新型原位链板式土壤破碎修复装置的制作方法

1.本发明涉及土壤修复技术领域，具体的说，涉及一种新型原位链板式土壤破碎修复装置。


背景技术：

2.现阶段的各种普通原位土壤破碎修复装置主要是通过强力切削、辊压等形式，改变土壤粒径，增加与药剂结合度。目前场地重金属污染土壤修复采用的装备中，典型的普通原位土壤破碎修复装置参考是农业生产时会用到的旋耕机。在进行土壤破碎时，旋耕机的田地平整效率高，破土碎土能力强，耕完地后地表平坦，也有利于后续药剂喷洒后与土壤的均匀混合，能有效提高土壤修复的能力。但是需要注意到的是，对于中层（深度在1米左右）的土壤修复时，土壤粘性较大，旋耕机工作时对土壤破碎的程度有所降低，土壤粒度略大，药剂在喷洒后，可能仅附着在块状土壤的表层，土壤修复的效果不好。
3.再者，普通原位土壤破碎修复装置功能比较单一，不能实现集土壤破碎、喷药、土壤药剂混合在一个整体上，如要实现所有功能，则需要较多装置，结构复杂，控制繁杂，破碎率低、均混性不强、自动化程度低等，不能满足目前的土壤修复环境需求。这将不利于原位土壤破碎修复装置的规模化和高质量，同时影响重金属土壤修复的效率性。
4.上述技术问题成为了本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种新型原位链板式土壤破碎修复装置，本发明设计科学、结构紧凑、操作简便、控制方便，集破碎、喷药、混合于一体，使土壤破碎率有效提高、药土均混性增强、自动化程度提高、土壤重金属的钝化效率有效提升。
6.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：新型原位链板式土壤破碎修复装置，包括车头、车架、链板式翻抛装置、药剂喷洒装置和螺旋均混破碎装置，车架沿前后方向水平固定连接在车头的后侧，链板式翻抛装置沿前后方向设置在车架的正下方，链板式翻抛装置的前端铰接在车架的前侧部上，车头的后侧设有驱动链板式翻抛装置上下翻转的收放机构，药剂喷洒装置安装在车架的前侧部，药剂喷洒装置的喷洒部设在车架的前侧部下部且位于链板式翻抛装置的前侧上方，药剂喷洒装置的喷洒部朝下喷洒，螺旋均混破碎装置竖向安装在车架的后侧部且位于链板式翻抛装置的后方，车头上设置有动力系统和操控系统，动力系统分别提供动力给链板式翻抛装置、药剂喷洒装置、螺旋均混破碎装置和收放机构，操控系统分别与链板式翻抛装置、药剂喷洒装置、螺旋均混破碎装置和收放机构信号连接。
7.车头采用拖拉机主体，车架为下侧敞口的长方体盖板结构，车架的前侧板上下尺寸大于车架的其他三侧板的上下尺寸，车架的前侧板前侧面上固定有若干个插销座，各个插销座分别通过插销与车头的机架后侧固定连接；动力系统包括发动机、发电机和小型液压站，发动机提供动力给发电机，发电机提
供电源给小型液压站、链板式翻抛装置、药剂喷洒装置和螺旋均混破碎装置，小型液压站提供液压动力给收放机构和螺旋均混破碎装置。
8.链板式翻抛装置包括翻抛框架、链板式输送机和翻抛挡板，翻抛框架为矩形框架，翻抛框架竖向设置在车架的前侧部正下方且其中心线沿前后方向水平设置，翻抛框架的下侧边框高于地面，翻抛框架的左侧边框中部上侧和右侧边框中部上侧均一体成型有一根向前水平延伸的抬升梁，两根抬升梁的前端分别铰接在车架的前侧板后下侧边缘左右两侧且其铰接轴沿左右方向水平设置，链板式输送机沿前后方向水平设置，链板式输送机的前侧部同中心向前穿过翻抛框架，链板式输送机的机架左右两侧前部与翻抛框架固定连接，左侧的抬升梁后下部固定安装有位于链板式输送机机架左前侧且用于提供动力给链板式输送机的翻抛减速电机，链板式输送机的链板输送带运动方向为从其左侧看为顺时针方向，链板式输送机的链板输送带上半幅自前向后运动，链板式输送机的链板输送带下半幅自后向前运动，翻抛挡板沿前后方向水平设置在链板式输送机的正上方，翻抛挡板的前侧边与翻抛框架的上侧边框一体成型固定连接，翻抛挡板的后侧边一体成型有覆盖在链板式输送机后端上方的圆弧板，链板式输送机的各块链板外表面上均固定安装有若干个左右间隔设置的翻抛刀组，相邻两块链板上的各个翻抛刀组前后交错排列布置，发电机提供电源给翻抛减速电机，操控系统与翻抛减速电机信号连接。
9.链板式输送机的链板输送带上半幅某一链板上的一个翻抛刀组包括刀座和翻抛刀，刀座通过若干根紧固螺栓固定安装在相应链板外表面上，翻抛刀呈沿前后方向且前大后小的半圆台筒结构，翻抛刀的轴线前高后低倾斜设置，翻抛刀前后通透且敞口侧朝右设置，翻抛刀的下侧边固定连接在刀座的上侧面中部，翻抛刀的上侧边设有呈30
°
斜面的刀刃，翻抛刀的前端外圆设有前细后粗的半圆台面结构。
10.收放机构包括两根液压杆，两根液压杆左右对称分别对应设置在两根抬升梁的上方，车架的前侧板上沿竖向开设有两个左右间隔的长孔，两个长孔分别与两根抬升梁前后对应，两根液压杆均前高后低倾斜设置并分别对应穿过两个长孔，左侧的液压杆的两端分别铰接在车头的机架左后侧和左侧的抬升梁后端部上侧，右侧的液压杆的两端分别铰接在车头的机架右后侧和右侧的抬升梁后端部上侧，小型液压站提供液压动力给两根液压杆，操控系统与两根液压杆信号连接。
11.药剂喷洒装置包括喷药箱、储药箱和药剂泵，喷药箱、储药箱和药剂泵前后间隔固定设置在车架的上侧面前侧部，储药箱的顶部设有加药盖，喷药箱的进药口与药剂泵的出口通过药剂输送管道连接，储药箱的出药口与药剂泵的进口通过药剂抽吸管道连接，喷药箱的底部固定连接有若干根左右间隔设置的喷药管，各根喷药管均竖向穿过车架的上侧板且位于链板式输送机的前侧上方，各根喷药管的下端均安装有向下喷射的电磁阀喷嘴，发电机提供电源给药剂泵，操控系统分别与药剂泵和各个电磁阀喷嘴信号连接。
12.螺旋均混破碎装置包括导向框架、导向滑座、均混减速电机、三段式螺旋均混钻头和升降机构，导向框架为长方体框架，导向框架固定安装在车架的上侧板后侧部下侧且位于链板式输送机的后侧，导向框架的底部高于地面，导向框架内部四周均固定设有一根竖直导杆，四根竖直导杆呈矩形阵列布置，导向滑座为具有中心孔的方座，导向滑座的四侧面均为向中心凹的圆弧面，导向滑座同中心水平设置在导向框架内，导向滑座的四角分别开设有上下通透的导孔，四根竖直导杆分别对应穿过四个导孔，导向滑座上下滑动连接在四
根竖直导杆上，车架的上侧板后侧部开设有与导向滑座上下对应的方孔，均混减速电机竖向设置在导向滑座的正上方且能上下通过方孔，三段式螺旋均混钻头竖向设置在四根竖直导杆的中间，三段式螺旋均混钻头的上端同轴穿过导向滑座的中心孔并与均混减速电机的动力轴下端同轴传动连接，三段式螺旋均混钻头的上端部转动安装在导向滑座的中心孔中，升降机构安装在车架的上侧板后侧部且位于均混减速电机的上方，升降机构带动均混减速电机上下移动，初始状态导向滑座位于四根竖直导杆的最上部，三段式螺旋均混钻头的下端高于地面，发电机提供电源给均混减速电机，小型液压站提供液压动力给升降机构，操控系统分别与均混减速电机和升降机构信号连接。
13.三段式螺旋均混钻头包括钻轴和定位钻尖，钻轴竖向设置，钻轴的上端同轴向上穿过导向滑座的中心孔并通过联轴器与均混减速电机的动力轴下端同轴传动连接，导向滑座的中心孔内固定嵌设有套装在钻轴上的轴承，钻轴通过轴承转动连接在导向滑座的中心孔中，定位钻尖为上大下小的锥形定位尖，定位钻尖固定安装在钻轴的下端；钻轴自下而上分三段，从下往上算：钻轴第一段的外圆周上设置有若干块圆周阵列且沿轴向螺旋布置的破碎螺旋叶片，各块破碎螺旋叶片的下端边缘均固定设有一级破碎齿，各块破碎螺旋叶片的上端边缘外侧均固定设有二级破碎齿，一级破碎齿和二级破碎齿均斜向下设置；钻轴第二段的外圆周上均匀设置有若干块沿轴向螺旋分布且垂直投影呈圆周阵列的过渡螺旋叶片，每块过渡螺旋叶片的下端边缘均固定安装有锯齿刀；钻轴第三段的外圆周上沿轴向螺旋布置有均混螺旋叶片；过渡螺旋叶片的外圆所在圆周直径＞破碎螺旋叶片的外圆所在圆周直径＞均混螺旋叶片的外圆所在圆周直径，破碎螺旋叶片、均混螺旋叶片和过渡螺旋叶片的螺旋方向相同。
14.升降机构包括门框型支架和液压油缸，门框型支架的左侧、右侧和下侧均敞口，门框型支架固定安装在车架的上侧板后侧部，门框型支架前后横跨方孔并罩在均混减速电机的正上方，液压油缸竖向设置在门框型支架内且位于均混减速电机的正上方，液压油缸的活塞杆向下伸出，液压油缸的缸体上端固定连接在门框型支架的上侧板下侧面中部，液压油缸的活塞杆下端通过法兰与均混减速电机机壳顶部固定连接，小型液压站提供液压动力给液压油缸，操控系统与液压油缸信号连接。
15.本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体地说，本发明的工作原理为：初始时，液压杆和液压油缸的活塞杆均处于收缩状态，则两根抬升梁处于水平状态，链板式输送机高于地面处于水平收起状态，而且导向滑座位于四根竖直导杆的最上部，定位钻尖高于地面处于收起状态；工作人员打开加药盖将准备好的土壤修复药剂加入到储药箱中，加完药后关闭加药盖，工作人员坐在车头上驾驶该新型原位链板式土壤破碎修复装置到待修复土壤区域，然后，工作人员通过操控系统控制翻抛减速电机和药剂泵启动，同时打开各个电磁阀喷嘴，那么翻抛减速电机驱动链板式输送机的链板输送带开始运动，接着，再通过操控系统控制两根液压杆的活塞杆同步伸出，则两根液压杆便推动两根抬升梁下倾一定角度，两根抬升梁便通过翻抛框架带动链板式输送机向下放，使链板式输送机呈前高后低倾斜状态，并且链板式输送机的后侧部向下压入土壤中，则链板式输送机的各块链链板输送带动其上的各个翻抛刀不断旋转时，各个翻抛刀便对土壤进行切削，使此处形成沟槽，经切削剥离的土壤随链板式输送机的链板输送带下半幅不断向前上传送，切
削剥离的土壤运动至链板式输送机的链板输送带上半幅后再随链板式输送机的链板输送带上半幅不断向后下传送至沟槽后方，翻抛挡板能够起到阻挡土壤在翻抛时向上抛出而落到其它区域，一段时间后即可实现此处土壤翻抛和第一次破碎，在土壤翻抛过程中，药剂泵通过药剂抽吸管道不断抽吸储药箱内的药剂，药剂泵再将药剂以一定压力通过药剂输送管道不断泵入到喷药箱内，接着，喷药箱内的药剂通过各根喷药管下端的电磁阀喷嘴向下喷洒，切削剥离的土壤颗粒随链板式输送机的链板输送带下半幅传送至链板式输送机前上部时刚好喷洒到药剂，实现了土壤和药剂的初步混合；然后，车头带动整体装置向前移动一定距离停止，使螺旋均混破碎装置向前到达链板式翻抛装置初始工作区域已翻抛土壤的上方，其中，链板式翻抛装置随车头前移时能够继续对前移经过的土壤进行切削剥离破碎，并同时实现切削剥离的土壤与药剂初步混合；接着，启动均混减速电机，均混减速电机带动三段式螺旋均混钻头正转并达到工作转速后，通过操控系统控制液压油缸动作，使液压油缸的活塞杆向下缓慢伸出，液压油缸的活塞杆便推动均混减速电机向下移动，则三段式螺旋均混钻头便缓慢下移，同时导向滑座便沿四根竖直导杆向下滑动；当定位钻尖开始向下运动至与土壤接触时，定位钻尖便会慢慢破坏其中心位置及周围土壤，实现土壤的第二次破碎；接着，钻轴继续向下运动至定位钻尖完全钻入土壤中，破碎螺旋叶片的下端边缘接触到土壤时，则一级破碎齿便对土壤进行第三次破碎，钻轴继续向下运动至破碎螺旋叶片的上端边缘接触到土壤时，钻轴第一段完全钻入土壤中，二级破碎齿便对土壤进行第四次破碎，同时各块破碎螺旋叶片还能够将钻轴第一段周围的土壤向上输送，使下层土壤向上走与上层土壤混合，并挤压搅拌其周围土壤，使土壤与药剂实现第二次均匀混合；接着钻轴在均混减速电机作用下继续向下运动，钻轴第二段开始钻入土壤中，各块过渡螺旋叶片便随钻轴向下运动并钻入土壤中，各块过渡螺旋叶片的下端边缘的锯齿刀对土壤进行第五次破碎，同时各块过渡螺旋叶片还能够将钻轴第二段周围土壤向上输送，使下层土壤向上走与上层土壤混合，并挤压搅拌其周围土壤，使土壤与药剂实现第三次均匀混合；钻轴继续向下运动，则钻轴第二段完全钻入土壤中，钻轴第三段开始钻入土壤中，均混螺旋叶片便对土壤和药剂进行充分搅拌均混，实现土壤与药剂的第四次均匀混合；当三段式螺旋均混钻头向下到达目标深度时（1米左右），液压油缸停止动作，均混减速电机保持正转一段时间后反转一段时间，根据要求，均混减速电机间歇改变转向，使土壤与药剂充分混合，直至完成土壤颗粒的破碎和与药剂均混目标，再控制液压油缸的活塞杆向上收缩，将均混减速电机和三段式螺旋均混钻头从土壤中向上提出；工作人员驾驶车头使整体装置再次向前移动一定距离停止，使螺旋均混破碎装置向前到达链板式翻抛装置下一工作区域已翻抛土壤的上方，重复上述螺旋均混破碎装置的操作，将这一区域已翻抛土壤破碎并与药剂均混达到要求；进而按照以上工作原理，将所有待修复的土壤全部翻抛、破碎、与药剂均混，完成既定的土壤修复深度作业目标；最后，使两根液压杆的活塞杆同步收缩至初始状态，将链板式翻抛装置向上收起至初始状态，同时关闭翻抛减速电机，控制液压油缸的活塞杆向上收缩至初始状态，将均混减速电机和三段式螺旋均混钻头上提至初始状态，关闭均混减速电机、药剂泵和各个电磁阀喷嘴。
16.本发明的翻抛刀排列方式为相邻两排的翻抛刀前后交错，能够减小翻抛刀入土时的阻力，提高破土率，有效避免漏耕；翻抛刀采用半圆台筒结构，翻抛刀的上侧边设有呈30
°
斜面的刀刃，方便翻抛刀对土壤的破碎与排出，还有效避免了翻抛刀切削土壤时遇到坚硬
石块造成的刀具损害，翻抛刀的前端外圆设有前细后粗的半圆台面结构，能增强翻抛刀的切削剥离能力，减小切削阻力。
17.本发明设计科学，结构合理，操作简单，控制方便，人们只需进行简单了解，便可用其完成土壤修复的过程，最大化的减小人员更替对装置功能的影响，提高了土壤修复效率。
18.本发明局部结构位置采用液压杆和液压油缸提供动力，实现动力元件的优化，取代传统效率低下响应迟缓的动力提供方式，不消耗额外的能源，能有效的降低能源浪费，以及动力元器件的工作强度，能有效降低能耗，减少设备故障率和设备投资成本。
19.本发明采用链板式翻抛破碎和螺旋均混破碎一体式双重破碎设计，能够有效逐层扫描式破碎土壤，使药剂和土壤颗粒进行充分均混，耕深调节范围大，破土质量高，药土均混性强，自动化程度高，有效提升了土壤重金属的钝化效率。
20.综上所述，本发明设计科学、结构紧凑、操作简便、控制方便，集破碎、喷药、混合于一体，使土壤破碎率有效提高、药土均混性增强、自动化程度提高、土壤重金属的钝化效率有效提升。
附图说明
21.图1是本发明的轴测图。
22.图2是本发明的左侧图。
23.图3是本发明的后视图。
24.图4是图2的俯视图。
25.图5是图2的仰视图。
26.图6是图1中a处局部放大图。
27.图7是图1中b处局部放大图。
28.图8是图2中c处局部放大图。
具体实施方式
29.以下结合附图进一步说明本发明的实施例。
30.如图1-8所示，新型原位链板式土壤破碎修复装置，包括车头1、车架2、链板式翻抛装置、药剂喷洒装置和螺旋均混破碎装置，车架2沿前后方向水平固定连接在车头1的后侧，链板式翻抛装置沿前后方向设置在车架2的正下方，链板式翻抛装置的前端铰接在车架2的前侧部上，车头1的后侧设有驱动链板式翻抛装置上下翻转的收放机构，药剂喷洒装置安装在车架2的前侧部，药剂喷洒装置的喷洒部设在车架2的前侧部下部且位于链板式翻抛装置的前侧上方，药剂喷洒装置的喷洒部朝下喷洒，螺旋均混破碎装置竖向安装在车架2的后侧部且位于链板式翻抛装置的后方，车头1上设置有动力系统和操控系统，动力系统分别提供动力给链板式翻抛装置、药剂喷洒装置、螺旋均混破碎装置和收放机构，操控系统分别与链板式翻抛装置、药剂喷洒装置、螺旋均混破碎装置和收放机构信号连接。
31.车头1采用拖拉机主体，车架2为下侧敞口的长方体盖板结构，车架2的前侧板上下尺寸大于车架2的其他三侧板的上下尺寸，车架2的前侧板前侧面上固定有若干个插销座3，各个插销座3分别通过插销与车头1的机架后侧固定连接；动力系统包括发动机、发电机和小型液压站，发动机提供动力给发电机，发电机提
供电源给小型液压站、链板式翻抛装置、药剂喷洒装置和螺旋均混破碎装置，小型液压站提供液压动力给收放机构和螺旋均混破碎装置。
32.链板式翻抛装置包括翻抛框架4、链板式输送机5和翻抛挡板6，翻抛框架4为矩形框架，翻抛框架4竖向设置在车架2的前侧部正下方且其中心线沿前后方向水平设置，翻抛框架4的下侧边框高于地面，翻抛框架4的左侧边框中部上侧和右侧边框中部上侧均一体成型有一根向前水平延伸的抬升梁7，两根抬升梁7的前端分别铰接在车架2的前侧板后下侧边缘左右两侧且其铰接轴沿左右方向水平设置，链板式输送机5沿前后方向水平设置，链板式输送机5的前侧部同中心向前穿过翻抛框架4，链板式输送机5的机架左右两侧前部与翻抛框架4固定连接，左侧的抬升梁7后下部固定安装有位于链板式输送机5机架左前侧且用于提供动力给链板式输送机5的翻抛减速电机8，链板式输送机5的链板输送带运动方向为从其左侧看为顺时针方向，链板式输送机5的链板输送带上半幅自前向后运动，链板式输送机5的链板输送带下半幅自后向前运动，翻抛挡板6沿前后方向水平设置在链板式输送机5的正上方，翻抛挡板6的前侧边与翻抛框架4的上侧边框一体成型固定连接，翻抛挡板6的后侧边一体成型有覆盖在链板式输送机5后端上方的圆弧板9（能更好的罩在链板式输送机5的后端上方），链板式输送机5的各块链板10外表面上均固定安装有若干个左右间隔设置的翻抛刀组，相邻两块链板10上的各个翻抛刀组前后交错排列布置，发电机提供电源给翻抛减速电机8，操控系统与翻抛减速电机8信号连接。
33.链板式输送机5的链板输送带上半幅某一链板10上的一个翻抛刀组包括刀座11和翻抛刀12，刀座11通过若干根紧固螺栓固定安装在相应链板10外表面上，翻抛刀12呈沿前后方向且前大后小的半圆台筒结构，翻抛刀12的轴线前高后低倾斜设置，翻抛刀12前后通透且敞口侧朝右设置，翻抛刀12的下侧边固定连接在刀座11的上侧面中部，翻抛刀12的上侧边设有呈30
°
斜面的刀刃，翻抛刀12的前端外圆设有前细后粗的半圆台面结构13。
34.收放机构包括两根液压杆14，两根液压杆14左右对称分别对应设置在两根抬升梁7的上方，车架2的前侧板上沿竖向开设有两个左右间隔的长孔15，两个长孔15分别与两根抬升梁7前后对应，两根液压杆14均前高后低倾斜设置并分别对应穿过两个长孔15，左侧的液压杆14的两端分别铰接在车头1的机架左后侧和左侧的抬升梁7后端部上侧，右侧的液压杆14的两端分别铰接在车头1的机架右后侧和右侧的抬升梁7后端部上侧，小型液压站提供液压动力给两根液压杆14，操控系统与两根液压杆14信号连接。
35.药剂喷洒装置包括喷药箱16、储药箱17和药剂泵18，喷药箱16、储药箱17和药剂泵18前后间隔固定设置在车架2的上侧面前侧部，储药箱17的顶部设有加药盖19，喷药箱16的进药口与药剂泵18的出口通过药剂输送管道20连接，储药箱17的出药口与药剂泵18的进口通过药剂抽吸管道21连接，喷药箱16的底部固定连接有若干根左右间隔设置的喷药管22，各根喷药管22均竖向穿过车架2的上侧板且位于链板式输送机5的前侧上方，各根喷药管22的下端均安装有向下喷射的电磁阀喷嘴23，发电机提供电源给药剂泵18，操控系统分别与药剂泵18和各个电磁阀喷嘴23信号连接。
36.螺旋均混破碎装置包括导向框架24、导向滑座25、均混减速电机26、三段式螺旋均混钻头和升降机构，导向框架24为长方体框架，导向框架24固定安装在车架2的上侧板后侧部下侧且位于链板式输送机5的后侧，导向框架24的底部高于地面，导向框架24内部四周均固定设有一根竖直导杆27，四根竖直导杆27呈矩形阵列布置，导向滑座25为具有中心孔的
方座，导向滑座25的四侧面均为向中心凹的圆弧面，导向滑座25同中心水平设置在导向框架24内，导向滑座25的四角分别开设有上下通透的导孔，四根竖直导杆27分别对应穿过四个导孔，导向滑座25上下滑动连接在四根竖直导杆27上，车架2的上侧板后侧部开设有与导向滑座25上下对应的方孔28，均混减速电机26竖向设置在导向滑座25的正上方且能上下通过方孔28，三段式螺旋均混钻头竖向设置在四根竖直导杆27的中间，三段式螺旋均混钻头的上端同轴穿过导向滑座25的中心孔并与均混减速电机26的动力轴下端同轴传动连接，三段式螺旋均混钻头的上端部转动安装在导向滑座25的中心孔中，升降机构安装在车架2的上侧板后侧部且位于均混减速电机26的上方，升降机构带动均混减速电机26上下移动，初始状态导向滑座25位于四根竖直导杆27的最上部，三段式螺旋均混钻头的下端高于地面，发电机提供电源给均混减速电机26，小型液压站提供液压动力给升降机构，操控系统分别与均混减速电机26和升降机构信号连接。
37.三段式螺旋均混钻头包括钻轴29和定位钻尖30，钻轴29竖向设置，钻轴29的上端同轴向上穿过导向滑座25的中心孔并通过联轴器31与均混减速电机26的动力轴下端同轴传动连接，导向滑座25的中心孔内固定嵌设有套装在钻轴29上的轴承（图未示），钻轴29通过轴承转动连接在导向滑座25的中心孔中，定位钻尖30为上大下小的锥形定位尖，定位钻尖30固定安装在钻轴29的下端；钻轴29自下而上分三段，从下往上算：钻轴29第一段的外圆周上设置有若干块圆周阵列且沿轴向螺旋布置的破碎螺旋叶片32，各块破碎螺旋叶片32的下端边缘均固定设有一级破碎齿33，各块破碎螺旋叶片32的上端边缘外侧均固定设有二级破碎齿34，一级破碎齿33和二级破碎齿34均斜向下设置；钻轴29第二段的外圆周上均匀设置有若干块沿轴向螺旋分布且垂直投影呈圆周阵列的过渡螺旋叶片35，每块过渡螺旋叶片35的下端边缘均固定安装有锯齿刀36；钻轴29第三段的外圆周上沿轴向螺旋布置有均混螺旋叶片37；过渡螺旋叶片35的外圆所在圆周直径＞破碎螺旋叶片32的外圆所在圆周直径＞均混螺旋叶片37的外圆所在圆周直径，破碎螺旋叶片32、均混螺旋叶片37和过渡螺旋叶片35的螺旋方向相同。
38.升降机构包括门框型支架38和液压油缸39，门框型支架38的左侧、右侧和下侧均敞口，门框型支架38固定安装在车架2的上侧板后侧部，门框型支架38前后横跨方孔28并罩在均混减速电机26的正上方，液压油缸39竖向设置在门框型支架38内且位于均混减速电机26的正上方，液压油缸39的活塞杆向下伸出，液压油缸39的缸体上端固定连接在门框型支架38的上侧板下侧面中部，液压油缸39的活塞杆下端通过法兰40与均混减速电机26机壳顶部固定连接，小型液压站提供液压动力给液压油缸39，操控系统与液压油缸39信号连接。
39.插销、发动机、发电机、小型液压站、以及涉及到液压管路、液压阀门、供电导线和相关信号线路在图中均未示；车头1、操控系统、发动机、发电机、小型液压站、链板式输送机5、翻抛减速电机8、液压杆14、药剂泵18、均混减速电机26、钻轴29、定位钻尖30、联轴器、液压油缸39和法兰均为常规技术，具体构造和工作原理不再赘述；其中，操控系统为车头1上供驾驶人员进行操控整个车辆及各运动部件动作的设备，包含各类操控按钮、操纵杆之类，类似于中大型工程车辆中常用的操控设备，具体构造及相关工作原理不再赘述。
40.本发明的工作原理为：初始时，液压杆14和液压油缸39的活塞杆均处于收缩状态，则两根抬升梁7处于水平状态，链板式输送机5高于地面处于水平收起状态，而且导向滑座
25位于四根竖直导杆27的最上部，定位钻尖30高于地面处于收起状态；工作人员打开加药盖19将准备好的土壤修复药剂加入到储药箱17中，加完药后关闭加药盖19，工作人员坐在车头1上驾驶该新型原位链板式土壤破碎修复装置到待修复土壤区域，然后，工作人员通过操控系统控制翻抛减速电机8和药剂泵18启动，同时打开各个电磁阀喷嘴23，那么翻抛减速电机8驱动链板式输送机5的链板输送带开始运动，接着，再通过操控系统控制两根液压杆14的活塞杆同步伸出，则两根液压杆14便推动两根抬升梁7下倾一定角度，两根抬升梁7便通过翻抛框架4带动链板式输送机5向下放，使链板式输送机5呈前高后低倾斜状态，并且链板式输送机5的后侧部向下压入土壤中，则链板式输送机5的各块链板10带动其上的各个翻抛刀12不断旋转时，各个翻抛刀12便对土壤进行切削，使此处形成沟槽，经切削剥离的土壤随链板式输送机5的链板输送带下半幅不断向前上传送，切削剥离的土壤运动至链板式输送机5的链板输送带上半幅后再随链板式输送机5的链板输送带上半幅不断向后下传送至沟槽后方，翻抛挡板6能够起到阻挡土壤在翻抛时向上抛出而落到其它区域，一段时间后即可实现此处土壤翻抛和第一次破碎，在土壤翻抛过程中，药剂泵18通过药剂抽吸管道21不断抽吸储药箱17内的药剂，药剂泵18再将药剂以一定压力通过药剂输送管道20不断泵入到喷药箱16内，接着，喷药箱16内的药剂通过各根喷药管22下端的电磁阀喷嘴23向下喷洒，切削剥离的土壤颗粒随链板式输送机5的链板输送带下半幅传送至链板式输送机5前上部时刚好喷洒到药剂，实现了土壤和药剂的初步混合；然后，车头1带动整体装置向前移动一定距离停止，使螺旋均混破碎装置向前到达链板式翻抛装置初始工作区域已翻抛土壤的上方，其中，链板式翻抛装置随车头1前移时能够继续对前移经过的土壤进行切削剥离破碎，并同时实现切削剥离的土壤与药剂初步混合；接着，启动均混减速电机26，均混减速电机26带动三段式螺旋均混钻头正转并达到工作转速后，通过操控系统控制液压油缸39动作，使液压油缸39的活塞杆向下缓慢伸出，液压油缸39的活塞杆便推动均混减速电机26向下移动，则三段式螺旋均混钻头便缓慢下移，同时导向滑座25便沿四根竖直导杆27向下滑动；当定位钻尖30开始向下运动至与土壤接触时，定位钻尖30便会慢慢破坏其中心位置及周围土壤，实现土壤的第二次破碎；接着，钻轴29继续向下运动至定位钻尖30完全钻入土壤中，破碎螺旋叶片32的下端边缘接触到土壤时，则一级破碎齿33便对土壤进行第三次破碎，钻轴29继续向下运动至破碎螺旋叶片32的上端边缘接触到土壤时，钻轴29第一段完全钻入土壤中，二级破碎齿34便对土壤进行第四次破碎，同时各块破碎螺旋叶片32还能够将钻轴29第一段周围的土壤向上输送，使下层土壤向上走与上层土壤混合，并挤压搅拌其周围土壤，使土壤与药剂实现第二次均匀混合；接着钻轴29在均混减速电机26作用下继续向下运动，钻轴29第二段开始钻入土壤中，各块过渡螺旋叶片35便随钻轴29向下运动并钻入土壤中，各块过渡螺旋叶片35的下端边缘的锯齿刀36对土壤进行第五次破碎，同时各块过渡螺旋叶片35还能够将钻轴29第二段周围土壤向上输送，使下层土壤向上走与上层土壤混合，并挤压搅拌其周围土壤，使土壤与药剂实现第三次均匀混合；钻轴29继续向下运动，则钻轴29第二段完全钻入土壤中，钻轴29第三段开始钻入土壤中，均混螺旋叶片37便对土壤和药剂进行充分搅拌均混，实现土壤与药剂的第四次均匀混合；当三段式螺旋均混钻头向下到达目标深度时（1米左右），液压油缸39停止动作，均混减速电机26保持正转一段时间后反转一段时间，根据要求，均混减速电机26间歇改变转向，使土壤与药剂充分混合，直至完成土壤颗粒的破碎和与药剂均混目标，再控制液压油缸39的活塞杆向上收缩，将均混减速电机26和三
段式螺旋均混钻头从土壤中向上提出；工作人员驾驶车头1使整体装置再次向前移动一定距离停止，使螺旋均混破碎装置向前到达链板式翻抛装置下一工作区域已翻抛土壤的上方，重复上述螺旋均混破碎装置的操作，将这一区域已翻抛土壤破碎并与药剂均混达到要求；进而按照以上工作原理，将所有待修复的土壤全部翻抛、破碎、与药剂均混，完成既定的土壤修复深度作业目标；最后，使两根液压杆14的活塞杆同步收缩至初始状态，将链板式翻抛装置向上收起至初始状态，同时关闭翻抛减速电机8，控制液压油缸39的活塞杆向上收缩至初始状态，将均混减速电机26和三段式螺旋均混钻头上提至初始状态，关闭均混减速电机26、药剂泵18和各个电磁阀喷嘴23。
41.本发明的翻抛刀12排列方式为相邻两排的翻抛刀12前后交错，能够减小翻抛刀12入土时的阻力，提高破土率，有效避免漏耕；翻抛刀12采用半圆台筒结构，翻抛刀12的上侧边设有呈30
°
斜面的刀刃，方便翻抛刀12对土壤的破碎与排出，还有效避免了翻抛刀12切削土壤时遇到坚硬石块造成的刀具损害，翻抛刀12的前端外圆设有前细后粗的半圆台面结构13，能增强翻抛刀12的切削剥离能力，减小切削阻力。
42.本发明设计科学，结构合理，操作简单，控制方便，人们只需进行简单了解，便可用其完成土壤修复的过程，最大化的减小人员更替对装置功能的影响，提高了土壤修复效率。
43.本发明局部结构位置采用液压杆14和液压油缸39提供动力，实现动力元件的优化，取代传统效率低下响应迟缓的动力提供方式，不消耗额外的能源，能有效的降低能源浪费，以及动力元器件的工作强度，能有效降低能耗，减少设备故障率和设备投资成本。
44.本发明采用链板式翻抛破碎和螺旋均混破碎一体式双重破碎设计，能够有效逐层扫描式破碎土壤，使药剂和土壤颗粒进行充分均混，耕深调节范围大，破土质量高，药土均混性强，自动化程度高，有效提升了土壤重金属的钝化效率。
45.以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.新型原位链板式土壤破碎修复装置，其特征在于：包括车头、车架、链板式翻抛装置、药剂喷洒装置和螺旋均混破碎装置，车架沿前后方向水平固定连接在车头的后侧，链板式翻抛装置沿前后方向设置在车架的正下方，链板式翻抛装置的前端铰接在车架的前侧部上，车头的后侧设有驱动链板式翻抛装置上下翻转的收放机构，药剂喷洒装置安装在车架的前侧部，药剂喷洒装置的喷洒部设在车架的前侧部下部且位于链板式翻抛装置的前侧上方，药剂喷洒装置的喷洒部朝下喷洒，螺旋均混破碎装置竖向安装在车架的后侧部且位于链板式翻抛装置的后方，车头上设置有动力系统和操控系统，动力系统分别提供动力给链板式翻抛装置、药剂喷洒装置、螺旋均混破碎装置和收放机构，操控系统分别与链板式翻抛装置、药剂喷洒装置、螺旋均混破碎装置和收放机构信号连接。2.根据权利要求1所述的新型原位链板式土壤破碎修复装置，其特征在于：车头采用拖拉机主体，车架为下侧敞口的长方体盖板结构，车架的前侧板上下尺寸大于车架的其他三侧板的上下尺寸，车架的前侧板前侧面上固定有若干个插销座，各个插销座分别通过插销与车头的机架后侧固定连接；动力系统包括发动机、发电机和小型液压站，发动机提供动力给发电机，发电机提供电源给小型液压站、链板式翻抛装置、药剂喷洒装置和螺旋均混破碎装置，小型液压站提供液压动力给收放机构和螺旋均混破碎装置。3.根据权利要求2所述的新型原位链板式土壤破碎修复装置，其特征在于：链板式翻抛装置包括翻抛框架、链板式输送机和翻抛挡板，翻抛框架为矩形框架，翻抛框架竖向设置在车架的前侧部正下方且其中心线沿前后方向水平设置，翻抛框架的下侧边框高于地面，翻抛框架的左侧边框中部上侧和右侧边框中部上侧均一体成型有一根向前水平延伸的抬升梁，两根抬升梁的前端分别铰接在车架的前侧板后下侧边缘左右两侧且其铰接轴沿左右方向水平设置，链板式输送机沿前后方向水平设置，链板式输送机的前侧部同中心向前穿过翻抛框架，链板式输送机的机架左右两侧前部与翻抛框架固定连接，左侧的抬升梁后下部固定安装有位于链板式输送机机架左前侧且用于提供动力给链板式输送机的翻抛减速电机，链板式输送机的链板输送带运动方向为从其左侧看为顺时针方向，链板式输送机的链板输送带上半幅自前向后运动，链板式输送机的链板输送带下半幅自后向前运动，翻抛挡板沿前后方向水平设置在链板式输送机的正上方，翻抛挡板的前侧边与翻抛框架的上侧边框一体成型固定连接，翻抛挡板的后侧边一体成型有覆盖在链板式输送机后端上方的圆弧板，链板式输送机的各块链板外表面上均固定安装有若干个左右间隔设置的翻抛刀组，相邻两块链板上的各个翻抛刀组前后交错排列布置，发电机提供电源给翻抛减速电机，操控系统与翻抛减速电机信号连接。4.根据权利要求3所述的新型原位链板式土壤破碎修复装置，其特征在于：链板式输送机的链板输送带上半幅某一链板上的一个翻抛刀组包括刀座和翻抛刀，刀座通过若干根紧固螺栓固定安装在相应链板外表面上，翻抛刀呈沿前后方向且前大后小的半圆台筒结构，翻抛刀的轴线前高后低倾斜设置，翻抛刀前后通透且敞口侧朝右设置，翻抛刀的下侧边固定连接在刀座的上侧面中部，翻抛刀的上侧边设有呈30
°
斜面的刀刃，翻抛刀的前端外圆设有前细后粗的半圆台面结构。5.根据权利要求4所述的新型原位链板式土壤破碎修复装置，其特征在于：收放机构包括两根液压杆，两根液压杆左右对称分别对应设置在两根抬升梁的上方，车架的前侧板上
沿竖向开设有两个左右间隔的长孔，两个长孔分别与两根抬升梁前后对应，两根液压杆均前高后低倾斜设置并分别对应穿过两个长孔，左侧的液压杆的两端分别铰接在车头的机架左后侧和左侧的抬升梁后端部上侧，右侧的液压杆的两端分别铰接在车头的机架右后侧和右侧的抬升梁后端部上侧，小型液压站提供液压动力给两根液压杆，操控系统与两根液压杆信号连接。6.根据权利要求4所述的新型原位链板式土壤破碎修复装置，其特征在于：药剂喷洒装置包括喷药箱、储药箱和药剂泵，喷药箱、储药箱和药剂泵前后间隔固定设置在车架的上侧面前侧部，储药箱的顶部设有加药盖，喷药箱的进药口与药剂泵的出口通过药剂输送管道连接，储药箱的出药口与药剂泵的进口通过药剂抽吸管道连接，喷药箱的底部固定连接有若干根左右间隔设置的喷药管，各根喷药管均竖向穿过车架的上侧板且位于链板式输送机的前侧上方，各根喷药管的下端均安装有向下喷射的电磁阀喷嘴，发电机提供电源给药剂泵，操控系统分别与药剂泵和各个电磁阀喷嘴信号连接。7.根据权利要求4所述的新型原位链板式土壤破碎修复装置，其特征在于：螺旋均混破碎装置包括导向框架、导向滑座、均混减速电机、三段式螺旋均混钻头和升降机构，导向框架为长方体框架，导向框架固定安装在车架的上侧板后侧部下侧且位于链板式输送机的后侧，导向框架的底部高于地面，导向框架内部四周均固定设有一根竖直导杆，四根竖直导杆呈矩形阵列布置，导向滑座为具有中心孔的方座，导向滑座的四侧面均为向中心凹的圆弧面，导向滑座同中心水平设置在导向框架内，导向滑座的四角分别开设有上下通透的导孔，四根竖直导杆分别对应穿过四个导孔，导向滑座上下滑动连接在四根竖直导杆上，车架的上侧板后侧部开设有与导向滑座上下对应的方孔，均混减速电机竖向设置在导向滑座的正上方且能上下通过方孔，三段式螺旋均混钻头竖向设置在四根竖直导杆的中间，三段式螺旋均混钻头的上端同轴穿过导向滑座的中心孔并与均混减速电机的动力轴下端同轴传动连接，三段式螺旋均混钻头的上端部转动安装在导向滑座的中心孔中，升降机构安装在车架的上侧板后侧部且位于均混减速电机的上方，升降机构带动均混减速电机上下移动，初始状态导向滑座位于四根竖直导杆的最上部，三段式螺旋均混钻头的下端高于地面，发电机提供电源给均混减速电机，小型液压站提供液压动力给升降机构，操控系统分别与均混减速电机和升降机构信号连接。8.根据权利要求7所述的新型原位链板式土壤破碎修复装置，其特征在于：三段式螺旋均混钻头包括钻轴和定位钻尖，钻轴竖向设置，钻轴的上端同轴向上穿过导向滑座的中心孔并通过联轴器与均混减速电机的动力轴下端同轴传动连接，导向滑座的中心孔内固定嵌设有套装在钻轴上的轴承，钻轴通过轴承转动连接在导向滑座的中心孔中，定位钻尖为上大下小的锥形定位尖，定位钻尖固定安装在钻轴的下端；钻轴自下而上分三段，从下往上算：钻轴第一段的外圆周上设置有若干块圆周阵列且沿轴向螺旋布置的破碎螺旋叶片，各块破碎螺旋叶片的下端边缘均固定设有一级破碎齿，各块破碎螺旋叶片的上端边缘外侧均固定设有二级破碎齿，一级破碎齿和二级破碎齿均斜向下设置；钻轴第二段的外圆周上均匀设置有若干块沿轴向螺旋分布且垂直投影呈圆周阵列的过渡螺旋叶片，每块过渡螺旋叶片的下端边缘均固定安装有锯齿刀；钻轴第三段的外圆周上沿轴向螺旋布置有均混螺旋叶片；过渡螺旋叶片的外圆所在圆周直径＞破碎螺旋叶片的外圆所在圆周直径＞均混螺旋
叶片的外圆所在圆周直径，破碎螺旋叶片、均混螺旋叶片和过渡螺旋叶片的螺旋方向相同。9.根据权利要求7所述的新型原位链板式土壤破碎修复装置，其特征在于：升降机构包括门框型支架和液压油缸，门框型支架的左侧、右侧和下侧均敞口，门框型支架固定安装在车架的上侧板后侧部，门框型支架前后横跨方孔并罩在均混减速电机的正上方，液压油缸竖向设置在门框型支架内且位于均混减速电机的正上方，液压油缸的活塞杆向下伸出，液压油缸的缸体上端固定连接在门框型支架的上侧板下侧面中部，液压油缸的活塞杆下端通过法兰与均混减速电机机壳顶部固定连接，小型液压站提供液压动力给液压油缸，操控系统与液压油缸信号连接。

技术总结
新型原位链板式土壤破碎修复装置，包括车头、车架、链板式翻抛装置、药剂喷洒装置和螺旋均混破碎装置，车架沿前后方向水平固定连接在车头的后侧，链板式翻抛装置沿前后方向设置在车架的正下方，链板式翻抛装置的前端铰接在车架的前侧部上，车头的后侧设有驱动链板式翻抛装置上下翻转的收放机构，药剂喷洒装置安装在车架的前侧部，药剂喷洒装置的喷洒部设在车架的前侧部下部，螺旋均混破碎装置竖向安装在车架的后侧部，车头上设置有动力系统和操控系统。本发明设计科学、结构紧凑、操作简便、控制方便，集破碎、喷药、混合于一体，使土壤破碎率有效提高、药土均混性增强、自动化程度提高、土壤重金属的钝化效率有效提升。壤重金属的钝化效率有效提升。壤重金属的钝化效率有效提升。


技术研发人员：朱彤 王志鹏 王有昭 刘德正 党小燕 马峰 李旭 赵超越 侯树杰
受保护的技术使用者：沈阳东源环境科技有限公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/8/13