一种草原牧草恢复的切根装置

本发明涉及农业机械设备，具体为一种草原牧草恢复的切根装置。

背景技术：

1、草原是地球生态系统的一种，分为热带草原、温带草原等多种类型，是地球上分布最广的植被类型。草原的形成原因是土壤层薄或降水量少时，草本植物受影响小，而木本植物无法广泛生长。在草原中一般进行牧业生产活动。

2、草原羊草是多年生根茎性禾草，其根茎发达，主要分布在5-15cm的土层内，加上草原长期无养息、超载放牧和家畜踩踏啃食，随着生长年限的延长，根茎综合交错，导致草地土壤板结严重，通气性变差，生长衰弱，致使草原羊草产量下降，因此，当羊草草原利用5-6年以后，通常采用羊草切根机将根茎切断，以促进羊草无性繁殖，保持羊草草原持续高产。

3、若是使用传统的农机对草原进行翻耕。首先草原的本身降水较少，土壤表面容易受到风化，造成水土流失，其次进行翻耕后草原的上的牧草根系基本上被破坏，需要重新进行土壤的整平播种，较为耗费时间，增加成本。

4、专利主题“一种射流式草原牧草恢复的仿形随动切根装置”，专利申请号“cn202111624789.4”，该专利中提供一种“水刀”方式对草原进行切割，从而实现草原牧草恢复作用。但是草原的牧草根系主要分布在5-15cm的土层内，使用水刀完全切透需要较长的时间，或者通过更大的水压，同时水刀切割过程中，其水刀流速快的影响，耗费较多的水。同时水刀仅是对土壤进行切割，无法到达松土的效果。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种草原牧草恢复的切根装置，解决了若是对草原翻耕，造成水土流失，并且恢复草原速度慢的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种草原牧草恢复的切根装置，包括注水管、冷却高压缸、等压缸、水箱、压缩机、冷凝器，通过向草原中注入高压、-5℃以下的水，在注入土壤后，水压恢复成常压并迅速结冰，可冻死部分草根，同时-4-0℃之间冰膨胀，实现草原土壤的松土的作用，解决草原土壤板结的问题，并具有刺激草根生长的优点。

5、所述水箱向等压缸注水，接着再将水送入冷却高压缸中，并且冷却高压缸中的水压不低于三个标准大气压，水在高压下，其冰点下降，可在零下保持液体注入草原土壤中，经过所述压缩机、冷凝器的冷媒进入冷却高压缸中进行蒸发，在冷却高压缸中的水冷却后送入升降设置的注水管，并从注水管的下端送出。

6、所述注水管包括管体，所述管体的下部侧壁固定连接有刀具，所述管体的内部固定连接有固定横杆以及螺纹连接的固定块，所述固定块上设置有通孔，并且通孔中配合设置有球体，所述固定横杆上固定连接有拉簧，所述拉簧的另一端和球体固定连接，上述结构构成单向阀门,当管体中压力大于拉簧的弹力时，水会将球体顶开，并从管体的下方流出，而在管体设置该结构，尽可能减小球体和管体下端的间距，避免水在失压后在管体的内部冻结造成堵塞。

7、所述冷却高压缸包括用于储水的内缸，并且内缸设置有活塞，所述内缸的侧壁缠绕有铜管，并且铜管和压缩机、冷凝器的管路连通，所述铜管的外侧包覆有保温填料，所述保温填料外侧包裹有外壳，用于获取高压低温液态水。

8、优选的，该切根装置还包括车架，并且注水管、冷却高压缸、等压缸、水箱、压缩机、冷凝器均布设在车架上，所述车架的下端两侧均设置有车轮，该装置使用时，需要借助其它的牵引设备，并且需要提供相关的电力等。

9、优选的，所述车架的尾部上下滑动设置有升降横杆，所述注水管设置有多个，并等距分布在升降横杆上，所述车架上固定连接有第一液压缸，并且第一液压缸位于升降横杆的上方，所述第一液压缸的输出端和升降横杆固定连接，启动第一液压缸用于实现注水管的升降，即可以将注水管插入草原土壤中。

10、优选的，所述冷却高压缸和等压缸并排设置，并且均位于压缩机的下方，所述冷却高压缸设置有两根，并且冷却高压缸的一端设置有第二液压缸，所述第二液压缸的输出端和冷却高压缸内部的活塞固定连接，所述等压缸的结构和内缸相同，并且等压缸的一端设置有第三液压缸，所述第三液压缸的输出端和等压缸内部的活塞固定连接，第二液压缸和第三液压缸分别用于保持冷却高压缸和等压缸中的压力。

11、进一步的，该装置水路连接方式具体为，在水箱设置有水泵，并且水泵的输出端连接有第一水管，第一水管的另一端和等压缸连通，并且在第一水管上设置有朝向等压缸的单向阀，而等压缸上连接有第二水管，并且第二水管划分为两条支路，两条支路分别和冷却高压缸中的内缸连通，而支路上设置有第一阀，每个冷却高压缸上均延伸设置有第三水管，第三水管上设置有第二阀，并且每根第三水管均与注水管连接。

12、优选的，所述压缩机的一侧设置有液压源，所述液压源的输出端分别和第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸，所述液压源设置有回油管，并且第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸的液压油通过回油管进入液压源中。

13、进一步的，该装置的液压油路连接方式具体为，液压源的输出端包括第一供油管和第二供油管，第一液压缸和第三液压缸共用第一供油管，并且两者油路连接布局相同，此处以第一液压缸进行展开，第一供油管连接有换向阀，具体为二位四通换向阀，换向阀的其中两通和第一液压缸连通，换向阀的最后一通，和回油管连通；

14、两个第二液压缸共用第二供油管，并且两者油路连接布局相同，此处以一个第二液压缸进行描述，第二供油管和第二液压缸连通，并且在第二供油管上设置有第三阀，以及在第三阀和第二液压缸之间的第二供油管上连接有支管，该支管上设置有溢流阀，同时支管和回油管连通，上述第一液压缸和第三液压缸均为双作用式，而第二液压缸为单作用式。

15、进一步的，冷却管路的连接方式为，压缩机的输出端固定连接有第三冷却管，第三冷却管的另一端和冷凝器的输入端固定连接，额冷凝器的输出端固定连接有第二冷却管，并且第二冷却管分化为两条支管，每条支管和冷却高压缸中的铜管连接，同时支管上设置有第四阀，铜管的另一端固定连接有第一冷却管，第一冷却管的另一端和压缩机的输入端固定连接。

16、优选的，所述车架的上端固定连接有支撑柱，所述冷凝器固定连接在支撑柱的上端，所述水箱位于冷凝器的正下方，即冷凝器设在车架的最上方，方便进行散热处理。

17、优选的，所述冷凝器倾斜设置，并且冷凝器的下端固定连接有风扇，提高散热效率。

18、优选的，所述车架的前端边缘固定连接有连接杆，方便牵引的机械设备进行连接。

19、优选的，所述车架的尾端设置有矩形框架，并且升降横杆位于矩形框架内部，所述注水管贯穿矩形框架的下部，所述第一液压缸固定连接在矩形框架的上端，提高注水管上下运动的稳定性。

20、优选的，所述固定块的中部通孔下部内壁设置有六角卡口，可以使用工具转动固定块，调节固定块的位置，实现拉簧拉力的调节，从而限定管体中水顶开球体的水压值。

21、(三)有益效果

22、本发明提供了一种草原牧草恢复的切根装置。具备以下有益效果：

23、1、本发明，设置有注水管、冷却高压缸、等压缸、压缩机等部件，通过注水管可向土壤中注入水，并且所注入的水为高压处于零度以下的液态水，在注入土壤后，水压恢复正常可在土壤中迅速冻结，可冻死一定范围内的牧草根系，为未冻死的根系提供生长空间，促进牧草的生长，并且水在-4-0℃的过程中输入热缩冷胀的现象，使得该处的土壤膨胀，待冰完全融化后，具有对该处的土壤松土的效果。

24、2、本发明，通过注水管向土壤中注入水，对土壤表层影响较小，不会造成风化，同时降水注入土壤中迅速结冰，在冰融化的过程中，可对其它的区域的牧草进行浇灌，并且浇灌的周期直至冰完全融化，具有长效灌溉的优点，最大化利用水资源。

25、3、本发明，注水管的下端设置有刀具，一定程度上可以切割牧草根系，也更利用注水管插入土壤中，并且在注水管下部出口处设置有固定块、球体、拉簧等，功能和溢流阀相同，当注水管中水的压力大于拉簧的拉力时，可将球体顶开送出水，该结构的设置，可将高压冷却水直接送出注水管外，避免失压后的水在注水管中冻结造成堵塞。

26、4、本发明，设置有两个冷却高压缸，一个冷却高压缸进行冷却处理时，另一个冷却高压缸可以输出高压冷却水，实现装置的持续工作，同时冷却高压缸由等压缸供水，通过等压缸供水可预先将水进行加压并送入冷却高压缸中，避免冷却高压缸失压发生冻结，同时为冷却高压缸提供动力的第二液压缸为单作用式，并且设置有溢流阀，当注入冷却高压缸的水的压力超过溢流阀设定的压力方能注入，也避免了冷却高压缸失压的出现。