CN112616399A - 退化草原水射流切根施肥机 - Google Patents

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岑海堂
姜惠升
陈玉宏
秦建国
刘建兰
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    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C15/00—Fertiliser distributors
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/04—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for treating only selected parts of a surface, e.g. for carving stone or glass
    • B24C1/045—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for treating only selected parts of a surface, e.g. for carving stone or glass for cutting
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Abstract

本发明提供一种退化草原水射流切根施肥机包括：机架、磨料水射流喷射装置和车轮；磨料水射流喷射装置包括磨料水射流喷嘴；磨料水射流喷嘴上设有高压水入口、磨料入口、喷嘴出口；机架包括牵引部和承载部；牵引部用于和牵引装置连接；水箱通过管道连接高压泵，高压泵出水后分为两路，一路为回路，回路上设有溢流阀并回到水箱，另外一路连接磨料水射流喷嘴的高压水入口；磨料罐通过管道连接磨料水射流喷嘴的磨料入口。本发明提供的退化草原水射流切根施肥机突破了传统切根存在的刀盘入土困难、易损伤、对草原扰动大等技术难题，是推动规模化草原改良及生产力提升的重要装备，具有广阔的市场应用前景和良好的经济、社会效益。

Description

退化草原水射流切根施肥机
技术领域
本发明涉及农业机械设备领域，具体而言，涉及退化草原水射流切根施肥机。
背景技术
草原羊草是多年生根茎性禾草，其根茎发达，主要分布在5-15cm的土层内，加上草原长期无养息、超载放牧和家畜踩踏啃食，随着生长年限的延长，根茎综合交错，导致草地土壤板结严重，通气性变差，生长衰弱，致使草原羊草产量下降，因此，当羊草草原利用5-6年以后，通常采用羊草切根机将根茎切断，以促进羊草无性繁殖，保持羊草草原持续高产。
相关技术中，波纹刀盘切根、松土铲松土，开沟对草原造成了极大的扰动，土壤极易被风吹走造成土地沙化，所以需要地轮镇压。目前主要缺点是天然草原土壤板结，开沟阻力大，草原存在的石头易导致触土部件的损伤而失效，切根松土及镇压动力消耗大，致使切根施肥机的适应性、可靠性、经济性不高，制约了退化草原的规模化改良效益。
水射流切割就是高压水在经过特殊设计的喷嘴小孔后形成速度数倍于音速的高能量射流束，这种射流具有巨大的动能，在射流束作用于被切割物体，产生的冲击力达到材料破坏极限时就可进行切割或破碎。
发明内容
本发明的目的在于提供退化草原水射流切根施肥机，以解决现有切根机存在的上述问题。将高压水射流原理用于退化草原切根改良，具有如下显著优势：(1)切缝窄，对草原扰动可忽略；(2)切深调节容易，适应性好；(3)无触土部件，无需镇压，不受砂石影响，可靠性高；(4)耗水量小，且对草原改良有良好影响；(5)可实现施肥与切根过程一体化，结构进一步简化；(6)切根过程动力消耗小，可配置多组喷头同时进行切根施肥，可显著增加作业幅宽；(7)工作过程平稳，整机可靠性及寿命明显提高。
具体的技术方案：
退化草原水射流切根施肥机包括：机架、磨料水射流喷射装置和车轮；磨料水射流喷射装置包括磨料水射流喷嘴；磨料水射流喷嘴上设有高压水入口、磨料入口、喷嘴出口；
机架包括牵引部和承载部；牵引部用于和牵引装置连接；水箱、磨料罐、高压泵和溢流阀固定在承载部上；水箱通过管道连接高压泵，高压泵出水后分为两路，一路为回路，回路上设有溢流阀并回到水箱，另外一路连接磨料水射流喷嘴的高压水入口；
磨料罐通过管道连接磨料水射流喷嘴的磨料入口；
高压水入口、磨料入口、喷嘴出口与磨料水射流喷嘴混合腔均连通，从高压水入口进入的水与从磨料入口进入的磨料在磨料水射流喷嘴混合腔剧烈混合最终从磨料水喷头喷射而出。
磨料水射流喷嘴的喷嘴出口朝下；磨料水射流喷射装置还包括喷嘴连接板、喷嘴升降台；磨料水射流喷嘴固定连接在喷嘴连接板上，喷嘴连接板固定在喷嘴升降台上；喷嘴升降台通过销连接在机架上，喷嘴升降台上有多个销孔，通过调节与机架相配合的销孔来调节磨料水射流喷嘴的离地高度。
所述水箱用于存放水源，水源可以采用农业畜牧业养殖所产生的肥水，也可以在清洁水中融入肥料，从而达到草原施肥的目的。
所述磨料罐设置在所述水箱顶部，与所述水箱螺纹连接；所述磨料罐用于存放磨料，可以将细小肥料作为磨料，从磨料水射流喷嘴喷出，从而达到草原施肥的目的。
所述高压泵用于产生高压水射流，从而达到草原切根的目的。
所述溢流阀用于控制水流回路压力。
所述磨料水射流喷射装置用于退化草原的切根施肥作业。
所述喷嘴升降台设置在所述机架左右两侧，与机架销轴连接；
所述喷嘴连接板设置在所述机架底部前后两侧，与喷嘴升降台固定；
所述喷嘴连接板用于连接固定磨料水射流喷嘴，扩大单次工作面积，提高切根施肥的工作效率。
所述磨料水射流喷嘴共有两个入口一个出口，一个高压水入口与高压泵连接，一个磨料入口与磨料罐连接，一个喷嘴出口喷射高压磨料水射流，外部有外螺纹与所述喷嘴连接板螺纹连接；
所述磨料水射流喷嘴用于喷射磨料水射流，开出深度为0-15cm的细沟，切断细沟内横向根茎，从而达到切根施肥的目的。
所述车轮设置在所述机架底部，与所述机架销钉连接；所述车轮用于承载整机压力。
本发明提供的退化草原水射流切根施肥机突破了传统切根存在的刀盘入土困难、易损伤、对草原扰动大等技术难题，是推动规模化草原改良及生产力提升的重要装备，具有广阔的市场应用前景和良好的经济、社会效益。
本发明提供的退化草原水射流切根施肥机的使用范围不仅限于草原，也可以应用于牧草、草坪、高尔夫球场等领域，均应包含在本发明的保护范围之内。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的磨料水射流喷嘴结构示意图；
图3为本发明的磨料水射流喷嘴剖面结构示意图。
图中：机架1、牵引部2、承载部3、水箱4、磨料罐5、高压泵6、溢流阀7、喷嘴连接板8、喷嘴升降台9、车轮10、磨料水射流喷嘴11、磨料水射流喷射装置12、高压水入口13、磨料入口14、喷嘴出口15。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步地详细描述。
结合图1到图3所示，退化草原水射流切根施肥机包括：机架1、磨料水射流喷射装置 12和车轮10；磨料水射流喷射装置12包括磨料水射流喷嘴11；磨料水射流喷嘴11上设有高压水入口13、磨料入口14、喷嘴出口15；
机架1包括牵引部2和承载部3；牵引部2用于和牵引装置连接；水箱4、磨料罐5、高压泵6和溢流阀7固定在承载部3上；水箱4通过管道连接高压泵6，高压泵6出水后分为两路，一路为回路，回路上设有溢流阀7并回到水箱4，另外一路连接磨料水射流喷嘴11的高压水入口13；
磨料罐5通过管道连接磨料水射流喷嘴11的磨料入口14；
高压水入口13、磨料入口14、喷嘴出口15与磨料水射流喷嘴11混合腔均连通，从高压水入口13进入的水与从磨料入口14进入的磨料在磨料水射流喷嘴11混合腔剧烈混合最终从喷嘴出口15喷射而出。
磨料水射流喷嘴11的喷嘴出口15朝下；
磨料水射流喷射装置12还包括喷嘴连接板8、喷嘴升降台9；磨料水射流喷嘴11固定连接在喷嘴连接板8上，喷嘴连接板8固定在喷嘴升降台9上；喷嘴升降台9通过销连接在机架1上，喷嘴升降台9上有多个销孔，通过调节与机架1相配合的销孔来调节磨料水射流喷嘴11的离地高度。
本发明退化草原水射流切根施肥机工作时直接与通用拖拉机连接，由驾驶员操纵前行，高压泵6的动力来源于拖拉机，水箱4的水进入高压泵6，产生高压水射流进入磨料水射流喷嘴11，溢流阀7与高压泵6并联调节水射流回路压力，磨料通过管路直接进入磨料水射流喷嘴11混合腔，也可以用肥料作为磨料，最后磨料水射流喷嘴11产生高压磨料水射流，开出深度为0-15cm的细沟，切割细沟内的横向根茎，从而达到切根施肥的目的。
本发明的磨料水射流采用后混合式磨料水射流，水介质通过高压水入口13而形成高速射流，并在磨料入口14口产生一定的真空度，由此磨料罐5与混合腔之间形成一定的压力差，使磨料在其自重和压力差的共同作用下通过气力运输而进入混合腔，并与水射流发生剧烈的紊乱扩散与掺杂，再通过喷嘴出口15而形成磨料水射流，从而达到切根施肥的目的。
以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.退化草原水射流切根施肥机，其特征在于，包括机架(1)、磨料水射流喷射装置(12)和车轮(10)；磨料水射流喷射装置(12)包括磨料水射流喷嘴(11)；磨料水射流喷嘴(11)上设有高压水入口(13)、磨料入口(14)、喷嘴出口(15)；
所述的机架(1)包括牵引部(2)和承载部(3)；牵引部(2)用于和牵引装置连接；水箱(4)、磨料罐(5)、高压泵(6)和溢流阀(7)固定在承载部(3)上；水箱(4)通过管道连接高压泵(6)，高压泵(6)出水后分为两路，一路为回路，回路上设有溢流阀(7)并回到水箱(4)，另外一路连接磨料水射流喷嘴(11)的高压水入口(13)；
磨料罐(5)通过管道连接磨料水射流喷嘴(11)的磨料入口(14)；
高压水入口(13)、磨料入口(14)、喷嘴出口(15)与磨料水射流喷嘴(11)混合腔均连通，从高压水入口(13)进入的水与从磨料入口(14)进入的磨料在磨料水射流喷嘴(11)混合腔剧烈混合最终从喷嘴出口(15)喷射而出。
2.根据权利要求1所述的退化草原水射流切根施肥机，其特征在于，所述的磨料水射流喷嘴(11)的喷嘴出口(15)朝下。
3.根据权利要求1或2所述的退化草原水射流切根施肥机，其特征在于，所述的磨料水射流喷射装置(12)还包括喷嘴连接板(8)、喷嘴升降台(9)；磨料水射流喷嘴(11)固定连接在喷嘴连接板(8)上，喷嘴连接板(8)固定在喷嘴升降台(9)上；喷嘴升降台(9)通过销连接在机架(1)上，喷嘴升降台(9)上有多个销孔，通过调节与机架(1)相配合的销孔来调节磨料水射流喷嘴(11)的离地高度。
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