树穴土壤火焰消毒方法及消毒机与流程

文档序号:15556329发布日期:2018-09-29 01:12阅读:802来源:国知局

本发明属于农业机械技术领域,特别涉及一种树穴土壤火焰消毒方法及消毒机。



背景技术:

土传病害严重影响了很多种类树木,例如新植果树的成活率及其生长发育,导致果园产量下降、果品质量不佳,造成了巨大的经济损失。果树定植前,进行树穴土壤消毒能有效地解决上述问题。目前我国果园树穴土壤消毒作业较多采用曝晒消毒,即人工将树穴内土壤挖出,通过日光曝晒实现土壤的灭菌消毒;或采用化学消毒,即人工在树穴土壤中掺混化学药剂,达到灭菌、消毒的目的。然而,土壤曝晒消毒费时费力,且消毒效果不佳;化学消毒残留的农药会对土壤造成二次污染,严重危害人畜健康,且常年施药会使病菌产生耐药性,致使施药量逐年增加,土壤环境不断恶化。

现有技术中针对土壤消毒问题已提出了一些解决方案。例如,中国发明专利“土壤消毒高温灭菌杀虫车(申请号200710015138.9)”公开了在旋耕土壤的同时由电发热装置发出的高温对土壤中的病菌、病毒以及害虫进行高温灭杀。中国发明专利“一种自走式自调节育苗地床土壤消毒装置及方法(申请号20140657805.3)”公开了采用高温蒸汽对被旋耕刀带起打碎的苗床土壤进行消毒。

但是,上述技术都是针对整片土壤进行消毒作业,且通过旋耕等方式所能够消毒的土壤厚度较薄,比较适用于种植根系较浅、种植较为密集的集中化种植作物土壤的消毒作业,而对于果树这样刚开始种植时根系就较长、较为发达且种植较为稀疏的树木类植物来说,由于其种植树穴较深,因而比较注重单棵果树的土壤树穴消毒深度,且消毒地点也相对较少,比较容易确定,若采用上述技术一方面难以触及果树种植所需的土壤深度进行消毒,另一方面对果树种植的整片土壤进行消毒则成本较高。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是,提供一种树穴土壤火焰消毒方法及消毒机,能够对树木种植土壤进行定点消毒,且能够伸入树木种植所需的树穴深度进行消毒。

为解决上述技术问题,本发明所提供的树穴土壤火焰消毒方法包括以下步骤:

(1)利用带有套桶的绞龙转动并下降钻入土中,进行挖土作业,通过绞龙螺旋叶片的旋转将土壤破碎、提升并甩至桶壁下落,并随着绞龙对土壤的不断提升,使得土壤在套桶内循环流动;

(2)向套桶内循环流动的土壤喷射火焰进行消毒;

(3)火焰消毒作业完成后,停止喷射火焰并提升绞龙,提升过程中绞龙保持转动,土壤被甩至套桶壁后下落回填至树穴;土壤回填完毕后,树穴土壤消毒完成。

在上述技术方案中,利用绞龙能够实现定点的入地挖土作业,从而一方面只需要针对树木所要种植的树穴地点精确进行挖土作业,无需进行整片土壤的挖土作业,因而能够提高消毒作业效率,可实现大规模树穴消毒;另一方面通过绞龙能够深入树穴所需要达到的深度并进行土壤的破碎、提升以及循环流动,从而能够实现更深土壤的挖掘作业,适合进行果树这样种植深度较深的树木的土壤消毒。由于通过绞龙和套桶可以实现土壤的持续循环流动,从而喷射高温火焰能够使得土壤受热均匀,实现树穴土壤的更充分消毒,加之是在套桶构成的相对封闭的空间内进行火焰消毒作业,因而消毒热量集中,温度散失少,能源利用率高,消毒效果更好。此外,本技术方案采用火焰消毒的方式,使用物理消毒代替化学消毒(例如使用消毒药液),避免了二次污染,对环境相对友好,避免了化学消毒对人畜的健康的影响。本技术方案使用火焰消毒,消毒温度高,能够有效防止土传病害,改善土壤环境,提高树木成活率。

为解决上述技术问题,本发明所提供的树穴土壤火焰消毒机所采用的技术方案是:

树穴土壤火焰消毒机,包括自走式底盘、挖穴碎土回填装置、升降装置以及火焰消毒装置,所述挖穴碎土回填装置、升降装置以及火焰消毒装置均直接或间接与所述底盘进行连接或安装到所述底盘上;所述挖穴碎土回填装置包括入地绞龙以及第一驱动装置,所述第一驱动装置用于驱动所述绞龙转动,所述升降装置用于带动所述绞龙升降,所述绞龙外围设置有套桶;所述火焰消毒装置包括气源以及火焰发生装置,两者通过输气管道连接,所述火焰发生装置用于向所述套筒内喷射火焰。

在上述技术方案中,在进行土壤消毒作业时,将消毒机移动至待作业地点,并使绞龙开始转动并下降,进行挖土作业。通过绞龙螺旋叶片的旋转将土壤破碎并提升并甩至桶壁下落,并随着绞龙的不断转动、破碎、提升,使得土壤在套桶内循环流动。绞龙下降至作业深度后停止下降但保持转动,启动火焰消毒装置,火焰发生装置利用输送来的气体产生火焰向套筒内的循环流动的土壤喷射,进行火焰消毒作业。消毒作业完成后,关闭火焰消毒装置并提升绞龙,提升过程中绞龙保持转动,土壤被甩至套桶壁后下落回填至树穴;土壤回填结束后,使绞龙停转,完成树穴土壤消毒。之后便可将消毒机移动至下一作业地点,重复以上过程进行作业。

本消毒机利用绞龙能够实现定点的入地挖土作业,从而一方面只需要针对树木所要种植的树穴地点精确进行挖土作业,无需进行整片土壤的挖土作业,因而能够提高消毒作业效率,可实现大规模树穴消毒;另一方面通过绞龙能够深入树穴所需要达到的深度并进行土壤的破碎、提升以及循环流动,从而能够实现更深土壤的挖掘作业,适合进行果树这样种植深度较深的树木的土壤消毒。由于通过绞龙和套桶可以实现土壤的持续循环流动,从而喷射高温火焰能够使得土壤受热更加均匀,实现树穴土壤的更充分消毒,加之是在套桶构成的相对封闭的空间内进行火焰消毒作业,因而消毒热量集中,温度散失少,能源利用率高,消毒效果更好。此外,本消毒机采用火焰消毒的方式,使用物理消毒代替化学消毒(例如使用消毒药液),避免了二次污染,对环境相对友好,避免了化学消毒对人畜的健康的影响。本技术方案使用火焰消毒,消毒温度高,能够有效防止土传病害,改善土壤环境,提高树木成活率。

作为本发明技术方案的进一步改进,所述绞龙轴杆上的螺旋叶片包括平滑连接的挖土叶片和碎土循环叶片,且所述挖土叶片更靠近所述绞龙的入地端,所述碎土循环叶片螺距及叶片半径沿远离所述挖土叶片的方向线性增大,所述套桶具有当所述绞龙入地到指定深度时与所述碎土循环叶片相配合的部分。由于碎土循环叶片的半径线性增大,且套桶具有与碎土循环叶片相配合的部分,因而能够容纳、破碎以及循环带动更多的土壤,使得破碎后的土壤与火焰形成更大的接触面积,能够对更多土壤进行消毒,提升消毒效率和消毒效果,即使是较大树穴也就有良好的消毒效果。

作为本发明技术方案的进一步改进,所述挖土叶片定螺距定半径,所述碎土循环叶片的螺距及叶片半径沿远离所述挖土叶片的方向线性增大;所述碎土循环叶片的最小直径等于挖土叶片的直径dd,碎土循环叶片的最小螺距等于挖土叶片的螺距pd。通过这种设计,一方面大大提升了土壤循环流动消毒作业效率,另一方面有效实现了碎土循环叶片与挖土叶片的较为平滑的连接,保证土壤流动的顺畅性。另外,由于碎土循环叶片的半径逐渐增大,使得破碎后的土壤与火焰形成更大的接触面积,改善消毒作业效果,提升消毒作业效率。

作为本发明技术方案的进一步改进,所述碎土循环叶片上设置有碎土刀片,进一步提高对土壤的破碎效果。

作为本发明技术方案的进一步改进,所述碎土刀片的刀刃曲线满足:

当dd≤300mm时,

当300mm#dd480mm时,

当dd≥480mm时,

其中,dd为挖土叶片的直径,e=2.72;所述刀刃曲线位于平行于绞龙轴轴线的平面内,在所述平面内,y轴平行于绞龙轴轴线,且y轴正向背离绞龙入地方向,以y轴与碎土循环叶片上表面的交点为坐标原点,y轴以所述坐标原点为旋转中心,从所述平面看向绞龙轴,y轴顺时针旋转90度后形成x轴,刀刃曲线起始点为坐标原点;刀刃曲线起始点及终止点均位于碎土循环叶片的上表面上,沿垂直于所述平面并远离绞龙轴的方向拉伸所述刀刃曲线形成的曲面与碎土循环叶片上表面相贯后形成相贯线,所述相贯线与所述曲面形成的封闭曲面为碎土刀刃;分别过所述曲面非相贯线的两条边界曲线且平行于绞龙轴轴线的两平面,与碎土循环叶片上表面截切后形成截交线,所述截交线与所述边界曲线形成碎土刀片面,所述截交线和所述相贯线围成封闭曲面,所述封闭曲面、碎土刀刃及碎土刀片面形成碎土刀片。碎土刀片的刀刃曲线设计有效提高土壤破碎率,使土壤得到充分灼烧,显著提升消毒效果。碎土刀片的片状设计,避免了碎土刀片对土壤流动的阻碍。

作为本发明技术方案的进一步改进,所述碎土刀片在碎土循环叶片上螺旋面布置3组,每一组由2个碎土刀片组成;沿绞龙轴,从碎土循环叶片看向挖土叶片,每一组碎土刀片中,2个碎土刀片的刀刃曲线起始点的连线所在直线过绞龙轴轴线;所述直线与碎土循环叶片上螺旋面边界螺旋线的交点中远离绞龙轴轴线的点到绞龙轴轴线的距离为l;每一组碎土刀片中远离绞龙轴的碎土刀片的刀刃曲线起始点到绞龙轴轴线的距离为0.95l,靠近绞龙轴的刀刃曲线起始点到绞龙轴轴线的距离为0.65l;相邻两组碎土刀片,所述直线的夹角为45°;沿绞龙轴,从碎土循环叶片看向挖土叶片,所有碎土刀片的碎土刀片面与所述直线的夹角为65°。上述碎土刀片组的布置设计,实现树穴土壤的充分、高效破碎,提高作业效率与消毒效果。

作为本发明技术方案的进一步改进,所述绞龙套桶包括外套桶和内套桶,所述外套桶轴线与绞龙轴轴线重合且半径为内套桶的最大半径,所述内套桶具有与绞龙轴杆轴线重合且沿绞龙入地方向半径逐渐变细的部分,且内套桶的变细趋势与所述碎土循环叶片的减小趋势相配合,所述内套桶的粗端与所述外套桶内壁滑动配合,滑动方向与所述绞龙轴方向一致。在不进行消毒作业时,可以通过滑动尽可能多的让内套桶进入外套桶中,减少空间占用,同时使得内套桶离地,便于消毒机移动。在进行消毒作业时,通过内、外套桶的滑动可以使内套桶定位至合适位置,使得当绞龙入地后至指定作业深度后,其碎土循环叶片能够正好与内套桶的下部分相配合,从而更好保证绞龙对土壤的循环带动效果以及消毒作业效果。套桶与绞龙的上述设计,使得回填时绞龙上提后形成了土壤的流动空间,易于实现土壤被甩至套桶壁后下落,有利于消毒后土壤回填至树穴。由于内套桶的下部分沿绞龙入地方向半径逐渐减小,除了能够与碎土循环叶片配合外,还有利于土壤回填过程中土壤的汇集,提高回填效果。另外,通过内套桶相对于外套桶的滑动还能够使内套桶定位至合适位置,使得在不同地形条件下,内套桶的底边均能接触到地面,防止作业过程中土壤溢出。

作为本发明技术方案的进一步改进,所述内套桶半径较小的底边设置有锯齿状结构。在消毒过程中,由于内套桶定位后其半径较小的底边接触或者没入土壤,该边的锯齿状结构一方面有利于保持内套桶和外套桶的稳定性,提高消毒效果,另一方面锯齿状便于插入土壤,防止绞龙转动过程中土壤溢出。另外,通过内、外套桶的滑动能够使内套桶的锯齿边在不同地形下均能接触或插入地面,防止绞龙转动过程中土壤溢出。

作为本发明技术方案的进一步改进,所述火焰消毒装置包括若干火焰喷枪,所述火焰喷枪沿周向布置于套桶上端;火焰喷枪的喷头为圆柱形,喷头轴线与绞龙轴径向截面的夹角为58°;所述喷头轴线在绞龙轴的径向截面内的投影到绞龙轴轴线的距离为0.85dd,dd为挖土叶片直径。这种设计使得火焰喷枪具有良好的喷射位置和角度,便于喷射出的火焰更加充分接触流动中的土壤,使得土壤受热更加均匀,消毒效果更好。

附图说明

图1是本发明第一种实施方式的结构示意图。

图2是本发明第二种实施方式中绞龙的结构示意图。

图3是本发明第二种实施方式中碎土刀片的布置示意图。

图4是本发明第二种实施方式中碎土刀片刀刃曲线示意图。

图5是本发明第二种实施方式中火焰消毒装置的结构示意图。

图6是本发明第二种实施方式中火焰喷枪在绞龙轴径向截面内的布置示意图。

图7是本发明第二种实施方式中火焰喷枪布置角度示意图。

图8是本发明第二种实施方式中绞龙的状态变化图。

图9是本发明第二种实施方式中的回填状态示意图。

图中:1、自走式底盘;2、支撑杆;3;下支撑架;4、升降手轮;5、蜗轮蜗杆减速器;6、下链轮;7、上支撑架;8、链条;9、上链轮;10、柴油机;11、减速器;12、升降架;13、升降导轨;14、外套桶;15、内套桶;16、绞龙;161、绞龙轴;162、碎土循环叶片;163、挖土叶片;164、定位钻尖;17、天然气罐;18、氧气罐;19、氧气输气管;20、天然气输气管;21、天然气流量控制阀;22、氧气流量控制阀;23、混气室;24、天然气压力表;25、氧气压力表;26、混合燃气输气管;27、火焰喷枪;28、电子点火器;29、碎土刀片;30、地面;31、挖土叶片与碎土循环叶片分界线;32,调速手柄;33,绞龙转速表。

具体实施方式

在具体实施方式中,本发明所提供的树穴土壤火焰消毒方法包括以下步骤:

(1)利用带有套桶的绞龙转动并下降钻入土中,进行挖土作业,通过绞龙螺旋叶片的旋转将土壤破碎、提升并被甩至桶壁下落,并随着绞龙对土壤的不断提升,使得土壤在套桶内循环流动;

(2)向套桶内循环流动的土壤喷射火焰进行消毒;

(3)火焰消毒作业完成后,停止喷射火焰并提升绞龙,提升过程中绞龙保持转动,土壤被甩至套桶壁后下落回填至树穴;土壤回填完毕后,树穴土壤消毒完成。

如图1所示,以果树为例,在第一种实施方式中,本发明所提供的树穴土壤火焰消毒机包括自走式底盘1、挖穴碎土回填装置、升降装置以及火焰消毒装置。其中,自走式底盘1为履带式设计,行走平稳,越障能力较好,通过自走式底盘1来实现该消毒机的移动。挖穴碎土回填装置、升降装置以及火焰消毒装置均直接或间接与自走式底盘1进行连接或安装到自走式底盘1上;参考图2,挖穴碎土回填装置包括入地绞龙以及第一驱动装置,绞龙16包括绞龙轴161以及轴上设置的螺旋叶片,第一驱动装置用于驱动绞龙16转动,绞龙16外围设置有围绕绞龙的圆柱形套桶,升降装置用于带动绞龙16升降。火焰消毒装置包括气源以及火焰发生装置,两者通过输气管道连接,火焰发生装置用于向所述套桶内喷射火焰。

为了便于挖穴碎土回填装置、升降装置以及火焰消毒装置的安装,本实施方式中设置了合适的机架。机架包括垂直固定在自走式底盘1上的多个支撑杆2,支撑杆2上共同固定有水平的上支撑架7和下支撑架3。升降装置包括升降导轨13、升降架12以及蜗轮蜗杆减速器5,升降导轨13可以设置多条(本实施方式中为3条),其上下分别与上支撑架7及下支撑架3固连,升降架12连接到这3条升降导轨13上,可相对升降导轨13轴向滑动,即沿着升降导轨13上下滑动。蜗轮蜗杆减速器5固定在下支撑架3上,其输入轴连接有升降手轮4,输出轴连接有下链轮6,支撑架上还设置有上链轮9,上链轮9和下链轮6通过链条8连接,链条8还与升降架12连接。通过转动升降手轮4即可使链条8转动,进而带动升降架12沿升降导轨13上下运动。

本实施方式中,第一驱动装置采用柴油机10或者其他合适装置。柴油机10固定在升降架12上,柴油机10上连接绞龙转速表33,下支撑架3上连接有调速手柄32,通过调速手柄32和绞龙转速表33控制绞龙16转速。升降架12上还设置有减速器11,减速器11输出轴连接柴油机10,降低输出转速,便于绞龙的旋转。

火焰消毒装置的气源可以采用天然气罐17和氧气罐18,两者均设置在自走式底盘1上。气体管道包括天然气输气管20、氧气输气管19以及混合燃气输气管26,天然气输气管20、氧气输气管19末端分别接有天然气压力表24和氧气压力表25,这两种输气管道上分别设置有天然气流量控制阀21和氧气流量控制阀22。火焰发生装置包括混气室23、火焰喷枪组以及电子点火器28,其中,火焰喷枪组由6个火焰喷枪27组成,火焰喷枪27沿周向均布于套桶上端;火焰喷枪27的喷头为圆柱形,喷头轴线与绞龙轴161径向截面的夹角为58°。电子点火器28设置于火焰喷枪27旁边。作业时,天然气、氧气在压力作用下分别沿天然气输气管20、氧气输气管19经由流量控制阀通往混气室23,形成混合燃气,混合燃气经由混合燃气输气管26输送至火焰喷枪27,电子点火器28点火,混合燃气充分燃烧,喷射高温火焰。火焰消毒装置的结构可参考第二种实施方式中的图5,火焰喷枪27在绞龙轴161径向截面内的布置可参考第二种实施方式中的图6,火焰喷枪27布置角度可参考第二种实施方式中的图7。

利用该消毒机进行土壤消毒作业时,将消毒机移动至待作业地点,绞龙垂直于地面,启动柴油机10带动绞龙16开始转动,随后摇动蜗轮蜗杆减速器11上的升降手轮4使升降架12下降,进而带动绞龙下降,进行挖土作业。本实施方式中,绞龙16具有定位钻尖164(即绞龙入地端),可以准确定位挖土地点。通过绞龙16螺旋叶片的旋转以及下降将土壤破碎并提升,提升过程中土壤被绞龙16叶片继续粉碎并被甩至桶壁下落,随着绞龙16的不断转动、破碎、提升,使得土壤在套桶内循环流动。绞龙16下降至作业深度后停止下降但保持转动。通过调速手柄32和绞龙转速表33控制绞龙转速,使绞龙16转速保持在150~200rpm。然后稍稍开启天然气流量控制阀,使少量天然气由火焰喷枪27溢出,而后触发电子点火器开关,置于火焰喷枪27旁边的电子点火器28释放电火花,点燃溢出的天然气,此时天然气开始平缓稳定燃烧。缓慢调节天然气流量控制阀21和氧气流量控制阀22的开度,使天然气与氧气混合,充分燃烧,火焰喷枪27喷出的火焰变大。火焰喷枪27向被打碎甩出的土壤持续喷射火焰,实现树穴土壤的火焰循环消毒。火焰喷枪27的位置和角度便于喷射出的火焰更加充分接触流动中的土壤,使得土壤受热更加均匀,消毒效果更好。消毒作业完成后,关闭天然气流量控制阀21,待火焰熄灭后,关闭氧气流量控制阀22。摇动蜗轮蜗杆减速器11上的升降手轮4提升绞龙16,提升过程中绞龙16保持150~200rpm转动,土壤被甩至套桶壁后下落回填至树穴。土壤回填结束后,关闭柴油机10使绞龙16停转,完成树穴土壤消毒。之后便可将机器移动至下一作业地点,重复以上过程进行作业。

本消毒机利用绞龙能够实现定点的入地挖土作业,从而一方面只需要针对树木所要种植的树穴地点精确进行挖土作业,无需进行整片土壤的挖土作业,因而能够提高消毒作业效率,可实现大规模树穴消毒;另一方面通过绞龙能够深入树穴所需要达到的深度并进行土壤的破碎、提升以及循环流动,从而能够实现更深土壤的挖掘作业,适合进行果树这样种植深度较深的树木的土壤消毒。由于通过绞龙16和套桶可以实现土壤的一直循环流动,从而喷射高温火焰能够使得土壤受热更加均匀,实现树穴土壤的更充分消毒,加之是在套桶构成的相对封闭的空间内进行火焰消毒作业,因而消毒热量集中,温度散失少,能源利用率高,消毒效果更好。此外,本消毒机采用火焰消毒的方式,使用物理消毒代替化学消毒(例如使用消毒药液),避免了二次污染,对环境相对友好,避免了化学消毒对人畜的健康的影响。本消毒机使用火焰消毒,消毒温度高,能够有效防止土传病害,改善土壤环境,提高树木成活率。

进一步,套桶可以设计成上大下小,且最小半径不小于绞龙挖土叶片半径,有利于土壤回填过程中土壤的汇集,提高回填效果。

图2至图9示出了本发明的第二种实施方式,其是在第一种实施方式的基础上,绞龙轴161上的螺旋叶片包括平滑连接的挖土叶片163和碎土循环叶片162,且挖土叶片163更靠近绞龙16的入地端,即挖土叶片163位于绞龙轴161下部,碎土循环叶片162位于绞龙轴161上部。挖土叶片163为定螺距定半径设计,其叶片半径等于挖坑半径,通过挖土叶片163对树穴土壤进行破碎和提升。碎土循环叶片162螺距及叶片半径沿远离挖土叶片163的方向线性增大,即碎土循环叶片162为变螺距变半径设计。

本实施方式中,螺旋叶片为双螺旋设计,即设计有2个碎土循环叶片162和2个挖土叶片163。碎土循环叶片162螺距及叶片半径沿远离挖土叶片163的方向线性增大,碎土循环叶片162的最小直径等于挖土叶片163的直径dd,最大直径等于1.5dd;碎土循环叶片162的最小螺距等于挖土叶片163的螺距pd,最大螺距等于1.67pd,碎土循环叶片162的圈数为1圈。从碎土循环叶片162看向挖土叶片163,远离定位钻尖164的碎土循环叶片162螺旋面为碎土循环叶片162的上螺旋面,远离定位钻尖164的挖土叶片163螺旋面为挖土叶片163的上螺旋面,碎土循环叶片162上螺旋面靠近定位钻尖164的螺旋面边界直线与挖土叶片163上螺旋面远离定位钻尖164的螺旋面边界直线重合,两叶片焊接平滑过渡,如图2所示,图2中示出了挖土叶片163与碎土循环叶片162的分界线31。

如图5至图7所示,本实施方式中,喷头轴线在绞龙轴161的径向截面内的投影到绞龙轴161轴线的距离为0.85dd。其中,dd为挖土叶片163直径。在本实施方式中,取dd=460mm,因此,喷头轴线在绞龙轴161的径向截面内的投影到绞龙轴161轴线的距离为0.85dd=390mm。

进一步,如图3所示,碎土循环叶片162上设置有碎土刀片29,碎土刀片29的刀刃曲线满足:

当dd≤300mm时,

当300mm≤dd≤480mm时,

当dd≥480mm时,

其中,dd为挖土叶片163的直径,e=2.72;刀刃曲线位于平行于绞龙轴161轴线的平面内,在平面内,y轴平行于绞龙轴161轴线,且y轴正向背离绞龙16入地方向,以y轴与碎土循环叶片162上表面的交点为坐标原点,y轴以坐标原点为旋转中心,从平面看向绞龙轴161,y轴顺时针旋转90度后形成x轴,刀刃曲线起始点为坐标原点,如图4所示。刀刃曲线起始点及终止点均位于碎土循环叶片162上表面上,沿垂直于平面并远离绞龙轴161的方向拉伸刀刃曲线形成的曲面与碎土循环叶片162上表面相贯后形成相贯线,相贯线与曲面形成的封闭曲面为碎土刀刃,本实施方式中碎土刀刃厚度为2mm;分别过曲面非相贯线的两条边界曲线且平行于绞龙轴161轴线的两平面,与碎土循环叶片162上表面截切后形成截交线,截交线与边界曲线形成碎土刀片面,截交线和相贯线围成封闭曲面,封闭曲面、碎土刀刃及碎土刀片面形成碎土刀片29,如图3和图4所示。碎土刀片29的刀刃曲线设计有效提高土壤破碎率,使土壤得到充分灼烧,显著提升消毒效果。碎土刀片29的片状设计,避免了碎土刀片29对土壤流动的阻碍。

进一步,碎土刀片29在每个碎土循环叶片162上螺旋面布置3组,每一组由2个碎土刀片29组成;沿绞龙轴161,从碎土循环叶片162看向挖土叶片163,每一组碎土刀片29中,2个碎土刀片29的刀刃曲线起始点的连线所在直线过绞龙轴161轴线,直线与上螺旋面边界螺旋线的交点中远离绞龙轴161轴线的点到绞龙轴161轴线的距离为l;每一组碎土刀片29中远离绞龙轴161的碎土刀片29的刀刃曲线起始点到绞龙轴161轴线的距离为0.95l,靠近绞龙轴161的刀刃曲线起始点到绞龙轴161轴线的距离为0.65l;在本实施方式中,沿绞龙轴161,从碎土循环叶片162看向挖土叶片163,以绞龙轴161为旋转轴,每个碎土循环叶片162上螺旋面远离定位钻尖164的螺旋面边界线直线顺时针旋转15°生成的直线在同一碎土循环叶片162上表面的投影为第1定位直线,每个碎土循环叶片162上螺旋面远离定位钻尖164的螺旋面边界线直线顺时针分别旋转60°、105°生成的两条直线在同一碎土循环叶片162上表面的投影为第2、3定位直线,每一组碎土刀片的刀刃曲线的起点位于定位直线上;沿绞龙轴161,从碎土循环叶片162看向挖土叶片163,所有碎土刀片29的碎土刀片面与直线的夹角为65°。

相应的,本实施方式中,套桶具有当绞龙16入地到指定深度时与碎土循环叶片162相配合的部分。在本实施方式中,套桶包括外套桶14和内套桶15。外套桶14为圆柱形,与支撑杆2连接固定,其内壁上开设有滑槽。内套桶15的上部为圆柱形,下部为圆台形,内套桶15的上、下两部分轴线与绞龙轴161轴线重合,且圆台形部分沿绞龙16入地方向半径逐渐变小,且内套桶15下部的圆台形部分的变细趋势与碎土循环叶片162的半径减小趋势相吻合。内套桶15的粗端设置有滑杆,滑杆与外套桶14滑槽配合,使得内套桶15能够相对于外套桶14的轴向滑动及定位。通过内套桶15相对于外套桶14的滑动以及定位,既能够使内套桶15进入外套桶14内,便于消毒机移动,又能够使得当绞龙16入地到指定深度时,配合内套桶15半径较小的底边设置的锯齿状结构,防止绞龙16转动过程中土壤溢出。

本实施方式中,火焰喷枪沿周向均布于外套桶14上端,其布置方式同第一种实施方式,即外套桶14用来布置火焰喷枪的上端相当于第一种实施方式中套桶14用来布置火焰喷枪的上端。火焰消毒装置的结构如图5所示,火焰喷枪在绞龙轴161径向截面内的布置如图6所示,火焰喷枪布置角度如图7所示。

本实施方式中,将消毒机移动至待作业地点后,在作业开始前,绞龙16、外套桶14、内套桶15处于非工作状态,如图8右图所示,内套桶15部分或者全部位于外套桶14内。在绞龙16转动之前,操作滑杆将内套桶15滑动并定位至合适位置,内套桶15半径较小的底边接触或者没入地面7,然后同第一种实施方式启动柴油机10带动绞龙16开始转动,随后摇动蜗轮蜗杆减速器11上的升降手轮4使升降架12下降,进而带动绞龙下降,进行挖土作业。绞龙16具有定位钻尖164(即绞龙入地端),可以准确定位挖土地点。通过绞龙16叶片的旋转以及下降将土壤破碎并提升,提升过程中土壤被绞龙16叶片继续粉碎并被甩至桶壁下落,随着绞龙16的不断转动、破碎、提升,使得土壤在外套桶14和内套筒15共同形成的空间内循环流动。绞龙16下降至作业深度后停止下降但保持转动,此时内套桶15与碎土循环叶片162相配合,如图8左图所示,而后同第一种实施方式喷射火焰进行消毒。土壤一方面被挖土叶片163破碎、提升,另一方面提升后的土壤被碎土循环叶片162打碎、甩出,在重力作用下落至内套桶15底部,并再次被碎土循环叶片162提升。如此往复,实现土壤的破碎以及循环流动,使得土壤能够均匀受热实现消毒。消毒完毕后关闭火焰消毒装置并提升绞龙16,提升过程中绞龙16保持转动,土壤被甩至内、外套桶14壁后下落回填至树穴。土壤回填作业时,提升后的绞龙16与内套桶15和外套桶14之间形成空间,在绞龙16旋转产生的离心作用下,有利于实现土壤的甩出、下落、汇集,最后实现土壤回填。土壤回填完毕后,使绞龙16停转并将内套桶15收起,如图9所示。

本实施方式中,由于碎土循环叶片162的逐渐增大,且内套桶15与碎土循环叶片162相配合,因而能够容纳、破碎以及带动更多的土壤,使得破碎后的土壤与火焰形成更大的接触面积,并使得土壤能够下落至内套桶15底部后更好的再被碎土循环叶片162提升进行循环流动,从而能够对更多土壤进行消毒,即使是较大树穴也就有良好的消毒效果。在不进行消毒作业时,可以通过滑动尽可能多的让内套桶15进入外套桶14中,减少空间占用,同时使得内套桶15离地,便于消毒机移动。由于内套桶15沿绞龙16入地方向半径逐渐减小,除了能够与碎土循环叶片162配合外,还有利于土壤回填过程中土壤的汇集,提高回填效果。另外,通过内套桶15相对于外套桶14的滑动还能够使内套桶15的底边在不同地形下均能接触到地面,防止绞龙16转动过程中土壤溢出。滑槽与滑杆的定位可以采用合适形式,例如可以进一步在滑槽上设计不同高度的沟槽来卡住滑杆。

进一步,内套桶15半径较小的底边设置有锯齿状结构。由于内套桶15定位后其半径较小的底边接触或者没入土壤,该边的锯齿状结构一方面有利于保持内套桶15和外套桶14的稳定性,提高消毒效果,另一方面锯齿状便于插入土壤,防止绞龙16转动过程中土壤溢出。

上面结合附图和具体实施方式对本发明进行了进一步的说明,但本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

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