一种基于微生物发酵的水稻秸秆还田设备及其还田方法与流程

1.本发明涉及发酵秸秆回田领域，尤其涉及一种基于微生物发酵的水稻秸秆还田设备及其还田方法。


背景技术：

2.秸秆还田是目前大为提倡，并且在大范围普及的一项培肥增产措施，该措施杜绝了秸秆焚烧所造成的大气污染的同时还有增肥增产作用，而其增肥增产的机制在于，秸秆等材料在经历发酵等优化处理后，能够极大的丰富土壤有机质，进而改良土壤结构，使土壤疏松，孔隙度增加，容量减轻，促进微生物活力和作物根系的发育。
3.秸秆还田的常见处理措施包括就地粉碎后翻埋以及发酵腐熟后翻埋，就上述两种处理措施的优劣来看，就地粉碎后翻埋的处理工序少，较为省心，但肥力差，地表下腐熟时间漫长，而发酵腐熟后翻埋相对的，加工步骤较多，但取得的肥效最为持久且有效。
4.基于上述两种处理方式的异同点来看，首先，均需要翻埋，即，通过旋耕机对地表进行细碎化处理，且在处理中将秸秆与细碎土壤进行混合，以达到翻埋的处理目的，但基于实际效果来看，首先，有部分秸秆在翻埋后处于地表上方，对于此，在空气以及温度的作用下，其腐熟速度会明显慢于处于地下的秸秆，其次，翻耕的过程，实际上是对浅表土壤进行破碎的过程，对于此，在诸如土质偏硬的地表进行操作时，极易引发尘土激扬的问题。
5.因而，基于上述种种问题，结合微生物发酵技术，需求一种环保且绿色的处理手段，将腐熟秸秆规整的置于地表下，实现绿色与高效相结合的肥田处理目的。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种基于微生物发酵的水稻秸秆还田设备及其还田方法，以解决上述技术问题。
7.本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：一种基于微生物发酵的水稻秸秆还田设备，包括托撑架和送料组件，托撑架与带有升降功能的移动设备相接，送料组件安装在托撑架底部，托撑架远离送料组件的一端安装有电机，送料组件内套设有主轴，主轴与电机相接，主轴远离电机的一端安装有旋耕总成，旋耕总成为扁平结构，且旋耕总成由升降组件驱动下较地表旋入或旋出。
8.优选的，所述旋耕总成包括分料件以及与送料组件连接的主轴套管，分料件为用于向外分撒物料的层叠盘形结构，主轴套管至分料件之间设有互不干扰的间隙。
9.优选的，所述分料件包括料盒以及位于料盒下方的托料盒，托料盒与料盒形成用于装载物料的层叠盘形盒体，料盒远离托料盒的一端安装有与主轴连接的十字连接架，托料盒外侧安装有若干导料罩，若干导料罩至托料盒处设有与若干导料罩相适配的开口，开口用于将层叠盘形盒体内物料导入导料罩内。
10.优选的，所述料盒处安装有破碎件，破碎件包括套设在料盒处的破切块安装环以及安装在破切块安装环底部的若干破切块，若干破切块与托料盒间设有用于物料外排的空
间，且若干破切块的底部与托料盒底部于同一水平面为相持平布置。
11.优选的，所述破切块为具有开刃的三角形块体，其开刃处为破切端。
12.优选的，所述破切块包括块体以及位于块体开刃处的若干开槽，块体内设有与若干开槽布置方向相平行的弹片，开槽内设有槽块，槽块靠近块体的一端安装有向块体内插入的弹片抵接杆，弹片抵接杆与弹片相接，用于使槽块相对于开槽向外伸出。
13.优选的，若干导料罩为内部设有输料腔的三角罩，内部设有输料腔的三角罩较托料盒外壁向外延伸，内部设有输料腔的三角罩背向旋切方向的一端设有与输料腔相连通的贯通口。
14.优选的，所述送料组件包括鼓风构件和负压构件，鼓风构件安装在托撑架底部，负压构件位于鼓风构件和主轴套管之间，用于将物料由主轴套管输送至分料件内。
15.优选的，所述负压构件包括料管以及作为中间连接件的负压套，料管一端与负压套连接，料管另一端与托撑架相接；
16.所述鼓风构件包括安装在负压套顶部的风筒，风筒内设有叶片，叶片套接安装在主轴处，用于主轴转动中向分料件内鼓入气流。
17.一种基于微生物发酵的水稻秸秆还田设备的还田方法，包括如下还田步骤：
18.1)由具有升降功能的移动装置把控整个设备的所处高度，通过具有升降功能的移动装置控制托撑架较地表做抵近或远离动作，使旋耕总成能够在电机的驱动下，较地表旋入或旋出；
19.2)旋耕总成的旋转动作包括两项功能，其一，由具有升降功能的移动装置牵引整个设备进行移动，以在电机的驱动下，使安装在分料件处的破碎件能够位于地表下对土壤进行旋转破碎，其二，在旋转中，由鼓风构件引导负压构件对秸秆进行负压吸引，使秸秆自分料件处向外抛洒；
20.3)秸秆外排后，由破碎件的破碎下，与破碎土壤于地表下混合。
21.本发明的有益效果是：
22.本发明所提出的旋耕翻埋方式与传统处理方式有着巨大差异，差异之处在于，旋耕总成位于地表下旋转工作，采用该工作方式，表层土壤无需破碎，极大的避免了扬尘问题，此外，旋耕总成在旋转中会对腐熟的秸秆进行向外抛洒处理，即，地表下旋耕结合抛洒动作，能够有效的将腐熟秸秆埋于地表一下，进而在土壤中微生物的分解下，更为快速且有效的肥化土地。
附图说明
23.图1为本发明一种基于微生物发酵的水稻秸秆还田设备的结构示意图；
24.图2为本发明中破碎秸秆以及气流进入方式的示意图；
25.图3为本发明的局部分体结构示意图；
26.图4为本发明中负压构件的结构示意图；
27.图5为本发明中分料件的细分结构示意图；
28.图6为本发明中破碎件仰视的结构示意图；
29.图7为本发明中破切块的分体结构示意图；
30.附图标记：1、托撑架；2、鼓风构件；3、电机；4、主轴；5、料管；6、旋耕总成；7、负压
套；21、叶片；22、风筒；61、主轴套管；62、分料件；63、破碎件；621、料盒；622、十字连接架；623、开口；624、托料盒；625、导料罩；631、破切块安装环；632、破切块；6321、块体；6322、弹片；6323、开槽；6324、槽块；6325、弹片抵接杆。
具体实施方式
31.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
32.下面结合附图描述本发明的具体实施例。
33.实施例1
34.在本实施例中提出了一种基于微生物发酵的水稻秸秆还田设备，包括托撑架1和送料组件，托撑架1与具有升降功能的移动装置连接，送料组件安装在托撑架1的底部，电机3安装在托撑架1远离送料组件的一端，送料组件内套有主轴4，主轴4与电机3连接，在主轴4远离电机3的一端安装有旋耕总成6，旋耕总成6为扁平结构，旋耕总成6由升降组件驱动，使旋耕总成6能够相对于地表旋入或旋出。
35.请参考图1-7，传统旋耕翻埋的实质，是对地表表层进行破碎的一个处理方式，而本实施例所提出的旋耕翻埋方式与传统处理方式有着巨大差异，差异之处在于，旋耕总成位于地表下旋转工作，采用该工作方式，表层土壤无需破碎，极大的避免了扬尘问题，此外，旋耕总成在旋转中会对腐熟的秸秆进行向外抛洒处理，即，地表下旋耕结合抛洒动作，能够有效的将腐熟秸秆埋于地表一下，进而在土壤中微生物的分解下，更为快速且有效的肥化土地。
36.对于旋耕总成6如何移动以及升降，由具有升降功能的移动装置进行把控，即，具有升降功能的移动装置能够控制托撑架1较地表做抵近或远离动作，进而使旋耕总成6能够在电机3的驱动下，较地表旋入或旋出；对于如何移动，在于，具有升降功能的移动装置拖拽设备整体进行移动，促使旋耕总成6于地表下进行旋耕。
37.以下，通过多个具体实施过程，对于旋耕总成6如何进行旋耕工作，以及旋耕总成6如何向外抛洒物料进行细致阐述：
38.在具体实施时，旋耕总成6包括分料件62和与送料组件连接的主轴套管61，分料件62是用于向外分配物料的层叠盘形结构，并且在主轴套管61和分料件62之间提供非干涉间隙；
39.分料件62包括料盒621和位于料盒621下方的托料盒624。托料盒624和料盒621形成用于装载物料的层叠盘形盒体，与主轴4连接的十字连接架622安装在料盒621远离托料盒624的一端，多个导料罩625安装在托料盒624的外侧，若干导料罩625至托料盒624处设有与若干导料罩625相适配的开口623，并且开口623用于将层叠盘形盒体中的物料引导到导料罩625中。
40.如图1-5所示，对于如何将腐熟后的秸秆进行向外抛出处理，在于电机3通过主轴4施加驱动力至十字连接架622处，使得分料件62能够在水平方向进行旋转，旋转期间，鼓风构件2通过向主轴套管61内鼓入高压气流，进而在负压的作用下，使负压构件源源不断的向
主轴套管61内输送腐熟后的秸秆，而位于主轴套管61内的秸秆，可在气流压力作用下，由十字连接架622进入层叠盘形盒体内，随后，在离心力的作用中，由开口623以及导料罩625所形成的通路中向外排出。
41.在具体实施时，破碎件63安装在料盒621处，破碎件63包括套在料盒621的破切块安装环631和安装在破切块安装环631底部的多个破切块632。在破切块632和托料盒624之间设置有用于物料排出的空间，并且破切块632的底部设置在与托料盒624的底部相同的水平面上。
42.如图1-6所示，对于如何在地表下进行旋耕处理，在于电机3通过主轴4施加驱动力至十字连接架622处，使得分料件62能够在水平方向进行旋转，旋转期间，安装在料盒621处的破切块安装环631通过底部安装的多个破切块632对地表下土壤进行破碎，并且在破碎中，将排出的秸秆料与土壤进行混合处理。
43.此外，破切块632和托料盒624之间设置有用于物料排出的空间，该空间的作用在于，能够使腐熟后秸秆，在向外排出期间，能够位于托料盒624和破切块632之间，进而在行进中，由破切块632对腐熟后的秸秆进行更为细致的破碎，使其能够与破碎后的土壤进行更为充分的混合。
44.在具体实施时，破切块632为具有开刃的三角形块体，其开刃处为破切端，细分来说，破切块632包括块体6321以及位于块体6321开刃处的若干开槽6323，块体6321内设有与若干开槽6323布置方向相平行的弹片6322，开槽6323内设有槽块6324，槽块6324靠近块体6321的一端安装有向块体6321内插入的弹片抵接杆6325，弹片抵接杆6325与弹片6322相接，用于使槽块6324相对于开槽6323向外伸出。
45.如图7所示，多个破切块632所形成的环体，在破切中极易出现土壤粘附至破切块632之间的问题，对于此，块体6321为具有开刃的三角形块体，能够有效解决上述问题，即，三角形块体能够在破切中，使土壤沿三角形块体处斜坡向外扩展开，并且，由于块体6321处开刃一侧有效接触面积低，土壤难以粘附至此处。
46.进一步，通过在开刃一侧设有多个开槽6323，与之对应的，在开槽6323内适配槽块6324，进而在开刃进行破切动作中，使槽块6324抵近至开槽6323内，相反，破切停止后，通过弹片6322施加弹力至弹片抵接杆6325处，使槽块6324较开槽6323向外伸出，进而对位于开刃两侧或端部的泥土进行推挤，使其自块体6321处脱离。
47.在具体实施时，多个导料罩625为内部有物料输送腔的三角罩，内部有物料输送腔的三角罩向外延伸出托料盒624的外壁，内部设有输料腔的三角形块体背向旋切方向的一端设有与输料腔相连通的贯通口。
48.如图5所示，三角罩随托料盒624进行旋转时，在其旋转路径中，划分处一道用于抛洒物料的空间，进而使秸秆能够在此空间处排出。
49.在具体实施时，送料组件包括鼓风构件2和负压构件，鼓风构件2安装在托撑架1底部，负压构件位于鼓风构件2和主轴套管61之间，用于将物料由主轴套管61输送至分料件62内。
50.这其中，负压构件包括料管5以及作为中间连接件的负压套7，料管5一端与负压套7连接，料管5另一端与托撑架1相接；鼓风构件2包括安装在负压套7顶部的风筒22，风筒22内设有叶片21，叶片21套接安装在主轴4处，用于主轴4转动中向分料件62内鼓入气流。
51.如图1-4所示，叶片21安装在主轴4处，基于此，通过电机3驱动主轴4进行转动，使位于风筒22内的叶片21，在风筒22内产生向负压套7内进入的气流，在此情况下，通过装载秸秆的储物设备与料管5相接，以在负压作用下，将秸秆由料管5导入负压套7中，对分料件62进行持续供料。
52.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种基于微生物发酵的水稻秸秆还田设备，其特征在于：包括托撑架(1)和送料组件，托撑架(1)与带有升降功能的移动设备相接，送料组件安装在托撑架(1)底部，托撑架(1)远离送料组件的一端安装有电机(3)，送料组件内套设有主轴(4)，主轴(4)与电机(3)相接，主轴(4)远离电机(3)的一端安装有旋耕总成(6)，旋耕总成(6)为扁平结构，且旋耕总成(6)由升降组件驱动下较地表旋入或旋出。2.根据权利要求1所述的一种基于微生物发酵的水稻秸秆还田设备，其特征在于：所述旋耕总成(6)包括分料件(62)以及与送料组件连接的主轴套管(61)，分料件(62)为用于向外分撒物料的层叠盘形结构，主轴套管(61)至分料件(62)之间设有互不干扰的间隙。3.根据权利要求2所述的一种基于微生物发酵的水稻秸秆还田设备，其特征在于：所述分料件(62)包括料盒(621)以及位于料盒(621)下方的托料盒(624)，托料盒(624)与料盒(621)形成用于装载物料的层叠盘形盒体，料盒(621)远离托料盒(624)的一端安装有与主轴(4)连接的十字连接架(622)，托料盒(624)外侧安装有若干导料罩(625)，若干导料罩(625)至托料盒(624)处设有与若干导料罩(625)相适配的开口(623)，开口(623)用于将层叠盘形盒体内物料导入导料罩(625)内。4.根据权利要求3所述的一种基于微生物发酵的水稻秸秆还田设备，其特征在于：所述料盒(621)处安装有破碎件(63)，破碎件(63)包括套设在料盒(621)处的破切块安装环(631)以及安装在破切块安装环(631)底部的若干破切块(632)，若干破切块(632)与托料盒(624)间设有用于物料外排的空间，且若干破切块(632)的底部与托料盒(624)底部于同一水平面为相持平布置。5.根据权利要求4所述的一种基于微生物发酵的水稻秸秆还田设备，其特征在于：所述破切块(632)为具有开刃的三角形块体，其开刃处为破切端。6.根据权利要求5所述的一种基于微生物发酵的水稻秸秆还田设备，其特征在于：所述破切块(632)包括块体(6321)以及位于块体(6321)开刃处的若干开槽(6323)，块体(6321)内设有与若干开槽(6323)布置方向相平行的弹片(6322)，开槽(6323)内设有槽块(6324)，槽块(6324)靠近块体(6321)的一端安装有向块体(6321)内插入的弹片抵接杆(6325)，弹片抵接杆(6325)与弹片(6322)相接，用于使槽块(6324)相对于开槽(6323)向外伸出。7.根据权利要求2所述的一种基于微生物发酵的水稻秸秆还田设备，其特征在于：若干导料罩(625)为内部设有输料腔的三角罩，内部设有输料腔的三角罩较托料盒(624)外壁向外延伸，内部设有输料腔的三角罩背向旋切方向的一端设有与输料腔相连通的贯通口。8.根据权利要求1所述的一种基于微生物发酵的水稻秸秆还田设备，其特征在于：所述送料组件包括鼓风构件(2)和负压构件，鼓风构件(2)安装在托撑架(1)底部，负压构件位于鼓风构件(2)和主轴套管(61)之间，用于将物料由主轴套管(61)输送至分料件(62)内。9.根据权利要求8所述的一种基于微生物发酵的水稻秸秆还田设备，其特征在于：所述负压构件包括料管(5)以及作为中间连接件的负压套(7)，料管(5)一端与负压套(7)连接，料管(5)另一端与托撑架(1)相接；所述鼓风构件(2)包括安装在负压套(7)顶部的风筒(22)，风筒(22)内设有叶片(21)，叶片(21)套接安装在主轴(4)处，用于主轴(4)转动中向分料件(62)内鼓入气流。10.如权利要求1-9任一项所述的一种基于微生物发酵的水稻秸秆还田设备的还田方法，其特征在于，包括如下还田步骤：
1)由具有升降功能的移动装置把控整个设备的所处高度，通过具有升降功能的移动装置控制托撑架较地表做抵近或远离动作，使旋耕总成能够在电机的驱动下，较地表旋入或旋出；2)旋耕总成的旋转动作包括两项功能，其一，由具有升降功能的移动装置牵引整个设备进行移动，以在电机的驱动下，使安装在分料件处的破碎件能够位于地表下对土壤进行旋转破碎，其二，在旋转中，由鼓风构件引导负压构件对秸秆进行负压吸引，使秸秆自分料件处向外抛洒；3)秸秆外排后，由破碎件的破碎下，与破碎土壤于地表下混合。

技术总结
本发明提供一种基于微生物发酵的水稻秸秆还田设备及其还田方法，涉及发酵秸秆回田领域，包括托撑架和送料组件，托撑架与带有升降功能的移动设备相接，送料组件安装在托撑架底部，托撑架远离送料组件的一端安装有电机，送料组件内套设有主轴，主轴与电机相接，主轴远离电机的一端安装有旋耕总成，旋耕总成为扁平结构，且旋耕总成由升降组件驱动下较地表旋入或旋出，旋耕总成位于地表下旋转工作，采用该工作方式，表层土壤无需破碎，极大的避免了扬尘问题，此外，旋耕总成在旋转中会对腐熟的秸秆进行向外抛洒处理，即，地表下旋耕结合抛洒动作，能够有效的将腐熟秸秆埋于地表一下，进而在土壤中微生物的分解下，更为快速且有效的肥化土地。肥化土地。肥化土地。


技术研发人员：任兰天 郝冰 王翔 高雨颜 邵庆勤 张祥 陈刚 吴文革 孙善军
受保护的技术使用者：任兰天
技术研发日：2022.03.11
技术公布日：2022/5/25