一体化土壤改良系统的制作方法

本实用新型属土壤改良、修复技术领域，具体涉及一体化土壤改良系统。

背景技术：

盐碱地是盐类集积的一个种类，是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生长，严重的盐碱土壤地区植物几乎不能生存。根据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计，全世界盐碱地的面积为9.5438亿公顷，其中我国盐碱土地分布较广，滨海盐碱地是我国重要的盐碱地土地类型，现有一万八千多公里的海岸线，分布位置比较广，土壤、土基类型差距大。

随着城市化进程的推进，越来越多沿海地区绿化需要土壤改良，尤其是公路两侧长距离的土壤改良、置换工程。盐碱地在利用过程中可以分为轻盐碱地、中度盐碱地和重盐碱地。

目前，针对多种类型的盐碱地，改良的方式比较复杂，原因之一在于盐碱地中含有大小不一的多个砾石，需要先对砾石进行处理，且盐碱地土质的质地坚硬，且由于每块盐碱地的类型都可能不一样，不能采取统一使用一种药物进行拌和、改良。

目前，改良盐碱地的方法为：通过多个运输车一一将多种设备运输到工作现场，先通过分选机将砾石筛选，筛选完成后再由破碎机将土壤破碎，再由工作人员对每个小区块进行检验，为每个区块选择相应的药物进行拌和；由于每个设备功能单一，配套繁琐，区块多、距离长，所以浪费了大量的人力、物力，且由于设备多，特别不方便运输，在拌和的过过程中，有的设备械机动性不足，给长距离施工搬运造成不便，土壤运输工作量大，成本过高。

因此需要实用新型出一种集成化、便于拆装运输、具备移动能力、适应多种类型土壤的改良，节约人力、物力、提高工作效率的一种智能化装置。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供一种集多功能为一体的一体化改良设备，该设备具有根据不同类型的土壤自动选择相应药物及药物的配比、一次性将土壤进行改良、不需要长距离运输土壤、节省人力、物力、提高工作效率、方便运输、机械性能好的一种一体化土壤改良系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一体化土壤改良系统,包括支架系统、振荡筛、破碎系统、称重传送系统、拌和系统、控制器；

所述支架系统起到支撑的作用，所述支架系统采用框架式、可拆分结构，采用多根钢管搭接用螺栓进行固定的方式，方便了拆卸、运输；

其中，为了更进一步方便拆分、运输，本实用新型将所述支架系统的四个角的支撑腿从中间切割分开，用钻机将所述支撑腿上打孔，其中，孔的数量为多个，用带有钻孔的连接块连接上下两部分所述支撑腿，用螺栓穿过所述连接块及支撑腿上的孔，用螺母拧紧进行固定；

其中，所述支架系统采用钢结构框架可拆卸结构；

其中，四个角的所述支撑腿底部设有两对负重轮胎，移动后的所述负重轮胎可通过支撑板进行固定；本装置可根据场地需要随时牵引移动，也可以就地制动，平稳可靠的工作。

其中，整个所述支架系统上设有多个钻孔；

所述支架系统从上到下分为多层，顶层为人字形,所述顶层的中间高，两边低；

振荡筛在所述顶层的两边对称倾斜布置，两个所述振荡筛与支架系统均通过螺栓的方式固定连接；

所述振荡筛内设置了两层筛网，两层所述筛网呈倾斜状，两层所述筛网之间有一定的间隙，两层所述筛网均通过卡接的方式卡在振荡筛的筛壁上，两层所述筛网分为首层筛网及底层筛网，所述首层筛网选择150mmX200mm大孔径筛网，初步过滤大块砂石，所述底层筛网选用80mmX100mm中孔径筛网，再次过滤次级大的砂石。所述筛网均为可拆卸形式，可根据不同土壤类型更换；其中，两个所述筛网的下倾方向对准砾石容纳器。

所述底层筛网底部为破碎系统，所述破碎系统包括两个等边倒梯形的漏斗，两个所述漏斗通过卡接的方式卡在支架系统二层的横杆Ⅰ上，并通过螺栓的方式固定；

两个所述底层筛网的网眼分别对准两个漏斗；每个所述漏斗内均固定有两台并排布置的破碎机，所述破碎机包括电机Ⅰ、破碎轴，所述电机Ⅰ带动破碎轴旋转，所述破碎轴上设有破碎钉耙,其中，所述破碎钉耙的数量为多个，所述破碎钉耙布置在破碎轴上，两个所述破碎机的破碎钉耙交错设置；

其中，所述破碎轴轴体采用Q345#钢，具备足够机械强度；所述的破碎钉耙材质选用C40#钢，具备高硬度，高耐磨性质。所述破碎钉耙根据设备处理量，相邻两所述破碎钉耙最外端距离不大于150mm。两根所述破碎轴上的钉耙互为交叉，两根所述破碎轴距离不大于80mm。所述破碎轴在高速旋转下，可实现对胶装湿泥等土质实现破拱、破碎功能，使土壤粒径破碎到40mm以下。

两个并排所述漏斗下方分别设置了两电动调节闸阀，所述电动调节闸阀为可调节开关量的执行机构；所述电动调节闸阀连接控制器；

两个所述漏斗下方分别对准两个称重传送系统，两个所述称重传送系统均包括电机Ⅱ、皮带轮、传送带、支撑轴、重力传感器，所述支撑轴对本装置起到支撑的作用，所述支撑轴固定在支架系统三层的横杆Ⅱ上，其中，所述三层的横杆上设有圆孔，所述支撑轴横向上穿过两根横杆Ⅱ上的圆孔，所述支撑轴两端上设有螺纹，通过螺栓将所述支撑轴固定；其中，所述支撑轴的数量为2根；其中，所述支撑轴上设有重力传感器；

两个所述电机Ⅱ分别带动皮带轮从而带动传送带向两个传送带中间的方向旋转；

其中，两个所述重力传感器分别连接控制器；所述重力传感器上传重量到控制器，所述控制器控制电动调节闸阀的开关状态。控制原理为：按照不同土质修复方案，提前输入土壤与药物质量配比，在工作过程中，通过控制所述电动调节闸阀开关量控制土壤与药物的准确配比，极大提高效率与配比质量。

所述传送带底部为拌和系统，所述拌和系统包括配置箱，所述配置箱固定在支架系统四层的横杆Ⅲ上，其中，所述配置箱通过支架及螺栓的形式固定；所述配置箱内从上到下依次设有两套加药系统、搅拌系统；所述搅拌系统包括搅拌箱，搅拌机固定资搅拌箱内，两个所述传送带分别对准其底部的两搅拌箱；所述搅拌箱内设有搅拌机、PH传感器，所述PH传感器连接控制器；

其中，所述搅拌机包括轴承，所述轴承上设有多个刀片；所述刀片通过高强螺栓紧固连接，所述刀片安装螺帽一侧机加工出10mm深螺帽镶嵌槽，便于安装并减小安装间距。

其中，所述搅拌机的轴承采用Q345#钢，保证轴体机械强度；

其中，所述刀片采用双螺旋刀片，材质选用C40#钢，具备高硬度，耐磨性强。

其中，所述搅拌机的轴承外径为300mm，配所述刀片后整体外径600mm，所述刀片厚度20mm，外弦长150mm，相邻所述刀片安装间距150mm，相邻两圈间距150mm，双螺旋咬合深度130mm，咬合间距20mm。

其中，所述加药系统包括液体加药箱、加药管；所述加药箱通过支架、螺栓的方式固定在配置箱内、搅拌箱的顶部；

其中，所述加药箱内分为多个加药栏，每个所述加药栏底部均连接有加药管，多个所述加药管对准搅拌箱；

其中，所述加药箱采用PE板加碳钢外骨架结构，满足不同药剂防腐要求，

由于所述加药箱通过支架、螺栓的方式固定，所以其同时具备可拆卸性。其中，每个所述加药管上均设置有电磁阀，所述电磁阀连接控制器；所述控制器根据搅拌箱内PH传感器上传的数值自动控制多个电磁阀的开关状态；

其中，本所述加药系统根据实际需求可实现多达4种要药剂的同时投加，并具备可扩展功能。

其中，所述控制器设置在配置箱边部，通过支架及螺栓的方式固定在所述支架系统四层的横杆Ⅲ上；

其中，所述控制器为PLC编程控制系统，通过所述控制器设定两种物料投加比例，通过所述电动调节闸阀随时调整对应漏斗物料添加量，以实现不同物料的精确配比。

其中，本装置还设有相应的配电系统，配电系统负责提供整套设备供电，各模块间预留可靠插拔式可锁紧的接头。

有益效果：

1.本实用新型将振荡筛、破碎系统、拌和系统按照先后工作顺序，从上到下依次设置在支架系统上，使本装置能够一次性将土壤进行改良，节约了时间、人力物力，提高了工作效率，避免了土壤运输工作量大，节约了成本；由于支架系统采用框架式、可拆分结构，使本装置可根据需求进行拆装，方便了运输，且极大减少了施工运输成本；

2.由于本装置在支撑腿底部设有两对负重轮胎，本装置可根据场地需要随时牵引移动，增加了本装置的机动性，本装置也可以通过支撑板就地制动，平稳可靠；

3.本实用新型解决了传统土壤改良及拌和设备物料拌合比例难以准确控制的难题，按照不同土质修复方案，提前在控制器上输入土壤与药物质量配比，在工作过程中，通过控制器控制电动调节闸阀及电磁阀开关进一步控制土壤与药物的准确配比，极大提高效率与配比质量，实现了多种物料准确添加的功能；

4.本实用新型采用两边同时工作的方式，解决了传统土壤改良只适用于一种土壤的改良，本实用新型支持两种不同类型的土壤同时改良，适用于胶装土壤、砂石土壤、杂草等纤维质较多土壤等不同土壤修复类型；

5.本装置既可以保证大块硬石的通过，也可使土壤破碎到直径5mm以下。经过破碎、拌和、改良的土壤从拌和系统底端排放至皮带传送装置，用于土壤回填。本实用新型可有效提高土壤改良效果。

附图说明：

图1为本实用新型一体化土壤改良系统示意图；

图2为本实用新型支架系统示意图；

图3为本实用新型破碎机结构示意图；

图4为本实用新型破碎钉耙结构示意图；

图5为本实用新型搅拌机结构示意图；

图6为本实用新型刀片结构示意图；

图中：

1、支架系统 2、振荡筛 3、破碎系统

4、称重传送系统 5、拌和系统 6、控制器

1-1、支撑腿 1-2、连接块 7、负重轮胎

1-3、顶层 2-1、筛网 2-1-1、首层筛网

2-1-2、底层筛网 2-2、容纳器 3-1、漏斗

1-4、二层 1-4-1、横杆Ⅰ 3-2、破碎机

3-3、电机Ⅰ 3-4、破碎轴 3-5、破碎钉耙

3-6、电动调节闸阀 4-1、电机Ⅱ 4-2、皮带轮

4-3、传送带 4-4、支撑轴 4-5、重力传感器

1-5、三层 1-5-1、横杆Ⅱ 1-5-1-1、圆孔

5-1、配置箱 1-6、四层 1-6-1、横杆Ⅲ

5-1-1、加药系统 5-1-2、搅拌系统 5-1-2-1、搅拌箱

5-1-2-1-1、PH传感器 5-1-2-1-2、搅拌机 5-1-2-1-2-1、轴承

5-1-2-1-2-2、刀片 5-1-1-1、加药箱 5-1-1-2、加药管

5-1-1-2-1、磁阀

具体实施方式

下面结合本实用新型在实际案例中的应用，对本实用新型在实际实施中的技术优势进行清晰、完整的描述。显然，描述的实施案例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施案例。

本实施例一体化土壤改良系统,包括支架系统1、振荡筛2、破碎系统3、称重传送系统4、拌和系统5、控制器6；

所述支架系统1起到支撑的作用，所述支架系统1采用框架式、可拆分结构，采用多根钢管搭接用螺栓进行固定的方式，方便了拆卸、运输；

其中，为了更进一步方便拆分、运输，本实用新型将所述支架系统1的四个角的支撑腿1-1从中间切割分开，用钻机将所述支撑腿1-1上打孔，其中，孔的数量为多个，用带有钻孔的连接块1-2连接上下两部分所述支撑腿1-1，用螺栓穿过所述连接块1-2及支撑腿1-1上的孔，用螺母拧紧进行固定；

其中，所述支架系统1采用钢结构框架可拆卸结构；

其中，四个角的所述支撑腿1-1底部设有两对负重轮胎7，移动后的所述负重轮胎7可通过支撑板进行固定；本装置可根据场地需要随时牵引移动，也可以就地制动，平稳可靠的工作。

其中，整个所述支架系统1上设有多个钻孔；

所述支架系统1从上到下分为多层，顶层1-3为人字形,所述顶层1-3的中间高，两边低；

振荡筛2在所述顶层1-3的两边对称倾斜布置，两个所述振荡筛2与支架系统1均通过螺栓的方式固定连接；

所述振荡筛2内设置了两层筛网2-1，两层所述筛网2-1呈倾斜状，两层所述筛网2-1之间有一定的间隙，两层所述筛网2-1均通过卡接的方式卡在振荡筛2的筛壁上，两层所述筛网2-1分为首层筛网2-1-1及底层筛网2-1-2，所述首层筛网2-1-1选择150mmX200mm大孔径筛网2-1，初步过滤大块砂石，所述底层筛网2-1-2选用80mmX100mm中孔径筛网2-1，再次过滤次级大的砂石。所述筛网2-1均为可拆卸形式，可根据不同土壤类型更换；其中，两个所述筛网2-1的下倾方向对准砾石容纳器2-2。

所述底层筛网2-1-2底部为破碎系统3，所述破碎系统3包括两个等边倒梯形的漏斗3-1，两个所述漏斗3-1通过卡接的方式卡在支架系统1二层1-4的横杆Ⅰ1-4-1上，并通过螺栓的方式固定；

两个所述底层筛网2-1-2的网眼分别对准两个漏斗3-1；每个所述漏斗3-1内均固定有两台并排布置的破碎机3-2，所述破碎机3-2包括电机Ⅰ3-3、破碎轴3-4，所述电机Ⅰ3-3带动破碎轴3-4旋转，所述破碎轴3-4上设有破碎钉耙3-5,其中，所述破碎钉耙3-5的数量为多个，所述破碎钉耙3-5布置在破碎轴3-4上，两个所述破碎机3-2的破碎钉耙3-5交错设置；

其中，所述破碎轴3-4轴体采用Q345#钢，具备足够机械强度；所述的破碎钉耙3-5材质选用C40#钢，具备高硬度，高耐磨性质。所述破碎钉耙3-5根据设备处理量，相邻两所述破碎钉耙3-5最外端距离不大于150mm。两根所述破碎轴3-4上的钉耙互为交叉，两根所述破碎轴3-4距离不大于80mm。所述破碎轴3-4在高速旋转下，可实现对胶装湿泥等土质实现破拱、破碎功能，使土壤粒径破碎到40mm以下。

两个并排所述漏斗3-1下方分别设置了两电动调节闸阀3-6，所述电动调节闸阀3-6为可调节开关量的执行机构；所述电动调节闸阀3-6连接控制器6；

两个所述漏斗3-1下方分别对准两个称重传送系统4，两个所述称重传送系统4均包括电机Ⅱ4-1、皮带轮4-2、传送带4-3、支撑轴4-4、重力传感器4-5，所述支撑轴4-4对本装置起到支撑的作用，所述支撑轴4-4固定在支架系统1三层1-5的横杆Ⅱ1-5-1上，其中，所述三层1-5的横杆上设有圆孔1-5-1-1，所述支撑轴4-4横向上穿过两根横杆Ⅱ1-5-1上的圆孔1-5-1-1，所述支撑轴4-4两端上设有螺纹，通过螺栓将所述支撑轴4-4固定；其中，所述支撑轴4-4的数量为2根；其中，所述支撑轴4-4上设有重力传感器4-5；

两个所述电机Ⅱ4-1分别带动皮带轮4-2从而带动传送带4-3向两个传送带4-3中间的方向旋转；

其中，两个所述重力传感器4-5分别连接控制器6；所述重力传感器4-5上传重量到控制器6，所述控制器6控制电动调节闸阀3-6的开关状态。控制原理为：按照不同土质修复方案，提前输入土壤与药物质量配比，在工作过程中，通过控制所述电动调节闸阀3-6开关量控制土壤与药物的准确配比，极大提高效率与配比质量。

所述传送带4-3底部为拌和系统5，所述拌和系统5包括配置箱5-1，所述配置箱5-1固定在支架系统1四层1-6的横杆Ⅲ1-6-1上，其中，所述配置箱5-1通过支架及螺栓的形式固定；所述配置箱5-1内从上到下依次设有两套加药系统5-1-1、搅拌系统5-1-2；所述搅拌系统5-1-2包括搅拌箱5-1-2-1，搅拌机5-1-2-1-2固定资搅拌箱5-1-2-1内，两个所述传送带4-3分别对准其底部的两搅拌箱5-1-2-1；所述搅拌箱5-1-2-1内设有搅拌机5-1-2-1-2、PH传感器5-1-2-1-1，所述PH传感器5-1-2-1-1连接控制器6；

其中，所述搅拌机5-1-2-1-2包括轴承5-1-2-1-2-1，所述轴承5-1-2-1-2-1上设有多个刀片5-1-2-1-2-2；所述刀片5-1-2-1-2-2通过高强螺栓紧固连接，所述刀片5-1-2-1-2-2安装螺帽一侧机加工出10mm深螺帽镶嵌槽，便于安装并减小安装间距。

其中，所述搅拌机5-1-2-1-2的轴承5-1-2-1-2-1采用Q345#钢，保证轴体机械强度；

其中，所述刀片5-1-2-1-2-2采用双螺旋刀片5-1-2-1-2-2，材质选用C40#钢，具备高硬度，耐磨性强。

其中，所述搅拌机5-1-2-1-2的轴承5-1-2-1-2-1外径为300mm，配所述刀片5-1-2-1-2-2后整体外径600mm，所述刀片5-1-2-1-2-2厚度20mm，外弦长150mm，相邻所述刀片5-1-2-1-2-2安装间距150mm，相邻两圈间距150mm，双螺旋咬合深度130mm，咬合间距20mm。

其中，所述加药系统5-1-1包括液体加药箱5-1-1-1、加药管5-1-1-2；所述加药箱5-1-1-1通过支架、螺栓的方式固定在配置箱5-1内、搅拌箱5-1-2-1的顶部；

其中，所述加药箱5-1-1-1内分为多个加药栏，每个所述加药栏底部均连接有加药管5-1-1-2，多个所述加药管5-1-1-2对准搅拌箱5-1-2-1；

其中，所述加药箱5-1-1-1采用PE板加碳钢外骨架结构，满足不同药剂防腐要求，

由于所述加药箱5-1-1-1通过支架、螺栓的方式固定，所以其同时具备可拆卸性。其中，每个所述加药管5-1-1-2上均设置有电磁阀5-1-1-2-1，所述电磁阀5-1-1-2-1连接控制器6；所述控制器6根据搅拌箱5-1-2-1内PH传感器5-1-2-1-1上传的数值自动控制多个电磁阀5-1-1-2-1的开关状态；

其中，本所述加药系统5-1-1根据实际需求可实现多达4种要药剂的同时投加，并具备可扩展功能。

其中，所述控制器6设置在配置箱5-1边部，通过支架及螺栓的方式固定在所述支架系统1四层1-6的横杆Ⅲ1-6-1上；

其中，所述控制器6为PLC编程控制系统，通过所述控制器6设定两种物料投加比例，通过所述电动调节闸阀3-6随时调整对应漏斗3-1物料添加量，以实现不同物料的精确配比。

其中，本装置还设有相应的配电系统，配电系统负责提供整套设备供电，各模块间预留可靠插拔式可锁紧的接头。

实施例1：

某工业园，园区道路绿化用土壤置换、拌和、改良项目应用如下：

某工业园区为典型沿海地区盐碱地，常规绿植树木难以存活，所需土壤置换量极大。实际土壤为硬质红胶泥，盐碱含量高，需要土壤破碎粒径10mm以下，1:4含量混入有机质，同时按一定比例添加两种以上液体生物改良药剂。

按照传统土壤改良设备，首先硬质红胶泥粘度高，破碎粒径难以控制，其次与有机质混合不均匀，生物药剂添加量不准确。

本实用新型土壤改良设备，首先将土壤倒入到所述振荡筛2上，经过一级筛选，初步过滤大块砂石，经过所述底层筛网2-1-2进行二次筛选，再次过滤次级大的砂石；合格的土壤由所述筛网2-1漏到所述漏斗3-1内，所述破碎系统3的破碎机3-2在电机带动高速旋转下对硬质红胶泥破拱和粉碎。所述漏斗3-1下方内含重量传感器的称重传送系统4，可实时根据重力传感器4-5用控制器6控制漏斗3-1下方的电动执行闸阀，通过所述控制器6控制电动调节闸阀3-6及电磁阀5-1-1-2-1开关进一步控制土壤与药物的准确配比，从而准确控制原土壤与有机质的添加配比。其中，底部的所述拌和系统5特有的螺旋拌和刀片5-1-2-1-2-2既可以保证大石块的通过，也可以保证硬质红胶泥的进一步破碎及与药物的深度拌合。

本实用新型将所述振荡筛2、破碎系统3、拌和系统5按照先后工作顺序，从上到下依次设置在所述支架系统1上，使本装置能够一次性将土壤进行改良，节约了时间、人力物力，提高了工作效率，避免了土壤运输工作量大，节约了成本；由于所述支架系统1采用框架式、可拆分结构，使本装置可根据需求进行拆分，方便了运输，且极大减少了施工运输成本；

由于本装置在所述支撑腿1-1底部设有两对负重轮胎7，本装置可根据场地需要随时牵引移动，增加了本装置的机动性，本装置也可以通过支撑板就地制动，平稳可靠；

本实用新型解决了传统土壤改良及拌和设备物料拌合比例难以准确控制的难题，按照不同土质修复方案，提前在所述控制器6上输入土壤与药物质量配比，在工作过程中，通过所述控制器6控制电动调节闸阀3-6及电磁阀5-1-1-2-1开关进一步控制土壤与药物的准确配比，极大提高效率与配比质量，实现了多种物料准确添加的功能；

本实用新型采用两边同时工作的方式，解决了传统土壤改良只适用于一种土壤的改良，本实用新型支持两种不同类型的土壤同时改良，适用于胶装土壤、砂石土壤、杂草等纤维质较多土壤等不同土壤修复类型；

本装置既可以保证大块硬石的通过，也可使土壤破碎到直径5mm以下。经过破碎、拌和、改良的土壤从所述拌和系统5底端排放至皮带传送装置，用于土壤回填。本实用新型可有效提高土壤改良效果。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。