一种全地形履带式表层污染土壤原位修复设备制造技术

本发明专利技术提供一种全地形履带式表层污染土壤原位修复设备，属于土壤修复设备技术领域。该设备包括翻土搅拌机构、动力传输机构、智能加药单元、动力输出设备、行走机构、操作室和机架；翻土搅拌机构中的支撑臂与机架铰接，液压推杆一端与固定板上的吊耳铰接，另一端与机架铰接，液压推杆通过液压油管路与液压操纵杆和液压油箱相连；动力传输机构的万向联轴器的两端分别与齿轮箱和动力输出设备相连；智能加药单元的药箱内部安装分隔板；动力输出设备为柴油发动机；行走机构为履带式底盘。液压推杆控制翻土搅拌部件升降，保证翻土深度足够且可调；智能加药单元实现固态修复药剂的智能加药，能实现边前进边深翻边加药修复，完成表层污染土壤的高效修复。污染土壤的高效修复。污染土壤的高效修复。

【技术实现步骤摘要】
一种全地形履带式表层污染土壤原位修复设备


[0001]本专利技术涉及土壤修复设备
，特别是指一种全地形履带式表层污染土壤原位修复设备。

技术介绍

[0002]随着工业、农业、科学技术的迅速发展，人类对土地资源的破坏日益严重，土壤中重金属不断富集，超过土壤的自净能力，引起土壤的组成、结构和功能发生变化，造成土壤污染。我国部分地区土壤重金属污染已相当严重，全国土壤总的超标率为16.1％，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2％、2.3％、1.5％和1.1％。污染类型以无机型为主，有机型次之，复合型污染比重较小，无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8％。镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种无机污染物点位超标率分别为7.0％、1.6％、2.7％、2.1％、1.5％、1.1％、0.9％、4.8％。
[0003]据报道，土壤中各类重金属主要集中分布在0～40cm土层，部分重金属的污染深度达到60cm，而现有的大部分表层土壤修复设备的修复深度多小于30cm，不足以充分将修复药剂注入表层污染土壤中，并且存在土壤破碎不充分、工作深度不稳定、混合搅拌不均匀、难以适应复杂地形等缺点，导致修复效果差，土壤修复后指标不达标等问题。如现有技术中公开的一种土壤原位修复一体化集成装置，采用轮式底盘，且将料仓和修复功能单元都集中于轮式底盘上面，造成重心太高，通过坡道、水坑和泥泞路面等复杂地形时，易造成侧翻事故，不适用于矿区、金属冶炼场和滩涂等复杂地形的土壤修复。综上所述，研发一种修复深度大、智能控制加药、具备全地形修复能力的表层土壤修复设备迫在眉睫。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种全地形履带式表层污染土壤原位修复设备，以解决现有技术中存在的土壤破碎不充分、表层污染土壤修复深度不足、加药量不易控制、难以于复杂地形开展修复作业等缺点。
[0005]该修复设备包括翻土搅拌机构、动力传输机构、智能加药单元、动力输出设备、行走机构、操作室和机架；
[0006]翻土搅拌机构位于整个设备后部下方，包括刀盘、翻土搅拌刀、刀轴、支撑臂、固定板、液压推杆、液压操纵杆和液压油箱，支撑臂一端与机架铰接，另一端与固定板焊接，刀轴悬挂于固定板上，刀盘安装在刀轴上，刀盘上均匀分布翻土搅拌刀，液压推杆一端通过吊耳与固定板铰接，液压推杆另一端与机架铰接，液压推杆通过液压油管路与液压操纵杆和液压油箱相连；液压推杆的伸缩由液压操纵杆控制，进而控制翻土搅拌机构升降，保证翻土深度足够且可调，增强翻土搅拌过程的稳定性。
[0007]动力传输机构位于整个设备前部，包括齿轮箱和万向联轴器，万向联轴器的两端分别通过十字轴与齿轮箱和动力输出设备相连接，动力输出设备下部设置行走机构；
[0008]智能加药单元位于整个设备后部上方，包括药箱、驱动电机、转动刮板、智能控制
器、布料软管和布料盒，药箱通过支架固定于机架上，转动刮板安装于药箱底部，多组转动刮板共轴串联安装，通过驱动电机控制转动，驱动电机通过智能控制器来启动和调速，布料软管上端与转动刮板底下的药箱排料口相连接，布料软管下端与布料盒相连接；
[0009]动力输出设备位于整个设备前部上方，安装于机架前端；
[0010]行走机构为履带，安装于整个设备前部底部，履带安装在机架上；
[0011]操作室位于整个设备中部，包括操作台、液压操纵杆、转向操纵杆、前进
‑
倒退操纵杆、油门操纵杆和座椅，操作台上设置启动开关，操作台正对座椅。
[0012]其中，翻土搅拌机构中的翻土搅拌刀通过铆钉沿圆周固定于刀盘上，打开铆钉能够更换翻土搅拌刀，刀盘按20～30cm的间隔固定于刀轴上，构成翻土搅拌部件，刀轴通过齿轮箱驱动，带动翻土搅拌刀的转动。
[0013]优选的，翻土搅拌刀为旋耕刀，每一个刀盘沿圆周固定4～6把旋耕刀，旋耕刀的长度为35～45cm。
[0014]十字轴为万向联轴器的易损件，起过载保护作用，扭矩超过限定值时，十字轴断裂，进而断开齿轮箱和动力输出设备的连接。
[0015]所述动力输出设备为柴油发动机，所述履带为橡胶履带。
[0016]机架上安装柴油油箱、电瓶，柴油油箱、电瓶和液压油箱布置在动力输出设备两侧。
[0017]药箱一体成型，上部为长方体、下部为三棱柱体，药箱的宽度与刀轴相同，药箱内部倾斜安装有5～8个分隔板，保证固态修复药剂能顺畅下料，药箱的底部按20～30cm的间隔开孔，每一个开孔处安装一个转动刮板。
[0018]布料盒焊接在固定板上，布料盒呈三角形，底边长度为20～30cm，布料盒的个数与转动刮板的个数相同，布料盒内部设置不少于10个导流片，保证固态修复药剂能从布料盒的底部均匀撒出。
[0019]驱动电机安装于药箱侧面，驱动电机的轴穿过转动刮板，实现多组转动刮板的同步转动控制，驱动电机由智能控制器控制，智能控制器安装在操作台上。
[0020]智能控制器内置GPS定位系统和加药量控制系统，可实时测定全地形履带式表层污染土壤原位修复设备的行进速度，同时依据行进速度，通过加药量控制系统调整驱动电机的转速，进而控制药箱撒药速度。
[0021]驱动电机和智能控制器由电瓶供直流电工作，电瓶由动力输出设备工作时充电，或外接充电器充电。
[0022]上述布料软管优选为塑料软管。
[0023]该设备在使用前，首先根据土壤中污染物的分布特征和修复指标要求，确定修复深度和单位面积的修复药剂用量；依据土壤修复药剂的松散密度和颗粒大小，测定出药箱在驱动电机不同转速下的撒药速度；然后，根据单位面积土壤中需撒下的修复药剂量，确定全地形履带式表层污染土壤原位修复设备的行进速度，并设定好驱动电机转速。
[0024]修复作业时，首先将固态修复药剂倒入药箱中，打开动力输出设备的启动开关，带动翻土搅拌部件转动，操控液压操纵杆，伸长液压推杆，将翻土搅拌刀插入到土壤中需要的修复深度，随翻土搅拌刀的转动，开始翻掘和破碎土壤；操纵前进
‑
倒退操纵杆，使全地形履带式表层污染土壤原位修复设备前向行进，操纵油门操纵杆，控制行进速度；开启驱动电
机，将固态修复药剂从药箱中撒出，固态修复药剂依靠自身重力和修复作业时的机械振动作用，穿过布料软管进入布料盒，均匀布撒于待翻掘和破碎的土壤表面，以转动的翻土搅拌刀不断翻掘、破碎和搅拌土壤，并将撒下的固态修复药剂与土壤颗粒混合均匀，实现边前进边深翻边加药修复。全地形履带式表层污染土壤原位修复设备的行进速度由智能控制器内置的GPS定位系统检测，若全地形履带式表层污染土壤原位修复设备的行进速度出现变化，智能控制器内置的加药量控制系统会调整驱动电机转速，进而调整固态修复药剂的撒药速度，保持单位面积土壤上撒下的修复药剂量恒定。
[0025]修复作业结束时，首先关闭驱动电机，停止从药箱中撒出固态修复药剂，然后，操控液压操纵杆，收缩液压推杆，将翻土搅拌刀从土壤层中抽出，使翻土搅拌部件抬离土壤表面，最后，关闭动力输出设备的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全地形履带式表层污染土壤原位修复设备，其特征在于，包括翻土搅拌机构、动力传输机构、智能加药单元、动力输出设备、行走机构、操作室和机架；翻土搅拌机构位于整个设备后部下方,包括刀盘、翻土搅拌刀、刀轴、支撑臂、固定板、液压推杆、液压操纵杆和液压油箱，支撑臂一端与机架铰接，另一端与固定板焊接，刀轴悬挂于固定板上，刀盘安装在刀轴上，刀盘上均匀分布翻土搅拌刀，液压推杆一端通过吊耳与固定板铰接，液压推杆另一端与机架铰接，液压推杆通过液压油管路与液压操纵杆和液压油箱相连；动力传输机构位于整个设备前部，包括齿轮箱和万向联轴器，万向联轴器的两端分别通过十字轴与齿轮箱和动力输出设备相连接，动力输出设备下部设置行走机构；智能加药单元位于整个设备后部上方，包括药箱、驱动电机、转动刮板、智能控制器、布料软管和布料盒，药箱通过支架固定于机架上，转动刮板安装于药箱底部，多组转动刮板共轴串联安装，通过驱动电机控制转动，驱动电机通过智能控制器来启动和调速，布料软管上端与转动刮板底下的药箱排料口相连接，布料软管下端与布料盒相连接；动力输出设备位于整个设备前部上方，安装于机架前端；行走机构为履带，安装于整个设备前部底部，履带安装在机架上；翻土搅拌机构中的翻土搅拌刀通过铆钉沿圆周固定于刀盘上，每一个刀盘沿圆周固定4～6把翻土搅拌刀，打开铆钉能够更换翻土搅拌刀，刀盘按20～30cm的间隔固定于刀轴上，构成翻土搅拌部件，刀轴通过齿轮箱驱动，带动翻土搅拌刀的转动；十字轴为万向联轴器的易损件，起过载保护作用，扭矩超过限定值时，十字轴断裂，进而断开齿轮箱和动力输出设备的连接。2.根据权利要求1所述的全地形履带式表层污染土壤原位修复设备，其特征在于，所述操作室位于整个设备中部，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅平丰，陈雨齐，许伟航，倪文，王晓飞，王显聪，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：