移動式土壤蒸汽消毒機的制作方法

本技術(shù)涉及一種移動式土壤蒸汽消毒機，具體地說是一種脈動燃燒式土壤蒸汽消毒機，它以脈動燃燒發(fā)動機作為熱量來源產(chǎn)生蒸汽，通過蒸汽盤將蒸汽通入土壤，對土壤進行消毒殺菌。

背景技術(shù)：

CN105031678A公開了一種土壤蒸汽消毒機，它具有設(shè)置在履帶車的機架上的蒸汽發(fā)生裝置和至少一個蒸汽盤；蒸汽盤位于機架的前方，并相對于機架可上下移動和左右移動的連接在機架上；蒸汽盤包括中空的蒸汽盤體、連接在蒸汽盤體下部與蒸汽盤體相通的注射器；蒸汽發(fā)生裝置的蒸汽出口與蒸汽盤體相通。申請人在使用中發(fā)現(xiàn)，在其注射器未插入土壤時，也會有水和蒸汽從注射器中流出，造成蒸汽的浪費；另外，不但蒸汽從蒸汽發(fā)生裝置的蒸汽出口噴出，也會有大量的高溫水從蒸汽出口流出，不但造成了水的浪費，也降低蒸汽的溫度，消毒效果不佳；在注射器插入土地尤其是較硬的土地時，插入困難，而且插入土地的深度不深。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本技術(shù)的目的是提供一種實現(xiàn)間歇出汽，即針插進土壤時輸出蒸汽，對土壤進行殺菌消毒；針拔出土壤時自動關(guān)閉，避免蒸汽浪費的移動式土壤蒸汽消毒機。

本技術(shù)的移動式土壤蒸汽消毒機，包括設(shè)置在履帶車的機架上的用于產(chǎn)生蒸汽的脈動燃燒蒸汽發(fā)生裝置和通過升降裝置可相對于機架上下移動地連接在機架上的蒸汽盤；蒸汽盤包括蒸汽管道、與蒸汽管道相通的用于插入土壤內(nèi)的蒸汽消毒針；脈動燃燒蒸汽發(fā)生裝置的蒸汽出口與蒸汽管道相連通；蒸汽消毒針包括套筒、針管；具有進汽口的針管上部伸入套筒內(nèi)部，具有排汽口的針管下部伸出套管；針管可以沿著軸向上下移動地設(shè)置在套筒內(nèi)；當(dāng)針管相對于套筒移動到上部時，套筒上部的內(nèi)部空間通過進汽口與針管內(nèi)部空間相連通；當(dāng)針管相對于套筒移動到下部時，套筒上部的內(nèi)部空間與針管內(nèi)部空間不相通；套筒上部的內(nèi)部空間與蒸汽管道相通。

本技術(shù)的有益效果：使用時，脈動燃燒蒸汽發(fā)生裝置產(chǎn)生蒸汽，通過蒸汽出口向蒸汽管道供應(yīng)蒸汽。在針管插入土壤之前（常態(tài)時），針管相對于套筒位于下部，套筒上部的內(nèi)部空間與針管內(nèi)部空間不相通，蒸汽無法進入針管，也就是說，蒸汽無法通過針管排出；在針管插入土壤時，針管相對于套筒移動到下部，套筒上部的內(nèi)部空間通過進汽口與針管內(nèi)部空間相連通，蒸汽管道內(nèi)的蒸汽通過套筒上部的內(nèi)部空間、進汽口進入針管內(nèi)部，如果通過排汽口排出進入土壤內(nèi)，完成對土壤的殺菌消毒。本土壤蒸汽消毒針實現(xiàn)了間歇式供氣，當(dāng)針插進土壤時針管上移而輸出蒸汽，對土壤進行殺菌消毒；當(dāng)針拔出土壤時針管下移，套筒上部的內(nèi)部空間與針管內(nèi)部空間不相通，蒸汽不能通過針管排出，避免蒸汽浪費。

上述的移動式土壤蒸汽消毒機，土壤蒸汽消毒針還包括直徑大于針管的端蓋；套筒內(nèi)壁具有環(huán)臺；具有進汽口的針管上部穿過環(huán)臺伸入套筒內(nèi)部；針管上端被端蓋封閉；在套筒與針管之間設(shè)置有常態(tài)時使得針管相對于環(huán)臺沿著軸向移動到下部的彈性元件；當(dāng)針管相對于環(huán)臺移動到下部時，端蓋周邊與環(huán)臺的上端面接觸，針管內(nèi)部空間與套筒上部的內(nèi)部空間不相通；當(dāng)針管克服彈性元件的作用力相對于環(huán)臺移動到上部時，端蓋與環(huán)臺的上端面分離，進汽口位于環(huán)臺上方，套筒上部的內(nèi)部空間通過進汽口與針管內(nèi)部空間相連通。

通過彈性元件能夠使得針管在常態(tài)時可靠處于下部，避免蒸汽泄漏，同時以端蓋周邊與環(huán)臺上端面接觸，密封可靠。套筒內(nèi)部具有環(huán)臺，結(jié)構(gòu)更加牢固，強度高，延長使用壽命。

上述的移動式土壤蒸汽消毒機，在環(huán)臺下方的套筒內(nèi)壁上具有內(nèi)限位臺階，在針管的外壁上具有與內(nèi)限位臺階相應(yīng)的外限位臺階；外限位臺階與內(nèi)限位臺階接觸時，是針管相對于環(huán)臺向上移動的最高極限位置。

針管向上移動時，直到外限位臺階與內(nèi)限位臺階接觸，就不能繼續(xù)向上移動，內(nèi)限位臺階限定了針管移動的上限位置，避免在插入土壤的過程中，針管向上移動過多，對彈性元件、端蓋等造成損壞。

上述的移動式土壤蒸汽消毒機，在針管的外壁上具有彈性元件支撐臺階，彈性元件支撐臺階在外限位臺階上部；彈性元件支撐臺階位于環(huán)臺下方，與環(huán)臺下端面軸向相對；所述彈性元件位于彈性元件支撐臺階與環(huán)臺下端面之間；環(huán)臺內(nèi)壁和與環(huán)臺內(nèi)壁相對應(yīng)的針管外壁之間設(shè)置有第一密封圈；在環(huán)臺下方與內(nèi)限位臺階之間的套筒內(nèi)壁為套筒中部內(nèi)壁，彈性元件支撐臺階與外限位臺階之間的針管外壁為針管中部外壁，套筒中部內(nèi)壁與針管中部外壁之間設(shè)置有第二密封圈。

這樣，環(huán)臺內(nèi)壁和套筒中部內(nèi)壁均對針管的軸向移動起到導(dǎo)向作用，彈性元件位于針管外圍與套筒內(nèi)壁之間，縮小了消毒針的徑向尺寸，減小了針管插入土壤時的阻力，在結(jié)構(gòu)緊湊的同時并實現(xiàn)了對彈性元件的可靠定位，保證了彈性元件能夠?qū)︶樄苁┘酉蛳碌妮S向力，而且環(huán)臺內(nèi)壁與針管外壁之間、套筒內(nèi)壁與針管外壁之間形成了迷宮密封，再加上第一密封圈和第二密封圈的兩級密封，防止了蒸汽通過環(huán)臺內(nèi)壁與針管外壁之間的間隙泄漏和通過套筒內(nèi)壁與針管外壁之間的間隙泄漏。

上述的移動式土壤蒸汽消毒機，環(huán)臺內(nèi)壁與針管外壁之間設(shè)置有密封圈。密封圈進一步防止了常態(tài)時蒸汽通過環(huán)臺內(nèi)壁與針管外壁之間的間隙泄漏。

上述的移動式土壤蒸汽消毒機，與環(huán)臺的上端面相對的端蓋下表面上設(shè)置密封墊。

上述的移動式土壤蒸汽消毒機，蒸汽消毒針還包括一個錐形針尖，針尖的錐部大端與針管固定，針尖的錐部大端直徑大于針管；排汽口位于針管側(cè)壁上。

這樣，在針管插入土壤的過程中時，錐形針尖的大端能夠在土壤內(nèi)形成一個比針管外徑更大的孔洞，減少土壤對排汽口的堵塞，更利于蒸汽的排入土壤，提高消毒針的防堵性能。

上述的移動式土壤蒸汽消毒機，脈動燃燒蒸汽發(fā)生裝置，包括內(nèi)部有水的筒體、用于對水進行加熱以產(chǎn)生蒸汽的脈動燃燒發(fā)動機、汽包組件：所述汽包組件包括汽包筒體、位于汽包筒體內(nèi)的上下兩層濾網(wǎng)；汽包筒體的下部與筒體相通，汽包筒體的頂部具有蒸汽出口。

汽包組件起到分離水及水蒸汽、存儲水蒸汽、保證出汽壓力的作用。具體地說，下層濾網(wǎng)能夠阻止大部分沸騰的水進入汽包筒體內(nèi)，上層濾網(wǎng)進一步把水汽分離，使得蒸汽通過，這樣汽包筒體內(nèi)上部就不會有水，防止水通過蒸汽出口排出，同時汽包筒體內(nèi)上部能夠存貯大量的水蒸氣，保證了水蒸氣的出汽壓力。

上述的移動式土壤蒸汽消毒機，所述汽包筒體包括通過法蘭結(jié)構(gòu)可拆卸相連的下部直筒體和上部汽包封頭；濾網(wǎng)可拆卸連接在直筒體內(nèi)壁上。

汽包封頭與汽包筒體通過法蘭連接，可以較為方便地對兩層濾網(wǎng)進行更換和拆卸。

上述的移動式土壤蒸汽消毒機，它還包括用于向筒體內(nèi)供水的給水泵、與筒體相通的用于檢測筒體內(nèi)水位高低的磁翻板液位計；磁翻板液位計輸出接控制器，控制器的輸出接控制給水泵工作的控制電路；磁翻板液位計顯示筒體內(nèi)部水位高低，控制器通過控制電路控制給水泵工作與否，保證筒體內(nèi)的水位維持在一定高度范圍內(nèi)。

控制電路連接向筒體內(nèi)供水的給水泵，保證筒體內(nèi)的水位維持在一定高度范圍內(nèi)，防治筒體內(nèi)水位過低而干燒，水位過高而影響蒸汽產(chǎn)量。

上述的移動式土壤蒸汽消毒機，筒體外壁均覆蓋有保溫層。保溫層能夠防止熱量散失，提高能量利用效率。

上述的移動式土壤蒸汽消毒機，升降裝置包括固定在機架上的沿上下方向延伸的導(dǎo)向軌道，具有滾輪的升降架，蒸汽盤連接在升降架上；滾輪位于導(dǎo)向軌道內(nèi)，可相對于導(dǎo)向軌道滾動；用于驅(qū)動升降架上下移動的絲杠螺母機構(gòu)設(shè)置在機架上。

絲杠螺母機構(gòu)帶動蒸汽盤上下移動，向下移動時蒸汽消毒針能夠插入土壤，蒸汽經(jīng)過蒸汽管道、蒸汽消毒針噴入土壤，實現(xiàn)對土壤的殺菌消毒。通過滾輪與導(dǎo)向軌道的配合，減小升降阻力，移動靈活，結(jié)構(gòu)簡單，作業(yè)效率高。

上述的移動式土壤蒸汽消毒機，蒸汽盤的后端可以在豎直面內(nèi)翻轉(zhuǎn)地鉸接在升降架上；基本呈水平狀態(tài)的蒸汽盤通過支撐斜桿可拆卸地連接在蒸汽盤上部與升降架之間；當(dāng)拆下支撐斜桿時，蒸汽盤可以繞鉸接處翻轉(zhuǎn)至豎直狀態(tài)。

拆下支撐斜桿，蒸汽盤就可以繞鉸接處翻轉(zhuǎn)至豎起狀態(tài)，減小了占地空間，也便于在該狀態(tài)更換蒸汽消毒針。

上述的移動式土壤蒸汽消毒機，在蒸汽盤的前端固定有振動電機。

在針頭插進土壤時啟動振動電機，可降低土壤阻力，縮短插入土壤所需時間，提高作業(yè)效率。

附圖說明

圖1是土壤蒸汽消毒機立體圖;

圖2是升降裝置、蒸汽盤等立體圖;

圖3是升降裝置、蒸汽盤等主視圖;

圖4是主蒸汽管道、次蒸汽管道等立體圖;

圖5是蒸汽消毒針結(jié)構(gòu)示意圖;

圖6是套筒和針管上部的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖7是脈動燃燒蒸汽發(fā)生裝置示意圖;

圖8是汽包組件示意圖;

圖9是濾網(wǎng)示意圖。

圖中，蒸汽盤100，

主蒸汽管道11、次蒸汽管道12、加強架21、罩殼22、振動電機3、蒸汽消毒針4；底座41、套管42、環(huán)臺421、內(nèi)限位臺階422、針管43、彈性元件支撐臺階431、外限位臺階432、進汽口433、排汽口434、針尖44、壓縮彈簧45、端蓋46、第一密封墊471、第二密封墊472、第一密封圈481、第二密封圈482、限位法蘭49；

脈動燃燒蒸汽發(fā)生裝置200，

筒體5、右封頭51、主筒體52、左封頭53、保溫層54、磁翻板液位計55、手孔組件56；

脈動燃燒發(fā)動機6、汽油箱61、火花塞62、浮子式化油器63、高壓發(fā)生器64、打氣筒65、燃燒室66、螺旋管67、去耦室68、波紋管69；

汽包組件7、濾網(wǎng)71、汽包筒體72、汽包封頭73、壓力表口74、法蘭75、蒸汽出口76、搭扣77、螺栓、螺母連接件78；

升降裝置300，

驅(qū)動電機81、聯(lián)軸器82、絲杠83、升降機84、導(dǎo)向軌道85、上橫梁86、下橫梁87、支撐橫桿88、支撐豎桿89、支撐斜桿810、固定板811、調(diào)節(jié)螺栓812、滾輪813、蒸汽入口814。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對移動式土壤蒸汽消毒機技術(shù)作詳細(xì)的介紹。

參見圖1所示的土壤蒸汽消毒機，它包括設(shè)置在履帶車的機架上的脈動燃燒蒸汽發(fā)生裝置200、通過升降裝置300可相對于機架上下移動地連接在機架上的蒸汽盤100。

參見圖2、4，蒸汽盤位于機架的前方，主要包括一根主蒸汽管道11、六根與蒸汽管道相通的次蒸汽管道12、加強架21、罩蓋22、連接在次蒸汽管道上的各蒸汽消毒針4。主蒸汽管道和次蒸汽管道的端部與加強架固定，罩蓋固定在加強架表面。

參見圖5、6所示的間歇式土壤蒸汽消毒針由底座41、套管42、針管43、針尖44、彈簧45、端蓋46、第一密封墊471、第二密封墊472、第一密封圈481、第二密封圈482、限位法蘭49等組成。

套筒通過上端的外螺紋與底座螺紋連接，由第二密封墊472密封，防止蒸汽泄露；由焊接在套筒上的限位法蘭49限位，避免套筒插進底座過深。

端蓋與針管上端螺紋連接，端蓋外徑大于針管，端蓋周邊下端面設(shè)有第一密封墊471。

套筒內(nèi)部的中部設(shè)有環(huán)臺421，下部有內(nèi)限位臺階422。

針管上部的側(cè)壁上開有均布在同一個橫截面上的四個進汽口433，針管下部的側(cè)壁上在不同的橫截面上開有排汽口434，同一個橫截面上的排汽口有四個。在進汽口與排汽口之間的針管側(cè)壁上具有彈性元件支撐臺階431和外限位臺階432。

作為彈性元件的壓縮彈簧45穿套在針管外周，并位于彈性元件支撐臺階與環(huán)臺下端面之間。當(dāng)針管在彈簧作用下向下伸出時，端蓋外周下端面通過密封墊片47和環(huán)臺的上端面配合，密封端蓋與環(huán)臺之間的間隙，防止蒸汽通過進汽口進入針管內(nèi)圈，防止蒸汽泄漏。

當(dāng)針管插入土壤，針管在土壤阻力作用下向上縮回，端蓋上移，進汽口從套筒的環(huán)臺內(nèi)露出（進汽口在環(huán)臺上端面上方），蒸汽從進汽口流進針管，從排汽口輸出，對土壤進行殺菌消毒。

套筒與針管之間設(shè)有第一密封圈481和第二密封圈482，用于密封套筒與針管之間的間隙。

套筒下方內(nèi)部的內(nèi)限位臺階，與針管上的外限位臺階配合，起限位作用，限制針管的向上縮回距離。

針尖43呈圓錐形，上方設(shè)有凸臺，凸臺插進針管內(nèi)；針尖圓錐底面圓直徑大于針管外徑，減少土壤對排汽口的堵塞，提高消毒針的防堵性能。

主蒸汽管道11通過軟管連接脈動燃燒蒸汽發(fā)生裝置的蒸汽出口，提供土壤消毒所需高溫蒸汽。底座41上端焊接在次蒸汽管道12上（當(dāng)然，底座也可以看作是次蒸汽管道的一部分，而不是蒸汽消毒針的組成部分）。套筒與底座螺紋連接，在針管損壞時，可以從底座上擰下套筒，對于針管進行更換。

參見圖2、3所示，升降裝置300主要包括兩個導(dǎo)向軌道85、連接在兩根導(dǎo)向軌道之間的上橫梁86和下橫梁87、絲杠螺母機構(gòu)、升降架。絲杠螺母機構(gòu)包括驅(qū)動電機81、聯(lián)軸器82、絲杠83、升降機84，升降機84內(nèi)含有與絲杠配合的可轉(zhuǎn)動但不可軸向移動的螺母。升降架包括兩根支撐橫桿88、兩根支撐豎桿89、兩根支撐斜桿810、兩個固定板811、調(diào)節(jié)螺栓812、四個滾輪813等。

上橫梁86上安裝有驅(qū)動電機81和升降機84；絲杠83穿過升降機84與支撐橫桿88鉸接。驅(qū)動電機81通過聯(lián)軸器82帶動升降機84旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動絲杠83帶動支撐橫桿88上下運動。兩個支撐橫桿88與兩個支撐豎桿89焊接組成升降架；支撐橫桿88兩端分別焊接有固定板811；固定板811與嵌在導(dǎo)向軌道85內(nèi)的滾輪813連接，由調(diào)節(jié)螺栓812調(diào)節(jié)滾輪813與導(dǎo)向軌道85的間隙；支撐豎桿89下部與加強架后部鉸接。支撐斜桿810通過分別與支撐豎桿89和罩蓋22形成開拆卸連接，對蒸汽盤起支撐作用。拆下支撐斜桿810，蒸汽盤就可以豎起。

主蒸汽管道開有兩個蒸汽入口814。升降架與蒸汽盤鉸接，蒸汽盤系統(tǒng)可繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動；在進行土壤消毒作業(yè)時，可將蒸汽盤放平，通過支撐斜桿810支撐；結(jié)束作業(yè)后，拆卸支撐斜桿810后可將蒸汽盤豎起，以節(jié)省空間，方便運輸及更換針頭。

振動電機3固定在加強架的前部。在蒸汽消毒針插進土壤時啟動，可降低土壤阻力，縮短插入土壤所需時間，提高作業(yè)效率。由于具有振動電機，當(dāng)蒸汽盤在升降裝置的帶動下下降，振動電機工作蒸汽消毒針即可輕松地插入土壤，本技術(shù)以簡單的構(gòu)造解決了現(xiàn)有的土壤蒸汽消毒機在蒸汽盤下降的同時需要其他復(fù)雜的機構(gòu)帶動蒸汽盤左右移動和在豎直面內(nèi)翻轉(zhuǎn)，才能把蒸汽消毒針插入土壤的難題。

參見圖7，脈動燃燒蒸汽發(fā)生裝置主要包括內(nèi)部有水的筒體5、四個用于對水進行加熱以產(chǎn)生蒸汽的脈動燃燒發(fā)動機6、汽包組件7。

脈動燃燒蒸汽發(fā)生裝置主要包括筒體5、四個脈動燃燒發(fā)動機6和汽包組件7。筒體主要包括右封頭51、主筒體52、左封頭53、保溫層54、磁翻板液位計組件（由磁翻板液位計55等組成）、手孔組件56。脈動燃燒發(fā)動機屬于現(xiàn)有技術(shù)，主要包括：汽油箱61、火花塞62、浮子式化油器63、高壓發(fā)生器64、打氣筒65、燃燒室66、螺旋管67、去耦室68、波紋管69?；鸹ㄈB接在浮子式化油器與燃燒室相通的管路上，并與高壓發(fā)生器電連接。打氣筒的出氣口與浮子式化油器的進氣口相通。汽油箱的出口接浮子式化油器的供油管路。四個脈動燃燒發(fā)動機共用同一個去耦室68、波紋管69。去耦室68與四個脈動燃燒發(fā)動機的螺旋管67均相通，波紋管69連接在去耦室與左封頭之間。

脈動燃燒發(fā)動機的燃燒室66、螺旋管67、去耦室68、波紋管69等安裝在筒體內(nèi)部；筒體內(nèi)部裝有完全淹沒燃燒室66、螺旋管67、去耦室68、波紋管69的水。脈動燃燒發(fā)動機以汽油為燃料，汽油在燃燒室6內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^螺旋管、去耦室，經(jīng)波紋管排出，熱量通過燃燒室、螺旋管、去耦室以及波紋管的壁面?zhèn)鬟f給筒體內(nèi)的水，對水進行加熱至沸騰，產(chǎn)生蒸汽。

燃燒室由兩部分組成，左邊部分為圓柱，右邊部分為圓臺。燃燒室左邊大、右邊小的形狀可以更好地契合右封頭的橢圓形內(nèi)壁，方便脈動燃燒發(fā)動機的安裝。

去耦室內(nèi)壁設(shè)有加強翅片，外壁設(shè)有加強角鋼。在提高去耦室強度的同時，還增大了換熱面積，提高了裝置的熱效率。

右封頭、左封頭都采用橢圓形封頭形式，主筒體與右封頭和左封頭采用焊接方式連接，保證了裝置整體具有較高的強度。

波紋管與左封頭焊接，波紋管外表呈波紋狀，可以較好的抵消脈動燃燒發(fā)動機的熱應(yīng)力變形，提高裝置的安全性。

磁翻板液位計組件主要包括磁翻板液位計55及控制電路；磁翻板液位計用于顯示筒體內(nèi)部水位高低，磁翻板液位計輸出接控制器，控制器的輸出接控制給水泵工作的控制電路；控制電路連接向筒體內(nèi)供水的給水泵，保證筒體內(nèi)的水位維持在一定高度范圍內(nèi)，防治筒體內(nèi)水位過低而干燒，水位過高而影響蒸汽產(chǎn)量。

參見圖8，汽包組件7主要包括：上下兩個濾網(wǎng)71、汽包筒體72、汽包封頭73、壓力表口74、安全閥口（未示出）、法蘭75、蒸汽出口76、搭扣77以及螺栓、螺母連接件78等。每一層濾網(wǎng)螺栓、螺母連接件78與焊接在汽包筒體內(nèi)壁上的數(shù)個搭扣相連，搭扣用于承載濾網(wǎng)。汽包封頭與汽包筒體以法蘭通過螺栓連接，可以將汽包封頭從汽包筒體上拆卸，較為方便地對兩層濾網(wǎng)進行更換和拆卸。汽包組件起到分離水及水蒸汽、存儲水蒸汽、保證出汽壓力的作用。

主筒體、右封頭、左封頭外壁均覆蓋有保溫層54，防止熱量散失，提高能量利用效率。

所述脈動燃燒蒸汽發(fā)生裝置，左封頭上設(shè)有手孔組件56，方便對筒體內(nèi)部進行檢查和維修。