[0001] 本申请涉及农业技术领域，特别是涉及一种设施栽培的土壤连作障碍解除装置。

[0002] 设施栽培又称设施园艺，是指在露地不适于园艺作物生长的季节(寒冷或炎热)或地区，利用特定的设施(连栋温室、日光温室、塑料大棚、小拱棚和养殖棚)，人为创造适于作物生长的环境，以生产优质、高产、稳产的蔬菜、花卉、水果等园艺产品的一种环境可控制农业。在设施栽培种连作产生的养分过度消耗、土壤理化性质恶化、病虫害增加和有毒物质(包括化感物质等)的累积等各方面的因素会导致在同一土壤上栽培同种作物或近缘作物引起的作物生长发育异常的不良影响，被称作为土壤连作障碍。因此为保持作物的产量，需要解除土壤连作障碍。

[0003] 其中解除土壤连作障碍的方法是喷射肥料来改善土壤肥力，如公开号为CN206866043U的一种大棚连作障碍解除装置，包括底座，所述底座的上表面安装有箱体，所述箱体的内部设有隔板，所述隔板将箱体的内部分割出肥料槽和安装槽，所述安装槽的内部安装有水泵和电瓶，所述水泵的出水口固定连接有固定管道，所述固定管道的上端固定套接有活塞板，所述固定管道和活塞板的表面滑动套接限位管道，所述限位管道的上端固定连接有分向管道，所述分向管道的两端均固定套接有内螺纹接头，所述内螺纹接头的表面通过螺纹连接有外螺纹接头，所述外螺纹接头的侧面中部转动套接延伸管道。该大棚连作障碍解除装置能够增加土地的肥力，解除大棚内部的连作障碍，避免出现蔬菜质量下降或无法耕种的情况。

[0004] 但是上述现有技术在针对解除土壤连作障碍存在一些缺陷：第一方面，在肥料水喷洒的过程中，由于喷头是从上往下喷洒，若遇见枝叶较为茂盛的作物，肥料水易被枝叶阻挡，从而无法全部进入土壤；第二方面，上述现有技术的肥料水只喷洒于土壤表层，使得一部分肥料水并不能深入到土壤中，在土壤表面蒸发掉，造成土壤肥力不够或肥料的浪费；第三方面，由于不断种植作物的过程中，土壤中施入了大量的化肥和农药，以及植物遗留在土壤中的根系，植物根系在微生物的作用下，会发生腐烂，产生有害气体，从而对作物产生危害，而上述现有技术只能完成施肥的作用，不能进行翻土，对解除土壤连作障碍作用十分有限。

[0005] 基于此，在上述观点的陈述下，现有技术对设施栽培的土壤连作障碍解除依旧具有提升空间。

[0039] 以下结合附图1至图13对本申请作进一步详细说明。

[0040] 本申请实施例公开一种设施栽培的土壤连作障碍解除装置，说明的有，本土壤连作障碍解除装置是应用于柑橘土壤的连作障碍解除，在技术效果上能够实现对柑橘土壤进行翻动松土，同时，本申请还能够将肥料水灌装至土壤内，同时肥料水也会喷洒在土壤表面，通过肥料水实现了土壤的连作障碍解除。

[0041] 参照图1，本实施例公开的一种设施栽培的土壤连作障碍解除装置，一种设施栽培的土壤连作障碍解除装置，包括移动车1以及移动车1上安装的翻土设备2，用于对柑橘土壤的连作障碍解除；移动车1顶部安装有肥料箱3，用于存储肥料水。

[0042] 翻土设备2包括摆动臂21和摆动座22，移动车1为左右贯通的中空结构，且移动车1两侧均转动设置有摆动座22，摆动座22远离移动车1的一侧设置有可拆卸的摆动臂21，摆动座22往复摆动时能够带动摆动臂21同步摆动；相邻摆动臂21之间也通过可拆卸的方式安装，可以实现摆动臂21的拆卸安装，也即可以根据实际需求选择合适数量的摆动臂21；摆动臂21下端设置有用于解除土壤连作障碍的翻土机构4，移动车1腔体内设置有驱使摆动臂21往返摆动的摆动机构5，移动车1腔体内设置有驱使翻土机构4运行的驱动机构6，肥料箱3和翻土机构4之间设置有导液机构7，用于将肥料水灌装至土壤内，同时肥料水也会喷洒在土壤表面。

[0043] 移动车1的行走方式可以为自身的电驱动或者牵引车拉动等方式。在具体实施过程中，提前将制备好的肥料水置于肥料箱3内，移动车1在柑橘地行走时，在驱动机构6的协助下翻土机构4可以对柑橘地进行翻土松动，同时导液机构7能够将肥料箱3内的肥料水通过翻土机构4灌注至土壤内以及土壤的表面，并且翻土机构4在摆动机构5的配合下能够实现往复摆动，提高翻土面积。

[0044] 参照图2，翻土设备2包括空心结构的转动柱41，转动柱41贯穿摆动臂21且通过轴承与摆动臂21转动安装，能够使肥料水顺利从中心通过，并且承接下方的机构转动，转动柱41下端滑动套设有空心结构的第一调节杆42，第一调节杆42下端滑动套设有空心结构的第二调节杆43，且第一调节杆42和第二调节杆43之间通过螺杆固定，转动柱41能够带动第一调节杆42和第二调节杆43同步转动，同时可以根据实际情况调整螺杆来控制第一调节杆42和第二调节杆43之间的相对距离从而改变翻土高度，第二调节杆43下端安装有出液管44，肥料水进入到转动柱41内后，依次通过第一调节杆42和第二调节杆43后通过出液管44喷洒向土壤,出液管44上设置有翻土组件45，用于翻土，使土质疏松，便于肥料水与土壤充分接触，摆动臂21对应转动柱41处设置有驱使翻土组件45运行的传动组件46，第一调节杆42和转动柱41之间设置有下压组件47，能够驱使翻土组件45深入至土壤中，以便进行翻土和破土。

[0045] 在具体实施过程中，根据柑橘地的高度调节好第一调节杆42与第二调节杆43间的螺杆，来改变第一调节杆42与第二调节杆43的距离，进而控制翻土的高度，在移动车1在柑橘地行走时，传动组件46将驱动机构6工作的动力传动至翻土组件45上，使翻土组件45更好的破土，同时下压组件47能够施加给翻土组件45朝土中插入的力，协助翻土组件45的破土，同时导液机构7将肥料水喷洒至土壤中，提高土壤连作障碍解除的效率。

[0046] 参照图3，翻土组件45包括滑动套筒451、翻土刀片452、破土尖锥453、安装环454和刀片连杆455，滑动套筒451滑动设置在第二调节杆43和出液管44上，滑动套筒451下端周向均匀铰接有若干翻土刀片452，滑动套筒451带动翻土刀片452的翻转，翻土刀片452下端且朝向第二调节杆43转动方向设置有倾斜的破土尖锥453，能够刺破土壤并使土壤翻起，便于肥料水更好解除土壤，出液管44下端且位于滑动套筒451的下方设置有安装环454，安装环454和翻土刀片452之间铰接有刀片连杆455，帮助翻土刀片452的翻转。

[0047] 滑动套筒451下移能够带动翻土刀片452上端的移动，同时由于翻土刀片452被刀片连杆455限制，因此在滑动套筒451下移时驱使翻土刀片452向下转动，以使所有的翻土刀片452形成尖端向下的尖锥状，进而该状态的翻土刀片452能顺利插入至土壤中；当滑动套筒451上移时驱使翻土刀片452向上转动，以使所有的翻土刀片452形成“八”状结构，进而该状态的翻土刀片452能够实现对土壤的翻动破土。

[0048] 参照图4，传动组件46包括套环461、第一连杆462、第二连杆463、环形座464、支撑架465、支撑轴466、限位架467、限位轴468和承吊架469，套环461转动固定于滑动套筒451上，保证滑动套筒451与传动组件46之间的相对转动，套环461对称铰接有第一连杆462，第一连杆462另一端铰接有第二连杆463，第一连杆462和第二连杆463运动使滑动套筒451上下滑动，第二调节杆43上转动设置有环形座464，环形座464对应第二连杆463的一侧延伸有支撑架465，支撑架465上转动安装有支撑轴466，第二连杆463与支撑轴466连接，支撑轴466的转动带动第二连杆463的转动，以使第二连杆463能够带动第一连杆462的往复摆动；支撑架465上端设置有中部空心的限位架467，限位架467顶部空心处安装有限位轴468，摆动臂21对应限位架467处设置有承吊架469，承吊架469与限位架467的中部滑动配合，且承吊架
469上开设有供限位轴468滑动的限位滑槽，用于承托环形座464和支撑架465，且限制了环形座464随着第二调节杆43的转动而发生转动。

[0049] 在具体实施过程中，支撑轴466的转动带动第二连杆463的转动，第二连杆463的转动带动第一连杆462的一端圆周转动，使得第一连杆462做往复的摆动，进而可以带动滑动套筒451在出液管44上往复滑动，将支撑轴466旋转的运动状态改变为滑动套筒451上下往复的直线运动状态，帮助翻土刀片452的扩张和聚拢，进而聚拢状态的翻土刀片452能够顺利插入到土壤中，扩张的翻土刀片452能够对土壤进行翻动松土。

[0050] 参照图5，摆动臂21上设置有用于驱使滑动套筒451上下滑动的动力元件8，动力元件8包括链轮一81、链轮架82、固定轴83、链轮二84和链条一85，支撑轴466中部固定有链轮一81，链轮一81驱动支撑轴466的转动，摆动臂21下端设置有L形的链轮架82，链轮架82上安装有水平设置的固定轴83，链轮架82用来安装固定轴83，固定轴83上固定安装有链轮二84，链轮一81和链轮二84之间通过链条一85连接，摆动臂21下端设置有驱使链条一85绷紧的张紧器86，张紧器86用来避免由于土地不平整使链轮一81位置变动导致链条一85发生松动脱落的问题。

[0051] 具体的，张紧器86包括张紧架861、弹簧杆862和张紧轮863，张紧架861设置在摆动臂21下方，摆动臂21和张紧架861之间通过弹簧杆862连接，张紧架861下端转动安装有张紧轮863，且张紧轮863与链条一85连接。弹簧杆862能够有效让张紧轮863始终与链条一85啮合从而调整链条一85的张紧度。

[0052] 在具体实施过程中，链轮二84转动通过链条一85传动链轮一81转动，同时张紧轮863也会与链条一85传动，并且由于弹簧杆862的弹性力，能够推动张紧轮863移动，确保张紧轮863始终与链条一85啮合，进而确保链条一85始终保持绷紧的状态，以使链轮二84的动力顺利传递给链轮一81，也即带动第一连杆462的转动。

[0053] 参照图6，下压组件47包括调节套筒471、蜗轮472、导向座473、蜗杆474、转杆475、下压环476、下压弹簧477、耳座478、导向杆479、导向架4710和导向孔4711，调节套筒471套设在转动柱41上，固定于摆动臂21且不影响转动柱41的转动，调节套筒471外侧壁上螺纹连接有蜗轮472，调节套筒471上滑动设置有导向座473，且蜗轮472位于导向座473内，蜗轮472的转动可使蜗轮472在调节套筒471的外侧壁螺纹上发生上下移动，导向座473上设置有与蜗轮472啮合的蜗杆474，蜗杆474的转动可使与之啮合的蜗轮472转动，蜗杆474一端设置有便于握持的转杆475，导向座473下端设置有套设在调节套筒471上的下压环476，下压环476和第一调节杆42之间设置有下压弹簧477，导向座473下移时，通过下压环476驱使下压弹簧477压缩，也即推动第一调节杆42下移，从而可以实现翻土刀片452具有向下的力，确保翻土刀片452能够对土壤进行翻动。

[0054] 导向座473背离蜗轮472的一侧设置有耳座478，耳座478上设置有导向杆479，摆动臂21对应导向座473处设置有纵向延伸的导向架4710，且导向架4710滑动设置在耳座478内，导向架4710中部开设有供导向杆479滑动的导向孔4711，导向杆479与导向孔4711的相互配合限制下压组件47发生转动，以确保对第一调节杆42顺利施加下压力。

[0055] 在具体实施过程中，开始翻土时，通过转动转杆475，使蜗杆474发生转动从而使与蜗杆474啮合的蜗轮472转动，蜗轮472在与调节套筒471的螺纹配合下驱使调节套筒471向下移动，带动导向座473和下压环476向下移动，从而压缩下压弹簧477，给予翻土刀片452破土的下压力，帮助翻土组件45的破土。在翻土完成时，反向转动转杆475，使蜗杆474反向转动，使与蜗杆474啮合的蜗轮472反向转动，蜗轮472在调节套筒471螺纹的配合下向上移动，释放下压弹簧477的弹力，便于将翻土刀片452从土中拔出。

[0056] 参照图7和图8，驱动机构6包括链轮三611、安装板612、第一转轴613、链条二614、第二转轴615、齿轮一616、万向节617、伸缩杆一618、主轴一619、齿轮二6110和电机一6111，固定轴83靠向摆动臂21对侧固定安装有链轮三611，摆动座22侧边竖直固定安装有安装板612，安装板612对应链轮三611处通过第一转轴613也安装有链轮三611，相邻两个链轮三
611之间通过链条二614连接，用来传输相邻摆动臂21上的翻刀片翻转的动力，移动车1腔体内对应第一转轴613处设置有第二转轴615，且第二转轴615上安装有齿轮一616，第一转轴
613和第二转轴615之间通过万向节617连接有伸缩杆一618，万向节617与伸缩杆一618的配合使摆动臂21在摆动的过程中即使第一转轴613与第二转轴615的相对位置发生变化仍能传递动力，移动车1内转动设置有主轴一619，主轴一619上安装有两个齿轮二6110，且齿轮一616与齿轮二6110啮合连接，移动车1腔体内安装有使翻土刀片452翻转的电机一6111，且电机一6111输出端与主轴一619连接。

[0057] 在具体实施过程中，电机一6111启动以带动主轴一619上的两个齿轮二6110同步转动，两个齿轮二6110分别带动与之啮合的齿轮一616转动，之后在第二转轴615、两个万向节617以及伸缩杆一618的配合下实现第一转轴613的转动，也即链轮三611随第一转轴613同步转动，同时在链条二614的作用下实现固定轴83的转动，进而为动力元件8提供动力源。需要说的是，伸缩杆一618仅能实现轴线方向上的伸缩，无法以轴线中心进行旋转，从而可以确保第二转轴615通过万向节617驱使伸缩杆一618转动，最终实现第一转轴613的转动。

[0058] 参照图9和图10，驱动机构6还包括第一锥齿轮621、轮架622、轮轴623、第二锥齿轮624、链轮四625、转轴一626、链条三627、转轴二628、伸缩杆二629、齿轮三6210、主轴二
6211、齿轮四6212和电机二6213，转动柱41上且位于摆动臂21上方安装有第一锥齿轮621，第一锥齿轮621会带动转动柱41同步转动，摆动臂21对应转动柱41处竖直设置有轮架622，轮架622上水平安装有轮轴623，轮轴623上安装有与第一锥齿轮621啮合的第二锥齿轮624，第二锥齿轮624与第一锥齿轮621的啮合来驱使转动柱41的转动，轮轴623上还安装有链轮四625，安装板612对应链轮四625处转动设置有转轴一626，且转轴一626上也安装有链轮四
625，相邻两个链轮四625之间通过链条三627连接，转轴一626转动时，在链条三627的作用下实现链轮四625的转动，进而通过轮轴623实现第一锥齿轮621的转动，移动车1腔体内且对应转轴一626处转动安装有转轴二628，转轴二628和转轴一626之间通过万向节617连接有伸缩杆二629，万向节617与伸缩杆一618的配合使摆动臂21在摆动的过程中即使转轴一
626与转轴二628的相对位置发生变化仍能传递动力，转轴二628上安装有齿轮三6210，移动车1腔体内水平设置有主轴二6211，主轴二6211上安装有两个齿轮四6212，且齿轮四6212与齿轮三6210啮合，移动车1腔体内安装有作为驱使翻土机构4旋的动力源电机二6213，且电机二6213输出端与主轴二6211连接。

[0059] 在具体实施过程中，电机二6213启动以带动主轴二6211上的两个齿轮四6212同步转动，两个齿轮四6212分别带动与之啮合的齿轮三6210转动，进而实现转轴二628的同步转动，同时在伸缩杆二629和两个万向节617的配合下实现转轴一626的转动，进而在链轮四625和链条三627的配合下实现轮轴623的转动，最终实现转动柱41的转动，为翻土组件45提供旋转动力。同样的，伸缩杆二629和伸缩杆一618结构相同，均仅能实现轴线方向上的伸缩。

[0060] 参照图11和图12，导液机构7包括竖管71、控制阀72、安装管73、伸缩软管74、横管75、导流管76、出液孔77、排液管78和导流软管79，肥料箱3底部连通有竖管71，且竖管71贯穿至移动车1腔体内，肥料箱3内部的肥料水通过竖管71流出，竖管71上安装有控制阀72，来控制肥料水的速率，摆动座22上端通过支座安装有安装管73，安装管73和竖管71下端之间通过伸缩软管74连通，通过伸缩软管74的伸缩转向能够将竖管71内的肥料水通过伸缩软管
74顺利输送至安装管73内，摆动臂21上端通过支架安装有横管75，与安装管73相邻的横管
75和安装管73连通，相邻两个横管75之间通过可拆卸方式连通，能够将肥料水顺利流通至横管75中，以确保肥料水能够输送至所有的横管75中，横管75向下连通有导流管76，导流管
76下端插入至转动柱41内，横管75中的肥料水通过导流管76顺利进入到转动柱41内然后以此通过第一调节杆42和第二调节杆43后进入到出液管44中，需要说明的是，转动柱41与第一调节杆42以及第二调节杆43之间均为密封装配，以避免肥料水的溢出。

[0061] 出液管44底部开设有用于排液的出液孔77，肥料水通过出液孔77排除至土壤内，以便与土壤充分接触；滑动套筒451外侧壁周向均匀安装有若干排液管78，排液管78和出液管44之间通过导流软管79连通，出液管44中的肥料水通过导流软管79进入到排液管78中，然后喷洒向土壤表面，若干排液管78和出液管44之间的夹角均不相同，且排液管78和出液管44之间的夹角不超过90°，改变排液管78喷洒肥料水的角度，提高喷洒面积。

[0062] 在具体实施过程中，通过调节控制阀72，肥料箱3内部的肥料水通过竖管71流出，经过安装管73然后经过伸缩软管74流入横管75，再通过安装管73流到相邻的横管75之中，再通过连接横管75的导流管76向下流，最终流入出液管44底部，经出液孔77或导流软管79导出至排液管78喷射出去。上述装置可将肥料箱3内部的肥料水从排液管78均匀喷入土壤上。

[0063] 参照图13，摆动机构5包括第三连杆51、第四连杆52、支轴53、齿轮五54和电机三55，靠近摆动座22的摆动臂21上方中部铰接有用于摆动臂21摆动的第三连杆51，第三连杆
51另一端铰接有第四连杆52，移动车1腔体底部对称设置有支轴53，支轴53上转动安装有齿轮五54，且齿轮五54之间相互啮合达到使摆动臂21对称摆动的目的，移动车1腔体内底部安装有用于驱动摆动臂21摆动的电机三55，电机三55输出端与其中一个支轴53连接，相邻的支轴53和第四连杆52连接以传动摆动臂21摆动的动力。

[0064] 在具体实施过程中，通过控制电机三55输出轴转动，使与电机三55连接的支轴53转动，致使齿轮五54啮合相向转动，驱使第四连杆52转动，带动第三连杆51的一端圆周转动，使第三连杆51另一端摆动，致使摆动臂21往复摆动。上述装置将电机三55的动力转换为摆动臂21的摆动。

[0065] 本发明的实施原理为：

[0066] (1)：电机一6111启动以带动主轴一619上的两个齿轮二6110同步转动，两个齿轮二6110分别带动与之啮合的齿轮一616转动，之后在第二转轴615、两个万向节617以及伸缩杆一618的配合下实现第一转轴613的转动，也即链轮三611随第一转轴613同步转动，同时在链条二614的作用下实现固定轴83的转动，链轮二84转动通过链条一85传动链轮一81转动，同时张紧轮863也会与链条一85传动，链轮一81带动支撑轴466转动，支撑轴466的转动带动第二连杆463的转动，第二连杆463的转动带动第一连杆462的一端圆周转动，使得第一连杆462做往复的摆动，进而可以带动滑动套筒451在出液管44上往复滑动，将支撑轴466旋转的运动状态改变为滑动套筒451上下往复的直线运动状态，帮助翻土刀片452的扩张和聚拢，进而聚拢状态的翻土刀片452能够顺利插入到土壤中。

[0067] (2)：电机二6213启动以带动主轴二6211上的两个齿轮四6212同步转动，两个齿轮四6212分别带动与之啮合的齿轮三6210转动，进而实现转轴二628的同步转动，同时在伸缩杆二629和两个万向节617的配合下实现转轴一626的转动，进而在链轮四625和链条三627的配合下实现轮轴623的转动，最终实现转动柱41的转动，为翻土组件45提供旋转动力。

[0068] (3)：通过控制电机三55输出轴转动，使与电机三55连接的支轴53转动，致使齿轮五54啮合相向转动，驱使第四连杆52转动，带动第三连杆51的一端圆周转动，使第三连杆51另一端摆动，致使摆动臂21往复摆动。

[0069] (4)：通过调节控制阀72，肥料箱3内部的肥料水通过竖管71流出，经过安装管73然后经过伸缩软管74流入横管75，再通过安装管73流到相邻的横管75之中，再通过连接横管75的导流管76向下流，最终流入出液管44底部，经出液孔77或导流软管79导出至排液管78喷射出去。

[0070] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

[0071] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。