CN103404289B - 精量防堵液体施肥枪 - Google Patents

Abstract

本发明精量防堵液体施肥枪，包括开关组合，以及依次连通的量液桶，枪杆和枪头；量液桶上方设置内部由排水柱塞分隔为上、下腔体的分配腔，上腔体内设置施肥量调节装置；分配腔侧壁上设置总进水管和与下腔体连通的下腔进水管，总进水管经上腔进水管与上腔体连通；分配腔内部设置上部经连杆与开关组合连接的控制柱塞；枪头侧面设置出水孔，内部设置经防堵塞连杆与控制柱塞连接的防堵柱塞；当开关组合常开怠工时，控制柱塞位于分配腔底部，下腔进水管连通，上、下腔体压力平衡，排水柱塞位于最高点，防堵柱塞封闭出水孔；当开关组合闭合施肥时，下腔进水管被控制柱塞封闭，上腔体压力大于下腔体，排水柱塞向下运动，防堵柱塞向上运动，出水孔打开。

Description

精量防堵液体施肥枪

技术领域

本发明属于农业施肥机械领域，具体涉及一种精量防堵液体施肥枪。

背景技术

过去，农民给农作物追施化肥都采用穴施法追施干化肥。采用这种传统的穴施法给果树追肥，不仅费时费力，还容易在挖坑时挖断许多树根，再加上施入穴中的干化肥容易烧坏一部分树根，更重要的是固体化肥在土壤内分解速率慢，追肥时不仅不能及时为植物提供充足的养分，还会造成肥料浪费并污染土壤。经测试，传统的施肥其化肥有效利用率只有30%左右，大部分有效成分因干旱或雨水慢慢流失了。然而近年来随着农业科学技术的不断发展与成熟，水肥一体化也称灌溉施肥进入农田，它是借助压力灌溉系统，在灌溉的同时将固体或液体肥料配兑成肥液，利用施肥枪将配置好的肥料溶液直接注入根际土壤中。投资少，成本低，施肥时无需开沟或刨坑，不仅避免刨坑损伤大量根系，同时还可药肥混合施入，适时调节水肥的入渗速率，使灌水均匀，不产生地面径流和减轻土壤板结，充分发挥水肥协同作用，大大提高了水肥利用率。由于肥料准确和均匀施在根系周围，对提高水肥利用效率、减少环境污染具有重要意义。

然而现有普遍用于土层施肥的施肥枪，其结构包括内置送料管的机身，机身一头装有与送料管联通并可插入土中的枪头，机身上还设有进料都和送料控制开关，使用时将施肥枪的枪头部分插入土中，打开送料控制开关开启枪头，送出肥料进入植物根部深层施肥。这种施肥枪存在的缺点有：结构复杂成本高；枪头插入土层深度不好控制；施肥枪压力不足导致施肥难度加大；不能有效控制肥液的用量；并且插入土壤中施肥时会造成施肥枪枪头的堵塞，导致施肥慢，费工费时。在原有基础上，针对施肥枪压力不足以及插入深度不够，便有了高压液体施肥枪的诞生，这类施肥枪装有高压泵装置，为施肥枪施肥提供压力，并且解决了施肥枪施肥深度的问题，存在的缺点有：装置较复杂，成本高，且不能控制液肥用量，还容易堵塞枪头。为了不断降低成本，完善功能，新型施肥枪结构得到简化，并在很多功能上得到改进，但依旧不能精确控制施肥量并防止出水孔被土壤堵塞。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种精量防堵液体施肥枪，其能够精确控制施肥量并且防止施肥枪出水孔堵塞，能够快速施肥。

本发明是通过以下技术方案来实现：

精量防堵液体施肥枪，其特征在于，包括开关组合，以及依次连通的量液桶，枪杆和呈倒锥形的枪头；所述的量液桶上方设置有分配腔，量液桶内部由能够上下移动的排水柱塞分隔为相互隔离的上、下腔体，上腔体内设置有限定排水柱塞最高点位置的施肥量调节装置；分配腔侧壁上从上到下设置总进水管和与下腔体连通的下腔进水管，总进水管通过上腔进水管与上腔体连通；分配腔内部设置有能够上下移动的控制柱塞，控制柱塞上部通过连杆与开关组合连接；所述枪头侧面设置有出水孔，内部设置有防堵柱塞；防堵柱塞经穿过排水柱塞设置的防堵塞连杆与控制柱塞连接；当开关组合常开怠工时，控制柱塞位于分配腔底部，下腔进水管连通，上、下腔体压力平衡，排水柱塞位于最高点，防堵柱塞与枪头内表面压紧，出水孔封闭；当开关组合闭合施肥时，下腔进水管被向上运动的控制柱塞封闭，上腔体压力大于下腔体压力，排水柱塞向下运动，防堵柱塞向上运动与枪头内表面分离，出水孔打开。

优选的，所述的施肥量调节装置采用穿插入上腔体中的施肥量调节螺栓，通过调节施肥量调节螺栓插入上腔体中的长度来限定排水柱塞最高点位置。

优选的，所述的排水柱塞上方设置有连接在上腔体顶部的拉伸复位弹簧；当施肥时，拉伸复位弹簧被拉伸。

优选的，所述的连杆上套设有压缩复位弹簧，压缩复位弹簧的上下端分别连接在分配腔的顶端和控制柱塞的顶端；当施肥时，压缩复位弹簧被压缩。

优选的，所述的量液桶外部设置有与下腔体连通的施肥量指示器。

优选的，所述的出水孔包括均匀分布的2-4个的圆形或长方形出水孔。

优选的，所述的防堵柱塞上部边缘设置有密封圈。

优选的，所述的枪杆外部设置有限深挡板。

优选的，所述的枪杆通过螺纹或焊接方式与枪头连接。

优选的，所述的分配腔顶端固定设置有把手，开关组合固定设置在把手上。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明精量防堵液体施肥枪，通过施肥量调节装置限定排水柱塞的最高点位置调节上、下腔体的容积大小，而每次的施肥量和下腔体的容积相等，因此能够精确的对施肥量进行调整；利用开关组合闭合时，连杆、控制柱塞、防堵塞连杆和防堵柱塞的联动，一方面使得控制柱塞封闭下腔进水管从而改变上、下腔体的压力关系，使上腔体压力大于下腔体压力，一方面使得防堵柱塞与枪头内表面分离，出水孔打开，因此在上腔体持续的压力下，排水柱塞向下运动，将下腔体中定量的液肥全部排出，完成一次精确定量的施肥操作；开关组合打开后，防堵柱塞复位，与枪头内表面压紧密封，除防止液肥从间隙泄露外，还能防止作业过程中泥土进入枪头内堵塞出水孔；同时控制柱塞恢复，下腔体与高压液肥重新连通，致使其压力迅速上升至与上腔体相同水平，排水挡板移动到最高位置，下腔体充满高压液肥，准备好下次施肥。

进一步的，通过施肥量调节装置采用施肥量调节螺栓，能够通过简单的旋转运动达到其上下移动的目的，而且密封效果好，操作简单。

进一步的，利用设置的拉伸复位弹簧和压缩复位弹簧，能够在控制柱塞和排水柱塞进行位置变化时储存回复能量，在施肥操作完成后，迅速的作用于控制柱塞和排水柱塞，将其回复到怠工状态。

进一步的，利用与下腔体连通的施肥量指示器，从而通过其反应的刻度更加精确的设定一次注射的施肥量；通过均匀分布的2-4个的圆形或长方形出水孔，便于更加快速稳定的排水施肥；通过防堵柱塞上部边缘设置有密封圈，提高了防堵柱塞的作用效果。

进一步的，利用限深挡板用来控制施肥深度，必要时可以脚踏限深挡板进行助力操作；经螺纹或焊接方式连接的枪杆与枪头，加工方便，维修简单；利用设置在分配腔顶端的把手，和将开关组合固定设置在把手上，便于操作和使用，提高了本发明的操作性和适应能力。

附图说明

图1为本发明实例中所述结构的外部组成示意图。

图2为本发明实例中所述结构的结构剖视图。

图中：1为把手，2为压缩复位弹簧，3为分配腔，4为控制柱塞的位二，5为控制柱塞的位一，6为施肥量调节螺栓，7为排水柱塞的位一，8为排水柱塞的位二，9为枪杆，10为防堵塞连杆，11为限深挡板，12为出水孔，13为枪头，14为防堵柱塞的位一，15为防堵柱塞的位二，16为上腔进水口，17为下腔体，18为上腔体，19为拉伸复位弹簧，20为上腔进水口，21为下腔出水口，22为总进水口，23为开关组合，24为量液桶，25为施肥量指示器，26为下腔进水管，27为上腔进水管，28为总进水管。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

参见图1和图2，本发明精量防堵液体施肥枪，包括开关组合23，以及依次连通的量液桶24，枪杆9和呈倒锥形的枪头13。

其中，量液桶24为圆形桶或方形桶，其上方设置有分配腔3，其内部由能够上下移动的排水柱塞分隔为相互隔离的上腔体18和下腔体17，上腔体18内设置有限定排水柱塞最高点位置的施肥量调节装置，如图2中的排水柱塞的位一7；优选的，如图2所示，施肥量调节装置采用穿插入上腔体18中的施肥量调节螺栓，通过调节施肥量调节螺栓插入上腔体18中的长度来限定排水柱塞最高点位置，从而决定了上腔体18和下腔体17的容积的大小；优选的，如图1所示，量液桶24外部设置有与下腔体17连通的施肥量指示器25，通过采用连通器的原理，利用施肥量指示器25的刻度，能够更加精确的定位施肥的肥液体积，也就是下腔体17的容积。

其中，分配腔3侧壁上从上到下设置总进水管28和与下腔体17连通的下腔进水管26，总进水管28通过上腔进水管27与上腔体18连通；高压液肥由加压泵从水肥箱中通过总进水管28和总进水口22送至分配腔3中，通过总进水管28和上腔进水管27送至上腔体中；分配腔3进一步将液肥依次通过下腔出水口21、下腔进水管26和下腔进水口16注入到量液桶24的下腔体17中。分配腔3内部设置有能够上下移动的控制柱塞，控制柱塞上部通过连杆与开关组合23连接。

其中，枪头13侧面设置有出水孔12，内部设置有防堵柱塞；防堵柱塞经穿过排水柱塞设置的防堵塞连杆10与控制柱塞连接；优选的，出水孔12包括均匀分布的2-4个的圆形或长方形出水孔，提高了排水的施肥速度；防堵柱塞上部边缘设置有密封圈，增强了防堵防漏的效果。

当开关组合23常开怠工时，控制柱塞位于分配腔3底部，也就是控制柱塞位一5的位置，如图2所示；下腔进水管26连通，上腔体18和下腔体17压力平衡，排水柱塞位于最高点，也就是排水柱塞位一7的位置，如图2所示；防堵柱塞与枪头13内表面压紧，也就是防堵柱塞位一14的位置，如图2所示，出水孔12封闭。

当开关组合23闭合施肥时，控制柱塞位于分配腔3中部，也就是控制柱塞位二4的位置，如图2所示；下腔进水管26被向上运动的控制柱塞封闭，总进水管经上腔进水管27继续向上腔体18内注入，从而上腔体18压力大于下腔体17压力，排水柱塞向下运动，直到运动到排水柱塞位二8的位置如图2所示；施肥时，防堵柱塞向上运动与枪头13内表面分离，也就是防堵柱塞位二15的位置，如图2所示，出水孔打12开，下腔体17中的液肥全部出水孔12排出，完成一次施肥。

当开关组合23再次常开怠工时，排水柱塞回复到排水柱塞位一7的位置，控制柱塞回复到控制柱塞位一5的位置，防堵柱塞回复到防堵柱塞位一14的位置，等待一下次的施肥操作。

进一步，排水柱塞上方设置有连接在上腔体18顶部的拉伸复位弹簧19；当施肥时，拉伸复位弹簧19被拉伸储蓄能量，当复位时，拉伸复位弹簧19能够加快排水柱塞回复到最高点位置的速度。连杆上套设有压缩复位弹簧2，压缩复位弹簧2的上下端分别连接在分配腔2的顶端和控制柱塞的顶端；当施肥时，压缩复位弹簧2被压缩，当复位时，压缩复位弹簧2能够加快控制柱塞回复到最底部的位置。

进一步，枪杆9外部设置有限深挡板11，用来控制施肥深度，必要时可以脚踏限深挡板进行助力操作；枪杆9通过螺纹或焊接方式与枪头13连接；分配腔2顶端固定设置有把手1，开关组合23固定设置在把手1上。

枪杆9能够采用具有一定直径和长度的钢管，内部光滑。枪头13能够采用中空的锥形结构，内部也为锥形结构，而且表面光滑。本实施例以常见的圆锥形为例，因此防堵柱塞也采用圆锥形后与枪头13内表面压紧后紧密配合，在防堵柱塞的上部有一个密封圈，当防堵柱塞塞入枪头13内时，将出水孔关闭。

施肥枪的开关，由开关组合23、连杆、分配腔3、控制柱塞及防堵塞连杆10联动控制。在非施肥状态时，连杆将控制柱塞向下推到底部，与控制柱塞相连的防堵塞连杆10也将防堵柱塞推至底部将出水孔12封闭；同时分配腔3与量液桶24中上腔体18和下腔体17连通，排水柱塞位于设定的排水柱塞位一7的位置。施肥时，捏动开关组合23中的手柄，使其闭合，该开关组合23通过连杆向上拉动控制柱塞以及与其相连的防堵柱塞，控制柱塞向上移动将下腔体出水口21密闭，同时打开位于枪尖的出水孔12，高压液肥从出水孔12喷出，下腔体17中的液体压强减小，上腔体18中的高压液体推动排水柱塞向下运动，直至将下腔体17中的液肥全部排出，完成一次施肥操作。此时，放开开关组合中的手柄，使其回复常开状态，防堵柱塞复位，下腔体17与高压液肥重新连通，致使其压力迅速上升至与上腔体18相同水平，排水柱塞移动到最高位置，下腔体17充满高压液肥，准备好下次施肥。

在如图1和图2所述的结构基础上，整个操作过程，能够分为以下三个状态，具体如下所述。

怠工状态：是指施肥枪没有注射施肥操作。在此状态下，控制柱塞处于最下端的控制柱塞位一5，总进水口22及上、下腔出水口21、22均处于连通状态，排水柱塞在拉伸复位弹簧19和施肥量调节螺栓的作用下处于最高位置处的排水柱塞位一7，防堵柱塞处于防堵柱塞位一14，出水孔12被封闭。初次使用时，将高压液肥连通至总进水管27，操作开关组合23数次，将密闭的分配腔3、上腔体18、下腔体17以及枪杆9中的空气排出。此时，从总进水管28进入分配腔3的高压液肥将通过上、下腔进水管26、27，上、下腔进水口20、21同时将量液桶24的上下腔体18、17充满。

施肥状态：是指施肥枪将液肥注射施入土壤中的操作。施肥前先将限深挡板9调至所需高度，需要进行施肥操作时，将施肥枪插入作物根系分布区域直至地表抵住限深挡板9，必要时可用脚踏限深挡板9进行助力。然后将开关组合23向下压，该操作同时将相互连接的控制柱塞、防堵塞连杆10和防堵柱塞向上提起，此时下腔体出水口21关闭，出水孔12打开，下腔体17中的液肥通过的出水孔12快速喷出，同时在高压液肥的压力作用下，排水柱塞迅速下移直至最低位置排水柱塞位二8，施肥量指示器25中的液面跟着下降至最低点，此时下腔体17内的固定容量的液肥被全部排出，完成施肥操作。

复位状态：是指完成施肥操作后下腔体重新充满定量液体的过程。施肥操作完成后，松开开关组合23，在压缩复位弹簧2的作用下将控制柱塞、防堵柱塞及防堵塞连杆10向下推送，与分配腔3相连通的下腔体17出水口21重新打开，出水孔12被关闭，高压液肥与下腔体17连通致使其内的液体压力也迅速恢复，在拉伸复位弹簧19的作用下将排水柱塞迅速拉至最高位排水柱塞位一7，下腔体17内再次充满高压液肥，进入怠工状态，准备下次施肥操作。

Claims (10)

1.精量防堵液体施肥枪，包括依次连通的量液桶(24)，枪杆(9)和呈倒锥形的枪头(13)，量液桶(24)上方设置有分配腔(3)；其特征在于，还包括开关组合(23)；所述的量液桶(24)内部由能够上下移动的排水柱塞分隔为相互隔离的上、下腔体(18、17)，上腔体(18)内设置有限定排水柱塞最高点位置的施肥量调节装置；分配腔(3)侧壁上从上到下设置总进水管(28)和与下腔体(17)连通的下腔进水管(26)，总进水管(28)通过上腔进水管(27)与上腔体(18)连通；分配腔(3)内部设置有能够上下移动的控制柱塞，控制柱塞上部通过连杆与开关组合(23)连接；所述枪头(13)侧面设置有出水孔(12)，内部设置有防堵柱塞；防堵柱塞经穿过排水柱塞设置的防堵塞连杆(10)与控制柱塞连接；当开关组合(23)常开怠工时，控制柱塞位于分配腔(3)底部，下腔进水管(26)连通，上、下腔体(18、17)压力平衡，排水柱塞位于最高点，防堵柱塞与枪头(13)内表面压紧，出水孔(12)封闭；当开关组合(23)闭合施肥时，下腔进水管(26)被向上运动的控制柱塞封闭，上腔体(18)压力大于下腔体(17)压力，排水柱塞向下运动，防堵柱塞向上运动与枪头(13)内表面分离，出水孔(12)打开。

2.根据权利要求1所述的精量防堵液体施肥枪，其特征在于，所述的施肥量调节装置采用穿插入上腔体(18)中的施肥量调节螺栓，通过调节施肥量调节螺栓插入上腔体(18)中的长度来限定排水柱塞最高点位置。

3.根据权利要求1或2所述的精量防堵液体施肥枪，其特征在于，所述的排水柱塞上方设置有连接在上腔体(18)顶部的拉伸复位弹簧(19)；当施肥时，拉伸复位弹簧(19)被拉伸。

4.根据权利要求1或2所述的精量防堵液体施肥枪，其特征在于，所述的连杆上套设有压缩复位弹簧(2)，压缩复位弹簧(2)的上下端分别连接在分配腔(3)的顶端和控制柱塞的顶端；当施肥时，压缩复位弹簧(2)被压缩。

5.根据权利要求1所述的精量防堵液体施肥枪，其特征在于，所述的量液桶(24)外部设置有与下腔体(17)连通的施肥量指示器(25)。

6.根据权利要求1所述的精量防堵液体施肥枪，其特征在于，所述的出水孔(12)包括均匀分布的2-4个的圆形或长方形出水孔。

7.根据权利要求1所述的精量防堵液体施肥枪，其特征在于，所述的防堵柱塞上部边缘设置有密封圈。

8.根据权利要求1所述的精量防堵液体施肥枪，其特征在于，所述的枪杆(9)外部设置有限深挡板(11)。

9.根据权利要求1或8所述的精量防堵液体施肥枪，其特征在于，所述的枪杆(9)通过螺纹或焊接方式与枪头(13)连接。

10.根据权利要求1所述的精量防堵液体施肥枪，其特征在于，所述的分配腔(3)顶端固定设置有把手(1)，开关组合(23)固定设置在把手(1)上。