本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械，提出了一種深松、切根和調(diào)理劑施用一體化的機(jī)械裝置。該裝置是專為鹽堿草地的特殊需求量身定制的，其設(shè)計(jì)充分考慮了鹽堿草地土壤結(jié)構(gòu)緊實(shí)、通氣性和透水性差，以及植被生長受限等問題。在深松作業(yè)方面，該裝置能夠高效地深入土壤，打破長期形成的土壤板結(jié)層，有效增加土壤孔隙度，使土壤的通氣性和透水性得到顯著改善。同時(shí)，在切根作業(yè)上，裝置能夠精準(zhǔn)地切斷土壤中老化或病害的植物根系，促進(jìn)根系的更新與生長，為植被的健康生長創(chuàng)造條件。更為重要的是，該機(jī)械還具備精準(zhǔn)施用有機(jī)肥料的功能，能夠?qū)⒂袡C(jī)肥料均勻地施入土壤深層，不僅有效提高了土壤的養(yǎng)分含量，還進(jìn)一步改善了土壤的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。通過這些綜合功能，該裝置為植物的生長提供了更加優(yōu)越的土壤環(huán)境，極大地促進(jìn)了鹽堿草地植被的恢復(fù)，進(jìn)而推動了整個(gè)生態(tài)環(huán)境的改善和可持續(xù)發(fā)展。

背景技術(shù)：

1、鹽堿草地是指土壤鹽分含量較高且質(zhì)地較差的草地，其鹽分累積和土壤結(jié)構(gòu)問題嚴(yán)重影響植物生長。鹽堿草地的土壤通常具有較高的鹽堿含量，土壤鹽分超過0.6％～2.0％時(shí)，為鹽土。土壤ph值大于9、堿化度大于30％、表土含鹽量上限是0.5％時(shí)，為堿土。這些特性導(dǎo)致植物根系難以深入土壤，吸收養(yǎng)分和水分的能力受限，植被覆蓋率低，生態(tài)環(huán)境脆弱。目前，鹽堿草地治理主要依賴化學(xué)肥料施用和灌溉，但這些方法存在諸多不足?；瘜W(xué)肥料雖能提供養(yǎng)分，卻難以改善土壤結(jié)構(gòu)，且長期使用可能導(dǎo)致土壤板結(jié)和生態(tài)失衡。灌溉雖能稀釋鹽分，但在缺水地區(qū)難以持續(xù)，且無法從根本上解決土壤鹽堿化。此外，傳統(tǒng)治理措施對植物生長的促進(jìn)效果有限，生境質(zhì)量提升緩慢。針對這些問題，本發(fā)明提出一種深松、切根和有機(jī)肥施用一體化的機(jī)械裝置，旨在通過物理和生物相結(jié)合的方式，改善鹽堿草地的生境質(zhì)量。深松和切根技術(shù)可打破土壤板結(jié)，改善土壤通氣性和透水性，同時(shí)促進(jìn)植物根系生長。有機(jī)肥的施用則能增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤結(jié)構(gòu)，提升土壤肥力。這種綜合改良方式不僅能有效降低土壤鹽分，還能提高植物存活率和生長速度，為鹽堿草地的生態(tài)修復(fù)提供了一種高效、可持續(xù)的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鹽堿草地由于土壤鹽分含量較高，容易導(dǎo)致土壤鹽分積累，同時(shí)鹽堿草地的土壤養(yǎng)分含量較低，這都影響了植物的生長和生存。鹽堿草地的治理需要進(jìn)行多次操作，包括深松、切根和調(diào)理劑施用。本發(fā)明通過一體化設(shè)計(jì)，能夠一次性完成深松切根、調(diào)理劑施用和操作控制，提高了操作效率。

2、參閱圖1，本發(fā)明的鹽堿草地切根旋鉆深松調(diào)理劑施用一體機(jī)整體尺寸為長3265mm、寬2480mm、高2020mm，其結(jié)構(gòu)主要由施肥裝置和下部裝配總成組成。這種尺寸的設(shè)計(jì)充分考慮了鹽堿草地的作業(yè)環(huán)境和機(jī)械的穩(wěn)定性，確保在復(fù)雜地形中能夠高效運(yùn)行。

3、參閱圖2至圖3，施肥裝置由有機(jī)肥箱和攪龍輸送裝置兩部分組成。

4、所述的有機(jī)肥箱是施肥裝置的核心部件，其尺寸為2800mm×1500mm，采用高強(qiáng)度耐磨鋼板作為主要材料，厚度達(dá)到5mm。這種材料的選擇確保了有機(jī)肥箱在惡劣的鹽堿環(huán)境下具有足夠的耐用性和抗腐蝕性。箱體內(nèi)部還涂覆了環(huán)氧樹脂涂層，進(jìn)一步增強(qiáng)了其耐腐蝕性能，有效防止有機(jī)肥料對箱體的侵蝕。箱體底部設(shè)計(jì)為傾斜結(jié)構(gòu)，傾斜角度為15°，這一巧妙設(shè)計(jì)利用重力作用，使肥料能夠順利流向攪龍輸送裝置，避免肥料在箱體底部堆積。

5、所述的攪龍輸送裝置由攪拌器和管道兩部分組成，整體采用304不銹鋼材質(zhì)制造，這種材質(zhì)具有優(yōu)良的耐腐蝕性和耐磨性，能夠適應(yīng)鹽堿草地的特殊環(huán)境。

6、所述的攪拌器共有三個(gè)，均勻分布在攪龍輸送裝置的內(nèi)部，采用螺旋葉片設(shè)計(jì)，葉片厚度為6mm，表面經(jīng)過硬化處理，提高了耐磨性。攪拌器軸采用高強(qiáng)度合金鋼，直徑為50mm，表面鍍鉻處理，進(jìn)一步增強(qiáng)了其抗磨損能力。這種設(shè)計(jì)能夠確保在輸送有機(jī)肥料過程中，肥料能夠被充分?jǐn)嚢璨㈨槙齿斔停苊舛氯?/p>

7、所述的管道內(nèi)徑為200mm，壁厚為4mm，采用無縫不銹鋼管制造，確保其強(qiáng)度和密封性。所述的管道與攪拌器之間通過法蘭連接，法蘭之間采用橡膠墊片密封，有效防止肥料泄漏。管道出口處設(shè)有可調(diào)節(jié)閥門，閥門采用聚四氟乙烯(ptfe)材料，這種材料具有優(yōu)異的耐腐蝕性和耐磨性，能夠根據(jù)實(shí)際作業(yè)需求精準(zhǔn)控制肥料輸送量，確保施肥的均勻性。

8、所述的有機(jī)肥箱與攪龍輸送裝置的連接通過肥箱底部出口與攪龍輸送裝置的入口螺栓連接實(shí)現(xiàn)，連接處采用橡膠密封圈，確保密封性，防止肥料在連接處泄漏，保障施肥過程的順利進(jìn)行。

9、所述的攪拌器與管道的配合也非常關(guān)鍵。所述的攪拌器的螺旋葉片與管道內(nèi)壁之間的間隙精確控制為5mm，這一設(shè)計(jì)既保證了肥料能夠順暢輸送，又避免了因間隙過大導(dǎo)致的肥料殘留和輸送不暢的問題，確保施肥效率和質(zhì)量。

10、參閱圖4，所述的下部裝配總成由機(jī)架、切割器總成、旋轉(zhuǎn)深松裝置、后深松鏟總成、鎮(zhèn)壓輪總成、邊限深輪總成組成。

11、所述的下部裝配總成的機(jī)架是整個(gè)機(jī)械的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，由四根長2780mm和四根長1750mm的高強(qiáng)度空心方管焊接而成，方管材質(zhì)為q345b低合金鋼，截面尺寸為80mm×80mm，壁厚為5mm。這種材質(zhì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確保了機(jī)架具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，能夠承受機(jī)械在鹽堿草地作業(yè)時(shí)的各種復(fù)雜受力情況。

12、所述的機(jī)架下方焊接了多根輔助方管，用于與其他部件的連接，進(jìn)一步增強(qiáng)了機(jī)架的整體性和連接穩(wěn)定性。焊接處采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，這種焊接工藝能夠有效防止焊接過程中氧化和污染，確保焊接強(qiáng)度。

13、所述的機(jī)架表面涂覆防銹漆，提高了其在鹽堿環(huán)境下的耐腐蝕性，延長了機(jī)械的使用壽命。

14、參閱圖5至圖6，所述的切割器總成是下部裝配總成的重要組成部分，由缺口耙片、小改向器和傳動軸套組成。

15、所述的缺口耙片是切割器的核心部件，材質(zhì)為65mn彈簧鋼，經(jīng)過淬火和回火處理，硬度達(dá)到hrc50-55，這種材質(zhì)和熱處理工藝使其具有優(yōu)異的耐磨性和韌性，能夠有效應(yīng)對鹽堿草地中復(fù)雜的土壤和植物根系。

16、所述的缺口耙片半徑為240mm，厚度為5mm，中間設(shè)有直徑為40mm的孔，用于與傳動軸套連接；周圍四個(gè)直徑為11mm的小孔用于與小改向器連接。通過m12高強(qiáng)度螺栓與小改向器固定，螺栓表面鍍鋅處理，防止銹蝕，確保連接的牢固性和耐久性。

17、所述的小改向器材質(zhì)為40cr合金鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，硬度為hrc30-35，這種材質(zhì)和熱處理工藝使其具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，能夠承受切割過程中產(chǎn)生的各種力。

18、所述的小改向器通過一個(gè)m20高強(qiáng)度螺栓和四個(gè)m12螺栓與缺口耙片連接，螺栓采用防松墊圈，防止作業(yè)過程中因振動等原因?qū)е侣菟ㄋ蓜?，確保切割器總成的穩(wěn)定運(yùn)行。

19、所述的傳動軸套材質(zhì)為45號鋼，表面鍍鉻處理，增強(qiáng)耐磨性。

20、所述的傳動軸套通過6個(gè)m10高強(qiáng)度螺栓與小改向器連接，上方通過4個(gè)m12螺栓與機(jī)架固定，這種連接方式確保了傳動軸套與機(jī)架之間的牢固連接，同時(shí)便于拆卸和維護(hù)。傳動軸套兩側(cè)設(shè)有加強(qiáng)肋，材質(zhì)為q235b鋼，厚度為8mm，通過焊接與軸套連接，進(jìn)一步增強(qiáng)了傳動軸套的整體強(qiáng)度，確保其在高負(fù)荷作業(yè)條件下的穩(wěn)定性和可靠性。

21、參閱圖7，所述的旋轉(zhuǎn)深松裝置是本發(fā)明的關(guān)鍵部件之一，總長度為593mm，主體部分直徑為85mm，材質(zhì)為40cr合金鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，硬度為hrc30-35。這種材質(zhì)和熱處理工藝使其具有良好的綜合力學(xué)性能，能夠承受深松過程中土壤的反作用力。旋轉(zhuǎn)深松裝置采用流線型曲型設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)能夠有效減少土壤的摩擦阻力，提高深松效率。

22、所述的旋轉(zhuǎn)深松裝置有鉆頭和鉆齒，鉆齒采用螺旋狀分布，通過焊接技術(shù)牢固地固定在鉆頭上。這種螺旋狀的布局不僅提高了鉆齒的切削效率，還能夠有效分散土壤對鉆齒的反作用力，減少單個(gè)鉆齒的磨損，延長使用壽命。

23、所述的鉆齒的設(shè)計(jì)采用了360°旋轉(zhuǎn)切削齒技術(shù)，這種設(shè)計(jì)使得鉆齒在深松過程中能夠自由旋轉(zhuǎn)，從而提供更長的切削邊緣，增加切削齒的利用率，避免局部嚴(yán)重磨損。同時(shí)，旋轉(zhuǎn)切削齒能夠有效分散摩擦熱，降低因高溫導(dǎo)致的磨損，進(jìn)一步提高鉆齒的耐用性。

24、所述的鉆齒的材質(zhì)和熱處理工藝也經(jīng)過精心選擇，以適應(yīng)鹽堿草地的復(fù)雜土壤條件。鉆齒采用高強(qiáng)度合金鋼，經(jīng)過淬火和回火處理，硬度達(dá)到hrc50-55，確保其在深松過程中具有優(yōu)異的耐磨性和韌性。這種材質(zhì)和工藝的組合，使得鉆齒能夠在高研磨性的土壤中保持高效的切削性能，同時(shí)減少磨損。

25、所述的旋轉(zhuǎn)深松裝置的鉆頭和鉆齒的配合設(shè)計(jì)，不僅提高了深松效率，還顯著降低了作業(yè)成本。通過優(yōu)化鉆齒的布局和材料，該裝置能夠在復(fù)雜的鹽堿草地環(huán)境中實(shí)現(xiàn)高效的土壤深松，為后續(xù)的施肥和植被恢復(fù)創(chuàng)造良好的土壤條件。

26、其尖角部分與中心軸夾角為30°，材質(zhì)為耐磨合金鋼，這種設(shè)計(jì)和材質(zhì)選擇確保了深松裝置在作業(yè)過程中能夠有效切入土壤，達(dá)到理想的深松效果。

27、所述的螺旋深松裝置配有錐齒變速箱和液壓馬達(dá)，通過液壓馬達(dá)提供動力，再通過錐齒傳動到螺旋深松裝置中，從而實(shí)現(xiàn)裝置的螺旋轉(zhuǎn)動來減少摩擦阻力。

28、所述的錐齒變向箱共有六個(gè)，材質(zhì)為20crmnti合金鋼，經(jīng)過滲碳淬火處理，硬度為hrc58-62。

29、所述的錐齒變向箱通過花鍵連接軸和花鍵連接套與切割器和旋轉(zhuǎn)深松裝置連接，花鍵材質(zhì)為40cr合金鋼，確保傳動精度和強(qiáng)度。錐齒變向箱通過4個(gè)m16高強(qiáng)度螺栓與機(jī)架固定。

30、所述的頂盤通過4個(gè)m16高強(qiáng)度螺栓與機(jī)架固定，螺栓表面鍍鋅處理，這種連接方式不僅確保了頂盤與機(jī)架之間的牢固連接，還提高了連接部位的耐腐蝕性，延長了機(jī)械的使用壽命。

31、參閱圖8，所述的鎮(zhèn)壓輪總成由輪體和輪架組成。

32、所述的輪體材質(zhì)為耐磨橡膠，直徑為405mm，寬度為120mm。輪體通過一個(gè)直徑為80mm的45號鋼軸與輪架連接。

33、所述的輪架材質(zhì)為q235b鋼，由兩根500mm和兩根650mm的空心方管焊接而成。輪架通過m24高強(qiáng)度螺栓連接，螺栓表面鍍鋅處理。輪架上設(shè)有彈簧，材質(zhì)為60si2mn彈簧鋼，用于減震。

34、所述的限深輪有四個(gè)，直徑為505mm，材質(zhì)為耐磨橡膠，安裝在支撐滑板兩側(cè)。限深輪通過高強(qiáng)度螺栓與支撐滑板連接，螺栓材質(zhì)為8.8級合金鋼，表面鍍鋅處理。

35、所述的油缸材質(zhì)為45號鋼，缸筒內(nèi)壁經(jīng)過鍍鉻處理，增強(qiáng)耐磨性。油缸下方通過高強(qiáng)度螺栓與支撐滑板連接，上方通過高強(qiáng)度螺栓與外框架連接，螺栓材質(zhì)為8.8級合金鋼，表面鍍鋅處理。

36、參閱圖9，所述的后深松鏟總成由深松鏟、連接軸和u型卡組成。

37、所述的深松鏟材質(zhì)為65mn彈簧鋼，經(jīng)過淬火和回火處理，硬度為hrc50-55，這種材質(zhì)和熱處理工藝使其具有優(yōu)異的耐磨性和韌性，能夠有效應(yīng)對深松過程中土壤的強(qiáng)烈摩擦和沖擊。深松鏟高度為390mm，寬度為100mm，中間尖角角度為30°，這種設(shè)計(jì)能夠有效減小土壤的摩擦阻力，提高深松效率。

38、所述的連接軸材質(zhì)為無縫鋼管(材質(zhì)為20號鋼)，外徑為80mm，壁厚為4mm，這種材質(zhì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確保了連接軸具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，能夠承受深松鏟在作業(yè)過程中產(chǎn)生的各種力。

39、所述的接軸通過u型卡與深松鏟固定，u型卡材質(zhì)為q345b低合金鋼，通過4個(gè)m16高強(qiáng)度螺栓固定深松鏟和連接軸，螺栓表面鍍鋅處理，這種連接方式確保了深松鏟與連接軸之間的牢固連接，同時(shí)便于拆卸和維護(hù)。

40、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

41、1、通過一體化集成設(shè)計(jì)，單次作業(yè)即可同步完成深松、根系切割與施肥三項(xiàng)核心功能。較傳統(tǒng)分步作業(yè)方式效率顯著提升，顯著降低時(shí)間成本和機(jī)械能耗。

42、2、本發(fā)明的螺旋深松裝置可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)深松作業(yè)有效減少土壤的摩擦阻力，同時(shí)連接的伸縮桿可實(shí)現(xiàn)上下移動以達(dá)到不同深度作業(yè)的需要。這種設(shè)計(jì)使其能夠靈活適應(yīng)不同地形和作業(yè)深度的要求，無論是平整土地還是復(fù)雜坡地，都能高效完成深松作業(yè)。

43、3、本發(fā)明的切割器配有改向器和伸縮裝置，改向器可以實(shí)現(xiàn)平面上的360°旋轉(zhuǎn)，可以使切割效果更加顯著。

44、4、該裝置的調(diào)理劑與后深松鏟相連接，可以在深松的同時(shí)將調(diào)理劑輸送到土壤深處，改善鹽堿土地的土壤肥力。