对根部土球的要求很高，直接影响到树木的成活率。

国外树木移栽设备研发较早，以铲片式设备为主，按铲片数量及设备移动模式分类较多，但土球打包仍然同国内一样采用人工缠绳方式解决。

纵观国内外对该领域的研究状况，仍存在以下问题亟待解决：首先是树木起挖后的土球打包没有实现机械化，仍靠人工处理，效率低下；其次是设备在起挖树木之前的对中问题，目前仅靠人工目测对中，误差较大，容易造成树木起挖后土球不均，移栽成活率低等，造成运输等方面的不便[1]；最后是该类机械大多采用专机模式，其行走、运输部装专机单用，通用性较差。

近几年来，随着全球对环境绿化问题关注度的不断提升，树木移栽设备的应用与研发也成为热门领域，各类新技术、新设备在该领域的创新与应用也层出不穷，多功能、高精度、高通用性、一体化成为该类设备未来的研究和发展方向。

文章论述的一体式树木移栽及土球打包装置是为解决上述存在的问题而研究的。

2 全液压可互换式树木移栽设备结构特点及工作原理
全液压可互换式树木移栽设备主要由对中微调机构、升降机构、挖掘机构、液压传动装置等组成。

1）挖掘机构。

挖掘机构由导轨架、导轨、铲刀等构成，分为三部分，相互铰接在一起，后面的两个支架可以开闭。

打开时，树木茎干可以进入支架中心。

挖掘树木时，可以插销闭锁，以增强工作装置的整体刚性。

四组弧形导轨焊接在导轨架上，圆弧铲刀通过滚轮与导轨配合[2]。

铲刀油缸的缸筒与导轨架上的支座铰接。

当铲刀油缸伸缩时，圆弧铲刀通过滚轮在弧形导轨中上下运动以切割土壤及根系，当到达最底端时四组圆弧刀回合形成锥体，从而完成对土壤及根系的切割，如图1所示。

2）采用装载机或挖掘机的升降臂作为升降机构，通过铰接与安装在机架上的树铲机构一起作上下运动，在起树前先将工作装置下降放置在树床上，挖起树木后将工作装置与树木一起提升。

升降油缸带动铲支架和整个挖掘机构作上、下运动，从而实现机具的升降。

3）对中夹紧机构，对中夹紧机构由中心定位装置和夹
紧装置组成，中心定位装置通过调整树木主干位置与四组树木主干夹紧，防止挖掘后的树木倾倒。

压油缸组成，使其动力匹配合理[3-4]。

3 结束语
随着国家对生态环境建设的进一步重视及相关法律法规的出台，城市与乡村的绿化建设出现重大利好，树木移栽作为绿化作业中的一项重要举措，高效率、高成活率的树木移栽被提上议程。

传统的人工移栽模式显然已远远不能满足绿化需求，高昂的人工移栽费用与其低下的工作效率急需改善；而目前的树木移栽设备虽已实现树木起挖机械化，但起挖过程中的定位精度不高，挖出后土球散碎，影响树木的成活率。

该项目装置的研发，在进一步强化树木起挖功能的同时，还解决了树木起挖之前的对中定位与起挖之后土球的固土保持问题，提升了树木移栽的工作效率与树木成活率；另外，该装置以市面现有装载机或挖掘机挂装作为动力，且不影响动力设备原有功能，进一步降低了设备成本。

参考文献：
[1]吴兆迁.我国苗圃机械化现状与发展趋势.当代林木机械博
览(2007/2008)[C].北京:中国林业机械协会,2009:53-55.[2]李伟.滑移式绿化大苗挖掘机方案设计及关键部件仿真[D].
北京:中国林业科学研究院,2016.[3]刘洋.树木移栽机液压系统的设计与仿真[D].哈尔滨:东北
林业大学,2014.[4]钱宇.园林树木移植机结构及安全操作[J].新农业,2015
(17):27-29.
（收稿日期：2020-5-25）
图1 挖铲结构示意图。