CN103931322A - 组合式畦灌施肥机械 - Google Patents

Abstract

本发明的组合式畦灌施肥机械属于农用机械领域，是将施肥装置、畦灌装置、喷灌卷盘、主管道、农田干路管道和控制装置相互连接，畦灌装置包括转盘支架和畦灌架；控制装置包括齿轮箱和喷灌卷盘控制器；畦灌装置、喷灌卷盘和控制装置全部安装在拖车上。喷灌卷盘水管与农田干路管道交替活动连接，在畦灌装置中安装有干路水管、支路水管和减压自流管，干路水管对上与喷灌卷盘水管连通，对下与多条支路水管连通，每条支路水管又与减压自流管连通。本发明能够达到施肥灌溉一体化，并能够根据农田的实际情况随意调节，满足不同地状的需要；使用本发明将实现比喷灌节水70%左右，作业效率提高3倍左右，化肥利用率比现有施用方法提高30%～50%，在不断提高粮食产量前提下减少化肥用量。

Description

组合式畦灌施肥机械

技术领域

本发明属于农用机械领域，涉及一种组合式畦灌施肥机械。

背景技术

目前，农田大面积灌溉主要以地表大水漫灌和喷灌为主，有条件的地方采用滴灌和膜下滴灌。地表大水漫灌和喷灌存在水资源浪费严重和作业效率低下等问题。滴灌和膜下滴灌虽然节水，但投入成本太高。由于以上问题的限制，农业生产遭遇干旱灾害时，因无法真正高效快速实施农田节水灌溉，仍无法从根本上摆脱靠天吃饭的现状。化肥的施用主要以基肥、种肥和追肥为主，目前的施用技术普遍存在施用量大和利用率低等问题，造成资源、能源的严重浪费和环境的污染。上述问题已成为我国粮食持续增产的主要限制因子，直接威胁我国粮食安全，为此必须依靠技术进步从根本上解决这些问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种组合式畦灌施肥机械，解决目前农田灌溉主要以地表大水漫灌和喷灌为主，造成水资源浪费严重和作业效率低下等问题。

本发明通过以下技术方案来实现：组合式畦灌施肥机械，包括施肥装置、畦灌装置、喷灌卷盘、主管道、农田干路管道和控制装置。施肥装置、畦灌装置、喷灌卷盘、主管道、农田干路管道和控制装置相互连接，且施肥装置位于畦灌装置、喷灌卷盘和控制装置的上游；畦灌装置包括转盘支架和畦灌架；控制装置包括齿轮箱和喷灌卷盘控制器；畦灌装置、喷灌卷盘和控制装置全部安装在拖车上。喷灌卷盘水管与农田干路管道交替活动连接，在畦灌装置中安装有干路水管、支路水管和减压自流管，干路水管对上与喷灌卷盘水管连通，对下与多条支路水管连通，每条支路水管又与减压自流管连通。

作为本发明的进一步改进，所述的减压自流管是由固定套环、带孔薄膜塑料管、筛网管和护罩构成，在带孔薄膜塑料管内间隔设有固定套环、在带孔薄膜塑料管的外部套有筛网管，在筛网管外与固定套环相对应的位置上套有护罩，固定套环、护罩各为多个，且每个护罩都套装在固定套环外侧的筛网管上。

作为本发明的进一步改进，所述的转盘支架包括转盘、支架一、横梁、支架轴、吊挂架、横梁控制臂、油缸支架、油缸。支架一安装在转盘上，横梁通过支架轴安装在支架一上，在横梁的下部安装有横梁控制臂，横梁控制臂的下部设有转轴，油缸安装在油缸支架上，并通过转轴与横梁控制臂连接，在横梁的上方安装有吊挂架。转盘支架上安装有干路水管、电动阀门、分水管和支路水管。

作为本发明的进一步改进，所述的畦灌架包括主机架和畦灌器。主机架包括三根管材和多个三角固定架，其上安装有多个畦灌器，主机架安装在转盘支架的两侧，并用吊拉拉绳与转盘支架上的吊挂架进行吊拉连接。畦灌器包括一个减压自流管卷盘、一台卷盘电动机、一个滑动架和一个滑动控制器。减压自流管卷盘有两个圆盘，其中一个圆盘的边缘带有齿，用于做齿轮盘，中心轴的结构和功能与喷灌卷盘类同，减压自流管缠绕在其上。卷盘电动机上的动力输出齿轮与减压自流管卷盘上的齿轮盘相咬合。滑动架由两根套管和滑动拉板一、滑动拉板二、滑动拉板三焊接而成，其中滑动拉板一、滑动拉板二用于安装减压自流管卷盘，滑动拉板三上设有螺纹口。滑动控制器由固定拉板、滑动电动机和螺纹杆组合而成。通过螺纹杆与螺纹口的咬合实现滑动控制器与滑动架的连接。减压自流管卷盘与支路水管连接。畦灌架的长度通过活动连接可以任意设定。

作为本发明的进一步改进，还包括齿轮箱和传动杆，齿轮箱包括第一室和第二室，与齿轮箱的离合器相连接的动力输出轴伸入齿轮箱内，第一室中有两层齿轮，动力输出轴上装有的固定齿轮一为下层，上层装有齿轮的轴有三个，滑动齿轮一和滑动齿轮二同轴，固定齿轮二和固定齿轮三同轴，固定齿轮四和固定齿轮五同轴，固定齿轮二和固定齿轮三位于滑动齿轮一和滑动齿轮二的一侧，固定齿轮四和固定齿轮五位于滑动齿轮一和滑动齿轮二的另一侧，固定齿轮二和固定齿轮四在同一个平面上但与固定齿轮一在不同的平面上，滑动齿轮一能够和固定齿轮一或固定齿轮二和固定齿轮四咬合，而固定齿轮三和固定齿轮五在不同的平面上，滑动齿轮二能够和固定齿轮三或固定齿轮五咬合；装有固定齿轮二和固定齿轮三的轴通过第二室中的换向机构与齿轮箱外侧的固定齿轮六连接，装有固定齿轮四和固定齿轮五的轴通过第二室中的换向机构与齿轮箱外侧的固定齿轮七连接；滑动齿轮一与齿轮箱外侧的手柄一连接，滑动齿轮二与齿轮箱外侧的手柄二连接；所述的传动杆上装有固定齿轮八、固定齿轮九和固定齿轮十，其中，固定齿轮六和固定齿轮八通过链条连接，固定齿轮七和固定齿轮十通过链条连接，固定齿轮九和转盘通过链条连接。

作为本发明的进一步改进，所述的齿轮箱还包括第三室和第四室，第三室中有两层齿轮，动力输出轴上装有的固定齿轮十一为下层，上层装有齿轮的轴有三个，固定齿轮十二和滑动齿轮三同轴，固定齿轮十一和固定齿轮十二为常咬合齿轮，装有固定齿轮十三的轴位于固定齿轮十二和滑动齿轮三的一侧，装有固定齿轮十四的轴位于固定齿轮十二和滑动齿轮三的另一侧，固定齿轮十三和固定齿轮十四在不同的平面上，滑动齿轮三能够和固定齿轮十三或固定齿轮十四咬合；装有固定齿轮十三的轴通过第四室中的换向机构与齿轮箱外侧的固定齿轮十五连接，装有固定齿轮十四的轴通过第四室中的换向机构与齿轮箱外侧的固定齿轮十六连接；滑动齿轮三与齿轮箱外侧的手柄三连接；喷灌卷盘一侧装有固定齿轮十七，固定齿轮十五和固定齿轮十七通过链条连接，固定齿轮十六和另一个喷灌卷盘上的固定齿轮通过链条连接。

作为本发明的进一步改进，所述的干路水管和农田干路管道之间加有喷灌卷盘，与农田干路管道连接的喷灌卷盘水管在喷灌卷盘上绕行后再与干路水管连接。

作为本发明的进一步改进，还包括喷灌卷盘控制器，喷灌卷盘控制器包括支架二、爪式离合器、拉伸手柄、固定槽轮、移动压力槽轮和摇摆臂，爪式离合器上的传动轮一和拖车的行走轮上的驱动齿轮通过链条连接，拉伸手柄和爪式离合器之间通过拉线一连接；固定槽轮安装在支架二上，移动压力槽轮安装在摇摆臂上，摇摆臂顶端和支架二之间通过弹簧连接，摇摆臂底部通过拉线二和拉伸手柄连接；支架二上装有相互咬合的齿轮一和齿轮二，齿轮一和齿轮二外侧设有主动轮一和主动轮二，固定槽轮和移动压力槽轮的外侧分别装有被动轮一和被动轮二，其中，主动轮一和被动轮一通过链条连接，主动轮二和被动轮二通过链条连接；主动轮二外侧装有传动轮三，爪式离合器中的传动轮二和传动轮三通过链条连接；固定槽轮和移动压力槽轮相对位置设有弧形缺口，喷灌卷盘水管从弧形缺口中穿过后绕行在喷灌卷盘上。

作为本发明的进一步改进，所述的施肥装置包括水箱、搅拌器、加注器和逆止阀，搅拌器安装在水箱中，加注器和逆止阀通过管道与水箱和主管道连接。

采用上述技术方案的积极效果：本发明能够达到施肥灌溉一体化，并能够根据农田的实际情况随意调节，满足不同地状的需要；使用本发明将实现比喷灌节水70%左右，作业效率提高3倍左右，化肥利用率比现有施用方法提高30%～50%，在不断提高粮食产量前提下减少化肥用量；本发明机械的生产使用将使我国的农田大面积节水灌溉和化肥高效利用施肥作业真正实现定点定量、快速高效，对我国粮食持续增产，切实保障我国粮食安全具有重大现实意义。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是减压自流管的放大结构示意图；

图3是畦灌装置的局部放大结构示意图；

图4是转盘支架结构示意图；

图5是转盘支架水道连接及控制方式示意图；

图6是畦灌架的局部放大结构示意图；

图7是齿轮箱的放大结构示意图；

图8是齿轮箱中第一室的立体结构示意图；

图9是齿轮箱中第三室的立体结构示意图；

图10是畦灌卷盘控制器的放大结构示意图；

图中，1畦灌装置，2喷灌卷盘，3主管道，4农田干路管道，5转盘支架，6畦灌架，7齿轮箱，8喷灌卷盘控制器，9拖车，10喷灌卷盘水管，11干路水管，12支路水管，13减压自流管，14固定套环，15带孔薄膜塑料管，16筛网管，17护罩，18出水孔，19转盘，20支架一，21横梁，22支架轴，23吊挂架，24横梁控制臂，25油缸支架，26油缸， 27转轴， 28转动水管接头一， 29转动水管接头二， 30电动阀门，31分水管， 32三角固定架， 33减压自流管卷盘，34卷盘电动机， 35齿轮盘，36动力输出齿轮， 37套管，38滑动拉板一，39滑动拉板二，40滑动拉板三，41螺纹口，42固定拉板，43滑动电动机，44螺纹杆，45传动杆，46第一室，47第二室，48离合器，49动力输出轴，50固定齿轮一，51滑动齿轮一，52滑动齿轮二，53固定齿轮二，54固定齿轮三，55固定齿轮四，56固定齿轮五，57固定齿轮六， 58固定齿轮七， 59手柄一，60手柄二，61固定齿轮八， 62固定齿轮九， 63固定齿轮十， 64第三室，65第四室，66固定齿轮十一， 67固定齿轮十二， 68滑动齿轮三，69固定齿轮十三， 70固定齿轮十四， 71固定齿轮十五， 72固定齿轮十六， 73手柄三，74固定齿轮十七，75离合器踏板，76支架二，77爪式离合器，78拉伸手柄，79固定槽轮，80移动压力槽轮，81摇摆臂，82传动轮一，83行走轮，84驱动齿轮，85拉线一，86弹簧，87拉线二，88齿轮一，89齿轮二，90主动轮一，91主动轮二，92被动轮一，93被动轮二， 94传动轮三，95传动轮二，96水箱，97搅拌器，98加注器，99逆止阀。

具体实施方式

    下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的说明，但不应理解为对本发明的限制:

图1是本发明机械的结构示意图，如图所示，组合式畦灌施肥机械，包括施肥装置、畦灌装置1、喷灌卷盘2、主管道3、农田干路管道4和控制装置。施肥装置、畦灌装置1、喷灌卷盘2、主管道3、农田干路管道4和控制装置相互连接，且施肥装置安装在畦灌装置1、喷灌卷盘2和控制装置的上游，施肥装置与从水源地到农田输水的主管道3连接(靠近水源地一端)，通过施肥装置将作物所需的肥料加入主管道3，再通过农田干路管道4进入畦灌装置灌溉农田。畦灌装置包括转盘支架5和畦灌架6，畦灌装置是本发明机械的核心部件，在作业过程中具有灌溉、位置调整、供水控制、仿形和躲避障碍物等多种功能。控制装置包括齿轮箱7和喷灌卷盘控制器8，控制装置的功能一是控制转盘支架的转动，二是控制喷灌卷盘的转动。畦灌装置1、喷灌卷盘2和控制装置全部安装在拖车9上，以便于在农田中行走。喷灌卷盘水管10与农田干路管道4交替活动连接，在畦灌装置中设置有干路水管11、支路水管12和减压自流管13，干路水管11对上与喷灌卷盘水管10连通，对下与多条支路水管12连通，每条支路水管12又与减压自流管13连通，这样，水流经由主管道3、农田干路管道4、喷灌卷盘水管10、干路水管11和支路水管12流向减压自流管13，然后流入农田土壤。

图2是减压自流管的局部结构示意图，如图所示，减压自流管13是由固定套环14、带孔薄膜塑料管15、筛网管16和护罩17构成，在带孔薄膜塑料管15内间隔设有固定套环14、在带孔薄膜塑料管15的外部套有筛网管16，在筛网管16外与固定套环14相对应的位置上套有护罩17，固定套环14、护罩17各为多个，且每个护罩17都套装在固定套环14外侧的筛网管上。带孔薄膜塑料管15上的出水孔18的位置设置在相邻两个固定套环14中间，每两个相邻固定套环14之间形成的区间只设置一个出水孔18，出水孔18的孔径根据供水压力设定。筛网管16选用尼龙材质的，其作用一是提供减压自流管所需的拉力，二是起到隔离层作用。固定套环14的作用是固定带孔薄膜塑料管15、筛网管16和护罩17的位置。最外层的护罩17的作用一是保护带孔薄膜塑料管15和筛网管16，二是避免形成喷射水流。

图3是畦灌装置1的放大结构示意图，图4是转盘支架5结构示意图，结合图3、图4所示，该装置包括转盘支架5，转盘支架5包括转盘19、支架一20、横梁21、支架轴22、吊挂架23、横梁控制臂24、油缸支架25、油缸26。转盘19是使转盘支架5在水平方向能够进行旋转的装置，本机械在转弯时或在田间遇到障碍物时，需要进行躲避障碍物的单向左、右旋转，在正常作业时需要锁死左右转动，这些功能是通过转盘19实现的，当灌溉幅宽较大时所用的转盘19采用吊车使用的转盘，当灌溉幅宽较小时所用的转盘19可使用结构较简单的转盘；支架一20安装在转盘19上；横梁21通过支架轴22安装在支架一20上，在横梁21的下部安装有横梁控制臂24，横梁控制臂24的下部设有转轴27，油缸26安装在油缸支架25上，并通过转轴27与横梁控制臂24连接。油缸26通过横梁控制臂24控制转盘支架5在竖直方向的旋转，以适应地形的变化，使转盘支架5上的横梁21始终保持与地面平行，使本机械作业时具有仿形功能；在横梁21的上方安装有吊挂架23，用来吊挂转盘支架5两侧的畦灌架6。图5是转盘支架5水道连接及控制方式示意图，如图所示，转盘支架5的水道连接方式是：干路水管11与喷灌卷盘的出水管相连接，干路水管11由转盘19的下方通过转动水管接头一28连接到转盘19的上方，并与安装在支架轴22上的转动水管接头二29连接，通过电动阀门30与分水管31相连接；分水管31上设有多条支路水管12，每条支路水管12都与畦灌架6上的减压自流管13连通。电动阀门30用来控制与其相连通的分水管31及其上安装的多条支路水管12，以及与每条支路水管12相连通的减压自流管13中灌溉水的供给，电动阀门30采用流量计量开关控制。

图3是畦灌装置1的放大结构示意图，图6是畦灌架6局部放大结构示意图，结合图3、图6所示，还包括畦灌架6，畦灌架6包括主机架和畦灌器。主机架由三根管材和多个三角固定架32组成，其上安装有多个畦灌器，主机架安装在转盘支架5的两侧，并用吊拉拉绳100与转盘支架5上的吊挂架23进行吊拉连接。畦灌器包括一个减压自流管卷盘33、一台卷盘电动机34、一个滑动架和一个滑动控制器。减压自流管卷盘33有两个圆盘，其中一个圆盘的边缘带有齿，用于做齿轮盘35，中心轴的结构和功能与喷灌卷盘类同，减压自流管13缠绕在其上。卷盘电动机34上的动力输出齿轮36与减压自流管卷盘33上的齿轮盘35相咬合，通过控制卷盘电动机34的正、反转动来实施减压自流管13在减压自流管卷盘33上的收或放。滑动架由两根套管37和滑动拉板一38、滑动拉板二39、滑动拉板三40焊接而成，其中滑动拉板一38、滑动拉板二39用于安装减压自流管卷盘33，滑动拉板三40上设有螺纹口41。滑动控制器由固定拉板42、滑动电动机43和螺纹杆44组合而成。通过螺纹杆44与螺纹口41的咬合实现滑动控制器与滑动架的连接，进而控制减压自流管卷盘33在水平方向的往复运动，以便调控减压自流管13在地面上的位置。减压自流管卷盘33与支路水管12连接。畦灌架6的长度通过活动连接可以任意设定，具体长度的设定要视所灌溉的农田的平坦程度来确定，平坦地块单侧畦灌架的长度通过活动连接可组合到15米左右，这样，单次灌溉幅宽可达50垄左右，平坦度差的地块适当缩短畦灌架的长度，本发明组合式畦灌施肥机械中的“组合”二字的含义就是指畦灌架的长度通过活动连接可以组合成任意数值，使本发明机械具有更广泛的适应性。

所述的畦灌装置1在实施作业时要进行水平方向的转动，控制这一转动过程的装置是齿轮箱7中的第一、二室中的齿轮。图7是齿轮箱的放大结构示意图，图8是齿轮箱中第一室的立体结构示意图，结合图7、图8所示，还包括齿轮箱7和传动杆45，齿轮箱7包括第一室46和第二室47，与齿轮箱7的离合器48相连接的动力输出轴49伸入齿轮箱7内，第一室46中有两层齿轮，动力输出轴49上装有的固定齿轮一50为下层，上层装有齿轮的轴有三个，滑动齿轮一51和滑动齿轮二52同轴，固定齿轮二53和固定齿轮三54同轴，固定齿轮四55和固定齿轮五56同轴，固定齿轮二53和固定齿轮三54位于滑动齿轮一51和滑动齿轮二52的一侧，固定齿轮四55和固定齿轮五56位于滑动齿轮一51和滑动齿轮二52的另一侧，固定齿轮二53和固定齿轮四55在同一个平面上但与固定齿轮一50在不同的平面上，滑动齿轮一51能够和固定齿轮一50或固定齿轮二53和固定齿轮四55咬合，而固定齿轮三54和固定齿轮五56在不同的平面上，滑动齿轮二52能够和固定齿轮三54或固定齿轮五56咬合；装有固定齿轮二53和固定齿轮三54的轴通过第二室47中的换向机构与齿轮箱7外侧的固定齿轮六57连接，装有固定齿轮四55和固定齿轮五56的轴通过第二室47中的换向机构与齿轮箱7外侧的固定齿轮七58连接；滑动齿轮一51与齿轮箱7外侧的手柄一59连接，滑动齿轮二52与齿轮箱7外侧的手柄二60连接；所述的传动杆45上装有固定齿轮八61、固定齿轮九62和固定齿轮十63，其中，固定齿轮六57和固定齿轮八61通过链条连接，固定齿轮七58和固定齿轮十63通过链条连接，固定齿轮九62和转盘19通过链条连接。其中，所述的换向机构为两个互相咬合的伞形齿轮。齿轮箱的第一、二室中的齿轮可以对畦灌装置1在水平方向上的转动实施左转、右转、左右自由转动和锁死左右转动四种操控。由于固定齿轮二53和固定齿轮四55在同一个平面上，滑动齿轮一51能够和固定齿轮一50或固定齿轮二53和固定齿轮四55咬合，固定齿轮一50由动力输出轴49带动旋转，当滑动齿轮一51和固定齿轮一50相咬合时，滑动齿轮一51可以带动滑动齿轮二52转动，此时拨动手柄二60，如果滑动齿轮二52与固定齿轮三54咬合，固定齿轮三54会通过换向机构带动齿轮箱7外侧的固定齿轮六57转动，由于固定齿轮六57又与固定齿轮八61通过链条连接，因此，带动固定齿轮八61转动的同时，也带动了固定齿轮九62的转动，进而控制转盘19向一个方向转动。同样道理，如果拨动手柄二60，如果滑动齿轮二52与固定齿轮五56咬合，固定齿轮五56会通过换向机构带动齿轮箱7外侧的固定齿轮七58转动，由于固定齿轮七58又与固定齿轮十63通过链条连接，因此，带动固定齿轮十63转动的同时，也带动了固定齿轮九62的转动，进而控制转盘19向相反方向转动。如果滑动齿轮二52与任何齿轮都不咬合时，滑动齿轮二52处于空转状态，此时转盘19处于左右自由转动状态。如果拨动手柄一59使得滑动齿轮一51同时与固定齿轮二53和固定齿轮四55咬合时，转盘19左右转动被锁死。

所述的干路水管11和农田干路管道4之间加有喷灌卷盘2，与农田干路管道4连接的喷灌卷盘水管10在喷灌卷盘2上绕行后再与干路水管11连接，喷灌卷盘2在实施作业时要进行收管转动，控制这一转动过程的装置是齿轮箱7中的第三、四室中的齿轮。图7是齿轮箱的放大结构示意图，图9是齿轮箱中第三室的立体结构示意图，结合图7、图9所示，所述的齿轮箱7还包括第三室64和第四室65，第三室64中有两层齿轮，动力输出轴49上装有的固定齿轮十一66为下层，上层装有齿轮的轴有三个，固定齿轮十二67和滑动齿轮三68同轴，固定齿轮十一66和固定齿轮十二67为常咬合齿轮，装有固定齿轮十三69的轴位于固定齿轮十二67和滑动齿轮三68的一侧，装有固定齿轮十四70的轴位于固定齿轮十二67和滑动齿轮三68的另一侧，固定齿轮十三69和固定齿轮十四70在不同的平面上，滑动齿轮三68能够和固定齿轮十三69或固定齿轮十四70咬合；装有固定齿轮十三69的轴通过第四室65中的换向机构与齿轮箱7外侧的固定齿轮十五71连接，装有固定齿轮十四70的轴通过第四室65中的换向机构与齿轮箱7外侧的固定齿轮十六72连接；滑动齿轮三68与齿轮箱7外侧的手柄三73连接；喷灌卷盘2一侧装有固定齿轮十七74，固定齿轮十五71和固定齿轮十七74通过链条连接，固定齿轮十六72和另一个喷灌卷盘2上的固定齿轮通过链条连接。齿轮箱7的第三室64、第四室65中的齿轮可以对喷灌卷盘2上的喷灌卷盘水管10进行收管控制。动力输出轴49带动固定齿轮十一66转动，固定齿轮十一66和固定齿轮十二67为常咬合齿轮，进而带动固定齿轮十二67转动，固定齿轮十二67与滑动齿轮三68同轴，拨动手柄三73，如果使得滑动齿轮三68与固定齿轮十三69咬合，固定齿轮十三69会通过换向机构带动齿轮箱7外侧的固定齿轮十五71转动，而固定齿轮十五71又带动喷灌卷盘2上的固定齿轮十七74转动，进而进行收管作业。同样道理，如果拨动手柄三73，如果使得滑动齿轮三68与固定齿轮十四70咬合，固定齿轮十四70会通过换向机构带动齿轮箱7外侧的固定齿轮十六72转动，而固定齿轮十六72又带动另一个喷灌卷盘上的固定齿轮转动，进而进行收管作业。如果滑动齿轮三68与任何齿轮都不咬合时，滑动齿轮三68处于空转状态，此时两台喷灌卷盘2的转动处于自由转动状态。以上操作中，在拨动手柄前须踩踏离合器踏板75。

所述的喷灌卷盘2在实施作业时要进行放管转动，控制这一转动过程的装置是安装在拖车9后侧的喷灌卷盘控制器8。图10是喷灌卷盘控制器8的放大结构示意图，如图所示，还包括喷灌卷盘控制器8，喷灌卷盘控制器8包括支架二76、爪式离合器77、拉伸手柄78、固定槽轮79、移动压力槽轮80和摇摆臂81，爪式离合器77上的传动轮一82和拖车9的行走轮83上的驱动齿轮84通过链条连接，拉伸手柄78和爪式离合器77之间通过拉线一85连接；固定槽轮79安装在支架二76上，移动压力槽轮80安装在摇摆臂81上，摇摆臂81顶端和支架二76之间通过弹簧86连接，摇摆臂81底部通过拉线二87和拉伸手柄78连接；支架二76上装有相互咬合的齿轮一88和齿轮二89，齿轮一88和齿轮二89外侧设有主动轮一90和主动轮二91，固定槽轮79和移动压力槽轮80的外侧分别装有被动轮一92和被动轮二93，其中，主动轮一90和被动轮一92通过链条连接，主动轮二91和被动轮二93通过链条连接；主动轮二91外侧装有传动轮三94，爪式离合器77中的传动轮二95和传动轮三94通过链条连接；固定槽轮79和移动压力槽轮80相对位置设有弧形缺口，喷灌卷盘水管10从弧形缺口中穿过后绕行在喷灌卷盘2上。喷灌卷盘控制器8的作用是对喷灌卷盘2上的喷灌卷盘水管10进行放管作业，爪式离合器77上的传动轮一82和拖车9的行走轮83上的驱动齿轮84通过链条连接，这样拖车9行走轮83的动力通过驱动齿轮84、传动轮一82就传递到爪式离合器77上，当拉伸手柄78转动到爪式离合器77咬合位置时拉伸手柄78向上移，拉线二87放开，摇摆臂81的上端在弹簧86的作用下向前倾斜，固定槽轮79与移动压力槽轮80间的空隙缩小，两槽轮对喷灌卷盘水管10夹力增大；同时拉线一85也被放开，爪式离合器77被结合，这样拖车9的行走轮83的动力通过爪式离合器77上的传动轮二95传递到摇摆臂81上的传动轮三94上，传动轮三94带动主动轮二91转动，主动轮二91促使齿轮二89转动，由于齿轮一88和齿轮二89相互咬合，因此发生对向旋转，促使主动轮一90和主动轮二91发生对向旋转，而主动轮一90和被动轮一92通过链条连接，主动轮二91和被动轮二93通过链条连接，导致被动轮一92和被动轮二93发生对向旋转，最终导致固定槽轮79和移动压力槽轮80发生对向旋转，而此时固定槽轮79与移动压力槽轮80间的空隙缩小，两槽轮对喷灌卷盘水管10的夹力增大，因此固定槽轮79和移动压力槽轮80的对向旋转使喷灌卷盘2上的喷灌卷盘水管10被拉伸出来，进而进行放管转动。在这一控制过程中从拖车行走轮转动轴上的齿轮到固定槽轮和移动压力槽轮要与拖车行走轮进行等线速配比。当拉伸手柄78转动到爪式离合器77分离位置时拉伸手柄78向下移，拉线一85、拉线二87同时被拉紧，爪式离合器77被分离，拖车9的行走轮83的动力传递即被截断，同时，摇摆臂81的上端向后倾斜，固定槽轮79与移动压力槽轮80间的空隙加大，对喷灌卷盘水管10的夹力消失。

进一步的，所述的施肥装置包括水箱96、搅拌器97、加注器98和逆止阀99。搅拌器97安装在水箱96中，加注器98和逆止阀99通过管道与水箱96连接，下与主管道3连接。通过本装置即可将作物所需的肥料加注到灌溉水中。

组合式畦灌施肥机械的实现方式：首先在灌溉农田的行车道上调整好机械的位置(农田干路管道4事先安装在牵引机车行车道上，且每间隔一段距离安装有与喷灌卷盘水管10相连接的连接阀)，操控手柄一59、手柄二60使畦灌装置1进行左右转动，位置调整好后操控手柄二60、手柄一59使畦灌装置1左右转动处于锁死状态。畦灌装置1在竖直方向上的转动由转盘支架5上的油缸26控制，在畦灌施肥作业过程中随时根据地形变化操控油缸26及时进行调整，使畦灌架6始终保持与地面平行。闭合控制减压自流管卷盘33的卷盘电动机34的放管转动电路，把减压自流管卷盘33上的减压自流管13全部放下来，同时把安装在喷灌卷盘2上的喷灌卷盘水管10与农田干路管道4活动连接，并在喷灌卷盘2处于自由转动状态的前提下把控制这台喷灌卷盘转动的喷灌卷盘控制器8上的拉伸手柄78向上转动，使爪式离合器77被结合，使喷灌卷盘控制器8进行放管转动，启动拖拉机行驶至减压自流管全部进入垄沟中后停车，打开农田干路管道4上的阀门，同时启动施肥装置中的加注器98上的高压泵向主管道3加注化肥水，并开启电动阀门30开关进行分组控制灌溉，在这一过程中如果有个别减压自流管13偏离了原来位置，可随时通过操控滑动电动机43的正、反转动来实施位置的调整。灌溉结束后，如果喷灌卷盘2上的喷灌卷盘水管10长度还够下一段灌溉长度，则直接启动拖拉机行驶至与前次相同距离停车并开始新一段的灌溉；如果喷灌卷盘2上的喷灌卷盘水管10的长度已不够下一段灌溉长度，则首先把安装在另一台喷灌卷盘2上的喷灌卷盘水管10与农田干路管道4活动连接，并打开控制阀门，同时把控制这台喷灌卷盘的喷灌卷盘控制器8上的拉伸手柄78向上转动，使爪式离合器77被结合，然后把之前上一台已连通的喷灌卷盘上的水管与农田干路管道4断开，并关闭控制阀门，同时把控制这台喷灌卷盘的喷灌卷盘控制器8上的拉伸手柄78向下转动到爪式离合器77分离位置，并操控手柄三73使已放管的这台喷灌卷盘实施收管转动。重复上述畦灌施肥作业直到灌溉农田的另一头。本幅灌溉结束后，首先闭合控制减压自流管卷盘33的卷盘电动机34的收管转动电路，把减压自流管13全部收回到减压自流管卷盘33上，同时把喷灌卷盘水管10与农田干路管道4分离，并关闭控制阀门，同时把喷灌卷盘控制器8上的拉伸手柄78向下转动到爪式离合器77分离位置，并操控手柄三73使已放管的这台喷灌卷盘进行收管转动。等减压自流管卷盘33上的减压自流管13和喷灌卷盘2上的喷灌卷盘水管10收管完成后，拖拉机牵引畦灌施肥机械便可转弯行驶进行下一幅作业，在转弯行驶过程中如果地头有林带则须操控手柄一59和手柄二60调整畦灌架的左右转动方向即可顺利进行转弯行驶；如果地头没有障碍物则直接转弯行驶即可。

本发明的生产使用将使我国的农田大面积节水灌溉和化肥高效利用施肥作业真正实现定点定量、快速高效，对我国粮食持续增产，切实保障我国粮食安全具有重大现实意义。

Claims (9)

1.组合式畦灌施肥机械，其特征在于：包括施肥装置、畦灌装置（1）、喷灌卷盘（2）、主管道（3）、农田干路管道（4）和控制装置；施肥装置、主管道（3）、农田干路管道（4）、喷灌卷盘（2）、畦灌装置（1）和控制装置相互连接，且施肥装置位于畦灌装置（1）、喷灌卷盘（2）和控制装置的上游；畦灌装置（1）包括转盘支架（5）和畦灌架（6）；控制装置包括齿轮箱（7）和喷灌卷盘控制器（8）；畦灌装置（1）、喷灌卷盘（2）和控制装置全部安装在拖车（9）上；喷灌卷盘水管（10）与农田干路管道（4）交替活动连接，在畦灌装置（1）中设置有干路水管（11）、支路水管（12）和减压自流管（13），干路水管（11）对上与喷灌卷盘水管（10）连接，对下与多条支路水管（12）连接，每条支路水管（12）又与减压自流管（13）连接。

2.根据权利要求1所述的组合式畦灌施肥机械，其特征在于：所述的减压自流管（13）是由固定套环（14）、带孔薄膜塑料管（15）、筛网管（16）和护罩（17）构成，在带孔薄膜塑料管（15）内间隔设有固定套环（14）、在带孔薄膜塑料管（15）的外部套有筛网管（16），在筛网管（16）外与固定套环（14）相对应的位置上套有护罩（17），固定套环（14）、护罩（17）各为多个，且每个护罩（17）都套装在固定套环（14）外侧的筛网管（16）上。

3.根据权利要求1所述的组合式畦灌施肥机械，其特征在于：所述的转盘支架（5）包括转盘（19）、支架一（20）、横梁（21）、支架轴（22）、吊挂架（23）、横梁控制臂（24）、油缸支架（25）、油缸（26）；支架一（20）安装在转盘（19）上，横梁（21）通过支架轴（22）安装在支架一（20）上，在横梁（21）的下部安装有横梁控制臂（24），横梁控制臂（24）的下部设有转轴（27）,油缸（26）安装在油缸支架（25）上，并通过转轴（27）与横梁控制臂（24）连接；在横梁（21）的上方安装有吊挂架（23）；转盘支架（5）上设置有干路水管（11）、电动阀门（30）、分水管（31）和支路水管（12）。

4.根据权利要求1所述的组合式畦灌施肥机械，其特征在于：所述的畦灌架（6）包括主机架和畦灌器，主机架包括三根管材和多个三角固定架（32），其上安装有多个畦灌器，主机架安装在转盘支架（5）的两侧，并用吊拉拉绳与转盘支架（5）上的吊挂架（23）进行吊拉连接；畦灌器包括一个减压自流管卷盘（33）、一台卷盘电动机（34）、一个滑动架和一个滑动控制器；所述的减压自流管卷盘（33）有两个圆盘，其中一个圆盘的边缘带有齿为齿轮盘（35），减压自流管（13）缠绕在其上，卷盘电动机（34）上的动力输出齿轮（36）与减压自流管卷盘（33）上的齿轮盘（35）相咬合；滑动架由两根套管（37）和滑动拉板一（38）、滑动拉板二（39）、滑动拉板三（40）焊接而成，滑动拉板三（40）上设有螺纹口（41），滑动控制器由固定拉板（42）、滑动电动机（43）和螺纹杆（44）组合而成，减压自流管卷盘（33）与支路水管（12）连接。

5.根据权利要求1所述的组合式畦灌施肥机械，其特征在于：还包括齿轮箱（7）和传动杆（45），齿轮箱（7）包括第一室（46）和第二室（47），与齿轮箱（7）的离合器（48）相连接的动力输出轴（49）伸入齿轮箱（7）内，第一室（46）中有两层齿轮，动力输出轴（49）上装有的固定齿轮一（50）为下层，上层装有齿轮的轴有三个，滑动齿轮一（51）和滑动齿轮二（52）同轴，固定齿轮二（53）和固定齿轮三（54）同轴，固定齿轮四（55）和固定齿轮五（56）同轴，固定齿轮二（53）和固定齿轮三（54）位于滑动齿轮一（51）和滑动齿轮二（52）的一侧，固定齿轮四（55）和固定齿轮五（56）位于滑动齿轮一（51）和滑动齿轮二（52）的另一侧，固定齿轮二（53）和固定齿轮四（55）在同一个平面上、但与固定齿轮一（50）在不同的平面上，滑动齿轮一（51）能够和固定齿轮一（50）或固定齿轮二（53）或固定齿轮四（55）咬合，而固定齿轮三（54）和固定齿轮五（56）在不同的平面上，滑动齿轮二（52）能够和固定齿轮三（54）或固定齿轮五（56）咬合；装有固定齿轮二（53）和固定齿轮三（54）的轴通过第二室（47）中的换向机构与齿轮箱（7）外侧的固定齿轮六（57）连接，装有固定齿轮四（55）和固定齿轮五（56）的轴通过第二室（47）中的换向机构与齿轮箱（7）外侧的固定齿轮七（58）连接；滑动齿轮一（51）与齿轮箱（7）外侧的手柄一（59）连接，滑动齿轮二（52）与齿轮箱（7）外侧的手柄二（60）连接；所述的传动杆（45）上装有固定齿轮八（61）、固定齿轮九（62）和固定齿轮十（63），其中，固定齿轮六（57）和固定齿轮八（61）通过链条传动连接，固定齿轮七（58）和固定齿轮十（63）通过链条传动连接，固定齿轮九（62）和转盘（19）通过链条传动连接。

6.根据权利要求5所述的组合式畦灌施肥机械，其特征在于：所述的齿轮箱（7）还包括第三室（64）和第四室（65），第三室（64）中有两层齿轮，动力输出轴（49）上装有的固定齿轮十一（66）为下层，上层装有齿轮的轴有三个，固定齿轮十二（67）和滑动齿轮三（68）同轴，固定齿轮十一（66）和固定齿轮十二（67）为常咬合齿轮，装有固定齿轮十三（69）的轴位于固定齿轮十二（67）和滑动齿轮三（68）的一侧，装有固定齿轮十四（70）的轴位于固定齿轮十二（67）和滑动齿轮三（68）的另一侧，固定齿轮十三（69）和固定齿轮十四（70）在不同的平面上，滑动齿轮三（68）能够和固定齿轮十三（69）或固定齿轮十四（70）咬合；装有固定齿轮十三（69）的轴通过第四室（65）中的换向机构与齿轮箱（7）外侧的固定齿轮十五（71）连接，装有固定齿轮十四（70）的轴通过第四室（65）中的换向机构与齿轮箱（7）外侧的固定齿轮十六（72）连接；滑动齿轮三（68）与齿轮箱（7）外侧的手柄三（73）连接；喷灌卷盘（2）一侧装有固定齿轮十七（74），固定齿轮十五（71）和固定齿轮十七（74）通过链条传动连接，固定齿轮十六（72）和另一个喷灌卷盘（2）上的固定齿轮通过链条传动连接。

7.根据权利要求1所述的组合式畦灌施肥机械，其特征在于：所述的干路水管（11）和农田干路管道（4）之间加有喷灌卷盘（2），与农田干路管道（4）连接的喷灌卷盘水管（10）在喷灌卷盘（2）上绕行后再与干路水管（11）连接。

8.根据权利要求1所述的组合式畦灌施肥机械，其特征在于：还包括喷灌卷盘控制器（8），畦灌卷盘控制器（8）包括支架二（76）、爪式离合器（77）、拉伸手柄（78）、固定槽轮（79）、移动压力槽轮（80）和摇摆臂（81），爪式离合器（77）上的传动轮一（82）和拖车（9）的行走轮（83）上的驱动齿轮（84）通过链条连接，拉伸手柄（78）和爪式离合器（77）之间通过拉线一（85）连接；固定槽轮（79）安装在支架二（76）上，移动压力槽轮（80）安装在摇摆臂（81）上，摇摆臂（81）顶端和支架二（76）之间通过弹簧（86）连接，摇摆臂（81）底部通过拉线二（87）和拉伸手柄（78）连接；支架二（76）上装有相互咬合的齿轮一（88）和齿轮二（89），齿轮一（88）和齿轮二（89）的外侧分别设有主动轮一（90）和主动轮二（91），固定槽轮（79）和移动压力槽轮（80）的外侧分别装有被动轮一（92）和被动轮二（93），其中，主动轮一（90）和被动轮一（92）通过链条连接，主动轮二（91）和被动轮二（93）通过链条连接；主动轮二（91）外侧装有传动轮三（94），爪式离合器（77）中的传动轮二（95）和传动轮三（94）通过链条连接；固定槽轮（79）和移动压力槽轮（80）相对位置设有弧形缺口，喷灌卷盘水管（10）从弧形缺口中穿过后绕行在喷灌卷盘（2）上。

9.根据权利要求1所述的组合式畦灌施肥机械，其特征在于：所述的施肥装置包括水箱（96）、搅拌器（97）、加注器（98）和逆止阀（99），搅拌器（97）安装在水箱（96）中，加注器（98）和逆止阀（99）通过管道与水箱（96）和主管道（3）连接。