CN103026844A - 一种自走式果园挖坑施肥机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自走式果园挖坑施肥机，由机架、发动机、挖坑装置、覆土装置、施肥装置、行走机构及控制装置构成，挖坑装置与发动机传动连接，发动机与行走机构传动连接，发动机、挖坑装置、施肥装置及行走机构与控制装置控制连接，施肥装置安装在机架上边靠左后位置，发动机安装在机架上边靠右后位置，覆土装置安装在挖坑装置上，挖坑装置及覆土装置安装在机架前部的下方，机架的下方安装有行走机构，该自走式果园挖坑施肥机将行走、挖坑、施肥及覆土功能集于一体，利用张紧离合器的操作方式控制行进和作业，切换方便，有效地减少了人力及物力的投入，作业效率较高，生产及使用成本较低，结构简单，实用性强，具有较强的推广与应用价值。

Description

一种自走式果园挖坑施肥机

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，尤其涉及一种自走式果园挖坑施肥机。

背景技术

穴状点施是干旱地区果园或密植果园管理常用的液体肥施用方法。这种施肥方法的农艺要求是，在树冠内侧(树冠滴水线下)挖4～6个直径15～20cm，深30～60cm的土坑，把调配好的液体肥料施入坑内，再回填覆土。与放射状沟施肥法、行沟施肥法和环状沟施肥法等施肥方法相比较，这种施肥方法不仅对果树根系的损伤较小，肥料利用效率高，而且可实现水肥一体化施用，具有穴贮肥水定位灌溉的功效。

目前，穴状点施施肥法作业中的挖坑、施肥和覆土作业基本上由人工来完成，现有的穴状点施作业机械大多也仅仅是针对挖坑的简单设备。这些简单的挖坑设备，基本上分为两类：一类是手持式作业机，如利用手持小型引擎动力钻挖坑，机械挖坑后，人工将液体肥料倒人土坑中并覆土。这种作业方式，当钻头碰触到土壤中的石块或其它坚硬硬物时，不仅会影响作业质量，钻头的剧烈震动还会加大操作的劳动强度，影响操作者的安全；另一类是与拖拉机配套的挖坑机具，这种作业方式虽然降低了挖坑的劳动强度，但不能完成施肥和覆土作业，挖坑后仍需人工将肥料施入坑中并覆土，同时果园环境下的作业空间狭小，与挖坑挖坑机具配套的拖拉机在果园的行走通过性差。

针对果园穴状点施作业，目前还没有一种在果园狭小空间具有良好行走通过性，在一次作业中能依次完成挖坑、施肥及覆土等三项作业功能，并且能自动控制挖坑深度和施肥量的自走式挖坑施肥联覆土合作业机。

发明内容

本发明提供了一种自走式果园挖坑施肥机，旨在解决目前还没有一种在果园狭小空间具有良好行走通过性，在一次作业中能依次完成挖坑、施肥及覆土等三项作业功能，并且能自动控制挖坑深度和施肥量的自走式挖坑施肥联覆土合作业机的问题。

本发明的目的在于提供一种自走式果园挖坑施肥机，该自走式果园挖坑施肥机包括：机架、发动机、挖坑装置、覆土装置、施肥装置、行走机构、控制装置；

所述挖坑装置与所述发动机传动连接，所述发动机与所述行走机构传动连接，所述发动机、挖坑装置、施肥装置及行走机构与所述控制装置控制连接；

所述施肥装置安装在所述机架上边靠左后位置，所述发动机安装在所述机架上边靠右后位置，所述覆土装置安装在所述挖坑装置上，所述挖坑装置及覆土装置安装在所述机架前部的下方，所述机架的下方安装有所述行走机构。

进一步，所述挖坑装置包括：小带轮、大带轮、第一传动轴、换向器、第一齿轮、蜗杆、蜗轮、第二齿轮、第三齿轮、钻轴、螺纹衬套、螺旋钻头；

所述发动机的输出轴上安装有所述小带轮，所述小带轮通过皮带与所述大带轮传动连接，所述大带轮安装在所述第一传动轴的一端，所述第一传动轴的另一端安装有所述换向器，所述换向器与所述第一齿轮传动连接，所述第一齿轮安装在所述蜗杆的一端，所述蜗杆与所述蜗轮传动连接，所述蜗轮安装在所述第二传动轴上，所述第二传动轴上还安装有所述第二齿轮，所述第二齿轮与所述第三齿轮相啮合，所述第三齿轮通过花键安装在所述钻轴的一端，所述钻轴的中部安装有所述螺纹衬套，所述钻轴的下部安装有所述螺旋钻头。

进一步，所述换向器包括：主动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮、第三从动齿轮；

所述第一传动轴上安装有所述主动齿轮，所述主动齿轮与所述第一从动齿轮相啮合，所述主动齿轮还与所述第二从动齿轮相啮合，所述第二从动齿轮与所述第三从动齿轮相啮合，所述第一从动齿轮及第三从动齿轮还可分别与所述第一齿轮相啮合。

进一步，当所述主动齿轮通过所述第一从动齿轮驱动所述第一齿轮时，所述螺旋钻头正转且下行；

当所述主动齿轮通过所述第三从动齿轮驱动所述第一齿轮时，所述螺旋钻头反转且上行。

进一步，所述覆土装置包括：上覆土杆、下覆土杆、滑动套、双向推力球轴承；所述上覆土杆的支点固定于所述滑动套上，所述下覆土杆的支点固定于所述机架的向下延伸部分，所述上覆土杆与下覆土杆通过滑动副连接，所述滑动套通过所述双向推力球轴承固定于所述钻轴上。

进一步，所述施肥装置包括：肥料箱、输料管；所述肥料箱安装在所述机架上边靠左后位置，所述输料管的一端安装在所述肥料箱的底部，所述输料管的另一端延伸至所述覆土装置的顶端。

进一步，所述行走机构包括：扶手、前轮、后轮、离合器；

所述扶手安装在所述机架后部的上方，所述前轮设置在所述机架前部的下方，所述后轮安装在所述机架后部的下方，所述后轮与所述发动机传动连接，所述后轮还与所述离合器传动连接。

进一步，所述控制装置包括：光电传感器、接近开关、压力传感器、单片机、电磁铁、电动阀门、时间继电器、4×3矩形键盘、指示灯、启动按钮；

所述挖坑装置的螺旋钻头处安装有所述光电传感器，所述光电传感器与所述接近开关相连接，所述压力传感器安装在所述前轮上，所述接近开关及压力传感器分别与所述单片机相连接，所述单片机与所述电磁铁及电动阀门相连接，所述电磁铁与所述换向器相连接，所述电动阀门设置在所述施肥装置的输料管上，所述单片机还分别与所述时间继电器、4×3矩形键盘及指示灯相连接，所述启动按钮与所述发动机相连接。

本发明提供的自走式果园挖坑施肥机，由机架、发动机、挖坑装置、覆土装置、施肥装置、行走机构及控制装置构成，挖坑装置与发动机传动连接，发动机与行走机构传动连接，发动机、挖坑装置、施肥装置及行走机构与控制装置控制连接，施肥装置安装在机架上边靠左后位置，发动机安装在机架上边靠右后位置，覆土装置安装在挖坑装置上，挖坑装置及覆土装置安装在机架前部的下方，机架的下方安装有行走机构，该自走式果园挖坑施肥机将行走、挖坑、施肥及覆土功能集于一体，利用张紧离合器的操作方式控制行进和作业，切换方便，有效地减少了人力及物力的投入，作业效率较高，生产及使用成本较低，结构简单，实用性强，具有较强的推广与应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的自走式果园挖坑施肥机的主视图；

图2是本发明实施例提供的自走式果园挖坑施肥机的俯视图；

图3是本发明实施例提供的覆土装置的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的控制装置的电路原理图。

图中：1、机架；2、发动机；3、挖坑装置；301、小带轮；302、大带轮；303、第一传动轴；304、换向器；3041、主动齿轮；3042、第一从动齿轮；3043、第二从动齿轮；3044、第三从动齿轮；305、第一齿轮；306、蜗杆；307、蜗轮；308、螺旋钻头；309、第二齿轮；310、第三齿轮；311、钻轴；312、螺纹衬套；4、覆土装置；401、上覆土杆；402、下覆土杆；403、滑动套；404、双向推力球轴承；5、施肥装置；501、肥料箱；502、输料管；6、行走机构；601、扶手；602、前轮；603、后轮；604、离合器；7、控制装置；701、光电传感器；702、启动按钮；703、压力传感器；704、单片机；705、指示灯；706、电动阀门；707、4×3矩形键盘。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

图1及图2示出了本发明实施例提供的自走式果园挖坑施肥机的结构。为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。

该自走式果园挖坑施肥机包括：机架1、发动机2、挖坑装置3、覆土装置4、施肥装置5、行走机构6、控制装置7；

挖坑装置3与发动机2传动连接，发动机2与行走机构6传动连接，发动机2、挖坑装置3、施肥装置5及行走机构6与控制装置7控制连接；

施肥装置5安装在机架1上边靠左后位置，发动机2安装在机架1上边靠右后位置，覆土装置4安装在挖坑装置3上，挖坑装置3及覆土装置4安装在机架1前部的下方，机架1的下方安装有行走机构6。

如图1所示，在本发明实施例中，挖坑装置3包括：小带轮301、大带轮302、第一传动轴303、换向器304、第一齿轮305、蜗杆306、蜗轮307、第二齿轮309、第三齿轮310、钻轴311、螺纹衬套312、螺旋钻头308；

发动机2的输出轴上安装有小带轮301，小带轮301通过皮带与大带轮302传动连接，大带轮302安装在第一传动轴303的一端，第一传动轴303的另一端安装有换向器304，换向器304与第一齿轮305传动连接，第一齿轮305安装在蜗杆306的一端，蜗杆306与蜗轮307传动连接，蜗轮307安装在第二传动轴上，第二传动轴上还安装有第二齿轮309，第二齿轮309与第三齿轮310相啮合，第三齿轮310通过花键安装在钻轴311的一端，钻轴311的中部安装有螺纹衬套312，钻轴311的下部安装有螺旋钻头308。

在本发明实施例中，换向器304包括：主动齿轮3041、第一从动齿轮3042、第二从动齿轮3043、第三从动齿轮3044；

第一传动轴303上安装有主动齿轮3041，主动齿轮3041与第一从动齿轮3042相啮合，主动齿轮3041还与第二从动齿轮3043相啮合，第二从动齿轮3043与第三从动齿轮3044相啮合，第一从动齿轮3042及第三从动齿轮3044还可分别与第一齿轮305相啮合。

在本发明实施例中，当主动齿轮3041通过第一从动齿轮3042驱动第一齿轮305时，螺旋钻头308正转且下行；

当主动齿轮3041通过第三从动齿轮3044驱动第一齿轮305时，螺旋钻头308反转且上行。

如图3所示，在本发明实施例中，覆土装置4包括：上覆土杆401、下覆土杆402、滑动套403、双向推力球轴承404；上覆土杆401的支点固定于滑动套403上，下覆土杆402的支点固定于机架1的向下延伸部分，上覆土杆401与下覆土杆402通过滑动副连接，滑动套403通过双向推力球轴承404固定于钻轴311上。

在本发明实施例中，施肥装置5包括：肥料箱501、输料管502；肥料箱501安装在机架1上边靠左后位置，输料管502的一端安装在肥料箱501的底部，输料管502的另一端延伸至覆土装置4的顶端。

在本发明实施例中，行走机构6包括：扶手601、前轮602、后轮603、离合器604；

扶手601安装在机架1后部的上方，前轮602设置在机架1前部的下方，后轮603安装在机架1后部的下方，后轮603与发动机2传动连接，后轮603还与离合器604传动连接。

如图4所示，在本发明实施例中，控制装置7包括：光电传感器701、接近开关、压力传感器703、单片机704、电磁铁、电动阀门706、时间继电器、4×3矩形键盘707、指示灯705、启动按钮702；

挖坑装置3的螺旋钻头308处安装有光电传感器701，光电传感器701与接近开关相连接，压力传感器703安装在前轮602上，接近开关及压力传感器703分别与单片机704相连接，单片机704与电磁铁及电动阀门706相连接，电磁铁与换向器304相连接，电动阀门706设置在施肥装置5的输料管502上，单片机704还分别与时间继电器、4×3矩形键盘707及指示灯705相连接，启动按钮702与发动机2相连接。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

如图1、图2、图3及图4所示，该自走式果园挖坑施肥机包括：机架1、挖坑装置3、施肥装置5、覆土装置4、控制装置7及行走机构6，施肥装置5中的肥料箱501安装在机架1上边靠左后位置，发动机2安装在机架1上边靠右后位置，机架1前部的下方安装有挖坑装置3及覆土装置4，发动机2与小带轮301相连，与大带轮302同轴的换向器304通过第一齿轮305将动力传至蜗轮307、蜗杆306，而后传递给挖坑装置3及覆土装置4，通过换向器304可调节螺旋钻头308的升降，覆土装置4由四个四杆机构组成，四杆机构的一个支点固定于机架1的向下延伸部分，一个支点通过双向推力球轴承404固定于钻轴311上，肥料箱501底部装有输料管502，输料管502的一端与肥料箱501底部相连接，另一端延伸至覆土装置4的顶端。

发动机2启动后带动后轮603转动，到达施肥地点时，前轮602由于受到压力从而触发压力传感器703，经单片机704传递信号至离合器604，动力由后轮603切断进入施肥作业，进行挖坑覆土作业时，发动机2动力输出轴通过第一传动轴303与换向器304相连接，将动力通过第一齿轮305传递给蜗杆306，接着动力通过蜗轮307传递给第二齿轮309，通过第二齿轮309与第三齿轮310的啮合，动力传递给钻轴311，带动螺旋钻头308转动，钻轴311上端通过花键与第三齿轮310配合，中部通过外螺纹与有内螺纹的螺纹衬套312配合，覆土装置4由四个四杆机构组成，如图3，下覆土杆402的支点固定于机架1的向下延伸部分，上覆土杆401的支点固定于滑动套403上，上覆土杆401与下覆土杆402通过滑动副连接，最后将所有部分通过双向推力球轴承404固定于钻轴311上，钻头下降，覆土装置4张开，以容纳螺旋钻头308旋出的土壤，螺旋钻头308上升，覆土装置4收合，将其中的土壤挤压入坑中，肥料箱501安装在机架1上，肥料箱501底部装有输料管502，输料管502的一端与肥料箱501底部相连接，另一端延伸至覆土装置4顶端位置，由单片机704控制电动阀门706的开合，电动阀门706打开时，液肥通过输料管502到达覆土装置4顶端，并顺着螺旋钻头308流入坑中。

向下扳动换向器304，当主动齿轮3041通过第一从动齿轮3042驱动第一齿轮305时，螺旋钻头308正转且下行，因四杆机构工作，上覆土杆401及下覆土杆402张开，当螺旋钻头308降至指定高度并触发光电传感器701时，接近开关会发出信号使单片机704控制电磁铁吸合，进而换向器304处于齿轮不啮合状态，在此状态下进行施肥过程，当经过设定时间，时间继电器发出信号使单片机704控制电磁铁吸合，从而换向器304换向，当主动齿轮3041通过第三从动齿轮3044驱动第一齿轮305时，螺旋钻头308反转且上行。

启动时按下启动按钮702，启动发动机2，发动机2带动后轮603转动，整机开始行走，到达施肥地点时，前轮602由于受到压力从而触发压力传感器703，经单片机704传递信号至离合器604，动力由后轮603切断进入施肥作业，而后通过4×3矩形键盘707输入施肥量，经由单片机704不断地扫描键盘，读取键盘的施肥量信息，经过算的到一定数量及频率的脉冲信号，从而控制电路的电路通电，进而在指示灯705上有提示，从而螺旋钻头308进行挖坑动作，挖坑完成后，触发光电传感器701给出信号，该信号通过单片机704控制电动阀门706打开，进行施肥作业，施肥结束后，由单片机704控制电磁铁吸合，换向器304换向，使钻头进行向上提升，同时覆土机构工作，覆土完毕，即螺旋钻头308所在钻轴311上升到达预定位置，光电传感器701感应后发出信号，由单片机704控制离合器604将发动机2输出的动力传给后轮603，机器行走至下一指定挖坑地点，开始新的工作周期。

本发明实施例提供的自走式果园挖坑施肥机，由机架1、发动机2、挖坑装置3、覆土装置4、施肥装置5、行走机构6及控制装置7构成，挖坑装置3与发动机2传动连接，发动机2与行走机构6传动连接，发动机2、挖坑装置3、施肥装置5及行走机构6与控制装置7控制连接，施肥装置5安装在机架1上边靠左后位置，发动机2安装在机架1上边靠右后位置，覆土装置4安装在挖坑装置3上，挖坑装置3及覆土装置4安装在机架1前部的下方，机架1的下方安装有行走机构6，该自走式果园挖坑施肥机将行走、挖坑、施肥及覆土功能集于一体，利用张紧离合器604的操作方式控制行进和作业，切换方便，有效地减少了人力及物力的投入，作业效率较高，生产及使用成本较低，结构简单，实用性强，具有较强的推广与应用价值。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自走式果园挖坑施肥机，其特征在于，该自走式果园挖坑施肥机包括：机架、发动机、挖坑装置、覆土装置、施肥装置、行走机构、控制装置；

所述挖坑装置与所述发动机传动连接，所述发动机与所述行走机构传动连接，所述发动机、挖坑装置、施肥装置及行走机构与所述控制装置控制连接；

所述施肥装置安装在所述机架上边靠左后位置，所述发动机安装在所述机架上边靠右后位置，所述覆土装置安装在所述挖坑装置上，所述挖坑装置及覆土装置安装在所述机架前部的下方，所述机架的下方安装有所述行走机构。

2.如权利要求1所述的自走式果园挖坑施肥机，其特征在于，所述挖坑装置进一步包括：小带轮、大带轮、第一传动轴、换向器、第一齿轮、蜗杆、蜗轮、第二齿轮、第三齿轮、钻轴、螺纹衬套、螺旋钻头；

所述发动机的输出轴上安装有所述小带轮，所述小带轮通过皮带与所述大带轮传动连接，所述大带轮安装在所述第一传动轴的一端，所述第一传动轴的另一端安装有所述换向器，所述换向器与所述第一齿轮传动连接，所述第一齿轮安装在所述蜗杆的一端，所述蜗杆与所述蜗轮传动连接，所述蜗轮安装在所述第二传动轴上，所述第二传动轴上还安装有所述第二齿轮，所述第二齿轮与所述第三齿轮相啮合，所述第三齿轮通过花键安装在所述钻轴的一端，所述钻轴的中部安装有所述螺纹衬套，所述钻轴的下部安装有所述螺旋钻头。

3.如权利要求2所述的自走式果园挖坑施肥机，其特征在于，所述换向器进一步包括：主动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮、第三从动齿轮；

所述第一传动轴上安装有所述主动齿轮，所述主动齿轮与所述第一从动齿轮相啮合，所述主动齿轮还与所述第二从动齿轮相啮合，所述第二从动齿轮与所述第三从动齿轮相啮合，所述第一从动齿轮及第三从动齿轮还可分别与所述第一齿轮相啮合。

4.如权利要求3所述的自走式果园挖坑施肥机，其特征在于，当所述主动齿轮通过所述第一从动齿轮驱动所述第一齿轮时，所述螺旋钻头正转且下行；

当所述主动齿轮通过所述第三从动齿轮驱动所述第一齿轮时，所述螺旋钻头反转且上行。

5.如权利要求1所述的自走式果园挖坑施肥机，其特征在于，所述覆土装置进一步包括：上覆土杆、下覆土杆、滑动套、双向推力球轴承；所述上覆土杆的支点固定于所述滑动套上，所述下覆土杆的支点固定于所述机架的向下延伸部分，所述上覆土杆与下覆土杆通过滑动副连接，所述滑动套通过所述双向推力球轴承固定于所述钻轴上。

6.如权利要求1所述的自走式果园挖坑施肥机，其特征在于，所述施肥装置进一步包括：肥料箱、输料管；所述肥料箱安装在所述机架上边靠左后位置，所述输料管的一端安装在所述肥料箱的底部，所述输料管的另一端延伸至所述覆土装置的顶端。

7.如权利要求1所述的自走式果园挖坑施肥机，其特征在于，所述行走机构进一步包括：扶手、前轮、后轮、离合器；

所述扶手安装在所述机架后部的上方，所述前轮设置在所述机架前部的下方，所述后轮安装在所述机架后部的下方，所述后轮与所述发动机传动连接，所述后轮还与所述离合器传动连接。

8.如权利要求1所述的自走式果园挖坑施肥机，其特征在于，所述控制装置进一步包括：光电传感器、接近开关、压力传感器、单片机、电磁铁、电动阀门、时间继电器、4×3矩形键盘、指示灯、启动按钮；

所述挖坑装置的螺旋钻头处安装有所述光电传感器，所述光电传感器与所述接近开关相连接，所述压力传感器安装在所述前轮上，所述接近开关及压力传感器分别与所述单片机相连接，所述单片机与所述电磁铁及电动阀门相连接，所述电磁铁与所述换向器相连接，所述电动阀门设置在所述施肥装置的输料管上，所述单片机还分别与所述时间继电器、4×3矩形键盘及指示灯相连接，所述启动按钮与所述发动机相连接。

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