CN115889447A - 一种地表土壤修复装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地表土壤修复装置，涉及土壤修复技术领域，包括车架，车架的四周安装有多个移动轮，车架的前端安装有牵引连接架，牵引连接架用于与牵引设备连接，所述车架的前端还安装有破土器，破土器通过摆臂架与车架的前端活动连接，摆臂架与车架之间设有摆动破土机构，摆动破土机构控制摆臂架和破土器上下摆动；所述车架位于破土器的后侧位置设有提升机构，提升机构用于将土壤从下向上提升；本发明提高对土壤进行旋耕粉碎、提升输送以及配合改良剂喷淋，可使得土壤和与改良剂充分混合，并且在混合后再次提供震荡粉碎，从而使得改良剂与土壤可以彻底混合，以便提高改良剂对土壤的改良效果。

Description

一种地表土壤修复装置

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，尤其涉及一种地表土壤修复装置。

背景技术

土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。在土壤修复行业，已有的土壤修复技术达到一百多种，常用技术也有十多种，大致可分为物理、化学和生物三种方法。

我国土壤修复技术研究起步较晚，加之区域发展不均衡性，土壤类型多样性，污染场地特征变异性，污染类型复杂性，技术需求多样性等因素，主要以植物修复为主，已建立许多示范基地、示范区和试验区，并取得许多植物修复技术成果，以及修复植物资源化利用技术成果。物理/化学修复技术中研究运用较多的是：固化-稳定化；淋洗；化学氧化-还原；土壤电动力学修复。目标是污染场地土壤的原位修复技术。联合修复技术中研究运用较多的是：微生物/动物-植物联合修复技术；化学/物化-生物联合修复技术；物理-化学联合修复技术。

经检索，中国专利号CN115090664A公开了一种地表土壤修复装置，包括底座、壳体和搅拌桶，壳体内腔的顶部贯穿设置有液压杆，液压杆与壳体的贯穿处固定，液压杆的输出轴固定有升降台，升降台的一侧设置有第一驱动机构。

现有技术存在如下不足：现有修复装置在使用时，采用开挖的方式将修复剂送入土壤内部，但是此方式无法将修复剂充分彻底的与土壤实现混合，修复剂对土壤的修复范围具有局限性，因此本发明在此提出一种地表土壤修复装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种地表土壤修复装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种地表土壤修复装置，包括车架，车架的四周安装有多个移动轮，车架的前端安装有牵引连接架，牵引连接架用于与牵引设备连接，所述车架的前端还安装有破土器，破土器通过摆臂架与车架的前端活动连接，摆臂架与车架之间设有摆动破土机构，摆动破土机构控制摆臂架和破土器上下摆动；

所述车架位于破土器的后侧位置设有提升机构，提升机构用于将土壤从下向上提升；

所述车架位于提升机构的后侧位置设有输送机构，输送机构用于承接提升机构提升至上侧的土壤；

所述车架的后端安装有改良剂箱，改良剂箱内注入有改良剂，车架的上侧且对输送机构的位置处设有喷淋机构，喷淋机构将改良剂喷洒在输送机构输送的土壤上；

所述车架的后端且位于输送机构下方设有震荡箱，震荡箱的底部设有排放口，震荡箱的内部设有震荡机构和破碎机构，震荡机构和破碎机构相互联动。

进一步地，所述破土器包括破土辊，破土辊的辊面上安装有多个破土刀片，破土辊以及破土刀片通过破土电机驱动旋转；

所述摆臂架的一端均破土器的破土辊转动连接，破土电机与摆臂架固定，摆臂架的另一端与车架的前端转动安装；

所述摆动破土机构包括固定在车架前端的导轨，导轨上滑动设有滑座，滑座铰接有支撑臂，支撑臂远离滑座的一端铰接在摆臂架的侧面，所述滑座还与丝杆螺纹安装，丝杆的一端与第一电机的驱动轴连接，第一电机固定在车架的前端。

进一步地，所述提升机构包括多个传动辊，传动辊共同安装有传动带，传动辊的端部转动安装有第一吊板，第一吊板与车架固定连接，传动辊通过第二电机驱动，所述传动带的表面安装有多个取土盒，传动带倾斜设置在车架的下侧且靠近破土器的后侧位置，传动带靠近破土器一端的高度低于另一端的高度。

进一步地，所述取土盒包括固定在传动带外表面的且截面呈L形结构的盒体，盒体的内壁固定有多个加固片。

进一步地，所述输送机构包括多个输送辊，输送辊的外侧共同安装有输送带，输送辊的端部转动安装有第二吊板，第二吊板与车架固定连接，输送辊通过第三电机驱动。

进一步地，所述喷淋机构包括水泵，水泵的进水口通过抽水管与改良剂箱连接，水泵的出水口连接有管道，管道布设在车架的上侧为位于输送机构的两侧，管道上设有多个支管，每个支管的出水口均安装有喷头，改良剂通过水泵抽出改良剂箱，并从喷头喷向输送带及其输送的土壤。

进一步地，所述震荡箱的顶部箱口位于输送带的下落口处，输送带上的土壤向震荡箱的顶部箱口处输送；

所述震荡机构包括设置在震荡箱顶部箱口内侧的锥体网孔板、辅助破碎器，所述锥体网孔板包括网孔板以及固定在网孔板上表面的多个锥体，网孔板的一端安装有转轴，转轴与震荡箱转动安装，锥体网孔板和转轴靠近震荡箱内壁的位置处共同安装有第一齿轮；

所述辅助破碎器包括两个轴杆，两个轴杆相互靠近的一端共同安装有多个长条刀片，两个轴杆相互远离的一端与震荡箱的内壁转动安装，且轴杆上安装有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮相互啮合；

所述破碎机构包括转动设置在震荡箱底部排出口内侧的锥体辊，锥体辊的一端与第四电机的驱动轴连接，锥体辊包括辊体，辊体的辊面上安装有多个锥杆，锥体辊的另一端延伸至震荡箱的外侧且安装有扇形齿轮，震荡箱靠近扇形齿轮一侧的外侧壁上滑动设有齿条，齿条与扇形齿轮间歇式啮合；

所述转轴的端部延伸至震荡箱的外侧且安装有主齿轮，主齿轮与齿条啮合传动，震荡箱靠近主齿轮一端的外侧壁上还安装有L形支架，且L形支架与转轴的端部转动连接，转轴的端部与L形支架之间共同安装有扭簧。

进一步地，所述齿条远离其齿牙的一侧开设有滑槽，通过齿条通过滑槽滑动安装在滑轨板上，滑轨板固定在震荡箱的外侧壁。

进一步地，所述震荡箱内设有两个震荡机构，且两个震荡机构上下错开设置，震荡箱的外侧设有两个齿条，两个齿条分别间歇式与扇形齿轮啮合。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本发明的修复装置设置破土机构对土壤进行开挖旋耕，使得土壤蓬松后可利用提升机构提升并平铺在输送机构处，输送机构在对土壤进行输送的过程中利用喷淋机构将改良剂喷洒在土壤表面，改良剂可均匀地与平铺后的土壤进行混合并渗入土壤内部，从而提高改良剂对土壤的改良效果。

2、本发明还在输送机构的下落处设置震荡箱，震荡箱内还设置震荡机构以及破碎机构，且震荡机构和破碎机构联动配合，在土壤进入到震荡箱内部时，利用震荡机构和破碎机构对土壤进行充分破碎处理，从而使得块状和板结的土壤充分的被粉碎，使得改良剂可与土壤进一步实现充分混合，以便增加对土壤的改良效果。

综上所述，本发明提高对土壤进行旋耕粉碎、提升输送以及配合改良剂喷淋，可使得土壤和与改良剂充分混合，并且在混合后再次提供震荡粉碎，从而使得改良剂与土壤可以彻底混合，以便提高改良剂对土壤的改良效果。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为摆动破土机构对摆臂架和破土器的驱动示意图；

图3为提升机构的结构示意图；

图4为传动辊、传动带和取土盒的剖视示意图；

图5为取土盒的结构剖视图；

图6为输送机构和喷淋机构与车架的安装示意图；

图7为震荡箱、震荡机构和破碎机构的整体安装示意图；

图8为图7中震荡箱的内部剖视图；

图9为破碎机构对震荡机构的驱动示意图；

图10为图9中a部分结构的放大图。

图中：1车架、2牵引连接架、3移动轮、4摆臂架、5破土器、6摆动破土机构、61导轨、62滑座、63支撑臂、64丝杆、65第一电机、7提升机构、70第一吊板、71传动辊、72传动带、73第二电机、74取土盒、75加固片、8输送机构、80第二吊板、81输送辊、82输送带、83第三电机、9改良剂箱、10喷淋机构、101水泵、102管道、103喷头、11震荡箱、12震荡机构、121锥体网孔板、1211第一齿轮、122辅助破碎器、1221轴杆、1222长条刀片、1223第二齿轮、1224支撑架、13破碎机构、130第四电机、131锥体辊、132扇形齿轮、133齿条、134主齿轮、135扭簧、136滑轨板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；

参照图1-10，一种地表土壤修复装置，包括车架1，车架1的四周安装有多个移动轮3，车架1的前端安装有牵引连接架2，牵引连接架2用于与牵引设备连接，本发明的修复装置可与牵引设备连接，提供牵引设备进行牵引移动。另外，移动轮3可采用电动轮，提供蓄电池供电，以便可以自行移动。提供牵引设备移动或者自行电控移动均为常见的现有技术，本发明针对其具体移动控制技术不再赘述。

车架1的前端还安装有破土器5，破土器5通过摆臂架4与车架1的前端活动连接，摆臂架4与车架1之间设有摆动破土机构6，摆动破土机构6控制摆臂架4和破土器5上下摆动；

破土器5包括破土辊，破土辊的辊面上安装有多个破土刀片，破土辊以及破土刀片通过破土电机驱动旋转；

摆臂架4的一端均破土器5的破土辊转动连接，破土电机与摆臂架4固定，摆臂架4的另一端与车架1的前端转动安装；本实施例中，破土电机的驱动轴安装有驱动齿轮，在破土器5的破土辊一端安装有齿环，驱动齿轮与齿环相互啮合，破土电机驱动时，即可控制破土器5运转，从而对地面土壤进行破碎；

摆动破土机构6包括固定在车架1前端的导轨61，导轨61上滑动设有滑座62，滑座62铰接有支撑臂63，支撑臂63远离滑座62的一端铰接在摆臂架4的侧面，滑座62还与丝杆64螺纹安装，丝杆64的一端与第一电机65的驱动轴连接，第一电机65固定在车架1的前端。

摆动破土机构6不仅可以控制破土器5对土壤的破碎深度，另外还可以在破碎过程中对其进行反复的摆动震荡控制，从而使得破土器5在破土时可以更加高效的对土壤进行旋耕破碎，并且可避免土壤或者杂草等粘连在破土器5的破土辊以及破土刀片表面，保证破土器5的破土效率。

车架1位于破土器5的后侧位置设有提升机构7，提升机构7用于将土壤从下向上提升；提升机构7包括多个传动辊71，传动辊71共同安装有传动带72，传动辊71的端部转动安装有第一吊板70，第一吊板70与车架1固定连接，传动辊71通过第二电机73驱动，传动带72的表面安装有多个取土盒74，传动带72倾斜设置在车架1的下侧且靠近破土器5的后侧位置，传动带72靠近破土器5一端的高度低于另一端的高度。

取土盒74包括固定在传动带72外表面的且截面呈L形结构的盒体，盒体的内壁固定有多个加固片75。

在破土器5将土壤旋耕破碎后，提升机构7中的第二电机73驱动控制传动辊71转动，此时传动带72上的取土盒74即可将土壤进行抓取，然后在传动带72的配合下将土壤提升；

车架1位于提升机构7的后侧位置设有输送机构8，输送机构8用于承接提升机构7提升至上侧的土壤；

输送机构8包括多个输送辊81，输送辊81的外侧共同安装有输送带82，输送辊81的端部转动安装有第二吊板80，第二吊板80与车架1固定连接，输送辊81通过第三电机83驱动。

提升机构7中取土盒74所携带的土壤可在达到顶点后被平铺在输送机构8的输送带82上，第三电机83驱动输送辊81转动，进而控制输送带82运行输送。

车架1的后端安装有改良剂箱9，改良剂箱9内注入有改良剂，车架1的上侧且对输送机构8的位置处设有喷淋机构10，喷淋机构10将改良剂喷洒在输送机构8输送的土壤上；

改良剂为现有化学溶液，用于去除其中的污染物，例如重金属、苯系物等；例如现有中国专利号CN115090664A中提及的修复剂，其具体类型和成分本发明不再赘述。

喷淋机构10包括水泵101，水泵101的进水口通过抽水管与改良剂箱9连接，水泵101的出水口连接有管道102，管道102布设在车架1的上侧为位于输送机构8的两侧，管道102上设有多个支管，每个支管的出水口均安装有喷头103，改良剂通过水泵101抽出改良剂箱9，并从喷头103喷向输送带82及其输送的土壤。

土壤被输送带82输送时，喷淋机构10的水泵101将改良剂箱9内的改良剂抽出并通过管道102输送至支管，最后从支管的出水口处安装的喷头103喷洒在土壤表面，此时改良剂即可均匀地与土壤混合接触，并且逐渐渗入土壤内部，通过改良剂即可对土壤进行改良修复。

车架1的后端且位于输送机构8下方设有震荡箱11，震荡箱11的底部设有排放口，震荡箱11的内部设有震荡机构12和破碎机构13，震荡机构12和破碎机构13相互联动。

震荡箱11的顶部箱口位于输送带82的下落口处，输送带82上的土壤向震荡箱11的顶部箱口处输送；

震荡机构12包括设置在震荡箱11顶部箱口内侧的锥体网孔板121、辅助破碎器122，锥体网孔板121包括网孔板以及固定在网孔板上表面的多个锥体，网孔板的一端安装有转轴，转轴与震荡箱11转动安装，锥体网孔板121和转轴靠近震荡箱11内壁的位置处共同安装有第一齿轮1211；

辅助破碎器122包括两个轴杆1221，两个轴杆1221相互靠近的一端共同安装有多个长条刀片1222，两个轴杆1221相互远离的一端与震荡箱11的内壁转动安装，且轴杆1221上安装有第二齿轮1223，第二齿轮1223与第一齿轮1211相互啮合；

破碎机构13包括转动设置在震荡箱11底部排出口内侧的锥体辊131，锥体辊131的一端与第四电机130的驱动轴连接，锥体辊131包括辊体，辊体的辊面上安装有多个锥杆，锥体辊131的另一端延伸至震荡箱11的外侧且安装有扇形齿轮132，震荡箱11靠近扇形齿轮132一侧的外侧壁上滑动设有齿条133，齿条133与扇形齿轮132间歇式啮合；

转轴的端部延伸至震荡箱11的外侧且安装有主齿轮134，主齿轮134与齿条133啮合传动，震荡箱11靠近主齿轮134一端的外侧壁上还安装有L形支架，且L形支架与转轴的端部转动连接，转轴的端部与L形支架之间共同安装有扭簧135。

本实施例中，齿条133远离其齿牙的一侧开设有滑槽，通过齿条133通过滑槽滑动安装在滑轨板136上，滑轨板136固定在震荡箱11的外侧壁。

本实施例中，震荡箱11内设有两个震荡机构12，且两个震荡机构12上下错开设置，震荡箱11的外侧设有两个齿条133，两个齿条133分别间歇式与扇形齿轮132啮合。

如图7-8所示，本实施例中的两个齿条133在震荡箱11的外侧呈V字形分布，第四电机130驱动时控制着锥体辊131转动，此时锥体辊131端部安装的扇形齿轮132旋转且与两侧的齿条133分别间歇式啮合，即扇形齿轮132一次首先与一侧的齿条133啮合，在与该侧的齿条133分离后，再与另一侧的齿条133啮合，因此对两侧的齿条133的啮合传动方式为间歇式，例如，图7-10中的右侧的齿条133在扇形齿轮132的驱动下在震荡箱11外侧倾斜上下滑动，滑动时其上部与主齿轮134保持啮合传动，并且控制主齿轮134以及锥体网孔板121以及转轴旋转，锥体网孔板121此时可在震荡箱11的内部上下摆动，从而利用其网孔板上的锥体对下落至震荡箱11内的土壤进行初步破碎，破碎其中的块状和板结的部分土壤，使得改良剂可以快速且均匀的渗透至土壤颗粒内部，另外转轴在转动时，与其安装的第一齿轮1211与轴杆1221端部的第二齿轮1223啮合传动，使得第二齿轮1223可控制轴杆1221以及长条刀片1222转动，此时辅助破碎器122即可对落入到锥体网孔121与震荡箱11内侧边沿处的土壤进行辅助破碎，并且避免土壤在该区域处堵塞和残留。

本实施例中，如图8所示，两个震荡机构12不仅上下错开并且还相对设置，因此土壤会经过两个震荡机构12依次进行初步破碎，然后初步破碎后的土壤继续下落至震荡箱11的底部，此时利用转动的锥体辊131即可实现二次且充分的破碎，最终被彻底破碎后的土壤携带着改良剂一同散落在地面。

其中，转轴的端部通过设置的扭簧135，可在每次转动后均可被扭转复位，并且可将对应的齿条133复位，如此与扇形齿轮132反复进行间歇式啮合传动。

其中，齿条133的复位动力，来源于三个作用力，第一是其自身的重力，第二是锥体网孔板121对转轴和主齿轮134形成的扭转力，第三则是扭簧135在受力后形成的扭力，上述三个作用力使得齿条133可以在与扇形齿条132啮合传动后可以顺利的复位，并且也方便扇形齿条132转动一周后再次与其啮合。

Claims (9)

1.一种地表土壤修复装置，包括车架(1)，车架(1)的四周安装有多个移动轮(3)，车架(1)的前端安装有牵引连接架(2)，牵引连接架(2)用于与牵引设备连接，其特征在于，所述车架(1)的前端还安装有破土器(5)，破土器(5)通过摆臂架(4)与车架(1)的前端活动连接，摆臂架(4)与车架(1)之间设有摆动破土机构(6)，摆动破土机构(6)控制摆臂架(4)和破土器(5)上下摆动；

所述车架(1)位于破土器(5)的后侧位置设有提升机构(7)，提升机构(7)用于将土壤从下向上提升；

所述车架(1)位于提升机构(7)的后侧位置设有输送机构(8)，输送机构(8)用于承接提升机构(7)提升至上侧的土壤；

所述车架(1)的后端安装有改良剂箱(9)，改良剂箱(9)内注入有改良剂，车架(1)的上侧且对输送机构(8)的位置处设有喷淋机构(10)，喷淋机构(10)将改良剂喷洒在输送机构(8)输送的土壤上；

所述车架(1)的后端且位于输送机构(8)下方设有震荡箱(11)，震荡箱(11)的底部设有排放口，震荡箱(11)的内部设有震荡机构(12)和破碎机构(13)，震荡机构(12)和破碎机构(13)相互联动。

2.根据权利要求1所述的一种地表土壤修复装置，其特征在于，所述破土器(5)包括破土辊，破土辊的辊面上安装有多个破土刀片，破土辊以及破土刀片通过破土电机驱动旋转；

所述摆臂架(4)的一端均破土器(5)的破土辊转动连接，破土电机与摆臂架(4)固定，摆臂架(4)的另一端与车架(1)的前端转动安装；

所述摆动破土机构(6)包括固定在车架(1)前端的导轨(61)，导轨(61)上滑动设有滑座(62)，滑座(62)铰接有支撑臂(63)，支撑臂(63)远离滑座(62)的一端铰接在摆臂架(4)的侧面，所述滑座(62)还与丝杆(64)螺纹安装，丝杆(64)的一端与第一电机(65)的驱动轴连接，第一电机(65)固定在车架(1)的前端。

3.根据权利要求2所述的一种地表土壤修复装置，其特征在于，所述提升机构(7)包括多个传动辊(71)，传动辊(71)共同安装有传动带(72)，传动辊(71)的端部转动安装有第一吊板(70)，第一吊板(70)与车架(1)固定连接，传动辊(71)通过第二电机(73)驱动，所述传动带(72)的表面安装有多个取土盒(74)，传动带(72)倾斜设置在车架(1)的下侧且靠近破土器(5)的后侧位置，传动带(72)靠近破土器(5)一端的高度低于另一端的高度。

4.根据权利要求3所述的一种地表土壤修复装置，其特征在于，所述取土盒(74)包括固定在传动带(72)外表面的且截面呈L形结构的盒体，盒体的内壁固定有多个加固片(75)。

5.根据权利要求4所述的一种地表土壤修复装置，其特征在于，所述输送机构(8)包括多个输送辊(81)，输送辊(81)的外侧共同安装有输送带(82)，输送辊(81)的端部转动安装有第二吊板(80)，第二吊板(80)与车架(1)固定连接，输送辊(81)通过第三电机(83)驱动。

6.根据权利要求5所述的一种地表土壤修复装置，其特征在于，所述喷淋机构(10)包括水泵(101)，水泵(101)的进水口通过抽水管与改良剂箱(9)连接，水泵(101)的出水口连接有管道(102)，管道(102)布设在车架(1)的上侧为位于输送机构(8)的两侧，管道(102)上设有多个支管，每个支管的出水口均安装有喷头(103)，改良剂通过水泵(101)抽出改良剂箱(9)，并从喷头(103)喷向输送带(82)及其输送的土壤。

7.根据权利要求6所述的一种地表土壤修复装置，其特征在于，所述震荡箱(11)的顶部箱口位于输送带(82)的下落口处，输送带(82)上的土壤向震荡箱(11)的顶部箱口处输送；

所述震荡机构(12)包括设置在震荡箱(11)顶部箱口内侧的锥体网孔板(121)、辅助破碎器(122)，所述锥体网孔板(121)包括网孔板以及固定在网孔板上表面的多个锥体，网孔板的一端安装有转轴，转轴与震荡箱(11)转动安装，锥体网孔板(121)和转轴靠近震荡箱(11)内壁的位置处共同安装有第一齿轮(1211)；

所述辅助破碎器(122)包括两个轴杆(1221)，两个轴杆(1221)相互靠近的一端共同安装有多个长条刀片(1222)，两个轴杆(1221)相互远离的一端与震荡箱(11)的内壁转动安装，且轴杆(1221)上安装有第二齿轮(1223)，第二齿轮(1223)与第一齿轮(1211)相互啮合；

所述破碎机构(13)包括转动设置在震荡箱(11)底部排出口内侧的锥体辊(131)，锥体辊(131)的一端与第四电机(130)的驱动轴连接，锥体辊(131)包括辊体，辊体的辊面上安装有多个锥杆，锥体辊(131)的另一端延伸至震荡箱(11)的外侧且安装有扇形齿轮(132)，震荡箱(11)靠近扇形齿轮(132)一侧的外侧壁上滑动设有齿条(133)，齿条(133)与扇形齿轮(132)间歇式啮合；

所述转轴的端部延伸至震荡箱(11)的外侧且安装有主齿轮(134)，主齿轮(134)与齿条(133)啮合传动，震荡箱(11)靠近主齿轮(134)一端的外侧壁上还安装有L形支架，且L形支架与转轴的端部转动连接，转轴的端部与L形支架之间共同安装有扭簧(135)。

8.根据权利要求7所述的一种地表土壤修复装置，其特征在于，所述齿条(133)远离其齿牙的一侧开设有滑槽，通过齿条(133)通过滑槽滑动安装在滑轨板(136)上，滑轨板(136)固定在震荡箱(11)的外侧壁。

9.根据权利要求7所述的一种地表土壤修复装置，其特征在于，所述震荡箱(11)内设有两个震荡机构(12)，且两个震荡机构(12)上下错开设置，震荡箱(11)的外侧设有两个齿条(133)，两个齿条(133)分别间歇式与扇形齿轮(132)啮合。

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