CN104663097B - 果园开沟深施肥机 - Google Patents

Abstract

一种果园开沟深施肥机，包括机架、扶手，机架上安装有柴油发动机、与柴油发动机传动连接的变速箱，机架的前端安装有行走轮，行走轮后方安装有破土铲，破土铲的底端设有一排尖齿状结构，破土铲的顶端固定在机架底部；破土铲的后方安装有开沟装置，开沟装置包括固定在机架底部的固定架、转动连接在固定架底部的转动座，转动座上间隔固定有开沟的旋耕刀；开沟装置后方的机架上安装有施肥装置，其中施肥装置和开沟装置之间安装有挡板，挡板固定在机架底部，施肥装置的后方安装有覆土铲，覆土铲通过覆土铲柄安装在机架后端，并在覆土铲柄上固定有地轮,覆土铲的铲柄可上下移动以控制开沟的深浅。

Description

果园开沟深施肥机

技术领域

本发明涉及果园辅助机械设备，尤其涉及一种果园开沟深施肥机。

背景技术

目前，随着林果种植面积的不断扩大，林果种植机械化的需求也日益突显。但目前林果业生产机械化、尤其是果园开沟、施肥机械化水平还很低。果园施肥时不仅要考虑相应果树的生长特性和季节特性，更需要注重施肥深度。因此根据农艺要求，深施肥不但能提高肥效和节约肥料，还能促进作物根系往下生长，有利于果树增强抗旱抗倒伏能力。在果树管理上，开沟、施肥是一项作业量大、劳动强度大的工作。传统的施肥方法，尤其是施用有机肥时，需在每棵果树两侧、根系集中分布层挖沟或挖坑施肥，人工作业非常困难，果农劳动强度大，生产效率低，而且肥料的利用率不高，迫切要求通过机械化来替代繁重的体力劳动。国外果园深施肥方法主要有：全园普施法，可采用深松机作业；环状施肥法，可采用挖坑机作业；放射状施肥法，可采用列开沟犁作业；穴施或注入施肥法，可采用挖穴机作业；行沟施肥法，这一方法适合于较规整的果园，采用果园开沟机作业。

果园开沟施肥一般是用开沟机在果园内顺着果树行向，每行开一条深、宽均为40～50mm的长形沟，然后人工进行施肥、覆土。目前拥有开沟的机械装置有由东北农业大学韩永俊等人设计完成的1KL-100型立式螺旋开沟机。1KGA-300型果园开沟机由机架、抛土挡板支架、轴承座总成、螺旋、调节尾轮总成、抛土挡板总成等组成。工作部件为卧锥螺旋型，采用拖拉机液压悬挂方式。由拖拉机动力输出轴传人动力，带动工作部件旋转，从而完成开沟作业。螺旋采用偏置方式，调节尾轮总成可以调节开沟的深度，抛土挡板总成可使抛出的土回落在肥沟的附近，便于回埋。该机主要满足中等行距和矮化密植果园的开沟需要。由中国农机研究院与山东广饶三元液压有限公司共同研发的小型链刀式开沟机，通过挖掘链条上固定耐磨硬质合金刀片，在连续旋转中切削土壤，并把底土带到螺旋排土器上，推送到沟的两侧，配套动力8.82～22.05kW拖拉机，速度50～300m/h，开沟深度0.5～1.2m。所开沟壁整齐，沟底不留回土，开沟作业的宽度、深度调节方便，但需配有超低速或加有超低速变速装置的拖拉机才能正常作业。

目前国内开沟机大多是单行开沟，作业效率低，少有适合与中大型拖拉机配套的开沟机。很多双排悬挂式开沟机存在沟底残留土带的缺点。本发明把开沟机和施肥机相结合，一次性完成开沟、施肥、覆土的全程机械化，为此，设计了此新型开沟深施肥机，与大中功率轮式拖拉机配套使用，具有双行开沟、机动性好、沟型规范、抛土均匀、回土平整、开沟深浅可调等优点，也可同时可用于其它农业生产开沟作业，是一种较为理想的果园开沟施肥设备。

发明内容

本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种果园开沟深施肥机，利用开沟机的开沟功能，施肥箱的排肥功能和覆土铲的覆土功能等，从而实现整个开沟深施肥全程自动化机械作业的过程。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种果园开沟深施肥机，包括机架、扶手，机架上安装有柴油发动机、与柴油发动机传动连接的变速箱，机架的前端安装有行走轮，行走轮后方安装有破土铲，破土铲的底端设有一排尖齿状结构，破土铲的顶端固定在机架底部；破土铲的后方安装有开沟装置，开沟装置包括固定在机架底部的固定架、转动连接在固定架底部的转动座，转动座上间隔固定开沟的旋耕刀，旋耕刀由刀把及焊接在刀把上的刀片组成；开沟装置后方的机架上安装有施肥装置，施肥装置包括施肥箱和支撑施肥箱的支撑架，施肥箱包括上部分的储肥箱和下部分的下料箱，下料箱的中部安装有控制其通断的抽板，抽板上方的下料箱内安装有入料破碎器，抽板下方的下料箱内安装有下料粉碎器，下料箱的底部安装在支撑架上，支撑架包括左右设置的支架，支架之间安装有固定架，固定架与下料箱的底部连通；其中施肥装置和开沟装置之间安装有挡板，挡板固定在机架底部，施肥装置的后方安装有覆土铲，覆土铲通过覆土铲柄安装在机架后端，机架后端安装有固定覆土铲柄的曲柄紧固螺栓，并在覆土铲柄上固定有地轮；其中行走轮、开沟装置和施肥装置分别与变速箱传动连接。

该机器的主要目的是利用开沟机的开沟功能，施肥箱的排肥功能和覆土铲的覆土功能等，从而实现整个开沟深施肥全程自动化机械作业的过程。为了满足田间劳作的强动力消耗，该机具的动力来源采用柴油机动力。柴油机的动力输出是通过飞轮上的皮带传递到变速箱内，变速箱内部的动力进行齿轮传动，传动后的一部分动力通过链轮和链条(即链传动)传输到装有开沟器的轴上，带动该轴的转动，进而带动开沟器的旋转，完成开沟过程。另一部分动力同样通过皮带轮和皮带(带传动)传输到装有行走轮的轴上，带动该轴的转动，进而带动行走轮进行行走，整个开沟深施肥机便可前行。施肥箱与变速器进行链传动，带动施肥箱的入料破碎器旋转，产生破碎结块化肥，排肥至下料粉碎器进一步细化，最后沿C型挡板滑入开出的沟中，实现施肥过程。覆土铲悬挂在开沟深施肥机的尾部，在整个机器前行时可以实现均匀覆土功能。

为了进一步完善，变速箱上安装有与柴油发动机传动连接的带轮一、与行走轮传动连接的带轮二、与施肥装置传动连接的链轮一以及与开沟装置传动连接的链轮二。施肥箱排肥轴(入料破碎器)的传动方式选择链传动作为排肥轴的传动方式，旋耕机采用的是链轮的传动方式，由变速箱进行动力输出。旋耕刀轴传动采用中间传动，由于链传动相对齿轮传动成本较低并且操作简单，同时结合旋耕机的工作原理，所以选用中间链传动更合理。

进一步完善，施肥箱的顶部安装有盖板，盖板的一端通过活页转动连接在储肥箱的上端边缘，其中盖板的另一端通过锁扣连接在储肥箱的外侧。

进一步完善，入料破碎器的外端安装有与变速箱连接的链轮三和传动齿轮，其中下料粉碎器的外端安装有与传动齿轮啮合的从动齿轮。

进一步完善，固定架上安装有施肥量调节抽板，施肥量调节抽板滑动安装在固定架上并穿入下料箱内，施肥量调节抽板的外端固定有拉手，施肥量调节抽板上安装有曲柄螺栓。

该深施肥箱结构由上部漏斗形的储肥箱以及下部的下料箱组成，施肥箱的底部与施肥箱固定架螺栓连接固定，施肥箱下部倾斜，施肥量调节抽板通过抽板拉手可实现连续的无间隙调节出口的大小，抽板固定通过曲柄螺栓旋转压紧在抽板固定架上，再次调节出口量时，旋转曲柄螺松开抽板，操作方便。储肥箱上有盖板，盖板与储肥箱活页连接，便于开合，以免施肥或运输过程中颠簸产生化肥的散落，盖板的锁扣也是活页连接，必要时可上锁，储肥箱上大下小，下料箱内部垂直，这种结构有利于化肥在自身的重量下下滑，实现自动下料。储肥箱与下料箱连接处设置入料破碎器，入料破碎器由链轮带动，链轮由开沟器的变速箱带动，变速箱与柴油发动机通过皮带轮传动。入料破碎器设置成长方体结构，上设斜放的切割片，工作时，旋转的入料破碎器上的切割片对化肥进行切割破碎，这样当有大块受潮的化肥下料时，就被分割成小块。由于入料破碎器设置成长方体结构，在旋转的过程中还产生拍打的效果，使得小块的化肥进一步散裂，斜设置的切割片在旋转过程中对入料的化肥产生旋压，与内壁和入料破碎器长方体板形成挤压的效果，有效的分解了散裂的大块化肥，这种搅拌运动加大了下料的速度，有利于深施肥，进入下料箱的化肥具有较高的速度，在冲撞下料粉碎器时，以一定速度转动的下料粉碎器再次对大块的化肥进行粉碎，使得施肥更加的均匀。工作时，应在开出沟后抽出入料破碎器中的抽板，以免下落的肥料未落入沟中。在储肥箱加肥过以及运输过程中，抽板应放入，以免化肥下落。下料粉碎器位于下料箱下部，通过与入料破碎器外端的齿轮啮合转动，上布交错的切割片，进一步细化了储肥箱落下的化肥，使得下料更均匀，同时下落的化肥在两次旋转中下料速度有所增加，有利于深施肥。

进一步完善，刀片呈圆弧形弯曲的结构。这样更有利于刀片旋转时切割入泥土中，同时可以减少对刀片的冲击。同时刀片呈一定的角度外倾，泥土更有利于在离心力下顺利抛起并均匀散落，这样使泥土更加松散，有助于植物生长。

进一步完善，刀片呈圆弧形弯曲的结构，焊接在刀把上时呈一定的角度外倾，有利于通过旋转离心力进行向外抛土。

进一步完善，扶手的两端固定在机架的前部分并向后延伸至机架后方。

本发明有益的效果是：本发明使得的开沟、深施肥、覆土全程自动化机械作业，设计了双侧旋耕刀，与单侧相比，开沟更宽，有利于减少单侧开沟机带来的偏振问题。调整覆土铲柄的高低可调节开沟的深浅。设置了破土铲，解决了双侧悬挂式开沟机易产生沟底残留土的缺点。刀片呈一定的角度外倾，使得开沟过程的抛土能更有效率，采用了链轮驱动的施肥箱，能有效的粉碎受潮结块、硬化的化肥，施肥过程中，化肥得到加速，使得深施肥的效果更好。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明中变速箱的内部结构示意图；

图3为本发明中破土铲的正面结构示意图；

图4为本发明中行走轮的安装示意图；

图5为本发明中地轮的安装示意图；

图6为本发明中覆土铲的横向截面示意图；

图7为本发明中施肥装置的主视图；

图8为本发明中施肥装置的右视图；

图9为图8中施肥装置移去施肥箱后的A方向视图；

图10为本发明施肥装置中入料破碎器和下料破碎器的安装示意图；

图11为本发明中旋耕刀安装于转动座上的侧边视图(只画了2个刀片示意)；

图12为本发明中旋耕刀结构示意图；

图13为本发明中旋耕刀侧边视图；

图14为本发明中刀片安装于刀把上的正面视图；

图15为本发明中刀片与刀把安装时呈一定角度倾斜的横截面图。

附图标记说明：机架1，扶手2，柴油发动机3，变速箱4，带轮一4-1，带轮二4-2，链轮一4-3，链轮二4-4，行走轮5，破土铲6，开沟装置7，固定架7-1，转动座7-2，刀把7-3，刀片7-4，施肥装置8，施肥箱8-1，储肥箱8-11，下料箱8-12，支撑架8-2，抽板8-3，入料破碎器8-4，下料粉碎器8-5，固定架8-6，挡板9，覆土铲10，覆土铲柄11，地轮12，盖板13，锁扣14，链轮三15，传动齿轮16，从动齿轮17，施肥量调节抽板18，拉手19，曲柄螺栓20，抽板固定架21，曲柄紧固螺栓22。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

参照附图：本实施例中果园开沟深施肥机，包括机架1、扶手2，机架1上安装有柴油发动机3、与柴油发动机3传动连接的变速箱4，机架1的前端安装有行走轮5，行走轮5后方安装有破土铲6，破土铲6的底端设有一排尖齿状结构，破土铲6的顶端固定在机架1底部；破土铲6的后方安装有开沟装置7，开沟装置7包括固定在机架1底部的固定架7-1、转动连接在固定架7-1底部的转动座7-2，转动座7-2上间隔固定有刀把7-3；刀把7-3呈圆弧形弯曲的结构。刀把7-3的前端固定有刀片7-4，刀片7-4呈圆弧形结构并固定在刀把7-3的内侧。开沟装置7后方的机架1上安装有施肥装置8，施肥装置8包括施肥箱8-1和支撑施肥箱8-1的支撑架8-2，施肥箱8-1包括上部分的储肥箱8-11和下部分的下料箱8-12，下料箱8-12的中部安装有控制其通断的抽板8-3，抽板8-3上方的下料箱8-12内安装有入料破碎器8-4，抽板8-3下方的下料箱8-12内安装有下料粉碎器8-5，下料箱8-12的底部安装在支撑架8-2上，支撑架8-2包括左右设置的支架，支架之间安装有固定架8-6，固定架8-6与下料箱8-12的底部连通；其中施肥装置8和开沟装置7之间安装有挡板9，挡板9固定在机架1底部，施肥装置8的后方安装有覆土铲10，覆土铲10通过覆土铲柄11安装在机架1后端，机架1后端安装有固定覆土铲柄11的曲柄紧固螺栓22，并在覆土铲柄11上固定有地轮12；其中行走轮5、开沟装置7和施肥装置8分别与变速箱4传动连接。

覆土铲10用于回填开沟后抛在两边的土，把下落的化肥填埋，要求填土平整，结构上设置成C型，在机器的行走过程中能快速回填，地轮用于控制行走方向，地轮上部与轴承配合，轴承内外采用过盈配合，实现自由转动，利用操纵方向。行走轮采用中部皮带轮带动，使行走过程更为平稳。

其中变速箱4上安装有与柴油发动机3传动连接的带轮一4-1、与行走轮5传动连接的带轮二4-2、与施肥装置8传动连接的链轮一4-3以及与开沟装置7传动连接的链轮二4-4。施肥箱8-1的顶部安装有盖板13，盖板13的一端通过活页转动连接在储肥箱8-11的上端边缘，其中盖板13的另一端通过锁扣14连接在储肥箱8-11的外侧。

入料破碎器8-4的外端安装有与变速箱4连接的链轮三15和传动齿轮16，其中下料粉碎器8-5的外端安装有与传动齿轮16啮合的从动齿轮17。固定架7-1上安装有施肥量调节抽板18，施肥量调节抽板18滑动安装在固定架8-6上并穿入下料箱8-12内，施肥量调节抽板18的外端固定有拉手19，施肥量调节抽板18上安装有曲柄螺栓20。扶手2的两端固定在机架1的前部分并向后延伸至机架1后方。

转动座7-2上安装有旋耕刀。旋耕刀采用双圆盘开沟器，刀片呈一定角度外倾，有利于通过旋转离心力进行向外抛土。刀片弯曲，切土时类似于旋转滑刀切削入土，减少对机体的瞬间冲击，避免刀具崩裂，提高使用寿命。为防止产生沟底的残留土堆，两侧旋耕刀片采用弯曲交错形状,由于中间链轮的存在，两侧刀片存在的间距L会在沟产生残留土带，因此，旋耕刀前设置破土铲，利用破土铲入土性能好，工作阻力小，使其先行破土，破外土壤结构，一来减轻开沟机构的工作阻力，二来能有效去除沟中的残留土带，使沟底平整，破土铲宽度H应略大于L,这种结构能够切断土中残根，对土壤的适应能力较强，工作可靠。

该果园开沟深施肥机工作时，应根据开沟的深浅通过扶手上下拉动覆土铲柄，开沟深，往上拉，开沟浅则下压，然后由曲柄螺栓22紧固覆土铲柄，发动柴油机，其传输的动力经带传动至变速箱，再通过变速箱内的齿轮传动，合理分配至开沟机构7、行走轮5及施肥机构8，地轮12处于从动地位，由行走轮牵引，地轮与覆土铲相连，整个过程实现了开沟、施肥、覆土的全机械化过程，有效的减少了田间的工作强度，提高了开沟施肥的效率，应用前景可观。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。

Claims (8)

1.一种果园开沟深施肥机，包括机架(1)、扶手(2)，机架(1)上安装有柴油发动机(3)、与柴油发动机(3)传动连接的变速箱(4)，其特征是：所述机架(1)的前端安装有行走轮(5)，行走轮(5)后方安装有破土铲(6)，破土铲(6)的底端设有一排尖齿状结构，破土铲(6)的顶端固定在机架(1)底部；破土铲(6)的后方安装有开沟装置(7)，开沟装置(7)包括固定在机架(1)底部的固定架(7-1)、转动连接在固定架(7-1)底部的转动座(7-2)，转动座(7-2)上间隔固定开沟的旋耕刀，旋耕刀由刀把(7-3)及焊接在刀把(7-3)上的刀片(7-4)组成；开沟装置(7)后方的机架(1)上安装有施肥装置(8)，施肥装置(8)包括施肥箱(8-1)和支撑施肥箱(8-1)的支撑架(8-2)，施肥箱(8-1)包括上部分的储肥箱(8-11)和下部分的下料箱(8-12)，下料箱(8-12)的中部安装有控制其通断的抽板(8-3)，抽板(8-3)上方的下料箱(8-12)内安装有入料破碎器(8-4)，抽板(8-3)下方的下料箱(8-12)内安装有下料粉碎器(8-5)，下料箱(8-12)的底部安装在固定架(8-6)上，支撑架(8-2)包括左右设置的两个支架，支架之间安装有固定架(8-6)，固定架(8-6)与下料箱(8-12)的底部连通；所述施肥装置(8)和开沟装置(7)之间安装有挡板(9)，挡板(9)固定在机架(1)底部，施肥装置(8)的后方安装有覆土铲(10)，覆土铲(10)通过覆土铲柄(11)安装在机架(1)后端，机架(1)后端安装有固定覆土铲柄(11)的曲柄紧固螺栓(22)，并在覆土铲柄(11)上固定有地轮(12)；所述行走轮(5)、开沟装置(7)和施肥装置(8)分别与变速箱(4)传动连接。

2.根据权利要求1所述的果园开沟深施肥机，其特征是：所述变速箱(4)上安装有与柴油发动机(3)传动连接的带轮一(4-1)、与行走轮(5)传动连接的带轮二(4-2)、与施肥装置(8)传动连接的链轮一(4-3)以及与开沟装置(7)传动连接的链轮二(4-4)。

3.根据权利要求1所述的果园开沟深施肥机，其特征是：所述施肥箱(8-1)的顶部安装有盖板(13)，盖板(13)的一端通过活页转动连接在储肥箱(8-11)的上端边缘，所述盖板(13)的另一端通过锁扣(14)连接在储肥箱(8-11)的外侧。

4.根据权利要求1所述的果园开沟深施肥机，其特征是：所述入料破碎器(8-4)的外端安装有与变速箱(4)连接的链轮三(15)和传动齿轮(16)，所述下料粉碎器(8-5)的外端安装有与传动齿轮(16)啮合的从动齿轮(17)。

5.根据权利要求1所述的果园开沟深施肥机，其特征是：所述固定架(8-6)上安装有施肥量调节抽板(18)，施肥量调节抽板(18)滑动安装在固定架(8-6)上并穿入下料箱(8-12)内，固定架(8-6)上安装抽板固定架(21)，抽板固定架(21)上开滑槽，施肥量调节抽板(18)通过抽板固定架(21)滑槽进行施肥量出口大小调节，施肥量调节抽板(18)的外端固定有拉手(19)，施肥量调节抽板(18)上安装有曲柄螺栓(20)。

6.根据权利要求1所述的果园开沟深施肥机，其特征是：所述刀把(7-3)前段呈圆弧形弯曲结构。

7.根据权利要求6所述的果园开沟深施肥机，其特征是：所述刀片(7-4)呈圆弧形弯曲的结构，焊接在刀把(7-3)上时呈一定的角度外倾。

8.根据权利要求1所述的果园开沟深施肥机，其特征是：所述扶手(2)的两端固定在机架(1)的前部分并向后延伸至机架(1)后方。