阅读说明：本技术 一种土地高利用率的耕地水土流失防治装置 ([db:专利名称-en]) 是由 魏冲 吴卿 姚志宏 张俊华 曹连海 张璐 赵培 于 2019-09-19 设计创作，主要内容包括：一种土地高利用率的耕地水土流失防治装置,包括箱体,箱体顶侧开口,箱体外周的下部固定连接环形板的内周,环形板的顶侧固定连接环形过滤板的底侧,箱体外周的上部开设数个通孔,通孔内分别固定安装倒U型管,箱体底侧的预留孔固定连接竖管的上端,竖管的下端固定连接下箱体顶侧的预留孔,竖管内设有同轴的竖轴,竖轴外周的上部轴承连接第一轴座的内周,第一轴座的外周与箱体通过连杆固定连接。本发明结构简单,构思巧妙,利用虹吸原理进行蓄水,并利用蓄水释放时产生的动能结合风能进行发电,同时能够收集带有大量泥土的水,再在土地干燥的时刻将带有大量泥土的水返还地面,使松散的泥土形成结实的泥层,从而达到减缓水土流失的目的。([db:摘要-en])

一种土地高利用率的耕地水土流失防治装置

技术领域

本发明属于水土流失防治装置领域，具体地说是一种土地高利用率的耕地水土流失防治装置。

背景技术

水土流失是指由于自然或人为因素的影响、雨水不能就地消纳、顺势下流、冲刷土壤，造成水分和土壤同时流失的现象，水土流失给人们的生活、生产带来诸多影响，甚至威胁人们的生命安全，水土流失治理一直是困扰我们的难题，现没有一种装置能够有效的治理水土流失的问题，故我们发明了一种土地高利用率的耕地水土流失防治装置。

发明内容

本发明提供一种土地高利用率的耕地水土流失防治装置，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种土地高利用率的耕地水土流失防治装置，包括箱体，箱体顶侧开口，箱体外周的下部固定连接环形板的内周，环形板的顶侧固定连接环形过滤板的底侧，箱体外周的上部开设数个通孔，通孔内分别固定安装倒U型管， 箱体底侧的预留孔固定连接竖管的上端，竖管的下端固定连接下箱体顶侧的预留孔，竖管内设有同轴的竖轴，竖轴外周的上部轴承连接第一轴座的内周，第一轴座的外周与箱体通过连杆固定连接，竖轴的上端固定安装垂直轴风轮，竖轴位于竖管内的外周固定安装同轴的螺旋叶片，竖轴外周的上部转动安装同轴的套管，套管的一侧设有第一斜齿轮，套管的外周设有同轴的第一环形斜齿轮，第一环形斜齿轮与连杆通过立柱固定连接，第一斜齿轮与第一环形斜齿轮啮合配合，第一斜齿轮的内侧与套管的外周通过轴承转动连接，第一斜齿轮外侧的中间固定连接往复丝杠副丝杠的内端，往复丝杠副丝杠的一侧设有平行的光轴，光轴的内端与套管固定连接，光轴的外周套装套筒，套筒仅能沿光轴滑动，套筒与往复丝杠副的螺母固定连接，往复丝杠副螺母的底侧固定连接横向的支撑杆的一端，支撑杆的另一端固定连接伸缩杆的上端，伸缩杆的下端固定连接细杆的上端，套管与竖轴通过减速传动装置传动连接，下箱体的顶侧固定安装发电机，发电机转轴的下端穿过下箱体的顶壁固定安装第一齿轮，竖轴的下端固定安装第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合配合；环形板的底侧与下箱体的顶侧通过环形竖板固定连接组成封闭空间，封闭空间内设有蓄电池，蓄电池与发电机通过电路连接，环形竖板的内侧固定安装控制器，环形竖板的一侧设有倒L型管，倒L型管的下端穿过下箱体的顶壁位于下箱体底部，倒L型管与下箱体密封固定连接，倒L型管的上端朝向背离箱体，倒L型管的上部接入抽水泵，抽水泵与控制器的输出端电性连接，环形板的一侧固定安装土壤湿度传感器，土壤湿度传感器、蓄电池分别与控制器的输入端电性连接。

如上所述的一种土地高利用率的耕地水土流失防治装置，所述的竖轴外周的上部轴承安装同轴的第二轴座，第二轴座与套管通过连接杆固定连接。

如上所述的一种土地高利用率的耕地水土流失防治装置，所述的减速传动装置包括第三轴座，第三轴座与连杆通过竖杆固定连接，第三轴座内轴承安装横轴，横轴的内端固定安装第二斜齿轮，竖轴的外周固定安装第二环形斜齿轮，第二环形斜齿轮与第二斜齿轮啮合配合，横轴的外端固定安装第三斜齿轮，套管的底侧固定安装同轴的第三环形斜齿轮，第三斜齿轮与第三环形斜齿轮啮合配合。

如上所述的一种土地高利用率的耕地水土流失防治装置，所述的下箱体的顶侧固定安装电机，电机转轴的下端穿过下箱体的顶壁固定连接搅拌杆的上端，电机与控制器电性连接。

如上所述的一种土地高利用率的耕地水土流失防治装置，所述的发电机的转轴、电机的转轴分别与下箱体通过密封轴承转动连接。

如上所述的一种土地高利用率的耕地水土流失防治装置，所述的倒L型管的上端高于倒U型管的顶部。

本发明的优点是：本发明结构简单，构思巧妙，利用虹吸原理进行蓄水，并利用蓄水释放时产生的动能结合风能进行发电，同时能够收集带有大量泥土的水，再在土地干燥的时刻将带有大量泥土的水返还地面，使松散的泥土形成结实的泥层，从而达到减缓水土流失的目的，能够满足实际需求，适合推广。使用本发明时，首先将环形竖板埋入地下，使环形板的底侧与地面接触配合，细杆在自身重力的作用下其下端与地面接触配合，起风时，风吹动垂直轴风轮转动，垂直轴风轮带动竖轴转动，竖轴通过第二齿轮、第一齿轮带动发电机的转轴转动发电，发电机产生的电能通过整流稳压电路调节后储存在蓄电池内，竖轴的转动通过减速传动装置带动套管转动，套管带动往复丝杠副绕竖轴的轴线公转，同时第一斜齿轮沿第一环形斜齿轮滚动，第一斜齿轮带动往复丝杠副的丝杠转动，往复丝杠副螺母沿丝杠往复移动，套筒沿光轴滑动，往复丝杠副的螺母通过支撑杆带动伸缩杆、细杆移动，当地面上没有雨水时，地表面具有一定的硬度，细杆的下端在底面上滑动；当地面上有雨水时，雨水使地面湿润，细杆的下端在细杆自身的重力下***地面内，增加细杆移动的阻力，此时仅靠风吹动垂直轴风轮转动，竖轴转动较为缓慢，随雨水在地面上形成积水，积水通过环形过滤板过滤后进入环形过滤板内，当积水的液面高于倒U型管的顶部时，形成虹吸现象，积水通过倒U型管快速进入箱体内，并进入竖管内形成落差急速的水流，当水经过螺旋叶片时，螺旋叶片带动竖轴转动，此时在水流作用下与风力作用下，竖轴能够快速转动，进而使细杆快速转动将地面松散的泥土刮起，使泥土混合进入积水内，此时倒U型管的外端形成吸力加速积水进入环形过滤板，此时积水携带大量的泥土进入环形过滤板内，并被倒U型管不断抽入箱体内，并储存在下箱体内部，能够防止地面积水过多后流向低处形成的水土流失；当地面较为干燥时，土壤湿度传感器将检测的土壤湿度传递给控制器，控制器控制抽水泵工作，将下箱体内的泥水通过倒L型管抽出，并通过倒L型管的上端口喷出，携带大量泥土的水沿地面流动，使环形板周围的地面湿润，泥水内的泥土分散在地面上形成细土泥层，土壤湿度传感器检测到土壤的湿度高于设定值时，控制器控制抽水泵停止工作，细土泥层干燥后能够形成较硬的泥层，控制器再控制水泵抽水，如此反复，地面上能够形成较深的硬质泥层，从而改变地表泥层疏松的现状，改善地表土壤，进一步减少水土流失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的Ⅰ局部放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种土地高利用率的耕地水土流失防治装置，如图所示，包括箱体1，箱体1顶侧开口，箱体1外周的下部固定连接环形板2的内周，环形板2的顶侧固定连接环形过滤板3的底侧，环形过滤板3能够过滤较大的固体颗粒与树枝、树叶、杂草等异物，箱体1外周的上部开设数个通孔4，通孔4内分别固定安装倒U型管5，倒U型管5的内端分别位于箱体1的底部，倒U型管5的外端分别位于环形板2的顶侧， 箱体1底侧的预留孔固定连接竖管6的上端，竖管6的下端固定连接下箱体7顶侧的预留孔，竖管6内设有同轴的竖轴8，竖轴8外周的上部轴承连接第一轴座9的内周，第一轴座9的外周与箱体1通过连杆10固定连接，竖轴8的上端固定安装垂直轴风轮11，竖轴8位于竖管6内的外周固定安装同轴的螺旋叶片12，螺旋叶片12的外周与竖管6的内周滑动接触配合，竖轴8外周的上部转动安装同轴的套管13，套管13的一侧设有第一斜齿轮14，套管13的外周设有同轴的第一环形斜齿轮15，第一环形斜齿轮15与连杆10通过立柱固定连接，第一斜齿轮14与第一环形斜齿轮15啮合配合，第一斜齿轮14的内侧与套管13的外周通过轴承转动连接，第一斜齿轮14外侧的中间固定连接往复丝杠副16丝杠的内端，往复丝杠副16丝杠的一侧设有平行的光轴17，光轴17的内端与套管13固定连接，光轴17的外周套装套筒18，套筒18仅能沿光轴17滑动，套筒18与往复丝杠副16的螺母固定连接，往复丝杠副16螺母的底侧固定连接横向的支撑杆19的一端，支撑杆19的另一端固定连接伸缩杆20的上端，伸缩杆20的下端固定连接细杆21的上端，套管13与竖轴8通过减速传动装置22传动连接，下箱体7的顶侧固定安装发电机23，发电机23转轴的下端穿过下箱体7的顶壁固定安装第一齿轮24，竖轴8的下端固定安装第二齿轮25，第一齿轮24与第二齿轮25啮合配合；环形板2的底侧与下箱体7的顶侧通过环形竖板26固定连接组成封闭空间，封闭空间内设有蓄电池27，蓄电池27与发电机23通过电路连接，环形竖板26的内侧固定安装控制器28，环形竖板26的一侧设有倒L型管29，倒L型管29的下端穿过下箱体7的顶壁位于下箱体7底部，倒L型管29与下箱体7密封固定连接，倒L型管29的上端朝向背离箱体1，倒L型管29的上部接入抽水泵30，抽水泵30与控制器28的输出端电性连接，环形板2的一侧固定安装土壤湿度传感器31，土壤湿度传感器31、蓄电池28分别与控制器28的输入端电性连接。本发明结构简单，构思巧妙，利用虹吸原理进行蓄水，并利用蓄水释放时产生的动能结合风能进行发电，同时能够收集带有大量泥土的水，再在土地干燥的时刻将带有大量泥土的水返还地面，使松散的泥土形成结实的泥层，从而达到减缓水土流失的目的，能够满足实际需求，适合推广。使用本发明时，首先将环形竖板26埋入地下，使环形板2的底侧与地面接触配合，细杆21在自身重力的作用下其下端与地面接触配合，起风时，风吹动垂直轴风轮11转动，垂直轴风轮11带动竖轴8转动，竖轴8通过第二齿轮25、第一齿轮24带动发电机23的转轴转动发电，发电机23产生的电能通过整流稳压电路调节后储存在蓄电池27内，竖轴8的转动通过减速传动装置22带动套管13转动，套管13带动往复丝杠副16绕竖轴8的轴线公转，同时第一斜齿轮14沿第一环形斜齿轮15滚动，第一斜齿轮14带动往复丝杠副16的丝杠转动，往复丝杠副16螺母沿丝杠往复移动，套筒18沿光轴17滑动，往复丝杠副16的螺母通过支撑杆19带动伸缩杆20、细杆21移动，当地面上没有雨水时，地表面具有一定的硬度，细杆21的下端在底面上滑动；当地面上有雨水时，雨水使地面湿润，细杆21的下端在细杆自身的重力下***地面内，增加细杆21移动的阻力，此时仅靠风吹动垂直轴风轮11转动，竖轴18转动较为缓慢，随雨水在地面上形成积水，积水通过环形过滤板3过滤后进入环形过滤板3内，当积水的液面高于倒U型管5的顶部时，形成虹吸现象，积水通过倒U型管5快速进入箱体1内，并进入竖管6内形成落差急速的水流，当水经过螺旋叶片12时，螺旋叶片12带动竖轴8转动，此时在水流作用下与风力作用下，竖轴8能够快速转动，进而使细杆21快速转动将地面松散的泥土刮起，使泥土混合进入积水内，此时倒U型管5的外端形成吸力加速积水进入环形过滤板3，此时积水携带大量的泥土进入环形过滤板3内，并被倒U型管5不断抽入箱体1内，并储存在下箱体7内部，能够防止地面积水过多后流向低处形成的水土流失；当地面较为干燥时，土壤湿度传感器31将检测的土壤湿度传递给控制器28，控制器28控制抽水泵30工作，将下箱体7内的泥水通过倒L型管29抽出，并通过倒L型管29的上端口喷出，携带大量泥土的水沿地面流动，使环形板2周围的地面湿润，泥水内的泥土分散在地面上形成细土泥层，土壤湿度传感器31检测到土壤的湿度高于设定值时，控制器28控制抽水泵30停止工作，细土泥层干燥后能够形成较硬的泥层，控制器28再控制水泵30抽水，如此反复，地面上能够形成较深的硬质泥层，从而改变地表泥层疏松的现状，改善地表土壤，进一步减少水土流失。

具体而言，如图所示，本实施例所述的竖轴8外周的上部轴承安装同轴的第二轴座32，第二轴座32与套管13通过连接杆33固定连接。套管13能够带动连接杆33、第二轴座32在竖轴8的外周转动。

具体的，如图所示，本实施例所述的减速传动装置22包括第三轴座221，第三轴座221与连杆10通过竖杆222固定连接，第三轴座221内轴承安装横轴223，横轴223的内端固定安装第二斜齿轮224，竖轴8的外周固定安装第二环形斜齿轮225，第二环形斜齿轮225与第二斜齿轮224啮合配合，横轴223的外端固定安装第三斜齿轮226，套管13的底侧固定安装同轴的第三环形斜齿轮227，第三斜齿轮226与第三环形斜齿轮227啮合配合。竖轴8转动时通过第二环形斜齿轮225、第二斜齿轮224带动横轴223转动形成一级减速——角速度减速，第二斜齿轮224通过横轴223带动第三斜齿轮226转动形成二级减速——线速度减速，第三斜齿轮226通过第三环形斜齿轮227带动套管13转动形成三级减速，从而实现减速传动装置22将竖轴8的转速减速后传递给套管13，避免细杆21转动速度过快。

进一步的，如图所示，本实施例所述的下箱体7的顶侧固定安装电机34，电机34转轴的下端穿过下箱体7的顶壁固定连接搅拌杆35的上端，电机34与控制器28电性连接。当控制器28控制抽水泵30工作时，同时控制电机34通电转动，电机34的转轴带动搅拌杆35转动搅拌下箱体7内的水，使水与泥土混合均匀。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的发电机23的转轴、电机34的转轴分别与下箱体7通过密封轴承转动连接。避免下箱体7内的水进入封闭空间影响蓄电池27、控制器28、电机34、发电机23的使用寿命。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的倒L型管29的上端高于倒U型管5的顶部。避免雨水通过倒L型管29倒灌进入下箱体7内部。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。