移动式土壤蒸汽消毒机的制作方法

本技术涉及一种移动式土壤蒸汽消毒机，具体地说是一种脉动燃烧式土壤蒸汽消毒机，它以脉动燃烧发动机作为热量来源产生蒸汽，通过蒸汽盘将蒸汽通入土壤，对土壤进行消毒杀菌。

背景技术：

CN105031678A公开了一种土壤蒸汽消毒机，它具有设置在履带车的机架上的蒸汽发生装置和至少一个蒸汽盘；蒸汽盘位于机架的前方，并相对于机架可上下移动和左右移动的连接在机架上；蒸汽盘包括中空的蒸汽盘体、连接在蒸汽盘体下部与蒸汽盘体相通的注射器；蒸汽发生装置的蒸汽出口与蒸汽盘体相通。申请人在使用中发现，在其注射器未插入土壤时，也会有水和蒸汽从注射器中流出，造成蒸汽的浪费；另外，不但蒸汽从蒸汽发生装置的蒸汽出口喷出，也会有大量的高温水从蒸汽出口流出，不但造成了水的浪费，也降低蒸汽的温度，消毒效果不佳；在注射器插入土地尤其是较硬的土地时，插入困难，而且插入土地的深度不深。

技术实现要素：

本技术的目的是提供一种实现间歇出汽，即针插进土壤时输出蒸汽，对土壤进行杀菌消毒；针拔出土壤时自动关闭，避免蒸汽浪费的移动式土壤蒸汽消毒机。

本技术的移动式土壤蒸汽消毒机，包括设置在履带车的机架上的用于产生蒸汽的脉动燃烧蒸汽发生装置和通过升降装置可相对于机架上下移动地连接在机架上的蒸汽盘；蒸汽盘包括蒸汽管道、与蒸汽管道相通的用于插入土壤内的蒸汽消毒针；脉动燃烧蒸汽发生装置的蒸汽出口与蒸汽管道相连通；蒸汽消毒针包括套筒、针管；具有进汽口的针管上部伸入套筒内部，具有排汽口的针管下部伸出套管；针管可以沿着轴向上下移动地设置在套筒内；当针管相对于套筒移动到上部时，套筒上部的内部空间通过进汽口与针管内部空间相连通；当针管相对于套筒移动到下部时，套筒上部的内部空间与针管内部空间不相通；套筒上部的内部空间与蒸汽管道相通。

本技术的有益效果：使用时，脉动燃烧蒸汽发生装置产生蒸汽，通过蒸汽出口向蒸汽管道供应蒸汽。在针管插入土壤之前（常态时），针管相对于套筒位于下部，套筒上部的内部空间与针管内部空间不相通，蒸汽无法进入针管，也就是说，蒸汽无法通过针管排出；在针管插入土壤时，针管相对于套筒移动到下部，套筒上部的内部空间通过进汽口与针管内部空间相连通，蒸汽管道内的蒸汽通过套筒上部的内部空间、进汽口进入针管内部，如果通过排汽口排出进入土壤内，完成对土壤的杀菌消毒。本土壤蒸汽消毒针实现了间歇式供气，当针插进土壤时针管上移而输出蒸汽，对土壤进行杀菌消毒；当针拔出土壤时针管下移，套筒上部的内部空间与针管内部空间不相通，蒸汽不能通过针管排出，避免蒸汽浪费。

上述的移动式土壤蒸汽消毒机，土壤蒸汽消毒针还包括直径大于针管的端盖；套筒内壁具有环台；具有进汽口的针管上部穿过环台伸入套筒内部；针管上端被端盖封闭；在套筒与针管之间设置有常态时使得针管相对于环台沿着轴向移动到下部的弹性元件；当针管相对于环台移动到下部时，端盖周边与环台的上端面接触，针管内部空间与套筒上部的内部空间不相通；当针管克服弹性元件的作用力相对于环台移动到上部时，端盖与环台的上端面分离，进汽口位于环台上方，套筒上部的内部空间通过进汽口与针管内部空间相连通。

通过弹性元件能够使得针管在常态时可靠处于下部，避免蒸汽泄漏，同时以端盖周边与环台上端面接触，密封可靠。套筒内部具有环台，结构更加牢固，强度高，延长使用寿命。

上述的移动式土壤蒸汽消毒机，在环台下方的套筒内壁上具有内限位台阶，在针管的外壁上具有与内限位台阶相应的外限位台阶；外限位台阶与内限位台阶接触时，是针管相对于环台向上移动的最高极限位置。

针管向上移动时，直到外限位台阶与内限位台阶接触，就不能继续向上移动，内限位台阶限定了针管移动的上限位置，避免在插入土壤的过程中，针管向上移动过多，对弹性元件、端盖等造成损坏。

上述的移动式土壤蒸汽消毒机，在针管的外壁上具有弹性元件支撑台阶，弹性元件支撑台阶在外限位台阶上部；弹性元件支撑台阶位于环台下方，与环台下端面轴向相对；所述弹性元件位于弹性元件支撑台阶与环台下端面之间；环台内壁和与环台内壁相对应的针管外壁之间设置有第一密封圈；在环台下方与内限位台阶之间的套筒内壁为套筒中部内壁，弹性元件支撑台阶与外限位台阶之间的针管外壁为针管中部外壁，套筒中部内壁与针管中部外壁之间设置有第二密封圈。

这样，环台内壁和套筒中部内壁均对针管的轴向移动起到导向作用，弹性元件位于针管外围与套筒内壁之间，缩小了消毒针的径向尺寸，减小了针管插入土壤时的阻力，在结构紧凑的同时并实现了对弹性元件的可靠定位，保证了弹性元件能够对针管施加向下的轴向力，而且环台内壁与针管外壁之间、套筒内壁与针管外壁之间形成了迷宫密封，再加上第一密封圈和第二密封圈的两级密封，防止了蒸汽通过环台内壁与针管外壁之间的间隙泄漏和通过套筒内壁与针管外壁之间的间隙泄漏。

上述的移动式土壤蒸汽消毒机，环台内壁与针管外壁之间设置有密封圈。密封圈进一步防止了常态时蒸汽通过环台内壁与针管外壁之间的间隙泄漏。

上述的移动式土壤蒸汽消毒机，与环台的上端面相对的端盖下表面上设置密封垫。

上述的移动式土壤蒸汽消毒机，蒸汽消毒针还包括一个锥形针尖，针尖的锥部大端与针管固定，针尖的锥部大端直径大于针管；排汽口位于针管侧壁上。

这样，在针管插入土壤的过程中时，锥形针尖的大端能够在土壤内形成一个比针管外径更大的孔洞，减少土壤对排汽口的堵塞，更利于蒸汽的排入土壤，提高消毒针的防堵性能。

上述的移动式土壤蒸汽消毒机，脉动燃烧蒸汽发生装置，包括内部有水的筒体、用于对水进行加热以产生蒸汽的脉动燃烧发动机、汽包组件：所述汽包组件包括汽包筒体、位于汽包筒体内的上下两层滤网；汽包筒体的下部与筒体相通，汽包筒体的顶部具有蒸汽出口。

汽包组件起到分离水及水蒸汽、存储水蒸汽、保证出汽压力的作用。具体地说，下层滤网能够阻止大部分沸腾的水进入汽包筒体内，上层滤网进一步把水汽分离，使得蒸汽通过，这样汽包筒体内上部就不会有水，防止水通过蒸汽出口排出，同时汽包筒体内上部能够存贮大量的水蒸气，保证了水蒸气的出汽压力。

上述的移动式土壤蒸汽消毒机，所述汽包筒体包括通过法兰结构可拆卸相连的下部直筒体和上部汽包封头；滤网可拆卸连接在直筒体内壁上。

汽包封头与汽包筒体通过法兰连接，可以较为方便地对两层滤网进行更换和拆卸。

上述的移动式土壤蒸汽消毒机，它还包括用于向筒体内供水的给水泵、与筒体相通的用于检测筒体内水位高低的磁翻板液位计；磁翻板液位计输出接控制器，控制器的输出接控制给水泵工作的控制电路；磁翻板液位计显示筒体内部水位高低，控制器通过控制电路控制给水泵工作与否，保证筒体内的水位维持在一定高度范围内。

控制电路连接向筒体内供水的给水泵，保证筒体内的水位维持在一定高度范围内，防治筒体内水位过低而干烧，水位过高而影响蒸汽产量。

上述的移动式土壤蒸汽消毒机，筒体外壁均覆盖有保温层。保温层能够防止热量散失，提高能量利用效率。

上述的移动式土壤蒸汽消毒机，升降装置包括固定在机架上的沿上下方向延伸的导向轨道，具有滚轮的升降架，蒸汽盘连接在升降架上；滚轮位于导向轨道内，可相对于导向轨道滚动；用于驱动升降架上下移动的丝杠螺母机构设置在机架上。

丝杠螺母机构带动蒸汽盘上下移动，向下移动时蒸汽消毒针能够插入土壤，蒸汽经过蒸汽管道、蒸汽消毒针喷入土壤，实现对土壤的杀菌消毒。通过滚轮与导向轨道的配合，减小升降阻力，移动灵活，结构简单，作业效率高。

上述的移动式土壤蒸汽消毒机，蒸汽盘的后端可以在竖直面内翻转地铰接在升降架上；基本呈水平状态的蒸汽盘通过支撑斜杆可拆卸地连接在蒸汽盘上部与升降架之间；当拆下支撑斜杆时，蒸汽盘可以绕铰接处翻转至竖直状态。

拆下支撑斜杆，蒸汽盘就可以绕铰接处翻转至竖起状态，减小了占地空间，也便于在该状态更换蒸汽消毒针。

上述的移动式土壤蒸汽消毒机，在蒸汽盘的前端固定有振动电机。

在针头插进土壤时启动振动电机，可降低土壤阻力，缩短插入土壤所需时间，提高作业效率。

附图说明

图1是土壤蒸汽消毒机立体图;

图2是升降装置、蒸汽盘等立体图;

图3是升降装置、蒸汽盘等主视图;

图4是主蒸汽管道、次蒸汽管道等立体图;

图5是蒸汽消毒针结构示意图;

图6是套筒和针管上部的结构示意图;

图7是脉动燃烧蒸汽发生装置示意图;

图8是汽包组件示意图;

图9是滤网示意图。

图中，蒸汽盘100，

主蒸汽管道11、次蒸汽管道12、加强架21、罩壳22、振动电机3、蒸汽消毒针4；底座41、套管42、环台421、内限位台阶422、针管43、弹性元件支撑台阶431、外限位台阶432、进汽口433、排汽口434、针尖44、压缩弹簧45、端盖46、第一密封垫471、第二密封垫472、第一密封圈481、第二密封圈482、限位法兰49；

脉动燃烧蒸汽发生装置200，

筒体5、右封头51、主筒体52、左封头53、保温层54、磁翻板液位计55、手孔组件56；

脉动燃烧发动机6、汽油箱61、火花塞62、浮子式化油器63、高压发生器64、打气筒65、燃烧室66、螺旋管67、去耦室68、波纹管69；

汽包组件7、滤网71、汽包筒体72、汽包封头73、压力表口74、法兰75、蒸汽出口76、搭扣77、螺栓、螺母连接件78；

升降装置300，

驱动电机81、联轴器82、丝杠83、升降机84、导向轨道85、上横梁86、下横梁87、支撑横杆88、支撑竖杆89、支撑斜杆810、固定板811、调节螺栓812、滚轮813、蒸汽入口814。

具体实施方式

下面结合附图对移动式土壤蒸汽消毒机技术作详细的介绍。

参见图1所示的土壤蒸汽消毒机，它包括设置在履带车的机架上的脉动燃烧蒸汽发生装置200、通过升降装置300可相对于机架上下移动地连接在机架上的蒸汽盘100。

参见图2、4，蒸汽盘位于机架的前方，主要包括一根主蒸汽管道11、六根与蒸汽管道相通的次蒸汽管道12、加强架21、罩盖22、连接在次蒸汽管道上的各蒸汽消毒针4。主蒸汽管道和次蒸汽管道的端部与加强架固定，罩盖固定在加强架表面。

参见图5、6所示的间歇式土壤蒸汽消毒针由底座41、套管42、针管43、针尖44、弹簧45、端盖46、第一密封垫471、第二密封垫472、第一密封圈481、第二密封圈482、限位法兰49等组成。

套筒通过上端的外螺纹与底座螺纹连接，由第二密封垫472密封，防止蒸汽泄露；由焊接在套筒上的限位法兰49限位，避免套筒插进底座过深。

端盖与针管上端螺纹连接，端盖外径大于针管，端盖周边下端面设有第一密封垫471。

套筒内部的中部设有环台421，下部有内限位台阶422。

针管上部的侧壁上开有均布在同一个横截面上的四个进汽口433，针管下部的侧壁上在不同的横截面上开有排汽口434，同一个横截面上的排汽口有四个。在进汽口与排汽口之间的针管侧壁上具有弹性元件支撑台阶431和外限位台阶432。

作为弹性元件的压缩弹簧45穿套在针管外周，并位于弹性元件支撑台阶与环台下端面之间。当针管在弹簧作用下向下伸出时，端盖外周下端面通过密封垫片47和环台的上端面配合，密封端盖与环台之间的间隙，防止蒸汽通过进汽口进入针管内圈，防止蒸汽泄漏。

当针管插入土壤，针管在土壤阻力作用下向上缩回，端盖上移，进汽口从套筒的环台内露出（进汽口在环台上端面上方），蒸汽从进汽口流进针管，从排汽口输出，对土壤进行杀菌消毒。

套筒与针管之间设有第一密封圈481和第二密封圈482，用于密封套筒与针管之间的间隙。

套筒下方内部的内限位台阶，与针管上的外限位台阶配合，起限位作用，限制针管的向上缩回距离。

针尖43呈圆锥形，上方设有凸台，凸台插进针管内；针尖圆锥底面圆直径大于针管外径，减少土壤对排汽口的堵塞，提高消毒针的防堵性能。

主蒸汽管道11通过软管连接脉动燃烧蒸汽发生装置的蒸汽出口，提供土壤消毒所需高温蒸汽。底座41上端焊接在次蒸汽管道12上（当然，底座也可以看作是次蒸汽管道的一部分，而不是蒸汽消毒针的组成部分）。套筒与底座螺纹连接，在针管损坏时，可以从底座上拧下套筒，对于针管进行更换。

参见图2、3所示，升降装置300主要包括两个导向轨道85、连接在两根导向轨道之间的上横梁86和下横梁87、丝杠螺母机构、升降架。丝杠螺母机构包括驱动电机81、联轴器82、丝杠83、升降机84，升降机84内含有与丝杠配合的可转动但不可轴向移动的螺母。升降架包括两根支撑横杆88、两根支撑竖杆89、两根支撑斜杆810、两个固定板811、调节螺栓812、四个滚轮813等。

上横梁86上安装有驱动电机81和升降机84；丝杠83穿过升降机84与支撑横杆88铰接。驱动电机81通过联轴器82带动升降机84旋转，驱动丝杠83带动支撑横杆88上下运动。两个支撑横杆88与两个支撑竖杆89焊接组成升降架；支撑横杆88两端分别焊接有固定板811；固定板811与嵌在导向轨道85内的滚轮813连接，由调节螺栓812调节滚轮813与导向轨道85的间隙；支撑竖杆89下部与加强架后部铰接。支撑斜杆810通过分别与支撑竖杆89和罩盖22形成开拆卸连接，对蒸汽盘起支撑作用。拆下支撑斜杆810，蒸汽盘就可以竖起。

主蒸汽管道开有两个蒸汽入口814。升降架与蒸汽盘铰接，蒸汽盘系统可绕转轴转动；在进行土壤消毒作业时，可将蒸汽盘放平，通过支撑斜杆810支撑；结束作业后，拆卸支撑斜杆810后可将蒸汽盘竖起，以节省空间，方便运输及更换针头。

振动电机3固定在加强架的前部。在蒸汽消毒针插进土壤时启动，可降低土壤阻力，缩短插入土壤所需时间，提高作业效率。由于具有振动电机，当蒸汽盘在升降装置的带动下下降，振动电机工作蒸汽消毒针即可轻松地插入土壤，本技术以简单的构造解决了现有的土壤蒸汽消毒机在蒸汽盘下降的同时需要其他复杂的机构带动蒸汽盘左右移动和在竖直面内翻转，才能把蒸汽消毒针插入土壤的难题。

参见图7，脉动燃烧蒸汽发生装置主要包括内部有水的筒体5、四个用于对水进行加热以产生蒸汽的脉动燃烧发动机6、汽包组件7。

脉动燃烧蒸汽发生装置主要包括筒体5、四个脉动燃烧发动机6和汽包组件7。筒体主要包括右封头51、主筒体52、左封头53、保温层54、磁翻板液位计组件（由磁翻板液位计55等组成）、手孔组件56。脉动燃烧发动机属于现有技术，主要包括：汽油箱61、火花塞62、浮子式化油器63、高压发生器64、打气筒65、燃烧室66、螺旋管67、去耦室68、波纹管69。火花塞连接在浮子式化油器与燃烧室相通的管路上，并与高压发生器电连接。打气筒的出气口与浮子式化油器的进气口相通。汽油箱的出口接浮子式化油器的供油管路。四个脉动燃烧发动机共用同一个去耦室68、波纹管69。去耦室68与四个脉动燃烧发动机的螺旋管67均相通，波纹管69连接在去耦室与左封头之间。

脉动燃烧发动机的燃烧室66、螺旋管67、去耦室68、波纹管69等安装在筒体内部；筒体内部装有完全淹没燃烧室66、螺旋管67、去耦室68、波纹管69的水。脉动燃烧发动机以汽油为燃料，汽油在燃烧室6内燃烧，产生的高温烟气通过螺旋管、去耦室，经波纹管排出，热量通过燃烧室、螺旋管、去耦室以及波纹管的壁面传递给筒体内的水，对水进行加热至沸腾，产生蒸汽。

燃烧室由两部分组成，左边部分为圆柱，右边部分为圆台。燃烧室左边大、右边小的形状可以更好地契合右封头的椭圆形内壁，方便脉动燃烧发动机的安装。

去耦室内壁设有加强翅片，外壁设有加强角钢。在提高去耦室强度的同时，还增大了换热面积，提高了装置的热效率。

右封头、左封头都采用椭圆形封头形式，主筒体与右封头和左封头采用焊接方式连接，保证了装置整体具有较高的强度。

波纹管与左封头焊接，波纹管外表呈波纹状，可以较好的抵消脉动燃烧发动机的热应力变形，提高装置的安全性。

磁翻板液位计组件主要包括磁翻板液位计55及控制电路；磁翻板液位计用于显示筒体内部水位高低，磁翻板液位计输出接控制器，控制器的输出接控制给水泵工作的控制电路；控制电路连接向筒体内供水的给水泵，保证筒体内的水位维持在一定高度范围内，防治筒体内水位过低而干烧，水位过高而影响蒸汽产量。

参见图8，汽包组件7主要包括：上下两个滤网71、汽包筒体72、汽包封头73、压力表口74、安全阀口（未示出）、法兰75、蒸汽出口76、搭扣77以及螺栓、螺母连接件78等。每一层滤网螺栓、螺母连接件78与焊接在汽包筒体内壁上的数个搭扣相连，搭扣用于承载滤网。汽包封头与汽包筒体以法兰通过螺栓连接，可以将汽包封头从汽包筒体上拆卸，较为方便地对两层滤网进行更换和拆卸。汽包组件起到分离水及水蒸汽、存储水蒸汽、保证出汽压力的作用。

主筒体、右封头、左封头外壁均覆盖有保温层54，防止热量散失，提高能量利用效率。

所述脉动燃烧蒸汽发生装置，左封头上设有手孔组件56，方便对筒体内部进行检查和维修。