基于植被土壤修复的土壤深度翻耕注药装置及方法与流程

本发明涉及农业器械，更具体地说，涉及基于植被土壤修复的土壤深度翻耕注药装置及方法。

背景技术：

1、在农业种植中，由于重复过度利用土地，有时会造成土壤肥力的下降，从而影响种植的整体使用效果，因此需要对种植土壤进行修复以恢复土壤肥力；

2、种植壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施，土壤修复过程中为了使土壤修复效率更高，通常会使用修复药剂来促进土壤肥力，现有修复方法一般都是通过人工通过药剂桶上的喷嘴对土壤进行喷洒，依靠修复药剂自渗透达到施药，而这种传统人工喷洒方式虽然操作简易，但修复药剂难以渗透至土壤深处，不能对土壤进行深度修复；此外，依靠人工手动喷洒，工作人员在喷药时的前进速度以及喷洒角度均靠人工自行控制，易造成药剂喷洒不均匀，存在一定的弊端；

3、为此，我们提出基于植被土壤修复的土壤深度翻耕注药装置及方法来有效解决现有技术中所存在的一些问题。

技术实现思路

1、本发明目的在于解决传统人工手动喷洒造成药剂难以渗透至土壤深层且喷洒不均匀的问题，相比现有技术提供基于植被土壤修复的土壤深度翻耕注药装置及方法，是通过在旋转辊上环形分布多组一一配合的旋耕刀与注药管，多组旋耕刀在旋转过程中对土壤进行旋耕，并伴随着修复药剂渗透至土壤内部，提高渗透率，实现土壤深度修复，且在旋耕刀内部开设有上下开口的掘土槽，部分土壤在旋耕刀下压过程中被挤压进入至掘土槽，部分修复药剂通过分流管导入至旋耕刀内的土壤中，当旋耕刀旋转至上方时，掘土槽内部土壤通过上方较宽的开口抛洒出，既起到覆土作用，又提高了修复药剂在土壤内的扩散效果。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：基于植被土壤修复的土壤深度翻耕注药装置，包括动力车，动力车前端通过一对升降导轨固定安装有操控箱，操控箱前端通过衔接架固定连接有盖板，盖板下端两侧均固定连接有侧支架，一对侧支架之间转动安装有旋转辊，旋转辊外端壁沿其轴向分布有多组旋耕刀，每组旋耕刀设有多个，旋转辊左右端分别固定连接有转动轴和转动环，转动环与侧支架内壁嵌设转动衔接，转动轴贯穿另一个侧支架并延伸向外，操控箱外端壁转动安装有与转动轴相匹配的驱动轴，操控箱上设有与驱动轴固定连接的旋转电机，驱动轴与转动轴之间通过传动带传动连接；

3、旋转辊内部贯穿设有与其内端壁活动套设的进液筒，进液筒左右端均固定连接有端头，其中一个端头贯穿转动环固定连接在侧支架内壁上，另一个端头与转动轴内端通过轴承转动连接，操控箱内部安装有储液筒，储液筒通过进液管与靠近转动环一侧的端头固定连接，且进液管处安装有流量阀，旋转辊外端壁上固定分布有多个与旋转辊位置相对应的注药管，注药管底端设有注药头，多个注药管内端贯穿延伸至旋转辊内端壁处，进液筒侧下方端壁上开设有两个与注药管相连通设置的导液腔。

4、进一步的，旋耕刀为上宽下窄的弧形刀状结构，旋耕刀内部开设有上下开口的掘土槽。

5、进一步的，掘土槽内壁上分布有多个破土齿，且旋耕刀上端部还设有与掘土槽相连通的排土口，在利用旋转电机通过传动带带动旋转辊旋转时，多组旋耕刀在旋转过程中对土壤进行旋耕，将深处土壤向上翻出，部分土壤在旋耕刀下压过程中挤压进入至掘土槽内并短暂停留，当旋耕刀旋转至上方时，在重力作用下，掘土槽内部土壤通过上方较宽的开口抛洒出，起到覆土作用。

6、进一步的，注药管以及旋耕刀均采用硬性金属材料制成，注药管贴合于旋耕刀上方并向下弯曲设置，注药管配合旋耕刀，提高旋耕破土效果。

7、可选的，注药管中部位置处连接有贯穿延伸至掘土槽内的分流管，分流管与掘土槽相对应端设有渗透层，部分修复药剂通过注药头注入土壤内部，部分修复药剂通过分流管导入至旋耕刀内，增设渗透层既起到修复药剂的渗透，又避免土壤进入至分流管内，修复药剂渗透至挤压至掘土槽内部的土壤中，在土壤随掘土槽上开口抛洒出后，提高了修复药剂在土壤内的扩散效果。

8、可选的，旋转辊外端壁上还环形分布有多组与旋耕刀排土口位置对应的破土组件，旋转辊其中一端固定套设有衔接环，衔接环上设有用于多个破土组件同步驱动的传送带组，且旋转辊上固定安装有对传送带组进行驱动的微型电机。

9、可选的，破土组件包括转动安装于衔接环上的连杆，连杆横向贯穿多个旋耕刀上的排土口并延伸至旋转辊另一端，连杆上环形固定连接有多个破土片。

10、可选的，操控箱内部安装有控制单元、信息采集单元以及信息整合评估单元，控制单元与动力车发动机、旋转电机、升降导轨以及微型电机信号连接，信息采集单元用于采集动力车发动机行驶速率、旋转电机带动旋转辊旋转的旋耕速率、升降导轨带动旋转辊下降的旋耕深度以及通过进液管注入进液筒内部的修复药剂的流量范围值。

11、可选的，利用信息整合评估单元对动力车发动机行驶速率、旋转电机带动旋转辊旋转的旋耕速率、升降导轨带动旋转辊下降的旋耕深度以及通过进液管注入进液筒内部的修复药剂的流量范围值进行分析评估，利用控制单元对动力车发动机行驶速率、旋转电机带动旋转辊旋转的旋耕速率、升降导轨带动旋转辊下降的旋耕深度以及通过进液管注入进液筒内部的修复药剂的流量范围值进行调控，具体操作如下：

12、s1、根据所需要修复的植被土壤需要，驱动升降导轨带动旋转辊下降至土壤所需要旋耕深度，赋予旋耕深度为(a-b)cm、(b-c)cm、(b-d)cm，(a-b)cm、(b-c)cm、(b-d)表示土壤的浅层、中层、深层，赋予通过进液管注入进液筒内部的修复药剂的流量范围值为(a-b)l/s、(b-c)l/s、(c-d)l/s，(a-b)cm、(b-c)cm、(b-d)cm与(a-b)l/s、(b-c)l/s、(c-d)l/s一一对应；

13、s2、通过控制单元调控动力车发动机行驶速率与旋转电机带动旋转辊旋转的旋耕速率保持一致。

14、基于植被土壤修复的土壤深度翻耕注药方法，包括以下步骤：

15、步骤一、将该土壤深度翻耕注药装置运送至所需要翻耕的植被土壤区域，驱动升降导轨带动旋转辊下降至土壤所需要旋耕深度；

16、步骤二、驱动动力车前进，并通过旋转电机与传动带的配合带动旋转辊进行旋转，旋转辊上的多组旋耕刀在旋转的过程中实现对土壤的翻耕，在该过程中，控制动力车发动机行驶速率与旋转电机带动旋转辊旋转的旋耕速率保持一致；

17、步骤三、通过进液管与进液筒的配合，向旋转至下方的注药管输送修复药剂，部分修复药剂由注药头注入土壤深层，另一部分修复药剂通过分流管导入掘土槽内，在土壤随掘土槽上开口抛洒出后，提高了修复药剂在土壤内的扩散效果，由掘土槽的土壤实现覆土操作，在该过程中，根据翻耕土壤所需要的翻耕深度来对修复药剂的注入量进行调控。

18、相比于现有技术，本发明的优点在于：

19、(1)本方案是通过在旋转辊上环形分布多组一一配合的旋耕刀与注药管，旋转辊内部设有相对固定的进液筒，利用进液管与进液筒配合向旋转至下方的注药管输送修复药剂，多组旋耕刀在旋转过程中对土壤进行旋耕，将深处土壤向上翻出，并伴随着修复药剂渗透至土壤内部，提高渗透率，实现土壤深度修复，且在旋耕刀内部开设有上下开口的掘土槽，部分土壤在旋耕刀下压过程中被挤压进入至掘土槽，通过增设与掘土槽相连通的分流管，部分修复药剂通过分流管导入至旋耕刀内，当旋耕刀旋转至上方时，在重力作用下，掘土槽内部土壤通过上方较宽的开口抛洒出，既起到覆土作用，又提高了修复药剂在土壤内的扩散效果。

20、(2)本方案还通过控制单元、信息采集单元以及信息整合评估单元的配合，对翻耕时的动力车前进速率、旋耕速率以及升降导轨带动旋转辊下降的旋耕深度以及通过进液管注入进液筒内部的修复药剂的流量范围值进行采集、评估并做出适度调控，以保证动力车前进速率、旋耕速率保持一致，从而有效保证了同一片区域内的土壤旋耕效果一致，还可根据翻耕土壤所需要的翻耕深度来对修复药剂的注入量进行调控，在一定程度上以免注药量过多、过少，以最合适的配药量达到最满意的修复效果。