一种基于土壤改良的翻耕装置

本发明属于土壤改良，具体是指一种基于土壤改良的翻耕装置。

背景技术：

1、对于农业耕地，由于长期的使用且不加以修复治理，土壤的肥力下降，并存在土壤污染与病虫害的问题，不利于作物的生长，因此需要定期进行土壤改良的工作，保证耕地的正常使用。土壤改良的方法包括耕作改良和化学改良等，在现有技术中，大多采用上述两种方法相结合的方式对土壤进行修复与改良，先通过翻耕机将深层土壤翻出，之后再由人工喷洒液体药剂或播撒固体药剂等，最后再将药剂与翻出的土壤混合均匀，操作复杂，费时费力；现有的翻耕装置中，无法做到既喷洒液体药剂同时又能播撒固体药剂，且播撒的药剂仅作用于土壤的表面，无法保证药剂与土壤的均匀混合，修复效率低下。

技术实现思路

1、为解决上述现有难题，本发明提供了一种基于土壤改良的翻耕装置，通过可调节铲土组件将土壤成块铲出，再由自走式碎土组件在无外加动力的情况下将铲出的土壤打碎，随后通过固液一体化土壤改良组件进行化学改良，既能在土壤上均匀喷洒液体药剂同时又能在土壤内部投入固体药剂，最后通过随动型土壤混合组件将土壤与药剂进行充分地融合并能进一步地打散土壤，将耕作改良与化学改良的方式相结合，提高土壤改良的效率。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：本发明提供的一种基于土壤改良的翻耕装置，包括连接撑架，连接撑架可将本装置与拖拉机等牵拉设备连接，所述连接撑架的前侧下部阵列设有支撑滑板，支撑滑板提供支撑，保证了本装置工作时的稳定性，所述连接撑架的后侧设有尾板，所述连接撑架的内侧依次设有可调节铲土组件、自走式碎土组件、固液一体化土壤改良组件和随动型土壤混合组件，所述可调节铲土组件和所述自走式碎土组件活动设于连接撑架靠近支撑滑板的一侧，所述随动型土壤混合组件设于尾板的下部；

3、本装置将耕作改良与化学改良的方式相结合，设置的可调节铲土组件将土壤成块铲出，再由自走式碎土组件将铲出的土壤打碎，随后通过固液一体化土壤改良组件进行化学改良，最后通过随动型土壤混合组件将土壤与药剂进行充分地融合并能进一步地打散土壤，土壤改良的效率高。

4、进一步地，所述固液一体化土壤改良组件包括固体药剂箱、液体药剂箱、埋药机构、药剂喷淋机构和间歇式送料机构，所述固体药剂箱和所述液体药剂箱设于连接撑架的内侧，所述液体药剂箱设于固体药剂箱靠近自走式碎土组件的一侧，所述埋药机构设于固体药剂箱的下部，所述药剂喷淋机构设于埋药机构上，所述药剂喷淋机构设于液体药剂箱的下方，所述间歇式送料机构设于固体药剂箱的内部，固体药剂箱内可盛放固体改良剂、生石灰或客土等有利于土壤修复的固体颗粒，液体药剂箱内可盛放液体改良剂或水等有利于土壤修复的液体，不做限制，在进行土壤改良工作时，也可根据土壤类型选择单独使用固体药剂箱或液体药剂箱；

5、进一步地，所述固体药剂箱的上部转动设有加料盖，所述固体药剂箱的内部设有料箱，所述料箱内阵列设有入料孔，所述入料孔贯穿固体药剂箱的下壁，所述固体药剂箱的下壁内部设有开关活动槽。

6、进一步地，所述埋药机构包括出料筒、滑坡铲板和导位块，所述出料筒阵列设于固体药剂箱的下部，所述出料筒与入料孔连通，所述滑坡铲板设于出料筒的下部，所述滑坡铲板呈流线型设置，所述出料筒贯穿滑坡铲板的最高处中心，所述滑坡铲板靠近所述随动型土壤混合组件的一端高于其另一端，所述导位块设于出料筒靠近所述自走式碎土组件的一侧，所述导位块设于滑坡铲板的上部，导位块朝向自走式碎土组件的一侧为棱柱结构，便于将土壤分散导位，避免土壤堆积于出料筒前侧；打碎的土壤被流线型的滑坡铲板铲离地面后落下，在此期间，出料筒内的药剂落于地面，随后被落下的土壤覆盖，使固体药剂直接作用于土壤内部，有利于土壤与药剂的混合。

7、进一步地，所述药剂喷淋机构包括主动电机、动力转杆、输液泵、第二动力齿轮、第一传动带、积液腔和转动腔，所述主动电机内嵌设于固体药剂箱的内部，所述动力转杆转动设于固体药剂箱的侧壁内，所述主动电机的输出端与动力转杆电连接，所述动力转杆上由上至下依次设有第三动力齿轮、第一动力齿轮和传动齿轮，所述第三动力齿轮设于开关活动槽内，所述第一动力齿轮转动设于固体药剂箱的下壁上，所述第二动力齿轮阵列转动设于固体药剂箱的下壁上，所述第二动力齿轮活动套接于出料筒上，所述第一传动带绕接于第一动力齿轮与第二动力齿轮之间，所述转动腔设于第二动力齿轮的下壁上，所述积液腔套接于出料筒上，所述积液腔设于导位块的上方，所述转动腔转动设于积液腔的上部，所述转动腔与积液腔连通，所述输液泵对称设于液体药剂箱的两端下部，输液泵与液体药剂箱的内部连通，所述输液泵的输出端设有输水管，所述输水管与积液腔连通，所述转动腔的外侧圆周阵列设有喷液头，当埋药机构将固体药剂作用于土壤内部时，输液泵启动，液体药剂箱中的液体药剂通过输水管注入积液腔和转动腔内，转动腔跟随第二动力齿轮转动，液体药剂在水压与转动离心力的双重作用下从喷液头喷出，旋转喷出的液体药剂直接均匀地作用在打碎后的土壤上，实现了均匀喷洒液体药剂与播撒固体药剂相结合的技术效果，提高土壤改良的效率。

8、进一步地，所述间歇式送料机构包括随动齿轮、搅动杆、随动条、开关板和第二传动带，所述随动齿轮阵列转动设于开关活动槽内，所述随动齿轮转动设于入料孔内，所述随动齿轮的中心与所述入料孔贯通相连，所述第二传动带绕接于所述随动齿轮与所述第三动力齿轮之间，所述随动齿轮的下部设有半齿轮，所述搅动杆对称设于随动齿轮的上部，所述搅动杆活动设于料箱内，搅动杆在料箱内转动，不断搅动着入料孔上方的固体药剂，避免药剂出现结块堵住入料孔，影响下料，所述随动条活动设于开关活动槽内，所述随动条滑动设于半齿轮的一侧，所述随动条朝向半齿轮的一侧上阵列设有开关齿条，所述开关齿条与半齿轮相啮合，所述随动条上阵列设有连接杆，所述连接杆垂直于随动条，所述连接杆设于半齿轮的一侧，所述开关板水平设于连接杆的下部，所述开关板滑动设于入料孔内，所述开关板在半齿轮的下部滑动，所述随动条的两端设有复位弹簧，所述复位弹簧连接随动条与固体药剂箱；

9、初始状态下，半齿轮的齿牙与开关齿条不接触，复位弹簧不受力，开关板堵住入料孔阻止固体药剂的下落，主动电机启动后，通过第二传动带的传动作用，随动齿轮随着第三动力齿轮转动，进而使半齿轮逐渐旋转至开关齿条的位置并与开关齿条相啮合，进而带动随动条滑动，一端的复位弹簧拉伸，另一端的复位弹簧压缩，最终使开关板打开入料孔，部分固体药剂落下，而当半齿轮的齿牙转离开关齿条时，在复位弹簧的弹性作用下，随动条复位，开关板滑回，重新堵住入料孔，阻止下料，如此往复，使固体药剂定量地间歇落入出料筒内，避免固体药剂在出料筒内堆积造成堵塞。

10、进一步地，所述可调节铲土组件包括移动架、延伸架、蜿蜒杆、翻土电机、固定杆、第一翻土铲和第二翻土铲，所述移动架对称滑动设于连接撑架的侧壁内，所述延伸架设于移动架靠近所述自走式碎土组件的一侧，所述延伸架在连接撑架的侧壁内滑动，所述蜿蜒杆转动连接于对称的所述移动架的内侧，所述固定杆设于连接撑架的内侧，所述蜿蜒杆设于固定杆的正上方，所述蜿蜒杆呈曲折状设置，所述翻土电机设于一侧的所述移动架上，所述翻土电机的输出端与蜿蜒杆电连接，蜿蜒杆的转动方向与装置的前进方向反向，所述第一翻土铲和所述第二翻土铲分别转动设于蜿蜒杆上，所述第一翻土铲与所述第二翻土铲间错设置，所述第一翻土铲和所述第二翻土铲上分别贯穿设有调节活动槽，所述固定杆在调节活动槽内活动，第一翻土铲和第二翻土铲通过调节活动槽分别围绕固定杆转动，当蜿蜒杆转动时，第一翻土铲和第二翻土铲在固定杆的限制下，其下端沿弧形轨迹运动，交替插入土地随后将下层土壤铲出，在此期间，第一翻土铲和第二翻土铲与固定杆之间的相对位置通过调节活动槽自适应调整，为后续土壤改良处理奠定了基础；

11、作为优选地，所述移动架和所述延伸架上分别阵列设有固定螺纹孔，所述移动架和所述延伸架分别通过螺钉与所述固定螺纹孔啮合固定于连接撑架上，通过调整移动架和延伸架与连接撑架的相对位置，可调整固定杆与蜿蜒杆之间的距离，进而可调整第一翻土铲和第二翻土铲的下端进行弧形运动的半径和范围，从而调整第一翻土铲和第二翻土铲的翻土深度与区域范围。

12、进一步地，所述自走式碎土组件包括转动撑杆、支撑轮和碎土刃，所述转动撑杆转动连接于对称的所述延伸架的内侧，所述支撑轮对称设于转动撑杆的两端，所述支撑轮的外侧壁上圆周阵列设有压定插板，所述碎土刃圆周阵列设于转动撑杆上，所述碎土刃沿所述转动撑杆的轴线阵列设置，所述碎土刃的两侧阵列设有切割刃，当本装置连接于牵拉设备上作业时，支撑轮优先起到支撑作用，随着牵拉设备的拉动，支撑轮充当轮子转动，在无外加动力的情况下，带动转动撑杆转动，进而使碎土刃和切割刃将翻出的土壤打碎，压定插板一方面将土块碾碎，另一方面可插入土壤提供较强阻力，避免支撑轮打滑，确保其转动的稳定性。

13、作为优选地，当所述第一翻土铲运动至最下端时，所述第一翻土铲的最下端与所述支撑轮的最下端处于同一平面；同理，当第二翻土铲运动至最下端时，第二翻土铲的最下端与支撑轮的最下端处于同一平面，保证了第一翻土铲和第二翻土铲翻出的土壤均可被自走式碎土组件打碎。

14、进一步地，所述随动型土壤混合组件包括过渡齿轮、混合齿轮、第四传动带和随动盘，所述混合齿轮阵列转动设于尾板的下部，所述过渡齿轮设于一侧的所述混合齿轮的下方，所述过渡齿轮与所述传动齿轮之间绕接有第三传动带，所述第四传动带绕接于混合齿轮之间，所述随动盘水平设于混合齿轮的下端，所述随动盘的下部圆周阵列设有混合弯板，混合弯板转动，将土壤与液体药剂和固体药剂充分混合并进一步打散，提高土壤改良的效率。

15、作为优选地，所述埋药机构的最下端与所述混合弯板的最下端处于同一平面，确保混合弯板可以作用于固体药剂。

16、作为优选地，所述第一传动带、第二传动带、第三传动带和第四传动带均为齿形传动带，采用齿形传动结构，规避了打滑、阻滞的风险，提高了传动效率与可靠性。

17、采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

18、1、本发明提供的一种基于土壤改良的翻耕装置，将耕作改良与化学改良的方式相结合，设置的可调节铲土组件将土壤成块铲出，再由自走式碎土组件将铲出的土壤打碎，随后通过固液一体化土壤改良组件进行化学改良，最后通过随动型土壤混合组件将土壤与药剂进行充分地融合并能进一步地打散土壤，土壤改良的效率高。

19、2、设置的埋药机构利用流线型结构将固体药剂直接作用于土壤内部，同时设置了药剂喷淋机构，使液体药剂在水压与转动离心力的双重作用下从喷液头喷出，旋转喷出的液体药剂直接均匀地作用在打碎后的土壤上，实现了均匀喷洒液体药剂与播撒固体药剂相结合的技术效果，提高土壤改良的效率。

20、3、设置了间歇式送料机构，通过半齿轮控制随动条的往复运动，进而控制开关板循环打开或关闭入料孔，使固体药剂定量地间歇落入出料筒内，避免固体药剂在出料筒内堆积造成堵塞。

21、4、设置的搅动杆在料箱内不断搅动着入料孔上方的固体药剂，避免药剂出现结块堵住入料孔影响下料。

22、5、设置了可调节铲土组件，当蜿蜒杆转动时，第一翻土铲和第二翻土铲在固定杆的限制下，其下端沿弧形轨迹运动，交替插入土地随后将下层土壤铲出，在此期间，第一翻土铲和第二翻土铲与固定杆之间的相对位置通过调节活动槽自适应调整，为后续土壤改良处理奠定了基础；并且，通过固定螺纹孔可调整移动架和延伸架与连接撑架的相对位置，进而调整固定杆与蜿蜒杆之间的距离，进而可调整第一翻土铲和第二翻土铲的下端进行弧形运动的半径和范围，从而调整第一翻土铲和第二翻土铲的翻土深度与区域范围。

23、6、设置的自走式碎土组件，支撑轮充当轮子转动，在无外加动力的情况下，带动转动撑杆转动，进而使碎土刃和切割刃将翻出的土壤打碎，压定插板的设置一方面将土块碾碎，另一方面可插入土壤提供较强阻力，避免支撑轮打滑，确保其转动的稳定性。

24、7、第一传动带、第二传动带、第三传动带和第四传动带均为齿形传动带，采用齿形传动结构，规避了打滑、阻滞的风险，提高了传动效率与可靠性。