園林樹木移植機(jī)結(jié)構(gòu)及安全操作

錢宇

摘要：大樹移植已成為現(xiàn)代園林工程中的重點項目，人工作業(yè)程序繁瑣，技術(shù)難度大，是園林施工的一大難題。采用機(jī)械作業(yè)不僅效率高，而且提高了移植成活率。概述目前主要樹木移植機(jī)的機(jī)構(gòu)組成、性能及安全操作要點，以加速樹木移植機(jī)在工程中的推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：樹木；移植機(jī)；機(jī)構(gòu)組成；安全；技術(shù)；效率

在城市景觀綠化的工程建設(shè)中，為了盡快顯現(xiàn)景觀效果，往往需要移植多年生較大的樹木。大樹移植需經(jīng)過挖土球、包扎、起樹、運輸、挖坑栽植等一系列作業(yè)，而采用手工作業(yè)不僅勞動強(qiáng)度大、安全性差，而且質(zhì)量不能保證。目前，使用樹木移植機(jī)則可以一次性完成全部或大部分樹木帶土移植作業(yè)，效率高、見效快，它必將成為今后樹木栽植作業(yè)的主要手段。樹木移植機(jī)按底盤結(jié)構(gòu)分為車載式、特殊車載式、拖拉機(jī)懸掛式、自裝式等種類。

1 車載式樹木移植機(jī)

車載式樹木移植機(jī)主要由汽車底盤、切土機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、傾倒機(jī)構(gòu)以及液壓傳動系統(tǒng)組成。車載式樹木移植機(jī)都為鏟刀式，可進(jìn)行土球直徑為100～160厘米、樹木徑級為12～20厘米的大樹移植作業(yè)，并可進(jìn)行較長距離的運輸。如美國的BIGOHN樹木移植機(jī)和國產(chǎn)的2ZS-150型樹木移植機(jī)都是車載式的，它們在結(jié)構(gòu)上基本相似。2ZS-150型車載式樹木移植機(jī)可挖土球直徑達(dá)130～150厘米，土球深度達(dá)100～105厘米，可移植的樹木徑級達(dá)l8厘米，可根據(jù)實際操作進(jìn)行機(jī)型的選擇。

1.1 機(jī)構(gòu)組成

1.1.1 切土機(jī)構(gòu) 在鏟刀式樹木移植機(jī)中，切土機(jī)構(gòu)是樹鏟機(jī)構(gòu)，是樹木移植機(jī)的主要工作裝置，也是其特征的代表，它具有切出土球和在運移中作為土球的容器而保護(hù)土球的作用。樹鏟機(jī)構(gòu)由鏟刀、切土液壓缸、鏟軌以及框形底架和底架的開閉機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)、開閉液壓缸等組成。該樹木移植機(jī)樹鏟機(jī)構(gòu)的底架是一個八角形框架，在底架上對稱地直立了四根鏟軌，四把鏟刀安置在各自的鏟軌上。

鏟刀有曲面鏟和直鏟兩種，曲面鏟包容的為半圓球體，土球體積大；直鏟包容的為圓錐體，土球體積較小。車載式樹木移植機(jī)是大型機(jī)，一般采用曲面鏟。曲面鏟刀的鏟軌應(yīng)與曲面相符，鏟刀通過滾輪安置在鏟軌上，在切土液壓缸的作用下，鏟刀可沿鏟軌上下移動，框形底架有兩個邊是活動的，在開閉液壓缸的作用下可以開閉，以便在起樹前能讓樹木進(jìn)入到八角框架里面。這兩個活動架的接合端部還設(shè)置有鎖緊機(jī)構(gòu)，使活動架合攏后不會因受外力而自行張開。在框架內(nèi)側(cè)還裝有兩個調(diào)平墊，分別由兩個液壓缸獨立控制，當(dāng)在凹凸不平的地面上作業(yè)時可以用此來調(diào)整框架的水平程度，并進(jìn)行對中以保證起樹質(zhì)量。此外，調(diào)平墊還能調(diào)節(jié)土球直徑的大小和壓住土球，使土球不致在運輸或栽植過程中散落。

1.1.2 升降機(jī)構(gòu) 升降機(jī)構(gòu)由門架、導(dǎo)軌和升降液壓缸組成，其作用是使樹鏟機(jī)構(gòu)整體能沿門架上的導(dǎo)軌升降。在起樹前使樹鏟機(jī)構(gòu)下降放在地面上，待樹鏟機(jī)構(gòu)把被移植樹木圍在框架中央，鎖緊框架，并完成切土動作后，升降機(jī)構(gòu)就把樹鏟機(jī)構(gòu)連同包容的帶土球樹木一起往上提升，完成起樹作業(yè)。由于門架下端是鉸連在車架上的，在升降機(jī)構(gòu)工作期間，門架的直立狀態(tài)由傾倒機(jī)構(gòu)的液壓缸支撐。

1.1.3 傾倒機(jī)構(gòu) 傾倒機(jī)構(gòu)主要由傾倒液壓缸組成，其作用是使提升到一定高度的樹鏟機(jī)構(gòu)連同樹木傾倒一定角度，靠放在底盤車架上，以便運輸。在車載式和懸掛式樹木移植機(jī)上都設(shè)置傾倒機(jī)構(gòu)，在自裝式樹木移植機(jī)上一般都用液壓起重臂代替升降機(jī)構(gòu)和傾倒機(jī)構(gòu)，直接由液壓起重臂把帶土球的苗木放置在專用的集裝車廂內(nèi)運輸。

1.1.4 液壓傳動系統(tǒng) 液壓傳動系統(tǒng)由四個樹鏟液壓缸、一個升降液壓缸、兩個傾斜液壓缸、兩個開閉液壓缸、兩個調(diào)平液壓缸、兩個支腿液壓缸組成。油缸的壓力油由汽車動力驅(qū)動液壓泵供給，通過12個手動液壓控制閥操縱液壓缸完成樹木移植機(jī)作業(yè)時的所有動作。

此外，在車載式樹木移植機(jī)上還有支腿機(jī)構(gòu)和潤水裝置。支腿用于鏟樹和起樹時增強(qiáng)整機(jī)的穩(wěn)定性，由兩條支腿和兩個支腿液壓缸組成，支腿安裝在汽車底盤后部兩側(cè)，在液壓缸作用下，支腿可放下支撐在地面上。潤水裝置用于在下鏟時用水潤滑鏟面，以使土壤松軟減少下鏟阻力。

1.2 安全操作要點

1.2.1 確定位置調(diào)整車位 車載式樹木移植機(jī)作業(yè)時，在挖掘樹木的地點先注意附近的地形、樹木及公共設(shè)施狀況，確定位置后再選擇適宜的路徑進(jìn)入工作位置。啟動液壓系統(tǒng)，操縱傾斜液壓缸控制閥手柄，使升降機(jī)構(gòu)的門架直立，開啟樹鏟機(jī)構(gòu)底架的鎖緊機(jī)構(gòu)打開活動框。然后調(diào)整車位，使被移植的樹木圍在框架中間，用開閉液壓缸閉合活動框架并鎖緊。

1.2.2 切土提樹 放下支腿撐住地面后，操縱升降液壓缸控制閥手柄，使樹鏟機(jī)構(gòu)底架放置在地面上。操縱傾斜液壓缸和調(diào)平液壓缸使樹鏟組的垂直軸線和樹木的中心線基本重合，使底架處于水平狀態(tài)。操縱相應(yīng)的樹鏟液壓缸控制閥手柄，使樹鏟按1、3、4、2的順序依次切土。若樹鏟切土困難，可提升30～50毫米，打開潤水裝置的閥門，使水潤滑鏟壁并軟化土壤，潤水后再繼續(xù)切土。當(dāng)所有樹鏟都切入土中處于最低位置時，操縱升降液壓缸控制閥手柄，由升降機(jī)構(gòu)把樹鏟機(jī)構(gòu)連同包容在其中的帶土球的樹木向上提升。

1.2.3 運輸及栽植 樹鏟離開地面后，操縱傾斜液壓缸，使樹木和樹鏟機(jī)構(gòu)一起平臥于汽車架上，然后收起支腿，把帶土球樹木運到栽植坑附近。機(jī)器停在栽植坑旁后放下支腿，操縱傾斜液壓缸和升降液壓缸，使樹木處于直立狀態(tài)后，將樹鏟機(jī)構(gòu)降到坑內(nèi)，然后分別操縱樹鏟液壓缸。將樹鏟離開土球一一提升，使土球置于坑內(nèi)，并沿土球邊緣澆一圈水。開啟鎖緊裝置，打開活動框架，機(jī)器離開栽植的樹木后，整理好樹鏟機(jī)構(gòu)，并將其放置在車架上，然后脫開動力輸出軸，樹木移植機(jī)離開栽植點，進(jìn)入下一工作循環(huán)。

為提高工作效率，栽植點的栽植坑可由該樹木移植機(jī)挖掘。先挖好一個坑，，把土球放在一邊，然后到移植樹木處挖出帶土球的樹木運到栽植點，把帶土球的樹木放進(jìn)預(yù)先挖好的栽植坑，然后再挖好另一個坑。這樣每個工作循環(huán)有序地進(jìn)行，充分發(fā)揮了車載式樹木移植機(jī)一次完成挖坑、挖帶土球樹木、運輸、栽植的優(yōu)點，效率高，成活率高，特別適用于城市道路兩旁、住宅小區(qū)、庭院及公共綠地大中型樹木的移植。

2 拖拉機(jī)懸掛式樹木移植機(jī)

拖拉機(jī)懸掛式樹木移植機(jī)是以輪式拖拉機(jī)為底盤，安裝切土裝置、鎖緊裝置、升降機(jī)構(gòu)、液壓傳動系統(tǒng)等，可移植徑級10厘米以下、土球直徑80厘米左右的樹木，一般用于景觀苗圃內(nèi)大苗帶土坨移植或帶土起苗。例如，4YS-80型樹木移植機(jī)是國內(nèi)早在20世紀(jì)80年代中期研制的拖拉機(jī)懸掛式樹木移植機(jī)，可懸掛在37～59千瓦的通用農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)上，主要適用于苗圃內(nèi)針葉樹大苗帶土球起苗和移植作業(yè)，也可用于公路兩旁的樹木移植工程，是一種實用的起苗移植機(jī)構(gòu)。4YS-80型懸掛式樹木移植機(jī)能挖掘的土球直徑為80～90厘米，土球高度為60～70厘米，單鏟最大下鏟力為26千牛，液壓系統(tǒng)工作壓強(qiáng)為10兆帕，在景觀苗圃起帶土球大苗，每小時能起20～30棵。該機(jī)結(jié)構(gòu)新穎簡單、造價低、拆裝方便，能懸掛在幾種通用拖拉機(jī)上。

2.1 機(jī)構(gòu)組成

它由懸掛架、底架、樹鏟機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)組成。樹鏟機(jī)構(gòu)的底架是該機(jī)有特色的首創(chuàng)結(jié)構(gòu)件。雖然底架也有八邊形框架，但是一邊是無框架而開口的，與開口邊對著的一邊框架與懸掛架連接，其他七個邊可圍住四把鏟刀，在框架上固定豎立的樹鏟導(dǎo)軌。由于底架是固定開口的，既省去底架的開閉機(jī)構(gòu)和鎖緊裝置，簡化整機(jī)結(jié)構(gòu)，也省去每次作業(yè)前后開閉框架和鎖定或開啟端口鎖緊裝置的操作，簡化樹木移植機(jī)的操作程序。

其中的樹鏟機(jī)構(gòu)也是由底架、切土液壓缸、鏟刀和導(dǎo)軌組成。鏟刀為直鏟形，與其相符的導(dǎo)軌也是直線形，鏟刀的鏟柄部分安裝有滾輪，與導(dǎo)軌相配合。切土液壓缸安置于導(dǎo)軌和鏟刀之間，液壓缸的端部與底架鉸連，液壓缸活塞桿與鏟柄鉸連。在液壓缸作用下，鏟刀通過滾輪可以沿導(dǎo)軌運動，以實現(xiàn)鏟刀切土和提升的動作。

2.2 操作要領(lǐng)

起苗機(jī)具動力由拖拉機(jī)供給，操作全部實現(xiàn)液壓化，與苗圃的手工作業(yè)相比，生產(chǎn)率高6倍以上，成本降低一半，移植的苗木成活率達(dá)100%，是苗圃起帶土大苗及城市防護(hù)林帶和隔離林帶大苗栽植和移植的理想機(jī)型。樹鏟機(jī)構(gòu)的升降由拖拉機(jī)液壓懸掛機(jī)構(gòu)的升降來實現(xiàn)。液壓系統(tǒng)的液壓泵由拖拉機(jī)動力輸出軸驅(qū)動，液壓控制閥的整體操縱板塊是可拆卸的，安置在駕駛室內(nèi)或駕駛臺邊上。