CN116020856A - 一种农田土壤修复设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种农田土壤修复设备，包括底盘、设在底盘上的运输带模组、倾斜设在底盘上的土壤深层翻耕模组、设在底盘上并位于土壤深层翻耕模组较高一端和运输带模组之间的根系捕获装置、设在底盘上且位于运输带模组的末端处的收集仓以及设在底盘上且位于收集仓的后方的改良剂添加系统，土壤深层翻耕模组较高一端位于运输带模组的上方。本申请公开的农田土壤修复设备，可以在一次清理过程中同时进行植物根系清理、土壤深翻以及土壤改良，能够缩短农田土壤修复的时间，不耽误后续种植过程的正常进行。

Description

一种农田土壤修复设备

技术领域

本申请涉及农业机械技术领域，尤其是涉及一种农田土壤修复设备。

背景技术

目前，针对农田污染土壤的修复技术，越来越倾向于间作修复、深翻、改良等多技术组合的修复模式。但是通过工程经验发现，大多数组合模式中的深翻、改良等修复环节均集中在间作修复后，小麦种植前。

在这个时间阶段，往往需要完成包括修复植物清理、深翻以及土壤改良等多项工作，常规的农田深翻机械往往需要进行多次重复作业，同时穿插大量人工作业环节，诸如修复植物根系人工清理、改良剂人工添加等。对于大面积的农田修复，耗时耗力，极其容易耽误后续小麦种植的农时，影响组合修复模式的整体效果。

发明内容

本申请提供一种农田土壤修复设备，可以在一次清理过程中同时进行植物根系清理、土壤深翻以及土壤改良，能够缩短农田土壤修复的时间，不耽误后续种植过程的正常进行。

本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

本申请提供了一种农田土壤修复设备，包括：

底盘；

运输带模组，设在底盘上；

土壤深层翻耕模组，倾斜设在底盘上，土壤深层翻耕模组较高一端位于运输带模组的上方；

根系捕获装置，设在底盘上并位于土壤深层翻耕模组较高一端和运输带模组之间；

收集仓，设在底盘上且位于运输带模组的末端处；以及

改良剂添加系统，设在底盘上且位于收集仓的后方。

在本申请的一种可能的实现方式中，土壤深层翻耕模组包括：

驱动架，设在底盘上；

多根转轴，与驱动架转动连接；

履带，绕设在多根转轴上；以及

破土犁刀，均布在履带上。

在本申请的一种可能的实现方式中，根系捕获装置包括：

转动轴，与底盘转动连接；

链条，一端固定在转动轴上；以及

清理条，设在链条上。

在本申请的一种可能的实现方式中，履带的数量为多条，每条履带对应至少一组清理条。

在本申请的一种可能的实现方式中，收集仓底部设有连接管，连接管用于连通收集仓与打包袋。

在本申请的一种可能的实现方式中，运输带模组的运输带上均布有筛分孔。

在本申请的一种可能的实现方式中，改良剂添加系统包括：

药剂仓，设在底盘上；

可调节格栅板，设在药剂仓的底面上；

给药运输带，设在底盘上并位于药剂仓的下方；以及

旋耕装置，设在底盘上并位于给药运输带的后方。

在本申请的一种可能的实现方式中，还包括设在底盘上的水箱和与水箱连接的喷淋装置；

喷淋装置位于旋耕装置的后方。

整体而言，本申请提供的农田土壤修复设备能够同时进行深层翻耕、根系去除和改良三个步骤，深层翻耕过程中，能够将深层的土壤翻上来并对翻出的土壤进行破碎，该过程既可以使土壤变得松软，还能够将埋藏在土壤中的根系脱离接触。与土壤脱离接触的根系被根系捕获装置送入到收集仓暂存，剩余的土壤重新落回到田地中，此时田地中的土壤松软，改良剂添加系统可以轻易的将添加剂（肥料、改良剂和药剂等）加入到经过破碎和根系筛选的土壤中并将其进行混合。

在大面积的农田修复作业中，本申请提供的农田土壤修复设备可以实现机械自动化的快速作业，节省了土壤修复时间，不会耽误后续农作物的种植时间。

附图说明

图1是本申请提供的一种农田土壤修复设备的俯视图。

图2是本申请提供的一种土壤深层翻耕模组的结构示意图。

图3是本申请提供的另一种土壤深层翻耕模组的结构示意图。

图4是本申请提供的一种根系捕获装置的结构示意图。

图5是本申请提供的一种收集仓的结构示意图。

图6是本申请提供的一种改良剂添加系统的结构示意图。

图中，11、底盘，12、运输带模组，13、土壤深层翻耕模组，14、根系捕获装置，15、收集仓，2、改良剂添加系统，21、药剂仓，22、可调节格栅板，23、给药运输带，24、旋耕装置，25、水箱，26、喷淋装置，121、筛分孔，131、驱动架，132、转轴，133、履带，134、破土犁刀，141、转动轴，142、链条，143、清理条，151、连接管。

具体实施方式

以下结合附图，对本申请中的技术方案作进一步详细说明。

请参阅图1，为本申请公开的一种农田土壤修复设备，主要由底盘11、运输带模组12、土壤深层翻耕模组13、根系捕获装置14、收集仓15和改良剂添加系统2等组成，运输带模组12、土壤深层翻耕模组13、根系捕获装置14、收集仓15和改良剂添加系统2等均安装在底盘11上。

运输带模组12设在底盘11上，作用是将捕获的植物根系送入到收集仓15内。土壤深层翻耕模组13安装在底盘11上的最前端处，作用是对田地中的土壤进行破碎，并将其运送到根系捕获装置14处。

进一步地说，土壤深层翻耕模组13倾斜设在底盘11上，土壤深层翻耕模组12较高一端位于运输带模组12的上方，较低的一端位于底盘11的前方并且能够上下移动或者摆动。

请参阅图2，根系捕获装置14设置在底盘11上并位于土壤深层翻耕模组12较高一端和运输带模组12之间，工作过程中，根系捕获装置14工作，将从土壤深层翻耕模组12较高一端落下的土壤中的植物根系捕获并送到运输带模组12。

运输带模组12上的植物根系会随着运输带模组12的移动掉落到收集仓15内，安装在底盘11上并位于运输带模组12的末端处。

改良剂添加系统2安装在底盘11上且位于收集仓15的后方，作用是将添加剂（肥料、改良剂和药剂等）加入到经过破碎和根系筛选的土壤中并将其进行混合，用以实现对田地中土壤的改良。

此处以种植小麦和玉米等（以下统称农作物）的田地进行举例，农作物收割完成后，根系还留在田地中的土壤内，这些根系会影响下一季农作物的生长，具体表现在会阻碍种子的发芽和破土，同时还存在诱发病虫害等问题。本申请提供的农田土壤修复设备，在农作物收割完成后对田地中的土壤进行修复，主要包括深层翻耕、残留根系收集和使用添加剂进行改良三个部分，深层翻耕过程中，能够将深层的土壤翻上来并对翻出的土壤进行破碎，该过程既可以使土壤变得松软，还能够将埋藏在土壤中的根系脱离接触。

与土壤脱离接触的根系被根系捕获装置14送入到收集仓15暂存，剩余的土壤重新落回到田地中，此时田地中的土壤松软，改良剂添加系统2可以轻易的将添加剂（肥料、改良剂和药剂等）加入到经过破碎和根系筛选的土壤中并将其进行混合。

相比于目前需要进行多次重复作业，同时穿插大量人工作业环节（诸如修复植物根系人工清理、改良剂人工添加等），对于大面积的农田修复，存在耗时耗力的问题，并且还存在耽误后续农作物种植农时的情况。本申请提供的农田土壤修复设备能够同时进行深层翻耕、根系去除和改良三个步骤，可以实现高效的机械化作业。

请参阅图2和图3，土壤深层翻耕模组13由驱动架131、转轴132、履带133和破土犁刀134等组成，驱动架131安装在底盘11上，其上安装有多根转轴132，转轴132与驱动架131转动连接，能够在外力的驱动下转动。

履带133绕设在多根转轴132上，能够随着转轴132的转动而转动，履带133上安装有破土犁刀134，破土犁刀134的作用是向与之接触的土壤施加破坏力，将土壤打碎。打碎后的土壤与履带133接触后随着履带133移动，从履带133的较低一端处移动到较高一端处。

破土犁刀134在履带133上的排列方式有间隔排列和交错排列两种方式。

驱动架131的工作方式有两种，第一种是升降式（图2所示），第二种是摆动式（图3所示），这种方式均需要使用液压缸作为动力源，液压缸的两端分别连接在驱动架131的固定部分和活动部分（升降部分或者摆动部分）上。

打碎后的土壤中掺杂一定量的植物根系，再从履带133的较高一端掉落时，掺杂在土壤中的植物根系会被根系捕获装置14捕获，根系捕获装置14由转动轴141、链条142和清理条143等组成，转动轴141与底盘11转动连接，链条142的一端固定在转动轴141上，另一端与清理条143连接。如图4所示。

转动轴141转动过程中，会带动链条142和清理条143转动。动链条142和清理条143在转动过程中与土块接触，会将土块击碎，与植物根系接触后，会将植物根系捕获。附着在链条142和清理条143上的植物根系在离心力的作用下会与链条142和清理条143脱离接触并落在运输带模组12上。

在一些可能的实现方式中，清理条143上还设有梳齿144，梳齿144的作用是增加成功捕获的概率，堆积在梳齿144处的植物根系达到一定量后，会与梳齿144脱离接触并落在运输带模组12上。

需要说明的是，破土犁刀134转动过程中，会破坏土壤中的部分植物根系，这就导致链条142和清理条143在转动过程中，部分过于细碎的植物根系无法被捕捉到，这些细碎的植物根系会从新落回到田间的土壤中。

在一些可能的实现方式中，运输带模组12的运输带上均布有筛分孔121，筛分孔121的作用是将落在运输带上的土壤颗粒重新落回到田地中。应理解，根系捕获装置14在工作过程中，会将一部分土壤颗粒带到运输带模组12的运输带上，同时捕获的植物根系上也会附着一部分土壤颗粒。

这些土壤颗粒不需要进入到收集仓15内，因此在运输带模组12的运输带上增加了筛分孔121，进一步地，还可以在运输带模组12上加装一个振动电机，振动电机的作用是使运输带模组12的运输带在转动的过程中同时进行震动，以使运输带上的土壤颗粒能够尽可能的掉落。

在一些可能的实现方式中，履带133的数量为多条，并且每条履带133对应至少一组清理条143。将履带133的数量增加后，意味着每条履带133的宽度会下降，具体的优势在于：

单条履带133的制造难度更低，并且在发生损坏时只需要更换的损坏的履带133甚至可以直接将损坏的履带133拆除，不会影响土壤修复工作的正常进行；

请参阅图1，相邻的履带133间可以设置缝隙，能够降低单条履带133的负荷，缝隙处的土壤在两侧破土犁刀134的推动下，也能够完成深耕。

请参阅图5，对于收集仓15，可以在堆积到一定量的植物根系后进行统一清理，或者在收集仓15底部加装一根连接管151，连接管151用于连通收集仓15与打包袋。此时收集仓15仅承担漏斗的作用。

收集到的植物根系落入到打包袋中进行存储，装满一个打包袋后立即进行更换，不会影响正常土壤修复过程的进行，换下来的打包袋装车送走，运输至指定地点进行集中处理，例如填埋或者燃烧发电，当然，也可以在清洗后充当饲料使用。

请参阅图6，改良剂添加系统2由药剂仓21、可调节格栅板22、给药运输带23、旋耕装置24、水箱25和喷淋装置26等组成，药剂仓21安装在底盘11上并位于收集仓15的后方，药剂仓21的底面上安装有可调节格栅板22，可调节格栅板22与药剂仓21的底面铰接或者滑动连接，可调节格栅板22的作用是调整添加剂的流量。

可调节格栅板22使用电缸或者液压缸驱动。

给药运输带23安装在底盘11上并位于药剂仓21的下方，作用是将落在给药运输带23上的添加剂运输到旋耕装置24处，旋耕装置24安装在底盘11上并位于给药运输带23的后方，作用是将落在土壤上的添加剂混入到土壤中。

改良剂添加系统2工作过程中，给药运输带23首先将添加剂撒到经过破土犁刀134的处理的土壤上，接着旋耕装置24搅动添加剂和土壤，使二者进行混合。

进一步地，还增加了安装在底盘11上的水箱25和与水箱25连接的喷淋装置26，喷淋装置26位于旋耕装置24的后方，作用是向经过旋耕装置24处理的土壤（带有添加剂）上喷水，喷水的作用有两个，第一个是抑尘，第二个是将添加剂湿润，使添加剂能够融化在土壤中。

应理解，本申请公开的农田土壤修复设备，可以作为一个模块安装在现有的农业机械上，或者使用牵引的方式进行拉动。

还应理解，运输带模组12、土壤深层翻耕模组13、根系捕获装置14、收集仓15和改良剂添加系统2等可以使用单独的电机驱动，升降和摆动的动力可以由液压缸提供，电机和液压站的控制均可以使用可编程逻辑控制器（例如PLC）来实现，当然液压缸也可以替换为电缸，这种方式中不再需要使用液压站。

多个单独的电机也可以替换为使用皮带转动的方式将其连接在同一个动力源（内燃机或者牵引机械分出的传动轴）上。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种农田土壤修复设备，其特征在于，包括：

底盘（11）；

运输带模组（12），设在底盘（11）上；

土壤深层翻耕模组（13），倾斜设在底盘（11）上，土壤深层翻耕模组（12）较高一端位于运输带模组（12）的上方；

根系捕获装置（14），设在底盘（11）上并位于土壤深层翻耕模组（12）较高一端和运输带模组（12）之间；

收集仓（15），设在底盘（11）上且位于运输带模组（12）的末端处；以及

改良剂添加系统（2），设在底盘（11）上且位于收集仓（15）的后方。

2.根据权利要求1所述的农田土壤修复设备，其特征在于，土壤深层翻耕模组（13）包括：

驱动架（131），设在底盘（11）上；

多根转轴（132），与驱动架（131）转动连接；

履带（133），绕设在多根转轴（132）上；以及

破土犁刀（134），均布在履带（133）上。

3.根据权利要求2所述的农田土壤修复设备，其特征在于，根系捕获装置（14）包括：

转动轴（141），与底盘（11）转动连接；

链条（142），一端固定在转动轴（141）上；以及

清理条（143），设在链条（142）上。

4.根据权利要求3所述的农田土壤修复设备，其特征在于，履带（133）的数量为多条，每条履带（133）对应至少一组清理条（143）。

5.根据权利要求1所述的农田土壤修复设备，其特征在于，收集仓（15）底部设有连接管（151），连接管（151）用于连通收集仓（15）与打包袋。

6.根据权利要求1所述的农田土壤修复设备，其特征在于，运输带模组（12）的运输带上均布有筛分孔（121）。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的农田土壤修复设备，其特征在于，改良剂添加系统（2）包括：

药剂仓（21），设在底盘（11）上；

可调节格栅板（22），设在药剂仓（21）的底面上；

给药运输带（23），设在底盘（11）上并位于药剂仓（21）的下方；以及

旋耕装置（24），设在底盘（11）上并位于给药运输带（23）的后方。

8.根据权利要求7所述的农田土壤修复设备，其特征在于，还包括设在底盘（11）上的水箱（25）和与水箱（25）连接的喷淋装置（26）；

喷淋装置（26）位于旋耕装置（24）的后方。

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