本发明属于土壤改良技术领域，具体涉及一种多功能土壤粉碎设备。
背景技术：
近年来，伴随着经济社会的快速发展，由于不合理的开垦，我国的耕地土壤退化速度加快，沙化、酸化、贫瘠化、稀缺化日趋严重，土壤不断遭到各种污染的伤害，土壤污染主要是指土壤中收容的有机废弃物或含毒废弃物过多，影响或超过了土壤的自净能力，从而在卫生学上和流行病学上产生了有害的影响，污染物可以通过多种途径进入土壤，引起土壤正常功能的变化，从而影响植物的正常生长和发育，为治理土壤污染退化现象，提高土壤质量已成为重中之重。
现有的土壤结构改良通常利用土壤松土装置来翻松土壤、筑埂囤水的方法来解决土壤侵蚀及地表水的利用问题，但是现有的土壤松土装置结构复杂，松土效率较低，并且需要同时使用、播种机、喷淋机、施肥机等多台设备反复操作才能完成工作，不仅劳动强度大，工作效率低，还额外增加了工序，费时费力，并且由于改良剂含有的化学成分很多，对蔬菜瓜果的生长不利，并且现有技术中的土壤改良装置结构虽然改良土壤使土壤蓬松化，但是无法实现对土壤进行检测，适应性的进行适当的整地，因此会造成土壤蓬松化程度过高，造成水土的保水能力下降和养分的流失。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种多功能土壤粉碎设备，该装置操作简单，劳动强度小，装置间合理配合，不仅可将土壤进行粉碎还能有效的去除土壤中的有害物质，改变土壤的性能，提高植被存活率。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：多功能土壤粉碎设备，包括机架，机架前端通过牵引板连接有驱动设备，机架尾端设有主动轮，机架底面设有沿机架长度方向并排设置且可滚动的松土装置，松土装置前方设有开垦机构，开垦机构通过竖杆连接于机架底面，开垦机构包括通过电机驱动的转轴，转轴上均布有交错设置的用于掘土的掘土片和用于破土的破土刀刃，驱动设备带动本设备前进的过程中，位于松土装置前的方开垦机构运作，转轴带动掘土片和破土刀刃旋转，破土刀刃略长于掘土片，随着转轴旋转，破土刀刃插入土壤中，将深处的土块翻出并初步破碎，翻出的土块再由掘土片向后抛出，被抛出的碎土再由松土装置进行粉碎，该装置各个部件间相互配合，能将掘出的土壤进行粉碎，优化土壤结构，更利于播种。
优选的，驱动设备下部设有滚筒，滚筒上均布有滚齿，通过驱动主动轮转动带动滚筒碾压土层，滚筒上的滚齿刺入土层，先一步将泥土松动，优选滚齿倾斜设置，有利于将土层松动的更均匀彻底。
优选的，主动轮与松土装置之间设有安置于机架上的湿度检测器，湿度检测器包括机体和设于机体上部的把手，机体下部设有钻头，机体内部设有驱动钻头的电机，机体外部两侧设有通过连接杆固定连接的传感器探头，机体内部的电机通过转轴实现对钻头的转动，钻头进入土地内，实现对土壤进行适应性的蓬松处理，并且带动传感器探头进入土壤内，从而可实时检测土壤的湿度。
优选的，湿度检测器穿透机架与机架活动连接，机体外部侧壁上设有限位块，机架上设有与限位块相配合的限位孔，湿度检测器的初始状态下，底部的钻头位置应高于滚筒与主动轮，避免行驶过程中钻头过低导致钻头与地面不断摩擦，给钻头带来是伤害，从而增加湿度检测器的使用寿命，需要使用湿度检测器时，可人为的转动把手，使机体外壁上的限位块对准机架上的限位孔，从而湿度检测器下降，使钻头接触土壤，钻头进入土地内，实现对土壤进行适应性的蓬松处理，并且带动传感器探头进入土壤内，完成土壤湿度检测工作，不使用时可转动把手，使机体外壁上的限位块对准机架上的限位孔，提升湿度检测器至初始位置，原理简单，操作方便。
优选的，松土装置通过支撑杆活动穿出机架与一锁紧螺栓相连，松土装置工作时，调动锁紧螺栓，支撑杆下降带动松土装置下降，使松土装置低于滚筒与主动轮，进而松土装置与土壤接触，开始工作，结束工作时，调动锁紧螺栓，支撑杆上升带动松土装置上升，使松土装置高于滚筒与主动轮，从而保护松土装置不受地面摩擦，增加松土装置的使用寿命。
优选的，松土装置包括对称设置的钢盘，钢盘之间设有一根可带动钢盘转动的转轴，转轴中部设有固定块，钢盘的外周设有凸脊块，凸脊块上设有松土器，凸脊块以钢盘为中心越向外延伸越厚，能在滚压土壤表面时，增加凸脊块与土壤的接触面，更容易松动土壤，在土壤表面形成一系列的方形凹坑，增加了土壤的表面积，减缓水土流失。
优选的，固定块上设有支臂，支臂与设于机架下部的固定架铰接，支臂可提高松土装置的牢固性，并且支臂与固定架活动铰接，可在松土装置遇到顽固阻碍物时，给松土装置提供一个向上的缓冲力，避免松土装置被损坏。
优选的，松土器包括凸峰，凸峰内部设有伸缩杆，伸缩杆顶部固定连接有穿过凸峰顶部且与凸峰活动连接的钢针，伸缩杆外部环绕有弹簧，凸峰外部设有弯片，弯片上开有通孔，弯片的弧度为120°~150°，钢针随着钢盘的转动，依次刺入被初步破碎的土壤中，土壤表层被破坏、粉碎，钢针深入土壤内，不断形成深浅一致的凹孔，当遇到障碍物时，弹簧受力压紧，钢针受到阻力向上抬起，当绕过阻碍物时，钢针在弹簧的张力作用下恢复，钢针再次刺入地面，有效的避开土壤内的阻碍物，保证周围土壤都得到粉碎，大大提高了土壤粉碎效果，同时开有通孔的弯片对深浅一致的凹孔挤压，使凹孔内的土壤表面张力增大，同时增加土壤表面胶体所带负电荷量，负电荷与土壤内的重金属离子形成离子对，使重金属离子形成羟基态，羟基态的重金属可被弯片带出土壤，从而达到了粉碎土壤和去除土壤内重金属的效果，弯片的弧度为优选为120°，此弧度对带出羟基态的重金属效果最好。
优选的，机架上部设有储料箱，储料箱上部设有进料斗，储料箱的出料阀经输料管与设置在机架下部的喷头相连，操作人员可根据土壤的具体情况选择需要喷洒的物质，干燥地区可从进料斗向储料箱内注水，打开出料阀，实现喷淋，可在土壤粉碎前进行湿润处理，当需要播种时，可从进料斗向储料箱内注入化肥，打开出料阀，进行化肥喷淋，一机多用，减少了不必要的工序，省时省力，劳动强度小，工作效率高。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：1）设有滚筒和滚齿，滚齿刺入土层，先一步将泥土松动；2）开垦机构可将深处的土块翻出并初步破碎后抛出进入下一轮粉碎；3）装有湿度检测器，从而可实时检测土壤的湿度；4）在粉碎土壤的基础上，能有效的去除土壤中的重金属，一次性完成多道工序，省时省力。
本发明采用了上述技术方案提供一种多功能土壤粉碎设备，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的开垦机构的俯视图；
图3为本发明湿度检测器的结构示意图；
图4为本发明湿度检测器的俯视图；
图5为本发明松土装置的结构示意图；
图6为本发明松土器的结构示意图。
附图标记说明：1.机架；2.驱动设备；3.牵引板；4.滚筒；401.滚齿；5.主动轮；6.储料箱；7.进料斗；8.出料阀；9.输料管；10.喷头；11.松土装置；111.钢盘；112.凸脊块；113松土器；131.伸缩杆；132.弹簧；133.弯片；134.钢针；135.凸峰；12.支臂；13.固定架；14.支撑杆；15.锁紧螺栓；16.湿度检测器；17.竖杆；18.开垦机构；180.掘土片；181.破土刀刃；19.转轴；20.把手；21.限位块；22.电机；23.钻头；24.传感器探头；25.连接杆；26.机体；27.限位孔。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步详细描述：
实施例1：
如图1-2所示，多功能土壤粉碎设备，包括机架1，机架1前端通过牵引板3连接有驱动设备2，机架1尾端设有主动轮5，机架1底面设有沿机架1长度方向并排设置且可滚动的松土装置11，松土装置11前方设有开垦机构18，开垦机构18通过竖杆17连接于机架1底面，开垦机构18包括通过电机驱动的转轴19，转轴19上均布有交错设置的用于掘土的掘土片180和用于破土的破土刀刃181，驱动设备2带动本设备前进的过程中，位于松土装置11前的方开垦机构18运作，转轴19带动掘土片180和破土刀刃181旋转，破土刀刃181略长于掘土片180，随着转轴19旋转，破土刀刃181插入土壤中，将深处的土块翻出并初步破碎，翻出的土块再由掘土片180向后抛出，被抛出的碎土再由松土装置11进行粉碎，该装置各个部件间相互配合，能将掘出的土壤进行粉碎，优化土壤结构，更利于播种。
实施例2：
如图1、3所示，本实施例在实施例1的基础上的优化方案为：驱动设备2下部设有滚筒4，滚筒4上均布有滚齿401，通过驱动主动轮5转动带动滚筒4碾压土层，滚筒4上的滚齿401刺入土层，先一步将泥土松动，优选滚齿401倾斜设置，有利于将土层松动的更均匀彻底，主动轮5与松土装置11之间设有安置于机架1上的湿度检测器16，湿度检测器16包括机体26和设于机体26上部的把手20，机体26下部设有钻头23，机体26内部设有驱动钻头23的电机22，机体26外部两侧设有通过连接杆25固定连接的传感器探头24，机体26内部的电机22通过转轴实现对钻头23的转动，钻头23进入土地内，实现对土壤进行适应性的蓬松处理，并且带动传感器探头24进入土壤内，从而可实时检测土壤的湿度，湿度检测器16穿透机架1与机架1活动连接，机体26外部侧壁上设有限位块21，机架1上设有与限位块21相配合的限位孔27，湿度检测器16的初始状态下，底部的钻头23位置应高于滚筒4与主动轮5，避免行驶过程中钻头23过低导致钻头23与地面不断摩擦，给钻头23带来是伤害，从而增加湿度检测器16的使用寿命，需要使用湿度检测器16时，可人为的转动把手20，使机体26外壁上的限位块21对准机架1上的限位孔27，从而湿度检测器16下降，使钻头23接触土壤，钻头23进入土地内，实现对土壤进行适应性的蓬松处理，并且带动传感器探头24进入土壤内，完成土壤湿度检测工作，不使用时可转动把手20，使机体26外壁上的限位块21对准机架1上的限位孔27，提升湿度检测器16至初始位置，原理简单，操作方便。
实施例3：
如图1、5、6所示，本实施例在实施例1的基础上的优化方案为：松土装置11通过支撑杆14活动穿出机架1与一锁紧螺栓15相连，松土装置11工作时，调动锁紧螺栓15，支撑杆14下降带动松土装置11下降，使松土装置11低于滚筒4与主动轮5，进而松土装置11与土壤接触，开始工作，结束工作时，调动锁紧螺栓15，支撑杆14上升带动松土装置11上升，使松土装置11高于滚筒4与主动轮5，从而保护松土装置11不受地面摩擦，增加松土装置11的使用寿命，松土装置11包括对称设置的钢盘111，钢盘111之间设有一根可带动钢盘111转动的转轴，转轴中部设有固定块，钢盘111的外周设有凸脊块112，凸脊块112上设有松土器113，凸脊块112以钢盘111为中心越向外延伸越厚，能在滚压土壤表面时，增加凸脊块112与土壤的接触面，更容易松动土壤，在土壤表面形成一系列的方形凹坑，增加了土壤的表面积，减缓水土流失，固定块上设有支臂12，支臂12与设于机架1下部的固定架13铰接，支臂12可提高松土装置11的牢固性，并且支臂12与固定架13活动铰接，可在松土装置11遇到顽固阻碍物时，给松土装置11提供一个向上的缓冲力，避免松土装置11被损坏，松土器113包括凸峰135，凸峰135内部设有伸缩杆131，伸缩杆131顶部固定连接有穿过凸峰135顶部且与凸峰135活动连接的钢针134，伸缩杆131外部环绕有弹簧132，凸峰135外部设有弯片133，弯片133上开有通孔，弯片133的弧度优选为120°，，此弧度对带出羟基态的重金属效果最好，钢针134随着钢盘111的转动，依次刺入被初步破碎的土壤中，土壤表层被破坏、粉碎，钢针134深入土壤内，不断形成深浅一致的凹孔，当遇到障碍物时，弹簧135受力压紧，钢针134受到阻力向上抬起，当绕过阻碍物时，钢针134在弹簧135的张力作用下恢复，钢针134再次刺入地面，有效的避开土壤内的阻碍物，保证周围土壤都得到粉碎，大大提高了土壤粉碎效果，同时开有通孔的弯片133对深浅一致的凹孔挤压，使凹孔内的土壤表面张力增大，同时增加土壤表面胶体所带负电荷量，负电荷与土壤内的重金属离子形成离子对，使重金属离子形成羟基态，羟基态的重金属可被弯片133带出土壤，从而达到了粉碎土壤和去除土壤内重金属的效果，机架1上部设有储料箱6，储料箱6上部设有进料斗7，储料箱6的出料阀8经输料管9与设置在机架1下部的喷头10相连，操作人员可根据土壤的具体情况选择需要喷洒的物质，干燥地区可从进料斗7向储料箱6内注水，打开出料阀8，实现喷淋，可在土壤粉碎前进行湿润处理，当需要播种时，可从进料斗7向储料箱6内注入化肥，打开出料阀8，进行化肥喷淋，一机多用，减少了不必要的工序，省时省力，劳动强度小，工作效率高。
本发明中，弯片133上涂覆有防护涂层，该涂层由以下成分及重量份组成：镍21份、铜22份、碳6份、反丁烯二酰氯0.2份、硅9份和氧化钇1份，其制备方法为：1将所述配料进行混磨制得涂料；2基体表面处理：对弯片133进行表面抛光处理，并用丙酮脱脂，再用无水乙醇洗涤、干燥；3流涂：将上述涂料浇注在弯片133上，并使涂料在弯片133表面流匀，其中加入反丁烯二酰氯，能够和配料中的氧化钇产生交联作用，能迅速附着在弯片133表面形成一层致密的单分子络合物保护膜，可有效避免一些微生物及污染物的附着，提高其使用寿命，该涂层具有金属的强度和韧度，又有具有陶瓷材料耐高温、高温抗氧化、耐磨、耐腐蚀等优点，并且制备简单，成本低廉。
实施例4：
本发明的实际使用过程为：驱动设备2驱动主动轮5使装置前行，滚筒4碾压土层，滚筒4上的滚齿401刺入土层，先一步将泥土松动，启动电机带动开垦机构18运作，破土刀刃181插入土壤中，将深处的土块翻出并初步破碎，翻出的土块再由掘土片180向后抛出，被抛出的碎土再由松土装置11进行粉碎，调动锁紧螺栓15，支撑杆14下降带动松土装置11下降，使松土装置11低于主动轮4与从动轮5，进而松土装置11与土壤接触，凸脊块112滚压土壤表面，在土壤表面形成一系列的方形凹坑，钢针134随着钢盘111的转动，依次刺入土壤中，土壤表层被破坏，钢针134深入土壤内，形成深浅一致的凹孔，当遇到障碍物时，弹簧132受力压紧，钢针134受到阻力向上抬起，当绕过阻碍物时，钢针134在弹簧132的张力作用下恢复，钢针134再次刺入地面，有效的避开土壤内的阻碍物，保证周围土壤都得到疏松，大大提高了土壤疏松效果，需要检测土壤湿度时，可人为的转动把手20，使机体26外壁上的限位块21对准机架1上的限位孔27，从而湿度检测器16下降，使钻头23接触土壤，钻头23进入土地内，实现对土壤进行适应性的蓬松处理，并且带动传感器探头24进入土壤内，完成土壤湿度检测工作，操作人员可根据土壤的具体情况选择需要喷洒的物质，干燥地区可从进料斗7向储料箱6内注水，打开出料阀8，实现喷淋，可在土壤改良前进行湿润处理，当需要播种时，可从进料斗7向储料箱6内注入化肥，打开出料阀8，进行化肥喷淋，一机多用，减少了不必要的工序，省时省力，劳动强度小，工作效率高。
弯片133的弧度不仅限于120°~150°，还包括120°或120.1°或120.2°或120.3°……149.8°或149.9°或150°。
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细描述。
应理解，上述实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明叙述的内容之后，本领域技术人员可对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。