CN115067004B - 一种耕作田土壤剥离装置及土壤剥离方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种耕作田土壤剥离装置及土壤剥离方法，包括驾驶车、梳杆、振动轮、铲斗、切刀、烘干通道、传送带；梳杆、振动轮、铲斗、烘干通道安装在驾驶车的一侧，并且梳杆、振动轮、铲斗、烘干通道沿着直线排列；铲斗后侧有通道口，通道口连通所述烘干通道。本发明能将耕作层的土壤，有序且连续的剥离，剥离深度可根据铲斗深入土面的深度可精确控制，并且最后通过两次压实再切断，运送到烘干通道，最后排出形成一块块的土砖，在后续的土壤回填过程中可以将土砖直接摊铺在土面上，可保证着回填形成的新的耕作田的耕作层是均匀的，达到完全还原原耕作层环境的目的。并且土砖也易于堆放在仓库内，以避免露天储存造成污染。

Description

一种耕作田土壤剥离装置及土壤剥离方法

技术领域

本发明涉及耕作层土壤剥离再利用领域，尤其涉及一种耕作田土壤剥离装置及土壤剥离方法。

背景技术

耕作层是经长期自然演化及耕作培肥形成的适合农作物生长的优质表层土，该层土作物根系密集，养分含量较丰富，是耕地的精华部分，一般为耕地表层30厘米左右的优质土壤。

据有关资料报道，自然形成1厘米厚土壤需要200年，1厘米厚耕作层土壤则需要200至400年。

耕作层土壤剥离再利用简单地说就是“移土培肥”，即对优质的耕作层土壤进行剥离，然后将沃土“搬家”，运送到异地“安家”，通过补充耕地项目让被建设占用的耕地在异地“重生”，原有耕地土壤较为贫瘠的，也可通过耕作层再利用改良土壤提升耕地质量。

现有的耕作田土壤剥离大多是利用挖土机直接将土壤挖掘后通过运输车辆转移到别处，此方法存在多种弊端：

一，无法精确控制土壤挖掘深度，挖掘过深会导致非优质的土壤也被挖掘出来运走，平白浪费了人力物力，挖掘过浅又导致回收不充分，浪费了部分优质土壤；

二，剥离和再利用经常不是连续发生的，剥离后的土壤大多需要储存在一些规划的场地中，等待后续被利用上，而离散的土壤并不利于储存，并且大多是露天存放，遇雨天随雨水冲刷，污染性大；

三，后续的再利用过程，也是需要将土壤倒在耕地上，用大型设备推平，但是这种方法导致土壤分布不均匀。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种耕作田土壤剥离装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种耕作田土壤剥离装置，包括驾驶车、梳杆、振动轮、铲斗、切刀、烘干通道、传送带；梳杆、振动轮、铲斗、烘干通道安装在驾驶车的一侧，并且梳杆、振动轮、铲斗、烘干通道沿着直线排列；梳杆可深入土面以下，振动轮接触土面，铲斗可深入土面以下，且铲斗后侧有通道口，通道口连通所述烘干通道，切刀安装在铲斗上，传送带设置在烘干通道内。

进一步的，所述梳杆包括主体以及设置在主体上的若干个间隔分布的杆体，杆体在插入土面以下时，与土面构成夹角，并且杆体是沿着斜向排列。

进一步的，铲斗包括有在深入土面以下后与土面呈斜角的底部壁，以及处于底部壁两侧的侧部壁，以及处于两个侧部壁后方的后部壁；所述通道口设置在后部壁与底部壁之间。

进一步的，铲斗上处于通道口前方安装所述切刀，切刀包括刀身，以及与刀身垂直设置的压板，铲斗上还设有驱动所述压板沿着垂直于铲斗的底部壁方向上下移动的第一液压缸，压板平行与所述底部壁。

进一步的，所述烘干通道内设置有红外加热系统，红外加热系统沿着烘干通道布置。

进一步的，所述振动轮包括振动钢轮以及处于所述振动钢轮内部的激振机构。

进一步的，铲斗及梳杆均设置有驱动自身深入土面或抬离土面的驱动机构。

进一步的，烘干通道包括两个侧板以及顶板，传送带从烘干通道进口向着出口延伸，顶板上位于传送带起始端的上方设置有缺口，铲斗安装在缺口内，铲斗的通道口处于传送带起始端的正上方。

进一步的，通道口与传送带起始端之间可设置有具有弹性的斜板。

基于同一发明构思，本发明提供一种基于上述耕作田土壤剥离装置的土壤剥离方法，方法如下：

由人员操作驾驶车沿着螺旋轨迹行走，从外到内逐渐将土壤剥离，且剥离过程中由梳杆将土壤内的大块石头等杂物推到梳杆行进路线一侧；由振动轮接触土面将走过的土壤压实；由铲斗深入土面以下将压实后的土壤连续性的剥离并将剥离后的土壤引导至烘干通道内；由切刀在铲斗引导土壤进入烘干通道前将土壤切断并二次压实，变成土砖；由传送带带动土砖在烘干通道内移动，烘干通道对土壤进行烘干。

有益效果：本发明能将耕作层的土壤，有序且连续的剥离，剥离深度可根据铲斗深入土面的深度可精确控制，并且最后通过两次压实再切断，运送到烘干通道，最后排出形成一块块的土砖，在后续的土壤回填过程中可以将土砖直接摊铺在土面上，可保证着回填形成的新的耕作田的耕作层是均匀的，达到完全还原原耕作层环境的目的。并且土砖也易于堆放在仓库内，以避免露天储存造成污染。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明剥离时的状态示意图；

图3为本发明铲斗及烘干通道的配合结构示意图；

图4为本发明梳杆的杆体分布示意图；

图5为本发明驾驶车沿着方形螺旋轨迹行走的路线示意图；

附图标记说明：驾驶车1，梳杆2，主体21，杆体22，振动轮3，铲斗4，底部壁41，侧部壁42，后部壁43，通道口44，切刀5，刀身51，斜角511，压板52，第一液压缸53，烘干通道6，侧板61，顶板62，传送带7，缺口71，驱动机构8，斜板9。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

一种耕作田土壤剥离装置，包括驾驶车1、梳杆2、振动轮3、铲斗4、侧部壁42，切刀5、烘干通道6、传送带7；

驾驶车1用于带动梳杆2、振动轮3、铲斗4、切刀5、烘干通道6、传送带7整体的在田间移动，

梳杆2、振动轮3、铲斗4、烘干通道6安装在驾驶车1的一侧，并且梳杆2、振动轮3、铲斗4、烘干通道6沿着直线排列；

梳杆2可深入土面以下，将土壤内的大块石头等杂物推到梳杆2行进路线一侧；

振动轮3接触土面，将走过的土壤压实；

铲斗4可深入土面以下，将压实后的土壤连续性的剥离并将剥离后的土壤引导至烘干通道6内；

切刀5安装在铲斗4上，在铲斗4引导土壤进入烘干通道6前将土壤切断并二次压实，变成土砖；

传送带7设置在烘干通道6内，用于输送土壤，烘干通道6对土砖进行初步的烘干，减少土砖中的水分，降低土砖的粘性，使后续运输过程中，土砖码在运输车辆上不会粘结。

在本实施例中，所述梳杆2包括起承重作用的主体21以及设置在主体21上的若干个间隔分布的杆体22，杆体22在插入土面以下时，于土面构成了夹角，随驾驶车1前进，可将大块杂物从土壤中挑出，并且杆体22是向着驾驶车1的内侧斜向的排列，随驾驶车1前近可将大块杂物推到梳杆2行进路线一侧，如此，避免后续压制土砖时对切刀5造成损害，同时也可提除土壤中的一些杂物。

在本实施例中，振动轮3的结构包括振动钢轮以及激振机构，通过振动轮3自身的重力，以及激振机构产生的激振力，对土壤进行压实。此处振动轮3压实与后续的切刀5二次压实切断以及铲斗4将土壤剥离三者是相互配合的。铲斗4在深入土面以下后，其具有的与土面呈斜角的底部壁41，可随着驾驶车1的前进，将土壤逐渐的剥离出来，并随着前进，将土壤相对的推入铲斗4，再经铲斗4推入烘干通道6内。压实后再剥离的目的是使土壤不再松散，进入铲斗4内过程顺畅，不堆积，在后续切断后直接形成块状，二次压实是避免切断的时候，驾驶车1并非是处于停止状态的，切断时后续的土壤挤压在刀身51上，二次压实可使土砖形状更完整。

在本实施例中，铲斗4如上述，包括有在深入土面以下后，与土面呈斜角的底部壁41以及处于底部壁41两侧的侧部壁42，以及处于两个侧部壁42后方的后部壁43，后部壁43与底部壁41之间有通道口44，在铲斗4上处于通道口44前方安装所述切刀5，切刀5包括上述的刀身51，以及与刀身51垂直设置的压板52，铲斗4上还设有驱动所述压板52沿着垂直于铲斗4的底部壁41方向上下移动的第一液压缸53。刀身51下部两侧设置有斜角511，其目的是避免土壤内小块石头等杂物将刀身崩坏，设置斜角511即可借助刀身51下降的动力将杂物向两边推。

在本实施例中，铲斗4及梳杆2均设置一个驱动二者深入土面或抬离土面的驱动机构8。

驱动铲斗4的驱动机构8，采用第二液压缸，沿着一铰接轴旋转实现。驱动梳杆2的驱动机构8，采用第三液压缸，沿着一斜向导轨直线运动实现。

在本实施例中，烘干通道6包括两个侧板61以及顶板62，传送带7从烘干通道6进口向着出口延伸，顶板62上位于传送带7起始端的上方设置有缺口71，铲斗4安装在缺口71内，铲斗4的通道口44处于传送带7起始端的正上方，以此使土砖可直接落入到传送带7上。

在本实施例中，在通道口44与传送带7起始端之间可设置一个具有弹性的斜板9，以此引导土砖从通道口44到达传送带7上，避免土砖掉到传送带7上，散裂。斜板9具有弹性的目的是，铲斗4通过第二液压缸驱动，向上抬起，斜板9会抵在传送带7上，斜板9具有弹性即可自然弯曲，不会断裂，斜板9可采用薄的金属板直接焊接在铲斗4上。

在本实施例中，传送带7优选的采用金属的链板式传送带7，以具有更好的耐热性能。

在本实施例中，所述烘干通道6采用红外加热系统，红外加热系统沿着烘干通道6布置，除红外加热系统外，热风烘干等均可。但是随驾驶车1运动的烘干通道6的长度受到了驾驶车1的限制，不会太长，所以土壤受热的时间有限，采用红外加热系统(图中未示出)，是因为红外线穿透力强，能深入土壤内部，使土壤在极短的时间内获得干燥所需的热能，从而达到更为理想的干燥效果。

基于上述设备的耕作田土壤剥离方法，操作驾驶车1沿着螺旋轨迹行走，从外到内逐渐将土壤剥离，且剥离过程中由梳杆2将土壤内的大块石头等杂物推到梳杆2行进路线一侧；由振动轮3接触土面将走过的土壤压实；由铲斗4深入土面以下将压实后的土壤连续性的剥离并将剥离后的土壤引导至烘干通道6内；由切刀5在铲斗4引导土壤进入烘干通道6前将土壤切断并二次压实，变成土砖；由传送带7带动土砖在烘干通道6内移动，烘干通道6对土壤进行烘干。最后从烘干通道6的出口排出形成一块块的土砖，可以码放在运输车辆上，在后续的土壤回填过程中可以将土砖直接摊铺在土面上，且可保证着回填形成的新的耕作田所具有的优耕作层是均匀的。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种耕作田土壤剥离装置，其特征在于：包括驾驶车(1)、梳杆(2)、振动轮(3)、铲斗(4)、切刀(5)、烘干通道(6)、传送带(7)；梳杆(2)、振动轮(3)、铲斗(4)、烘干通道(6)安装在驾驶车(1)的一侧，并且梳杆(2)、振动轮(3)、铲斗(4)、烘干通道(6)沿着直线排列；梳杆(2)可深入土面以下，振动轮(3)接触土面，铲斗(4)可深入土面以下，且铲斗(4)后侧有通道口(44)，通道口(44)连通所述烘干通道(6)，切刀(5)安装在铲斗(4)上，传送带(7)设置在烘干通道(6)内，所述梳杆(2)包括主体(21)以及设置在主体(21)上的若干个间隔分布的杆体(22)，杆体(22)在插入土面以下时，与土面构成夹角，并且杆体(22)沿着斜向排列，铲斗(4)包括有在深入土面以下后与土面呈斜角的底部壁(41)，以及处于底部壁(41)两侧的侧部壁(42)，以及处于两个侧部壁(42)后方的后部壁(43)；所述通道口(44)设置在后部壁(43)与底部壁(41)之间，铲斗(4)上处于通道口(44)前方安装所述切刀(5)，切刀(5)包括刀身(51)，以及与刀身(51)垂直设置的压板(52)，铲斗(4)上还设有驱动所述压板(52)沿着垂直于铲斗(4)的底部壁(41)的方向上下移动的第一液压缸(53)，压板(52)平行于所述底部壁(41)，刀身(51)下部两侧设置有斜角(511)。

2.根据权利要求1所述的一种耕作田土壤剥离装置，其特征在于：所述烘干通道(6)内设置有红外加热系统，红外加热系统沿着烘干通道(6)布置。

3.根据权利要求1所述的一种耕作田土壤剥离装置，其特征在于：所述振动轮(3)包括振动钢轮以及处于所述振动钢轮内部的激振机构。

4.根据权利要求1所述的一种耕作田土壤剥离装置，其特征在于：铲斗(4)及梳杆(2)均设置有驱动自身深入土面或抬离土面的驱动机构(8)。

5.根据权利要求1所述的一种耕作田土壤剥离装置，其特征在于：烘干通道(6)包括两个侧板(61)以及顶板(62)，传送带(7)从烘干通道(6)进口向着出口延伸，顶板(62)上位于传送带(7)起始端的上方设置有缺口(71)，铲斗(4)安装在缺口(71)内，铲斗(4)的通道口(44)处于传送带(7)起始端的正上方。

6.根据权利要求5所述的一种耕作田土壤剥离装置，其特征在于：通道口(44)与传送带(7)起始端之间设置有具有弹性的斜板(9)。

7.一种基于权利要求1所述的耕作田土壤剥离装置的土壤剥离方法，其特征在于：由人员操作驾驶车(1)沿着螺旋轨迹行走，从外到内逐渐将土壤剥离，且剥离过程中由梳杆(2)将土壤内的大块石头等杂物推到梳杆(2)行进路线一侧；由振动轮(3)接触土面将走过的土壤压实；由铲斗(4)深入土面以下将压实后的土壤连续性的剥离并将剥离后的土壤引导至烘干通道(6)内；由切刀(5)在铲斗(4)引导土壤进入烘干通道(6)前将土壤切断并二次压实，变成土砖；由传送带(7)带动土砖在烘干通道(6)内移动，烘干通道(6)对土壤进行烘干。

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