一种基于地质检测用土壤筛分装置的制作方法

本发明涉及土壤修复技术领域，尤其涉及一种基于地质检测用土壤筛分装置。

背景技术：

根据2014年发布的《全国土壤污染状况调查公报》，中国土壤环境状况总体不容乐观，全国土壤污染超标率达16.1％，在工矿业废弃地土壤环境问题突出的同时，耕地土壤环境质量更加堪忧。面对土壤污染的严峻局面，国家立法速度明显加快。环保部除了在新《环境保护法》中增加了土壤修复的内容外，日前又公布了新的《土壤环境质量标准(征求意见稿)》，《土壤污染防治行动计划》(简称“土十条”)的制定实施也被提上日程。土壤大范围污染超标加上国家立法的推动，业内预计将催生万亿级土壤修复市场。然而多位专家却表示，受制于技术、资金、商业模式等多重壁垒，土壤修复产业想在短时间内做大并不现实。

对于土壤修复技术中涉及到的土壤粉碎之后的筛分技术，往往简单的采用多层不同筛分孔径的筛分装置或机构实现，筛分效果较差，容易堵塞，弊端明显。

如何解决上述技术问题为本发明面临的课题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于地质检测用土壤筛分装置。

本发明是通过如下措施实现的：一种基于地质检测用土壤筛分装置，包括由供热管道依次串联连接的空气能热泵和除湿机，其中，所述空气能热泵出气口通过热通管道连接土壤研磨机构，构成空气能热输送通道；所述土壤研磨机构顶部通过回热管道与所述除湿机进气口连接，构成空气能热回收通道。

所述土壤研磨机构包括顶部内圆周向均匀设有齿槽的土壤研磨筒体，设置在所述土壤研磨筒体上段一侧的投料口，置于所述土壤研磨筒体下段外侧的排料管，以及分别设置在所述土壤研磨筒体顶面的支架、设置在所述土壤研磨筒体底面的支撑架，在所述土壤研磨筒体内部自上而下依次设置齿轮驱动组件，设置在所述齿轮驱动组件的中心驱动齿轮转轴上的土壤研磨组件,以及位于所述土壤研磨组件下方，且驱动轴与所述中心驱动齿轮转轴同轴设置的土壤筛分器。

所述齿轮驱动组件包括设置在所述支架上的驱动电机，转轴与所述驱动电机的输出轴相连接的所述中心驱动齿轮，套接在所述中心驱动齿轮转轴上的旋转元件，沿与所述土壤研磨筒体同心的圆周上等间距设置至少三个周向移动齿轮，三个所述周向移动齿轮的转轴插接在所述旋转元件上，每一个所述周向移动齿轮分别与所述土壤研磨筒体顶部内圆周向的齿槽、所述中心驱动齿轮相啮合。

所述土壤研磨组件包括位于所述中心驱动齿轮转轴底端研磨均分盘上方，且与所述中心驱动齿轮转轴相套接的旋转件，与所述旋转件一端导向套滑动配合的限位件，与所述限位件铰接的斜向连杆，一端分别铰接在所述斜向连杆，另一端与所述旋转件另一端竖向支撑杆顶部铰接的摆动件，所述摆动件中部的中空球形连接套与所述中心驱动齿轮转轴上的球体相互配合；

所述土壤研磨组件还包括分别设置在所述旋转件两侧的研磨元件；

所述限位件由与所述旋转件一端导向套滑动配合的竖向杆，连接在所述竖向杆底部的限位块构成。

所述旋转件由横向旋转杆，设置在所述旋转杆两端的圆柱形连接套，连接在所述横向旋转杆一端的所述导向套，连接在所述横向旋转杆另一端的竖向支撑杆组成。

所述研磨元件包括一端的连接杆与所述旋转件的横向旋转杆两端的圆柱形连接套相互套接的曲柄摆动件，插接在所述曲柄摆动件另一端插杆上的研磨体，所述研磨体的凸弧形曲面与所述研磨均分盘顶面相切，所述研磨均分盘上均匀设置若干个导流孔。

所述土壤筛分器包括驱动轴与所述中心驱动齿轮转轴同轴设置的旋转导向件，套接在所述旋转导向件的每一个分支摆臂自由端部连接柱上的旋转轮，内圆侧面与所述旋转轮相靠接的摩擦导向环，分别与所述摩擦导向环相互靠接的外摩擦固定环、内摩擦导向组件，以及分别设置在所述内摩擦导向组件传动轴上的均分盘和倾斜导料板，所述外摩擦固定环与所述均分盘之间设有中空连接筒；所述均分盘上均匀布置若干个导流孔；

所述外摩擦固定环固定在所述土壤研磨筒体内壁上；

所述内摩擦导向组件由与所述摩擦导向环相靠接的中心内摩擦导向轮，设置在所述中心内摩擦导向轮中心处的传动轴组成；

所述倾斜导料板的底端低于所述排料管的进料口；

所述旋转导向件由与所述中心驱动齿轮转轴同轴的驱动轴，等间距周向布置在所述驱动轴上的所述分支摆臂，设置在每一个所述分支摆臂自由端部的连接柱上的所述旋转轮，以及设置在所述连接柱上的播杆组成。

在所述供热管道，回热管道，以及热通管道上分别设有单向阀，使得热空气流方向单一，更好地利用空气能热泵提供的热量导向所述土壤研磨机构中。

所述回热管道上设有抽风机，抽风机将土壤研磨机构中的含有水分的热空气通过回热管道回收到除湿机中进行除湿，经过除湿过的空气通过供热管道通向空气能热泵中进行空气加热，加热后的空气再次进入土壤研磨机构中，实现对预研磨土壤和已经研磨碎的土壤进行烘干效果。

所述土壤研磨筒体上段一侧设置投料口，土壤研磨筒体下段外侧设置排料管，投料口和排料管内部设置电动活门，电动活门的电控线路与控制器相连接构成控制回路，控制器是常用的湿度控制开关，由湿度传感器驱动的开关电路以及继电器组成；继电器对驱动电机，抽风机，供热管道，回热管道，热通管道上的单向阀，除湿机和空气能热泵进行开关控制，控制器的湿度传感器安装在需要控制的土壤研磨机构中；由于控制器的湿度传感器安装在需要控制的车间内，而湿度控制开关以及继电器控制电路属于本领域的工程技术人员熟知的，故不再赘述。

所述电动活门由伺服电机带动的齿轮减速机构相连的转轴，以及安装在转轴上的挡板构成。

本发明的有益效果：本发明只需要将需要地质检测用的块状土壤从投料口进入土壤研磨筒体内，驱动电机启动带动齿轮驱动组件的中心驱动齿轮转动，由于旋转元件套接在中心驱动齿轮转轴上，周向移动齿轮插接在旋转元件上，且每一个周向移动齿轮分别与土壤研磨筒体顶部内圆周向的齿槽、中心驱动齿轮相啮合；因此，当中心驱动齿轮转动带动周向移动齿轮沿土壤破碎筒顶部内侧面圆周上的齿槽做圆周运动，同时，土壤研磨组件的旋转件、研磨元件同步绕中心驱动齿轮转轴做周向旋转运动，此时，研磨体的凸弧形曲面与研磨均分盘顶面相切对土壤进行研磨，经过初步研磨破碎的土壤进行烘干，经过研磨的土壤颗粒经过研磨均分盘上均匀布置的通孔下落到土壤筛分器进行筛分，具体筛分过程为：经过研磨的土壤颗粒通过土壤筛分器的均分盘均匀混合下落到倾斜导料板上，由于土壤筛分器的旋转导向件的驱动轴与中心驱动齿轮转轴同轴，中心驱动齿轮转动的同时带动，由于摩擦导向环的内圆侧面与旋转轮相靠接，摩擦导向环的外圆侧面与外摩擦固定环内圆侧面相靠接，旋转导向件转动的同时带动摩擦导向环因摩擦力驱动内摩擦导向组件的内摩擦导向轮转动，旋转导向件的分支摆臂自由端部的连接柱上的播杆将均分盘上的物料拨开，通过导流孔落入倾斜导料板上，进一步地对初步研磨破碎的土壤进行筛分，使其达到较小较细的土壤颗粒，可有效地增加土壤筛分程度，保证后续的土壤修复过程，大热空气流与研磨的土壤颗粒接触面积增大，实现土壤破颗粒的充分烘干，湿度传感器检测到土壤研磨机构中的土壤颗粒湿度达到标准设定湿度值时，继电器控制湿度传感器驱动的开关电路打开排料管处的电动活门，烘干好的土壤颗粒自由流向排料管内；根据需要地质检测用土壤的量；旋转式代替传统的振动式筛选，筛选效率高，避免堵塞，同时使得筛选更彻底，效果更好，先经过土壤研磨机构对土壤块进行研磨，再进行筛分，优化筛选效果。

附图说明

图1为本发明实施例的整体示意图。

图2为本发明实施例中土壤研磨机构部分示意图。

图3为本发明实施例中土壤研磨机构部分示意图。

图4为本发明实施例中土壤研磨机构部分示意图。

图5为本发明实施例中土壤研磨机构部分示意图。

图6为本发明实施例中土壤筛分器结构示意图。

图7为本发明实施例中旋转件的结构示意图。

图8为本发明实施例中研磨元件的结构示意图。

其中，附图标记为：1、供热管道；2、空气能热泵；3、除湿机；4、热通管道；5、土壤研磨机构；50、土壤研磨筒体；51、投料口；52、排料管；53、支架；54、支撑架；6、回热管道；7、抽风机；8、齿轮驱动组件；80、驱动电机；81、中心驱动齿轮；82、旋转元件；83、周向移动齿轮；9、土壤研磨组件；90、旋转件；91、限位件；92、斜向连杆；93、摆动件；94、研磨元件；10、土壤筛分器；100、旋转导向件；1000、旋转轮；1001、摩擦导向环；1011、外摩擦固定环；1012、内摩擦导向组件；10120、均分盘；10121、倾斜导料板。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

参见图1至图8本发明是：一种基于地质检测用土壤筛分装置，包括由供热管道1依次串联连接的空气能热泵2和除湿机3，其中，空气能热泵2出气口通过热通管道4连接土壤研磨机构5，构成空气能热输送通道；土壤研磨机构5顶部通过回热管道6与除湿机3进气口连接，构成空气能热回收通道。

土壤研磨机构5包括顶部内圆周向均匀设有齿槽的土壤研磨筒体50，设置在土壤研磨筒体50上段一侧的投料口51，置于土壤研磨筒体50下段外侧的排料管52，以及分别设置在土壤研磨筒体50顶面的支架53、设置在土壤研磨筒体50底面的支撑架54，在土壤研磨筒体50内部自上而下依次设置齿轮驱动组件8，设置在齿轮驱动组件8的中心驱动齿轮81转轴上的土壤研磨组件9,以及位于土壤研磨组件9下方，且驱动轴与中心驱动齿轮81转轴同轴设置的土壤筛分器10。

齿轮驱动组件8包括设置在支架53上的驱动电机80，转轴与驱动电机80的输出轴相连接的中心驱动齿轮81，套接在中心驱动齿轮81转轴上的旋转元件82，沿与土壤研磨筒体50同心的圆周上等间距设置至少三个周向移动齿轮83，三个周向移动齿轮83的转轴插接在旋转元件82上，每一个周向移动齿轮83分别与土壤研磨筒体50顶部内圆周向的齿槽、中心驱动齿轮81相啮合。

土壤研磨组件9包括位于中心驱动齿轮81转轴底端研磨均分盘上方，且与中心驱动齿轮81转轴相套接的旋转件90，与旋转件90一端导向套滑动配合的限位件91，与限位件91铰接的斜向连杆92，一端分别铰接在斜向连杆92，另一端与旋转件90另一端竖向支撑杆顶部铰接的摆动件93，摆动件93中部的中空球形连接套与中心驱动齿轮81转轴上的球体相互配合；

土壤研磨组件9还包括分别设置在旋转件90两侧的研磨元件94；

限位件91由与旋转件90一端导向套滑动配合的竖向杆，连接在竖向杆底部的限位块构成。

旋转件90由横向旋转杆，设置在旋转杆两端的圆柱形连接套，连接在横向旋转杆一端的导向套，连接在横向旋转杆另一端的竖向支撑杆组成。

研磨元件94包括一端的连接杆与旋转件90的横向旋转杆两端的圆柱形连接套相互套接的曲柄摆动件，插接在曲柄摆动件另一端插杆上的研磨体，研磨体的凸弧形曲面与研磨均分盘顶面相切，研磨均分盘上均匀设置若干个导流孔。

土壤筛分器10包括驱动轴与中心驱动齿轮81转轴同轴设置的旋转导向件100，套接在旋转导向件100的每一个分支摆臂自由端部连接柱上的旋转轮1000，内圆侧面与旋转轮1000相靠接的摩擦导向环1001，分别与摩擦导向环1001相互靠接的外摩擦固定环1011、内摩擦导向组件1012，以及分别设置在内摩擦导向组件1012传动轴上的均分盘10120和倾斜导料板10121，外摩擦固定环1011与均分盘10120之间设有中空连接筒；均分盘10120上均匀布置若干个导流孔；

外摩擦固定环1011固定在土壤研磨筒体50内壁上；

内摩擦导向组件1012由与摩擦导向环1001相靠接的中心内摩擦导向轮1020，设置在中心内摩擦导向轮1020中心处的传动轴组成；

倾斜导料板10121的底端低于排料管52的进料口；

旋转导向件100由与中心驱动齿轮81转轴同轴的驱动轴，等间距周向布置在驱动轴上的分支摆臂，设置在每一个分支摆臂自由端部的连接柱上的旋转轮1000，以及设置在连接柱上的播杆组成。

供热管道1，回热管道6，以及热通管道4上分别设有单向阀。

回热管道6上设有抽风机7。

本发明在实际使用时：将需要地质检测用的块状土壤从投料口51进入土壤研磨筒体50内，驱动电机80启动带动齿轮驱动组件8的中心驱动齿轮81转动，由于旋转元件82套接在中心驱动齿轮81转轴上，周向移动齿轮83插接在旋转元件82上，且每一个周向移动齿轮83分别与土壤研磨筒体50顶部内圆周向的齿槽、中心驱动齿轮81相啮合；因此，当中心驱动齿轮81转动带动周向移动齿轮83沿土壤破碎筒50顶部内侧面圆周上的齿槽做圆周运动，同时，土壤研磨组件9的旋转件90、研磨元件94同步绕中心驱动齿轮81转轴做周向旋转运动，此时，研磨体的凸弧形曲面与研磨均分盘顶面相切对土壤进行研磨，经过初步研磨破碎的土壤进行烘干，经过研磨的土壤颗粒经过研磨均分盘上均匀布置的通孔下落到土壤筛分器10进行筛分，具体筛分过程为：经过研磨的土壤颗粒通过土壤筛分器10的均分盘10120均匀混合下落到倾斜导料板10121上，由于土壤筛分器10的旋转导向件100的驱动轴与中心驱动齿轮81转轴同轴，中心驱动齿轮81转动的同时带动，由于摩擦导向环1001的内圆侧面与旋转轮1000相靠接，摩擦导向环1001的外圆侧面与外摩擦固定环1011内圆侧面相靠接，旋转导向件100转动的同时带动摩擦导向环1001因摩擦力驱动内摩擦导向组件1012的内摩擦导向轮1020转动，旋转导向件100的分支摆臂自由端部的连接柱上的播杆将均分盘10120上的物料拨开，通过导流孔落入倾斜导料板10121上，湿度传感器检测到土壤研磨机构中的土壤颗粒湿度达到标准设定湿度值时，继电器控制湿度传感器驱动的开关电路打开排料管52处的电动活门，烘干好的土壤颗粒自由流向排料管52内；根据需要地质检测用土壤的量。

本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。