【技术实现步骤摘要】
本专利技术大体上涉及超高压液体射流土壤处理装置、系统和方法。
技术介绍
1、当前的种植及播种系统和过程大体上利用三种不同类型的装置-一个或多个打开(或开垦，即open)装置，其用于打开土壤；一个或多个播种装置，其用于使种子沉积到土壤的经打开部分中；以及一个或多个封闭(或合拢，即close)装置，其用于使土壤在所沉积的种子的顶部上封闭。对于打开装置，这些系统和过程严重依赖于在播种之前或大约与播种同时地耕作、犁耕或耕耘地面。这些过程往往使用犁刀来首先在土壤的顶部上切穿残留物并且使土壤松散(例如，打开)，以允许空气、水以及营养物(例如，肥料)的接近和渗透，并且提供在给定/期望的深度处施肥并且播种(例如，递送营养物和种子一直到土壤中的4至6英寸深)的可能性。当前，这通过以每小时2英里与每小时15英里之间的速度将物理器具(诸如，犁耕器、刀片、犁刀、残留物切割犁刀、耕耘、锄头、尖头等等)拖拉或推动通过土壤而完成。在应用犁刀来打开土壤之后，一个或多个额外的打开装置(例如，锄头、倾覆机等等)典型地用于调理由犁刀进行的初始开口并且使该开口成形，以进一步制备并且形成该开口，以便进行种子沉积。
2、在许多传统用具中，犁刀构造为用于切穿残留物并且打开土壤的如刀/刀片那样的装置。一些较新的设计已以可能具有波状或笔直刀片的旋转盘式犁刀置换刀尖式犁刀。图1示出具有波状刀片的示例性的现有技术的旋转盘式犁刀。在操作中，在应用进一步调理土壤并且使土壤成形的锄头或盘设置之前，犁刀(诸如，图1的犁刀)刺穿地面。大体上，拖拉犁刀通过土壤用来切穿残留物、使土壤
3、图2示出在常规的农业系统和方法中采用的一些示例性的现有技术的固体土壤锄头。在传统上，这些锄头在种植操作中的使用在切穿残留物和土壤的犁刀(诸如，图1的犁刀)之后发生。图2的不同的锄头可以针对不同的过程和/或种子而与不同的犁刀一起被采用，因为，变化的深度和沟渠形状可以是期望的。播种装置于是能够用于使材料在通过犁刀和锄头而形成的沟渠中沉积于期望的深度处。此后，封闭装置能够用于使沟渠封闭。大部分种植系统具有如下的封闭系统(例如，压土轮和/或封闭工具)：被连接于后面，并且与犁刀和锄头成一直线，以在种子沉积之后立即使土壤封闭。
4、图3示出包括播种装置、封闭装置以及若干打开装置的组合的示例性的现有技术的种植系统300。打开装置包括犁刀306和两个锄头304a、304b。封闭装置302不但用于填充于沟渠中并且使沟渠再密封，而且用于使田地土壤整平并且使残留物滞留。播种装置308位于打开装置304a、b、306与封闭装置302之间。如所示出的，播种装置308能够联接到副打开装置304b。然而，使用这样的常规的(一个或多个)耕耘布置可能引起与将霜状白糖涂敷到蛋糕极其相似的被称为随着沟渠被打开和封闭而发生的土壤的“涂抹”的过程。大量涂抹可能使水相对于土壤而密封，因为，它使土壤中的颗粒之间的细孔压实并且封闭。该影响倾向于由于土壤中的更高的湿度水平而恶化，这可能导致种植中的延迟。可能由于天气和/或由于在白天期间的某些时候存在厚重的露水(这可能致使播种条件是不利的)而导致土壤中的更高的湿度水平。
5、而且，常规犁刀(诸如，图1和图3的犁刀)生成大量尘土、抛土并且在耕种工具、拖拉机以及刀片上磨损并且撕裂，并且具有低劣残留物滞留。特别地，将器具通过土壤和残留物拖拉以打开沟渠的动作典型地导致大量残留物在器具周围被绊住并且在田地和沟渠中被到处拖拉(和/或被拖拉离开田地和沟渠)，这使得土壤直接地暴露于环境，并且明显地减少湿气滞留，同时增加土壤腐蚀。大体上，当前的基于固体犁刀的耕种实践的下游影响包括增加的土壤腐蚀，降低的土壤生物学肥力、降低的土壤回弹性、环境破坏以及生产低效性。
6、新近的犁刀和播种系统设计已力图通过在犁刀和封闭系统上采用甚至更窄并且更锋利的刀片(例如，刀尖式系统)而减少这些冲击和影响。图4示出具有刀尖式犁刀400的示例性的现有技术的种植系统的部分。然而，这些系统仍然以若干并非有益的方式物理地操纵土壤，并且移除大量残留物。而且，这些系统具有关于适当并且一致的渗透、残株管理、通过覆盖农作物进行的工作以及残留物返回原地(hair-pinning)的烦扰。
技术实现思路
1、本专利技术以将用于使用流体射流(诸如，液体射流或气体射流)来渗透土壤的一个或多个流体射流切割头部并入的农业土壤系统和过程(例如，土壤耕作、肥料沉积、播种过程等等)为特征。这使固体犁刀和物理犁刀的使用最少化(并且在一些情况下排除该使用)，由此减少耕耘、残留物废弃以及扰乱，同时改进农业过程。
2、在一个方面，本专利技术以一种农业器具的超高压液体射流土壤处理系统为特征。超高压液体射流土壤处理系统包括：框架；超高压液体泵，其设置于框架上；以及成组的超高压管路，其流体地连接到超高压液体泵。处理系统还包括经由成组的超高压管路来流体地连接到超高压液体泵的至少第一液体射流土壤用具头部和第二液体射流土壤用具头部。第一用具头部和第二用具头部构造成通过生成多个沟渠而调理土壤以便进行种子沉积。
3、在一些实施例中，超高压液体射流土壤处理系统进一步包括流体地连接到超高压液体泵的第三液体射流土壤用具头部。第三用具头部构造成周期性地横切多个沟渠。第三液体射流土壤用具头部能够构造成递送液体射流，以促进土壤相对于至少一个沟渠而塌缩。
4、在一些实施例中，超高压液体泵构造成生成至少大约20000磅每平方英寸(psi)的液体压力。超高压液体泵能够是直接驱动泵。超高压液体泵能够包括增强器。
5、在一些实施例中，通过第一液体射流土壤用具头部而产生的对应的沟渠构造成接收周期性的种子沉积物。在一些实施例中，通过第一液体射流土壤用具头部而产生的第一沟渠接近通过第二液体射流土壤用具头部而产生的第二沟渠，第二沟渠适于接近沉积于第一沟渠中的一个或多个种子而接收农业添加剂。
6、在一些实施例中，第一沟渠和第二沟渠在土壤的表面下方在使用者可控的深度处相交。在一些实施例中，在调节土壤以便进行种子沉积时，第二液体射流土壤用具头部的尖端位于地平面下方。在一些实施例中，第二液体射流土壤用具头部相对于第一液体射流土壤用具头部而交错。
7、在一些实施例中，第一液体射流土壤用具头部或第二液体射流土壤用具头部中的至少一个构造成使输入物沉积于对应的沟渠中。在一些实施例中，土壤输入系统流体地连接到至少一个第一或第二液体射流土壤用具头部，以便将农业添加剂作为输入物而引入到对应的沟渠。
8、在另一方面，本专利技术以一种用于超高压液体射流农业器具的土壤用具头部为特征。土壤用具头部包括构造成接收超高压液体和肥料的主体。主体限定构造成使肥料混合到超高压液体中的混合室。土壤用具头部还包括设置于主体中并且流体地连接到混合室的喷嘴，喷嘴成形为将肥料与超高压液体的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种移动式高压液体射流农业种植机，包括：
2.根据权利要求1所述的移动式高压液体射流农业种植机，其中，所述至少一个线圈包括位于沿着所述框架的多个连结枢轴点处的两个或更多个线圈。
3.根据权利要求1所述的移动式高压农业种植机，其中，所述至少一个线圈的直径大约为0.25英寸(0.63厘米)。
4.根据权利要求1所述的移动式高压农业种植机，其中，所述至少一个线圈的直径大约为3/8英寸(0.95厘米)。
5.根据权利要求1所述的移动式高压农业种植机，其中，所述框架的所述远端构造成用于连接到用于运输液体射流土壤处理系统的移动单元。
6.根据权利要求1所述的移动式高压农业种植机，进一步包括在所述连结枢轴点近侧的打开装置(515a)，所述打开装置构造成使通过所述至少一个液体射流切割头部产生的沟渠成形。
7.根据权利要求1所述的移动式高压农业种植机，进一步包括在所述连结枢轴点近侧的播种装置(515b)，所述播种装置构造成对通过所述至少一个液体射流切割头部产生的沟渠进行播种。
8.根据权利要求1所述的移动式高压
9.根据权利要求1所述的移动式高压农业种植机，进一步包括在所述连结枢轴点远侧的增强器(506)，其中，所述增强器与所述液体泵组合而构造成从液体罐抽吸液体并且使所抽吸的液体增压。
10.根据权利要求1所述的移动式高压液体射流切割系统，其中，由所述高压液体泵生成的液体压力为至少5000磅每平方英寸(PSI)。
11.根据权利要求10所述的移动式高压液体射流切割系统，其中，所述液体压力在5000PSI与90000PSI之间。
12.根据权利要求1所述的移动式高压液体射流切割系统，其中，所述至少一条高压管路是柔性且可弯曲的。
13.一种移动式高压液体种植系统，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种移动式高压液体射流农业种植机，包括：
2.根据权利要求1所述的移动式高压液体射流农业种植机，其中，所述至少一个线圈包括位于沿着所述框架的多个连结枢轴点处的两个或更多个线圈。
3.根据权利要求1所述的移动式高压农业种植机，其中，所述至少一个线圈的直径大约为0.25英寸(0.63厘米)。
4.根据权利要求1所述的移动式高压农业种植机，其中，所述至少一个线圈的直径大约为3/8英寸(0.95厘米)。
5.根据权利要求1所述的移动式高压农业种植机，其中，所述框架的所述远端构造成用于连接到用于运输液体射流土壤处理系统的移动单元。
6.根据权利要求1所述的移动式高压农业种植机，进一步包括在所述连结枢轴点近侧的打开装置(515a)，所述打开装置构造成使通过所述至少一个液体射流切割头部产生的沟渠成形。
7.根据权利要求1所述的移动式高压农业种植机，进一步包括在所述连结枢轴点近侧的播种装置(515b)，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·马特尔，M·波珀，A·范德冈，C·范德冈，D·班克，K·威尔逊，G·奎利亚，
申请(专利权)人：赛斯泰尔科技公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。