CN113016374A - 秸秆腐化还田装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种秸秆腐化还田装置，涉及农业固体废物处理领域，其技术方案要点是包括处理箱和驱动系统，所述处理箱内包括切割室、腐化室和压块装置，所述切割室包括进料传送带、切割底板和切割组件，所述腐化室包括试剂通道、搅碎刀片和载物板，所述压块装置包括模具块、压块板、出料传送带、弹簧杆和送料组件，技术效果是在本装置的作用下，能够大大加快秸秆的腐化速度，避免了直接还田措施中由于秸秆腐化过慢长时间存在于缺氧湿润的状态下造成的有机酸积累，同时利用现有的农田作为腐化场地，有效的规避了秸秆间接还田占地面积大的短板，快速将秸秆腐化变成肥料，对于农田中的土壤性能也能进行较为快速的提升。
Description
技术领域
本发明涉及农业固体废物处理领域，特别涉及一种秸秆腐化还田装置。
背景技术
秸秆，即某些农作物的茎，通常秸秆与果实的质量为为1:1。据统计，我国秸秆年产量达到5.7亿，秸秆资源如果处理不好，将会造成资源的浪费和对农业生态环境的污染，因此，有效的利用秸秆，加工转化，在具备经济意义的同时，也具有十分重要的社会效益。
常用的秸秆处理方式为还田处理和焚烧处理。焚烧处理不仅会在造成空气污染，也会破坏土壤、造成土壤板结等。秸秆还田避免二次污染的同时对土壤也有着改善作用；秸秆还田包括直接还田和间接还田，直接还田是作物收货后将秸秆立即粉碎直接还田；间接还田是将秸秆粉碎经过腐化等二次处理后再还田的处理方式。
直接还田的成本低廉，但是未经处理的秸秆在土壤中潮湿厌氧的条件下容易形成有机酸积累，对幼芽有毒，且会抑制根系和幼苗的生长；另外，秸秆中所含的大量碳水化合物也会被浪费掉，不是资源的最佳利用方式。
间接还田将腐熟的秸秆施入土壤，避免了天然秸秆的有机酸积累，但是秸秆腐熟要占用大量场地，同时处理的费用较高，周期较长，不能做到秸秆的及时利用。
目前，公开号为CN110959322A的中国专利公开了一种秸秆深埋机，它包括包括机架、拾取装置、粉碎装置、排料斗、开沟装置和镇压装置，粉碎装置设置在机架上，且位于拾取装置的一侧，排料斗设置在机架上，用于接收拾取装置内排出的物料，排料口开设在排料斗上，开沟装置设置在机架上，且位于排料口的前方，镇压装置设置在排料口的后方。
这种秸秆深埋机虽然能够将秸秆粉碎放置在土壤内部，但是并没有对秸秆进行任何处理，无法避免秸秆在土壤中产生的有机酸积累。
发明内容
本发明的目的是提供一种秸秆腐化还田装置，其具有结合直接还田和间接还田的优势，加快秸秆的腐化速度避免有机酸的积累，同时利用现有土壤资源缩小秸秆腐化的占地面积的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种秸秆腐化还田装置，包括机座、处理箱、车轮、驱动系统和驾驶室，所述机座上设置有对秸秆进行切割以及混合腐化剂的腐化室、设置于腐化室下端将处理后的秸秆运输至秸秆还田装置上的输送机构；
所述秸秆还田装置包括固定在所述机座上的送料铲板和设于送料铲板上方的翻土铲板；所述翻土铲板与所述驱动系统之间连接有套杆；套杆包括第一固定杆和第一延长杆，所述第一延长杆滑动设置在第一固定杆的内部，所述第一固定杆连接有回收件，回收件包括第二固定杆和第二延长杆，所述第二延长杆固定在所述第一延长杆的中端。
通过采用上述技术方案，在对秸秆进行粉碎处理的基础上，添加了腐化处理，腐化试剂可以加快秸秆的腐熟，避免秸秆长时间处于缺氧湿润状态下产生有机酸的积累，成分上添加试剂的同时，通过后续的还田装置能够将秸秆放置于土壤内部，通过上下层的封闭达到保温保湿的效果，形成天然的秸秆腐熟场地，在组分和环境中以较低的成本达到更好的还田效果。
进一步设置：所述腐化室包括固定在底部的载物板、位于所述在载物板上方的搅碎刀片和向秸秆中添加腐化剂的试剂通道。
通过采用上述技术方案，搅碎刀片能够对秸秆进行搅碎处理，然后通过试剂通道向秸秆中添加腐化试剂加快秸秆的腐化处理。
进一步设置：所述输送机构包括设置于所述载物板下方将秸秆运输至竖直螺旋输送机下端的水平螺旋输送机、设置于竖直输送机上端一侧设有承接秸秆的压块板，所述的压块板上端设有对其上的秸秆加压并水平转移至所述的秸秆还田装置的压块装置；所述水平螺旋输送机和所述竖直螺旋输送机的一端都连接有动力装置，所述的动力装置与驱动系统呈电信号连接。
通过采用上述技术方案，输送机构将经过二次粉碎和腐化处理的秸秆输送至压块装置中，进行压块处理。
进一步设置：所述压块装置包括送料组件、在送料组件作用下对所述的压块板上的秸秆进行加压的模具块。
通过采用上述技术方案，模具块将秸秆按压形成块状，在后续还田的过程中更容易将秸秆放置到土壤的夹层中。
进一步设置：所述送料组件包括推动所述的模具块上下移动的第二推动件以及将加压后的秸秆水平转移至所述的出料传送带上端的送料推动件。
通过采用上述技术方案，第二推动件能够推动磨具快上下移动对秸秆进行压块处理。
进一步设置：所述腐化室远离所述的秸秆还田装置一侧设有进料传送带，所述的进料传送带上设有对秸秆进行预先切割的切割室。
通过采用上述技术方案，进料传送带将秸秆传送至切割室内进行切割，避免了秸秆体积过大影响后续腐化处理。
进一步设置：所述切割室包括侧面固定安装于所述机座上的切割底板、位于切割底板上方的切割组件。
通过采用上述技术方案，切割底板起到支撑的作用，防止对秸秆进行切割是没有受力点导致切割效果差。
进一步设置：所述切割组件包括第一推动件、刀片组和支撑板，所述刀片组的刀背连接所述支撑板，支撑板通过所述第一推动件固定在处理箱的顶端，所述刀片组与所述进料传送带之间设有空隙；所述切割室内的所述刀片组的刀背两端设有限高柱，所述限高柱的高度小于所述刀片组的刀背与所述处理箱的顶端之间的最大距离。
通过采用上述技术方案，切割组件对秸秆进行了初次的切割，将秸秆分割成为长度较短的几段，限高柱能够避免刀片上升时与顶端发生碰撞从而产生损坏。
进一步设置：所述的进料传送带一侧设有将地面上的秸秆转移至所述的进料传送带上的秸秆传动装置；所述秸秆传动装置固设于所述的进料传送带一侧的秸秆回收板以及将地上的秸秆推入所述的秸秆回收板的旋转毛刷；所述的旋转毛刷通过可调节其位置的连杆组件与所述的机座相连。
通过采用上述技术方案，通过旋转毛刷的旋转，能够将农田中的秸秆推向秸秆回收板，然后通过下方秸秆的堆积推动秸秆进入处理箱内，同时，选用旋转毛刷而不是铲板，能够避免带入过多土壤。
进一步设置：所述的连杆组件包括安装有所述的旋转毛刷的动力轴、与动力轴两端转动连接的顶部遮挡板以及固定安装于顶部遮挡板一侧进而防止秸秆飞溅的前挡板；所述的顶部遮挡板两侧均铰接有拉杆，且所述的拉杆另一端铰接在所述的机座上；所述的拉杆的中端与所述机座之间设有伸缩杆。
通过采用上述技术方案，顶部遮挡板和前挡板能够避免秸秆飞溅，而伸缩杆能够控制拉杆进而控制顶部遮挡板和前挡板的位置。
综上所述，本发明具有以下有益效果：首先通过秸秆传动装置能够自动的将农田种的秸秆收集起来，然后对秸秆进行一次切割，将秸秆分成较短的段状结构，然后在对秸秆进行二次粉碎的同时进行腐化处理，通过腐化处理加速秸秆的腐化分解，避免长时间处理缺氧湿润状态下秸秆产生有机酸的积累；然后对秸秆进行压块处理，将分散的秸秆集中起来，在对秸秆进行还田排放的时候，并没有将秸秆直接排放到农田表面，而是利用秸秆还田装置将秸秆埋到了土壤内部，这样通过上层和下层土壤的封闭，相当于利用现有的农田制造了一个封闭的天然腐化场地，进一步加速秸秆的腐化；在本装置的作用下，能够大大加快秸秆的腐化速度，避免了直接还田措施中由于秸秆腐化过慢长时间存在于缺氧湿润的状态下造成的有机酸积累，同时利用现有的农田作为腐化场地，有效的规避了秸秆间接还田占地面积大的短板，快速将秸秆腐化变成肥料，对于农田中的土壤性能也能进行较为快速的提升。
附图说明
图1是一种秸秆腐化还田装置的结构示意图；
图2是一种秸秆腐化还田装置中的局部结构示意图；
图3是一种秸秆腐化还田装置中处理箱的结构示意图；
图4是一种秸秆腐化还田装置中腐化室的结构示意图；
图5是一种秸秆腐化还田装置中A处的放大示意图；
图中，100、机座；101、处理箱；102、车轮；103、驱动系统；104、驾驶室；105、倾斜压板；
200、秸秆传动装置；201、动力轴；202、旋转毛刷；203、螺帽；204、顶部遮挡板；205、前挡板；206、拉杆；207、伸缩杆；208、秸秆回收板；
300、切割室；301、进料传送带；302、切割底板；303、转轴；304、动力源；305、切割组件；306、第一推动件；307、刀片组；308、支撑板；309、限高柱；
400、腐化室；401、试剂通道；402、搅碎刀片；403、载物板；404、水平螺旋输送机；405、竖直螺旋输送机；406、细杆；407、操作块；408、驱动件；409、试剂添加口；410、动力装置；40、输出装置（图中未显示）；
500、压块装置；501、模具块；502、压块板；503、出料传送带；504、弹簧杆；505、送料组件；506、第二推动件；507、限位杆；508、送料推动件；509、固定模块；
600、秸秆还田装置；601、翻土铲板；602、送料铲板；603、套杆；604、第一固定杆；605、第一延长杆；606、回收件；607、第二固定杆；608、第二延长杆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
第一种优选实施方式：
一种秸秆腐化还田装置，如图1所示，包括机座100；机座100包括处理箱101、车轮102、驱动系统103和驾驶室104。车轮102位于处理箱101的底部，驱动系统103位于处理箱101的内部，驾驶室104位于处理箱101的上方。
处理箱101顶端为水平放置，底部与车轮102之间呈凹形结构，处理箱101的前端设有倾斜压板105，倾斜压板105呈L型弯曲，倾斜压板105与处理箱101顶端连接处之间的夹角大于90度小于180度，然后向内回折，倾斜压板105与处理箱101的底部之间设有间隙。处理箱101内部由前到后依次为切割室300、腐化室400和压块装置500。
如图2所示，机座100的前端设有秸秆传动装置200，秸秆传动装置200包括动力轴201、旋转毛刷202、顶部遮挡板204和前挡板205，旋转毛刷202的一端固定在动力轴201上，动力轴201的两端通过螺帽203与顶部遮挡板204旋转连接，顶部遮挡板204呈到三角型包裹在动力轴201外侧，顶部遮挡板204远离机座100的一端连接前挡板205，前挡板205与顶部遮挡板204之间的夹角大于90度小于180度，前挡板205和顶部遮挡板204能有效防止秸秆飞溅。顶部遮挡板204与动力轴201之间的垂直间距大于旋转毛刷202的长度，保证旋转毛刷202旋转时不会与顶部遮挡板204发生摩擦碰撞；前挡板205与旋转毛刷202之间的水平间距大于旋转毛刷202的长度，保证旋转毛刷202旋转时不会与前挡板205发生摩擦碰撞。
顶部遮挡板204与机座100之间设有转动配合的拉杆206，拉杆206的中端与机座100之间设有转动配合的伸缩杆207，通过伸缩杆207的伸缩运动拉动拉杆206，从而带动顶部遮挡板204和前挡板205远离/靠近地面；机座100和顶部遮挡板204之间设有秸秆回收板208，秸秆回收板208与地面呈倾斜设置。
通过旋转毛刷202的转动，对农田中的秸秆产生拨动效果，秸秆在推力的作用下移动到秸秆回收板208上，秸秆回收板208上的秸秆不断堆积，下方的秸秆对上方的秸秆产生推动力，使得上方秸秆进入处理箱101内，完成秸秆的收集工作。
如图3所示，切割室300包括进料传送带301、切割底板302、转轴303、动力源304和切割组件305；进料传送带301为环形封闭结构，环形内部两端接触转轴303形成环形轨道，转轴303的两端固定在处理箱101的侧壁，两个转轴303之间设有切割底板302，切割底板302与进料传送带301上方的轨道接触，切割底板302的两端连接处理箱101；动力源304固定在转轴303的端点，动力源304与驱动系统103呈电信号连接关系；
切割组件305固定在处理箱101的顶部，包括第一推动件306、刀片组307、支撑板308、限高柱309；刀片组307为竖直向下的若干个平行排列的方形刀片，刀背的中端连接支撑板308，支撑板308通过第一推动件306固定在处理箱101的顶端，刀背的两端设有限高柱309，限高柱309的高度小于刀片组307的刀背与处理箱101顶端的最大距离，当第一推动件306控制刀片组307上升至最大高度时，限高柱309的顶端接触处理箱101的顶端；刀片组307与进料传送带301之间设有空隙。
如图3和图5所示，腐化室400包括试剂通道401、搅碎刀片402和载物板403；腐化室400的高度低于切割室300；载物板403固定在腐化室400的底部，载物板403上设有若干圆孔，载物板403下方设有水平螺旋输送机404，水平螺旋输送机404的一端连接动力装置410，另一端连接竖直螺旋输送机405，竖直螺旋输送机405的一端连接动力装置410；载物板403的上方设有搅碎刀片402，搅碎刀片402通过细杆406固定在试剂通道401的一端，试剂通道401的另一端固定在操作块407，操作块407内设有驱动件408以及试剂添加口409，操作块407固定在处理箱101的顶端；驱动件408带动试剂通道401旋转，从而带动搅碎刀片402旋转，对秸秆进行二次粉碎；腐化剂通过试剂通道401到达秸秆表面，在旋转和粉碎中与秸秆均匀混合。
如图3所示，压块装置500包括模具块501、压块板502、出料传送带503、弹簧杆504和送料组件505；模具块501为长方体模具，整体呈扁长状，底部向内凹陷，模具块501的一端固定第二推动件506，另一端悬空设置；第二推动件506固定在送料组件505上；送料组件505包括限位杆507、送料推动件508和固定模块509，送料推动件508水平放置，两边连接固定模块509，送料推动件508和固定模块509之间设有限位杆507；压块板502位图模具块501的下方相对应位置，且与模具块501之间留有间隙，压块板502的一侧接触设有出料传送带503。
秸秆进入到处理箱101后，首先到达切割室300，在进料传送带301的作用下水平移动，同时顶端的切割组件305进行间歇性切割，将秸秆切割分段后，通过进料传送带301进入腐化室400；在腐化室400内，腐化试剂通过试剂通道与秸秆混合，搅碎刀片转动对秸秆进行二次粉碎的同时，也能带动秸秆做旋转运动，将秸秆与腐化试剂进行混合，
如图2所示，机座100的后端设有秸秆还田装置600，秸秆还田装置600包括翻土铲板601和送料铲板602，翻土铲板601设置在送料铲板602的上方，送料铲板602直接固定在驱动系统103上；翻土铲板601通过套杆603连接在机座100的驱动系统103上；套杆603包括第一固定杆604和第一延长杆605，第一延长杆605滑动设置在第一固定杆604内部，通过第一延长杆605与第一固定杆604的相对位置关系控制翻土机构的位置；第一固定杆604连接回收件606，回收件606包括第二固定杆607和第二延长杆608，第二延长杆608固定在第一延长杆605的终端，第二延长杆608滑动进入第二固定杆607内部时，对套杆603产生拉力，使得套杆603远离地面。
上述的实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种秸秆腐化还田装置，包括机座、处理箱、车轮、驱动系统和驾驶室，其特征在于：所述机座(100)上设置有对秸秆进行切割以及混合腐化剂的腐化室(400)、设置于腐化室（400）下端将处理后的秸秆运输至秸秆还田装置(600)上的输送机构（40）；
所述秸秆还田装置(600)包括固定在所述机座(100)上的送料铲板(602)和设于送料铲板(602)上方的翻土铲板(601)；所述翻土铲板(601)与所述驱动系统(103)之间连接有套杆(603)；套杆(603)包括第一固定杆(604)和第一延长杆(605)，所述第一延长杆(605)滑动设置在第一固定杆(604)的内部，所述第一固定杆(604)连接有回收件(606)，回收件(606)包括第二固定杆(607)和第二延长杆(608)，所述第二延长杆(608)固定在所述第一延长杆(605)的中端。
2.根据权利要求1所述的秸秆腐化还田装置，其特征在于：所述腐化室(400)包括固定在底部的载物板(403)、位于所述在载物板(403)上方的搅碎刀片(402)和向秸秆中添加腐化剂的试剂通道(401)。
3.根据权利要求2所述的秸秆腐化还田装置，其特征在于：所述输送机构（40）包括设置于所述载物板(403)下方将秸秆运输至竖直螺旋输送机(405)下端的水平螺旋输送机(404)、设置于竖直输送机（405）上端一侧设有承接秸秆的压块板(502)，所述的压块板（502）上端设有对其上的秸秆加压并水平转移至所述的秸秆还田装置(600)的压块装置(500)；所述水平螺旋输送机(404)和所述竖直螺旋输送机(405)的一端都连接有动力装置(410)，所述的动力装置(410)与驱动系统(103)呈电信号连接。
4.根据权利要求3所述的秸秆腐化还田装置，其特征在于：所述压块装置(500)包括送料组件(505)、在送料组件（505）作用下对所述的压块板(502)上的秸秆进行加压的模具块(501)。
5.根据权利要求3所述的秸秆腐化还田装置，其特征在于：所述送料组件(505)包括推动所述的模具块(501)上下移动的第二推动件(506)以及将加压后的秸秆水平转移至所述的出料传送带(503)上端的送料推动件(508)。
6.根据权利要求1所述的秸秆腐化还田装置，其特征在于：所述腐化室(400)远离所述的秸秆还田装置(600)一侧设有进料传送带(301)，所述的进料传送带（301）上设有对秸秆进行预先切割切割室（300）。
7.根据权利要求6所述的秸秆腐化还田装置，其特征在于：所述切割室（300）包括侧面固定安装于所述机座(100)上的切割底板(302)、位于切割底板（302）上方的切割组件(305)。
8.根据权利要求7所述的秸秆腐化还田装置，其特征在于：所述所述切割组件(305)包括第一推动件(306)、刀片组(307)和支撑板(308)，所述刀片组(307)的刀背连接所述支撑板(308)，支撑板(308)通过所述第一推动件(306)固定在处理箱(101)的顶端，所述刀片组(307)与所述进料传送带(301)之间设有空隙；所述切割室(300)内的所述刀片组(307)的刀背两端设有限高柱(309)，所述限高柱(309)的高度小于所述刀片组(307)的刀背与所述处理箱(101)的顶端之间的最大距离。
9.根据权利要求6所述的秸秆腐化还田装置，其特征在于：所述的进料传送带（301）一侧设有将地面上的秸秆转移至所述的进料传送带（301）上的秸秆传动装置(200)；所述秸秆传动装置(200)固设于所述的进料传送带（301）一侧的秸秆回收板(208)以及将地上的秸秆推入所述的秸秆回收板(208)的旋转毛刷(202)；所述的旋转毛刷（202）通过可调节其位置的连杆组件（20）与所述的机座(100)相连。
10.根据权利要求9所述的秸秆腐化还田装置，其特征在于：所述的连杆组件（20）包括安装有所述的旋转毛刷（202）的动力轴(201)、与动力轴(201)两端转动连接的顶部遮挡板(204)以及固定安装于顶部遮挡板(204)一侧进而防止秸秆飞溅的前挡板(205)；所述的顶部遮挡板(204)两侧均铰接有拉杆(206)，且所述的拉杆（206）另一端铰接在所述的机座(100)上；所述的拉杆(206)的中端与所述机座(100)之间设有伸缩杆(207)。
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