CN113906848A - 一种耕作层土壤的剥离装置及其剥离方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耕作层土壤的剥离装置及其剥离方法，涉及土壤剥离技术领域；为了解决耕作层土壤剥离的表土剥离率较低的问题；该装置包括剥离外壳、液压伸缩机、剥离机构、传输机构，该方法包括以下步骤，对指定项目区域的土壤情况进行调查。本发明运转液压伸缩机对装置进行上下移动，保证土壤剥离时不会对底部土壤造成损伤，通过剥离机构对耕作层的表层土壤进行剥离，剥离后的土壤通过剥离机构的运转送往传输机构中，传输机构运输表层土壤进行传输，并根据土壤的实际情况通过空压送分机、储水箱对土壤进行加湿或者进行风干，进而避免耕作层的土壤在剥离过程中过于潮湿或者过于干燥造成土壤剥离率较低，从而保证了土壤剥离率。

Description

一种耕作层土壤的剥离装置及其剥离方法
技术领域
本发明涉及土壤剥离技术领域，尤其涉及一种耕作层土壤的剥离装置及其剥离方法。
背景技术
表土剥离是指将建设占用地或者露天开采用地所涉及到的适合耕种的表层土壤进行剥离，包括临时性或永久性用地，并用于原地或异地土地复垦、土壤改良、造地及其他用途的剥离、存放、搬用、耕层构造与检测等一系列相关技术的总称，目前，现有技术中，土壤在剥离过程中，由于各种因素导致耕作层的土壤容易丢失，使得表土剥离率较低，从而降低表土剥离的效益，因此，亟需一种耕作层土壤的剥离装置及其剥离方法。
经检索，中国专利申请号为CN201820149911.4的专利，公开了一种耕作层土壤的剥离装置，包括外罩，所述外罩的右侧内部的底部设置有垫板，且垫板通过支架与电机连接，且电机的转动轴通过连轴器与转轴连接，所述转轴的外壁上沿轴向安装有翻搅刀，且转轴的左侧末端与固定轴连接，所述固定轴镶嵌在外罩的左侧壁内部，所述连轴器的右侧设置有隔离板，且隔离板将外罩的内部分割成左、右两个腔室，所述隔离板左侧腔室的顶端设置有水箱，且水箱通过增压器与高压喷头连接。上述专利中的耕作层土壤的剥离装置存在以下不足：上述耕作层土壤的剥离装置由于不能根据土壤的具体情况对土壤进行剥离，在土壤过于干燥或者过于潮湿时，使得表土剥离率降低，进而影响表土剥离的效益。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种耕作层土壤的剥离装置及其剥离方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种耕作层土壤的剥离装置，包括剥离外壳、液压伸缩机、剥离机构、传输机构；所述剥离外壳一侧外壁固定连接有驱动电机；驱动电机的输出轴一侧外壁通过联轴器连接于剥离机构一侧外壁；液压伸缩机的输出轴顶端外壁固定连接于剥离外壳底端外壁；剥离外壳顶端外壁固定连接有空压送分机；剥离外壳顶端外壁固定连接有储水箱；传输机构两侧外壁固定连接于剥离外壳一侧内壁。
优选的：所述剥离外壳包括弧形翼板、承载连板、支撑连板、固定连杆、承载顶盖；弧形翼板一侧内壁固定连接于传输机构两侧外壁。
优选的：所述承载顶盖底端外壁固定连接于弧形翼板顶端外壁；空压送分机底端外壁固定连接于承载顶盖顶端外壁；储水箱底端外壁固定连接于承载顶盖顶端外壁。
作为本发明优选的：所述承载连板一侧外壁固定连接于弧形翼板一侧外壁；固定连杆顶端外壁固定连接于弧形翼板底端外壁；支撑连板顶端外壁固定连接于固定连杆底端外壁；支撑连板底端外壁固定连接于液压伸缩机的输出轴顶端外壁。
作为本发明一种优选的：所述剥离机构包括剥离主辊、旋转转轴；旋转转轴一侧外壁转动连接于驱动电机的输出轴一侧外壁；旋转转轴两侧外壁转动连接于承载连板一侧内壁；剥离主辊一侧内壁固定连接于旋转转轴四周外壁。
进一步的：所述剥离主辊四周外壁固定连接有均匀分布的剥离弧形件；剥离弧形件一侧内壁固定连接有电加热棒。
作为本发明进一步的方案：所述传输机构包括曲形上升段、平整传输段；曲形上升段位于储水箱下方；平整传输段位于空压送分机下方；储水箱底端外壁固定连接有雾化器。
作为本发明再进一步的方案：所述弧形翼板两侧内壁加工有电动导轨；电动导轨一侧内壁滑动连接有电动滑块；电动滑块一侧内壁固定连接有送风连管；空压送分机底端外壁固定连接有伸缩连管；伸缩连管底端外壁固定连接于电动滑块顶端外壁。
一种耕作层土壤的剥离装置的剥离方法，包括以下步骤：
S1：对指定项目区域的土壤情况进行调查；
S2：根据土壤情况的调查报告对土壤进行评价；
S3：制定土壤剥离利用方案并预估剥离土方量；
S4：将土壤剥离装置安置在运输工具上并对区域土壤进行剥离工作；
S5：将剥离的土壤进行收集、储存并且运输到指定位置；
S6：将剥离的土壤回覆到指定地点，并对表土剥离土方量进行计算。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S6中的表土剥离土壤量的计算公式为：
Figure 764121DEST_PATH_IMAGE001
Q-剥离区土壤剥离量，m3；
Hi-第i个表土剥离单元的剥离厚度，m；
Si-第i个表土剥离单元的剥离面积，m；
所述表土剥离率的计算公式为：
Figure 321005DEST_PATH_IMAGE002
f-表土剥离率，%；
Qp-预计理论表土剥离量，m3。
本发明的有益效果为：
1. 运转液压伸缩机对装置进行上下移动，保证土壤剥离时不会对底部土壤造成损伤，通过剥离机构对耕作层的表层土壤进行剥离，剥离后的土壤通过剥离机构的运转送往传输机构中，传输机构运输表层土壤进行传输，并根据土壤的实际情况通过空压送分机、储水箱对土壤进行加湿或者进行风干，进而避免耕作层的土壤在剥离过程中过于潮湿或者过于干燥造成土壤剥离率较低，从而保证了土壤剥离率，进而提高了土壤剥离的效益。
2. 弧形翼板的形状和传输机构的形状相符合，保证对传输机构的支撑作用，通过承载连板对剥离机构进行支撑，使得剥离机构在弧形翼板整体的外部，使得剥离机构对土壤进行剥离运输时传输到传输机构内部时，弧形翼板不会成为阻碍剥离机构下移的深度，通过液压伸缩机驱动剥离外壳进行上下移动，确保对耕作层表层的土壤进行剥离，防止对有深度的土壤造成损坏。
3. 驱动电机带着旋转转轴、剥离主辊旋转，进而使得剥离弧形件对耕作层的表层土壤进行剥离，并将土壤旋转运输到传输机构上，当土壤湿度较大时，部分土壤会粘附在剥离主辊、剥离弧形件上，此时在通过电加热棒对土壤进行加热，使得土壤逐渐干化，方便从剥离机构上脱落，避免土壤粘附在剥离机构上一方面影响土壤剥离率，另一方面土壤累积影响剥离机构的正常工作，提高装置工作效率。
4. 曲形上升段、平整传输段可以将土壤从地面上运输到剥离外壳内部，方便后续收集土壤，在曲形上升段上的土壤如果过于干燥，容易在曲形上升段上发生滑落，此时通过雾化器将储水箱内部的水进行雾化喷洒在剥离外壳内部，从而增加曲形上升段上土壤的湿度，防止其发生滑落，而在雾化器喷砂水雾时，容易增加土壤的湿度，降低土壤剥离率，带有湿度的土壤在经过平整传输段时，此时电动滑块在电动导轨上移动，保证送风连管处于运输土壤的中间位置，此时通过空压送分机吸收外部空气对电动滑块、送风连管充气，进而从内部对土壤进行干燥，防止只能干燥土壤表面，影响干燥效果。
附图说明
图1是本发明提出的一种耕作层土壤的剥离装置的整体结构示意图；
图2是本发明提出的一种耕作层土壤的剥离装置的剥离机构形态示意图；
图3是本发明提出的一种耕作层土壤的剥离装置的传输机构形态示意图；
图4是本发明提出的一种耕作层土壤的剥离装置的剥离外壳形态示意图；
图5是本发明提出的一种耕作层土壤的剥离装置的剥离外壳剖面形态示意图。
图中：1-剥离外壳、101-弧形翼板、102-承载连板、103-支撑连板、104-固定连杆、105-承载顶盖、2-液压伸缩机、3-空压送风机、4-储水箱、5-剥离机构、501-剥离主辊、502-剥离弧形件、503-旋转转轴、504-电加热棒、6-驱动电机、7-传输机构、701-曲形上升段、702-平整传输段、8-雾化器、9-电动导轨、10-电动滑块、11-送风连管、12-伸缩连管。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是限定所指的装置、结构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
实施例1：
一种耕作层土壤的剥离装置，如图1所示，包括剥离外壳1、液压伸缩机2、剥离机构5、传输机构7；所述剥离外壳1一侧外壁固定连接有驱动电机6；驱动电机6的输出轴一侧外壁通过联轴器连接于剥离机构5一侧外壁；液压伸缩机2的输出轴顶端外壁固定连接于剥离外壳1底端外壁；剥离外壳1顶端外壁固定连接有空压送分机3；剥离外壳1顶端外壁固定连接有储水箱4；传输机构7两侧外壁固定连接于剥离外壳1一侧内壁；运转液压伸缩机2对装置进行上下移动，保证土壤剥离时不会对底部土壤造成损伤，通过剥离机构5对耕作层的表层土壤进行剥离，剥离后的土壤通过剥离机构5的运转送往传输机构7中，传输机构7运输表层土壤进行传输，并根据土壤的实际情况通过空压送分机3、储水箱4对土壤进行加湿或者进行风干，进而避免耕作层的土壤在剥离过程中过于潮湿或者过于干燥造成土壤剥离率较低，从而保证了土壤剥离率，进而提高了土壤剥离的效益。
为了使得剥离外壳1可以支撑各部件进行运转，如图4所示，所述剥离外壳1包括弧形翼板101、承载连板102、支撑连板103、固定连杆104、承载顶盖105；弧形翼板101一侧内壁固定连接于传输机构7两侧外壁；承载顶盖105底端外壁固定连接于弧形翼板101顶端外壁；空压送分机3底端外壁固定连接于承载顶盖105顶端外壁；储水箱4底端外壁固定连接于承载顶盖105顶端外壁；承载连板102一侧外壁固定连接于弧形翼板101一侧外壁；固定连杆104顶端外壁固定连接于弧形翼板101底端外壁；支撑连板103顶端外壁固定连接于固定连杆104底端外壁；支撑连板103底端外壁固定连接于液压伸缩机2的输出轴顶端外壁；弧形翼板101的形状和传输机构7的形状相符合，保证对传输机构7的支撑作用，通过承载连板102对剥离机构5进行支撑，使得剥离机构5在弧形翼板101整体的外部，使得剥离机构5对土壤进行剥离运输时传输到传输机构7内部时，弧形翼板101不会成为阻碍剥离机构5下移的深度，通过液压伸缩机2驱动剥离外壳1进行上下移动，确保对耕作层表层的土壤进行剥离，防止对有深度的土壤造成损坏。
为了保证剥离机构5工作的有效性，如图2所示，所述剥离机构5包括剥离主辊501、旋转转轴503；旋转转轴503一侧外壁转动连接于驱动电机6的输出轴一侧外壁；旋转转轴503两侧外壁转动连接于承载连板102一侧内壁；剥离主辊501一侧内壁固定连接于旋转转轴503四周外壁；剥离主辊501四周外壁固定连接有均匀分布的剥离弧形件502；剥离弧形件502一侧内壁固定连接有电加热棒504；驱动电机6带着旋转转轴503、剥离主辊501旋转，进而使得剥离弧形件502对耕作层的表层土壤进行剥离，并将土壤旋转运输到传输机构7上，当土壤湿度较大时，部分土壤会粘附在剥离主辊501、剥离弧形件502上，此时在通过电加热棒504对土壤进行加热，使得土壤逐渐干化，方便从剥离机构5上脱落，避免土壤粘附在剥离机构5上一方面影响土壤剥离率，另一方面土壤累积影响剥离机构5的正常工作，提高装置工作效率。
为了保证传输机构7工作的有效性，如图3所示，所述传输机构7包括曲形上升段701、平整传输段702；曲形上升段701位于储水箱4下方；平整传输段702位于空压送分机3下方；储水箱4底端外壁固定连接有雾化器8；弧形翼板101两侧内壁加工有电动导轨9；电动导轨9一侧内壁滑动连接有电动滑块10；电动滑块10一侧内壁固定连接有送风连管11；空压送分机3底端外壁固定连接有伸缩连管12；伸缩连管12底端外壁固定连接于电动滑块10顶端外壁；曲形上升段701、平整传输段702可以将土壤从地面上运输到剥离外壳1内部，方便后续收集土壤，在曲形上升段701上的土壤如果过于干燥，容易在曲形上升段701上发生滑落，此时通过雾化器8将储水箱4内部的水进行雾化喷洒在剥离外壳1内部，从而增加曲形上升段701上土壤的湿度，防止其发生滑落，而在雾化器8喷砂水雾时，容易增加土壤的湿度，降低土壤剥离率，带有湿度的土壤在经过平整传输段702时，此时电动滑块10在电动导轨9上移动，保证送风连管11处于运输土壤的中间位置，此时通过空压送分机3吸收外部空气对电动滑块10、送风连管11充气，进而从内部对土壤进行干燥，防止只能干燥土壤表面，影响干燥效果。
本实施例在使用时，运转液压伸缩机2对装置进行上下移动，保证土壤剥离时不会对底部土壤造成损伤，通过剥离机构5对耕作层的表层土壤进行剥离，剥离后的土壤通过剥离机构5的运转送往传输机构7中，传输机构7运输表层土壤进行传输，并根据土壤的实际情况通过空压送分机3、储水箱4对土壤进行加湿或者进行风干，进而避免耕作层的土壤在剥离过程中过于潮湿或者过于干燥造成土壤剥离率较低，从而保证了土壤剥离率，进而提高了土壤剥离的效益，弧形翼板101的形状和传输机构7的形状相符合，保证对传输机构7的支撑作用，通过承载连板102对剥离机构5进行支撑，使得剥离机构5在弧形翼板101整体的外部，使得剥离机构5对土壤进行剥离运输时传输到传输机构7内部时，弧形翼板101不会成为阻碍剥离机构5下移的深度，通过液压伸缩机2驱动剥离外壳1进行上下移动，确保对耕作层表层的土壤进行剥离，防止对有深度的土壤造成损坏，驱动电机6带着旋转转轴503、剥离主辊501旋转，进而使得剥离弧形件502对耕作层的表层土壤进行剥离，并将土壤旋转运输到传输机构7上，当土壤湿度较大时，部分土壤会粘附在剥离主辊501、剥离弧形件502上，此时在通过电加热棒504对土壤进行加热，使得土壤逐渐干化，方便从剥离机构5上脱落，避免土壤粘附在剥离机构5上一方面影响土壤剥离率，另一方面土壤累积影响剥离机构5的正常工作，提高装置工作效率，曲形上升段701、平整传输段702可以将土壤从地面上运输到剥离外壳1内部，方便后续收集土壤，在曲形上升段701上的土壤如果过于干燥，容易在曲形上升段701上发生滑落，此时通过雾化器8将储水箱4内部的水进行雾化喷洒在剥离外壳1内部，从而增加曲形上升段701上土壤的湿度，防止其发生滑落，而在雾化器8喷砂水雾时，容易增加土壤的湿度，降低土壤剥离率，带有湿度的土壤在经过平整传输段702时，此时电动滑块10在电动导轨9上移动，保证送风连管11处于运输土壤的中间位置，此时通过空压送分机3吸收外部空气对电动滑块10、送风连管11充气，进而从内部对土壤进行干燥，防止只能干燥土壤表面，影响干燥效果。
实施例2：
一种耕作层土壤的剥离装置的剥离方法，包括以下步骤：
S1：对指定项目区域的土壤情况进行调查；
S2：根据土壤情况的调查报告对土壤进行评价；
S3：制定土壤剥离利用方案并预估剥离土方量；
S4：将土壤剥离装置安置在运输工具上并对区域土壤进行剥离工作；
S5：将剥离的土壤进行收集、储存并且运输到指定位置；
S6：将剥离的土壤回覆到指定地点，并对表土剥离土方量进行计算。
所述表土剥离土壤量的计算公式为：
Figure 384776DEST_PATH_IMAGE001
Q-剥离区土壤剥离量，m3；
Hi-第i个表土剥离单元的剥离厚度，m；
Si-第i个表土剥离单元的剥离面积，m；
所述表土剥离率的计算公式为：
Figure 583676DEST_PATH_IMAGE002
f-表土剥离率，%；
Qp-预计理论表土剥离量，m3。
以上所述，为本发明较佳的具体实施方式，但并非本发明唯一的具体实施方式，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内结合现有技术或公众常识，在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耕作层土壤的剥离装置，包括剥离外壳（1）、液压伸缩机（2）、剥离机构（5）、传输机构（7），其特征在于，所述剥离外壳（1）一侧外壁固定连接有驱动电机（6）；驱动电机（6）的输出轴一侧外壁通过联轴器连接于剥离机构（5）一侧外壁；液压伸缩机（2）的输出轴顶端外壁固定连接于剥离外壳（1）底端外壁；剥离外壳（1）顶端外壁固定连接有空压送分机（3）；剥离外壳（1）顶端外壁固定连接有储水箱（4）；传输机构（7）两侧外壁固定连接于剥离外壳（1）一侧内壁。
2.根据权利要求1所述的一种耕作层土壤的剥离装置，其特征在于，所述剥离外壳（1）包括弧形翼板（101）、承载连板（102）、支撑连板（103）、固定连杆（104）、承载顶盖（105）；弧形翼板（101）一侧内壁固定连接于传输机构（7）两侧外壁。
3.根据权利要求1所述的一种耕作层土壤的剥离装置，其特征在于，所述承载顶盖（105）底端外壁固定连接于弧形翼板（101）顶端外壁；空压送分机（3）底端外壁固定连接于承载顶盖（105）顶端外壁；储水箱（4）底端外壁固定连接于承载顶盖（105）顶端外壁。
4.根据权利要求1所述的一种耕作层土壤的剥离装置，其特征在于，所述承载连板（102）一侧外壁固定连接于弧形翼板（101）一侧外壁；固定连杆（104）顶端外壁固定连接于弧形翼板（101）底端外壁；支撑连板（103）顶端外壁固定连接于固定连杆（104）底端外壁；支撑连板（103）底端外壁固定连接于液压伸缩机（2）的输出轴顶端外壁。
5.根据权利要求4所述的一种耕作层土壤的剥离装置，其特征在于，所述剥离机构（5）包括剥离主辊（501）、旋转转轴（503）；旋转转轴（503）一侧外壁转动连接于驱动电机（6）的输出轴一侧外壁；旋转转轴（503）两侧外壁转动连接于承载连板（102）一侧内壁；剥离主辊（501）一侧内壁固定连接于旋转转轴（503）四周外壁。
6.根据权利要求5所述的一种耕作层土壤的剥离装置，其特征在于，所述剥离主辊（501）四周外壁固定连接有均匀分布的剥离弧形件（502）；剥离弧形件（502）一侧内壁固定连接有电加热棒（504）。
7.根据权利要求6所述的一种耕作层土壤的剥离装置，其特征在于，所述传输机构（7）包括曲形上升段（701）、平整传输段（702）；曲形上升段（701）位于储水箱（4）下方；平整传输段（702）位于空压送分机（3）下方；储水箱（4）底端外壁固定连接有雾化器（8）。
8.根据权利要求7所述的一种耕作层土壤的剥离装置，其特征在于，所述弧形翼板（101）两侧内壁加工有电动导轨（9）；电动导轨（9）一侧内壁滑动连接有电动滑块（10）；电动滑块（10）一侧内壁固定连接有送风连管（11）；空压送分机（3）底端外壁固定连接有伸缩连管（12）；伸缩连管（12）底端外壁固定连接于电动滑块（10）顶端外壁。
9.一种根据权利要求1-8任一所述的一种耕作层土壤的剥离装置的剥离方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：对指定项目区域的土壤情况进行调查；
S2：根据土壤情况的调查报告对土壤进行评价；
S3：制定土壤剥离利用方案并预估剥离土方量；
S4：将土壤剥离装置安置在运输工具上并对区域土壤进行剥离工作；
S5：将剥离的土壤进行收集、储存并且运输到指定位置；
S6：将剥离的土壤回覆到指定地点，并对表土剥离土方量进行计算。
10.根据权利要求9所述的一种耕作层土壤的剥离装置的剥离方法，其特征在于，所述步骤S6中的表土剥离土壤量的计算公式为：
Figure 101315DEST_PATH_IMAGE001
Q-剥离区土壤剥离量，m3；
Hi-第i个表土剥离单元的剥离厚度，m；
Si-第i个表土剥离单元的剥离面积，m；
所述表土剥离率的计算公式为：
Figure 18455DEST_PATH_IMAGE002
f-表土剥离率，%；
Qp-预计理论表土剥离量，m3。
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