[發明專利]一種氣動土壤深松頭及其工作方法

有效

• 申請號: 201810630061.4
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108668526B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 曹學鵬;衛昌辰;曹皓清;包翔宇;趙帥貴
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: A01B1/00
• 分類號: A01B1/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種氣動土壤深松頭及其工作方法，本發明在殼體內部設置有擋板，當擋板處于不同角度時，可將噴射孔開啟或關閉。當噴射孔關閉時，高壓氣壓作用于下端活塞表面，設備進行入土；當噴射孔開啟時，壓縮氣體則從噴射孔噴出，實現氣爆松土，本裝置中活塞與彈簧組成的鑿土機構，當脈沖氣壓作用于活塞時，鑿土機構上下運動對土壤進行鑿挖，配合外力對殼體的下壓，能使深松頭輕易地插入土壤。本裝置既可用來松土也用來入土，解決了現有技術中機具入土困難、機具受力過大，應力集中等問題，使阻力分布均勻，入土更加容易。

技術領域

本發明屬于機械土壤深松領域，具體涉及一種氣動土壤深松頭及其工作方法。

背景技術

土壤深松是指使用外力疏松土壤，打破犁底層，改善耕層結構，增強土壤蓄水保墑和抗旱排澇能力的一項耕作技術。開展深松土地作業有利于農作物生長，是提高農作物產量的重要手段之一。在農業生產中，土壤深松作業主要采用傳統的深松機作業，如鏟式深松機、振動深松機等。近些年興起一種使用壓縮氣體噴爆土壤的深松方式，由氣槍壓入和高壓氣體噴出配合使用。以上兩種常見深松方式存在如下問題：

一、傳統深松方式利用拖拉機牽引深松機具，機體笨重，技術單一，應用范圍小并且能耗比較大。

二、新興的氣爆深松方式憑借液壓缸或氣壓缸等外力將氣槍壓入土壤，繼而噴射高壓氣體，將四周土壤震裂，從而達到深松的效果。該種方式下作業深度相對增加，具有作業范圍廣，深松均勻等特點。但其使用強制入土方式，仍存在入土方式不靈活，入土困難，作業深度有限，安裝調整困難等問題。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種氣動土壤深松頭及其工作方法，增加了鑿土機構和氣口開關機構，脈沖氣體既用來松土也用來入土，解決了現有技術中機具入土困難、機具受力過大，應力集中等問題，有效避免了強制入土的方式。

為了達到上述目的，一種氣動土壤深松頭，包括殼體，殼體的軸面上開設有若干窗口，每個窗口內均設置有若干棱形凸起，相鄰的棱形凸起間設置有噴射孔，殼體設置有能夠使噴射孔與殼體內空間連通或斷開的擋板，殼體頂部設置有上端蓋，殼體底部設置有下端蓋，上端蓋插入與殼體內空間連通的導氣管，下端蓋內設置有活塞，活塞通過彈簧與下端蓋底面連接，活塞上設置有柱桿，活塞通過柱桿連接下端蓋外的錐體鋼頭。

上端蓋包括與殼體連接的第二上端蓋，第二上端蓋上設置有第一上端蓋，第一上端蓋上設置有環槽，導氣管穿過環槽插入殼體內，導氣管與環槽間填充有石墨盤根，第一上端蓋上設置有用于固定導氣管并壓實石墨盤根壓蓋。

上端蓋上開設有把手槽，把手槽內設置有能夠在把手槽內滑動的把手，把手連接擋板。

把手連接擺桿，擺桿連接氣壓缸，氣壓缸用于驅動擺桿帶動把手運動。

第一上端蓋與第二上端蓋通過螺栓固定。

上端蓋上開設有滑槽，擋板頂部置于滑槽內，擋板與殼體內壁緊密貼合。

導氣管內部為文丘里結構。

一種氣動土壤深松頭的工作方法，當處于入土工況時，使擋板遮蓋噴射孔，接通高壓氣體時，氣體通過導氣管流入殼體和擋板的內部，由于噴射孔被擋板關閉，氣體不能噴出，只能向下流動作用于活塞的上表面，活塞沿殼體內壁向下運動，通過柱桿帶動錐體鋼頭插入土壤，斷開高壓氣體后，活塞在彈簧的作用下恢復原位，在脈沖高壓氣體的間歇作用下，活塞和錐體鋼頭不斷上下往復，對土壤進行挖鑿；

當處于噴爆工況時，擋板偏離，使殼體與噴射孔連通，接通高壓氣體時，脈沖高壓氣體亦從噴射孔噴出，對周圍土壤進行爆裂，達到對土壤深松的目的。

把手連接擺桿，擺桿連接氣壓缸；

當入土工況和噴爆工況切換時，氣壓缸伸出，擺桿帶動把手轉動，使擋板5處于對應位置。