[发明专利]基于低频超声谐振的深旋耕土壤高温气雾杀毒联合作业机及工作方法有效
申请号: | 202011185773.3 | 申请日: | 2020-10-30 |
公开(公告)号: | CN112272975B | 公开(公告)日: | 2021-12-21 |
发明(设计)人: | 高建民;艾安君 | 申请(专利权)人: | 江苏大学 |
主分类号: | A01B49/04 | 分类号: | A01B49/04;A01B77/00;B08B5/02;A01B33/06;A01B33/10;A01B33/16;A01B49/02 |
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地址: | 212013 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 低频 超声 谐振 深旋耕 土壤 高温 杀毒 联合 作业 工作 方法 | ||
1.基于低频超声谐振的深旋耕土壤高温气雾杀毒联合作业机,其特征在于,包括旋耕刀辊,所述旋耕刀辊包括旋耕刀轴(15)、旋耕刀片(12)和螺旋刀片(14);所述旋耕刀轴(15)沿轴向方向上均布有数组螺旋刀片(14),且旋耕刀轴(15)下端安装有螺旋刀片(14);
所述旋耕刀轴(15)为中空结构,中空结构内设置有低频超声谐振装置(18),且低频超声谐振装置(18)可随旋耕刀轴(15)一起转动;所述低频超声谐振装置(18)将一定温度的气体喷出到土壤从而对土壤气雾杀毒;所述低频超声谐振装置(18)包括拉瓦尔管(1811)、固定式谐振管(1803)和可调式谐振管(1804);所述拉瓦尔管(1811)出口末端连通设置有固定式谐振管(1803)的入口端,拉瓦尔管(1811)出口端侧壁上通过凹槽座(1807)连通设置有可调式谐振管(1804)的入口端;所述固定式谐振管(1803)和可调式谐振管(1804)的出口端均密封;所述可调式谐振管(1804)通过弹性滚珠(1806)安装在凹槽座(1807)内;所述固定式谐振管(1803)与可调式谐振管(1804)之间可调角度范围在15°~85°;拉瓦尔管(1811)侧壁上还设置有通道,通道末端为低温出气口(1801),且通道侧壁上设置有管道,管道的末端为高温出气口(1802);空压机(8)压缩气体后将气体通过气管输入到通气钢管(6),气管与通气钢管(6)之间通过旋转接头连接,通气钢管(6)将气体输送到拉瓦尔管(1811)从而输送到固定式谐振管(1803)内;通气钢管(6)可随低频超声谐振装置(18)旋转;所述低温出气口(1801)与高温出气口(1802)在同一平面上;低温出气小孔(19)和高温出气小孔(17)均开设于旋耕刀片(12)上,且低温出气小孔(19)和高温出气小孔(17)上下布置;所述低温出气小孔(19)与低温出气口(1801)同心布置,所述高温出气小孔(17)与高温出气口(1802)同心布置;所述旋耕刀片(12)上开设有刀片凹槽,刀片凹槽内设置有金属滚珠(13);还包括机架、传动系统、消毒系统和平土机构;机架前端设有牵引板(5)与拖拉机(1)相连,机架末端设有平土板(10)和平土滚筒(11);传动系统通过联轴器(2)将中间输入轴(3)与拖拉机(1)输出轴相连,所述传动系统由多组齿轮换向器(4)组成,每组齿轮换向器(4)的输出轴通过联轴器(2)与旋耕刀轴(15)相连接;消毒系统包括空压机(8)、通气钢管(6)和低频超声谐振装置(18),两台所述空压机(8)分别通过带轮组件(7)与一级齿轮换向器(4)左右端伸出的输出轴相连,所述空压机(8)输出口通过气管与通气钢管(6)相连,所述通气钢管(6)穿过齿轮换向器(4)的顶端外壳进入轴的中心直至进入中空的旋耕刀轴(15)内,所述通气钢管(6)与低频超声谐振装置(18)相连通;联合作业机机架末端设置有平土板(10)和平土滚筒(11),平土板(10)和平土滚筒(11)配合使用用来覆土。
2.根据权利要求1所述的基于低频超声谐振的深旋耕土壤高温气雾杀毒联合作业机,其特征在于,所述固定式谐振管(1803)和可调式谐振管(1804)的内侧壁形状均为正六边形;所述拉瓦尔管(1811)安装在安装板(1808)上,且安装板(1808)通过安装板(1808)上开设的螺纹孔(1809)螺纹安装在旋耕刀轴(15)内部支撑架上。
3.根据权利要求1所述的基于低频超声谐振的深旋耕土壤高温气雾杀毒联合作业机,其特征在于,所述低频超声谐振装置(18)沿旋耕刀轴(15)有数个,通气钢管(6)侧壁上设置有与低频超声谐振装置(18)个数相同的支管道,支管道出口与拉瓦尔管(1811)相连通,通气钢管(6)通过安装板(1808)上开设的钢管通孔(1810)支撑。
4.根据权利要求1至3任一项所述的基于低频超声谐振的深旋耕土壤高温气雾杀毒联合作业机的工作方法,其特征在于,将拖拉机(1)与旋耕机的牵引板(5)连接,同时通过联轴器(2)将拖拉机(1)输出轴与中间输入轴(3)连接,通过换向齿轮传动将动力向齿轮换向器(4)的输出轴传递,每组齿轮换向器(4)的输出轴通过联轴器(2)又分别与旋耕刀轴(15)连接,由此带动旋耕刀片(12)按照指定的速度旋转,旋耕刀片(12)上开设有刀片凹槽,刀片凹槽内设置有金属滚珠(13),金属滚珠(13)由于摩擦力也随之滚动;同时位于机架上的空压机(8)输入轴与一级齿轮换向器(4)左右端伸出的输出轴之间设有带轮组件(7),保证空压机(8)正常运转并以一定的压力输出气体,气体通过通气钢管(6)传输至低频超声谐振装置(18),气体进入低频超声谐振装置(18),经拉瓦尔管(1811)后由亚声速转变成超声速,超声速的气体在锥形的固定式谐振管(1803)和可调式谐振管(1804)内迅速产生多次高速振动并产生激波,将气体的温度迅速增加至几百摄氏度,同时通过控制球形转动接头(1805)来改变固定式谐振管(1803)和可调式谐振管(1804)之间的夹角,从而实现温度可调,因此,高温气体由高温出气口(1802)经旋耕刀轴(15)外壁的高温出气小孔(17)喷出,且低频超声谐振装置(18)随着旋耕刀片(12)一起旋转,保证翻土后高效实时对土壤上、中、下层进行高温消毒杀菌,此外管内低温气体经低温出气口(1801)通过低温出气小孔(19)喷向旋耕刀片(12)上的金属滚珠(13),使得金属滚珠(13)在刀片凹槽内快速转动,能将旋耕刀片(12)的部分滑动摩擦变成滚动摩擦,而且实时清除旋耕刀片上的粘土及其缠草;同时在机架后方的平土板(10)以及平土滚筒(11)随着机器的前进而达到覆土的效果。
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