CN104969692A - 一种打孔灌沙装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于农业机械技术领域，特别涉及一种打孔灌沙装置。该装置由箱体、打孔机构、灌沙机构、凸轮推送机构组成；所述箱体由齿轮箱、动力齿轮和导向板组成；导向板固接在齿轮箱的下端，导向板上连接水平导向槽；所述动力齿轮安装在齿轮箱内；述打孔机构包括打孔齿轮、曲柄、连杆、针套和孔针；灌沙机构包括灌沙齿轮、连杆、管套、排沙管和导沙装置；凸轮推送机构包括凸轮齿轮、凸轮、滚轮和凸轮从动杆。本发明将打孔机构和灌施机构有序结合起来，实现同一位置先打孔后灌沙的动作步奏，提高了作业效率，实现改良剂的规模化施用，同时达到精量灌施的目的，有利于土壤改良技术的发展与推广。

Description

一种打孔灌沙装置

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，特别涉及一种打孔灌沙装置。

背景技术

土壤盐碱化是世界干旱、半干旱农业区最突出的生产生态环境问题之一，是区域农业可持续发展的主要障碍，是最常见的土地退化过程。应用土壤改良剂是修复退化土壤的重要措施之一。土壤改良剂能有效地改善土壤理化性状和土壤养分状况，并对土壤微生物产生积极影响，从而提高退化土壤的生产力。现有的土壤改良剂使用实践中，固态改良剂大多直接撒施于表土中，其施用量难以保证，且人工作业效率不高，无法满足规模化施用。

结合机械化表层土壤障碍层消减技术与装备，利用土壤改良物质打孔灌施破除障碍层，消减土壤盐渍化、板结、沙化、干旱等障土壤碍性因子，提高土壤生产能力。机械化改良剂打孔灌施技术能够提高作业效率，实现改良剂的规模化施用，同时达到精量灌施的目的。开发新型土壤打孔降渍排盐机，增强土壤自身排盐降渍能力，重点在于实现机械化垂直打孔和后续的改良剂灌施。

发明内容

本发明的目的在于提供一种打孔灌沙装置，既能实现机械化垂直打孔，又能完成后续的灌沙要求。

本发明采用的技术方案为：

该装置由箱体、打孔机构、灌沙机构、凸轮推送机构组成；

所述箱体由齿轮箱、动力齿轮和导向板组成；导向板固接在齿轮箱的下端，导向板上连接水平导向槽；所述动力齿轮安装在齿轮箱内，由主动齿轮、从动齿 轮和调节齿轮组成，从动齿轮位于主动齿轮正下方并与之啮合，调节齿轮位于从动齿轮右侧并与之啮合；

所述打孔机构包括打孔齿轮、曲柄、连杆、针套和孔针；打孔齿轮位于主动齿轮的右侧并与之啮合，曲柄的一端与打孔齿轮的中心轴通过键连接，曲柄的另一端与连杆的一端销钉连接，连杆的另一端孔与针套销钉连接，孔针与针套的下端通过螺纹固定连接；

所述灌沙机构包括灌沙齿轮、连杆、管套、排沙管和导沙装置；所述灌沙齿轮位于调节齿轮的右侧并与之啮合；灌沙齿轮带有一偏心轴，该偏心轴与连杆的一端通过销钉连接，连杆的另一端与管套通过销钉连接，管套上固接排沙管；所述导沙装置由导沙管和导沙软管组成，导沙管的上端口与沙箱固接，下端通过导沙软管与排沙管连接；

所述凸轮推送机构包括凸轮齿轮、凸轮、滚轮和凸轮从动杆；凸轮齿轮位于从动齿轮正下方并与之啮合，凸轮与凸轮齿轮同轴并通过键连接；所述凸轮从动杆由导向滑块、挤压杆和弹簧组成，导向滑块位于水平导向槽内，弹簧保持压缩状态连接导向滑块和导向板，挤压杆为“T”形杆，其竖直杆固接在导向滑块上，横杆的一端连接与凸轮接触的滚轮，另一端连接横向的与导沙软管位置对应的挡板。

所述导向滑块上设置两个竖直孔，分别安装孔针和排沙管。

所述导沙管为刚性材料制备的管件，其外径不大于排沙管内径。

所述导沙软管采用弹性材料制备，在挤压的条件下管口变小阻止排沙，挤压消失后恢复管状继续排沙。

所述主动齿轮、从动齿轮、调节齿轮、灌沙齿轮、打孔齿轮、凸轮齿轮的齿数比为4：2：1：2：2：2。

所述凸轮的大圆面与小圆面半径差等于导向滑块左右竖直孔孔径距离。

本发明的有益效果为：

本发明有效的将打孔机构和灌施机构有序结合起来，实现同一位置先打孔后灌沙的动作步奏，提高了作业效率，实现改良剂的规模化施用，同时达到精量灌施的目的，有利于土壤改良技术的发展与推广。

附图说明

图1为打孔灌沙装置装配示意图；

图2为打孔灌沙装置打孔示意图；

图3为打孔灌沙装置灌沙示意图。

图中标号：

1-主动齿轮，2-从动齿轮，3-调节齿轮，4-灌沙齿轮，5-打孔齿轮，6-凸轮齿轮，7-曲柄，8-连杆，9-针套，10-孔针，11-凸轮，12-滚轮，13-凸轮从动杆，131-导向滑块，132-挤压杆，133-弹簧，14-连杆，15-管套，16-排沙管，17-导沙管，18-导沙软管，19-导向板，191-水平导向槽，20-齿轮箱。

具体实施方式

本发明提供了一种打孔灌沙装置，下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细描述。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

图1为打孔灌沙装置实施例的装配示意图。打孔灌沙装置由箱体、打孔机构、灌沙机构、凸轮推送机构组成。

箱体由齿轮箱20、动力齿轮和导向板19组成，导向板19固接在齿轮箱20的下端，水平导向槽191与导向板19连接。动力齿轮安装在齿轮箱20内，由主动齿轮1、从动齿轮2和调节齿轮3组成，从动齿轮2位于主动齿轮1正下方并 与之啮合，调节齿轮3位于从动齿轮2右侧并与之啮合。

打孔机构包括打孔齿轮5、曲柄7、连杆8、针套9和孔针10；打孔齿轮5位于主动齿轮1右侧并与之啮合，曲柄7的一端孔与打孔齿轮5中心轴通过键连接，在主动齿轮1的带动下可以绕中心轴转动，连杆8端孔与曲柄7另一端销钉连接，可绕该端孔自由转动，连杆8另一端孔与针套9销钉连接，针套9可绕连杆8该端孔自由转动，下方孔针10与针套9通过螺纹固定连接。

灌沙机构包括灌沙齿轮4、连杆14、管套15、排沙管16和导沙装置，灌沙齿轮4位于调节齿轮3右侧并与之啮合，灌沙齿轮4有一偏心轴，在主动齿轮1的带动下偏心轴可绕中心轴转动，偏心轴与连杆14上端孔销钉连接，连杆14下端孔与管套15销钉连接，管套15下方连有排沙管16，管套15上方连有导沙装置。导沙装置由导沙管17和导沙软管18组成，导沙管17上方与沙箱固接，下端与导沙软管18相连，导沙软管18下端接有导沙管17通入排沙管16中。导沙管17为刚性材料，外径略小于排沙管16内径。导沙软管18为管状弹性材料，在挤压的条件下管口变小阻止排沙，卸掉挤压后恢复管状继续排沙。

凸轮推送机构包括凸轮齿轮6、凸轮11、滚轮12和凸轮从动杆13；凸轮齿轮6位于从动齿轮2正下方并与之啮合，凸轮11与凸轮齿轮6同轴并通过键连接；所述凸轮从动杆13由导向滑块131、挤压杆132和弹簧133组成，导向滑块131位于水平导向槽191内，弹簧133保持压缩状态连接导向滑块131和导向板19，挤压杆132为“T”形杆，其竖直杆固接在导向滑块131上，横杆的一端连接与凸轮11接触的滚轮12，另一端连接横向的与导沙软管18位置对应的挡板。弹簧133的张力平衡凸轮11对滚轮12的压力，使凸轮从动杆13保持稳定。当滚轮12与凸轮11小圆面接触，挤压杆132挤压导沙软管18，阻止排沙；当滚轮12与凸轮11大圆面接触，凸轮从动杆13被向前推，挤压杆132远离导沙软管 18，导沙软管18卸压后恢复管状继续排沙。导向滑块131上设置两个竖直方向的孔，孔针10与导向滑块131右竖直孔同轴，排沙管16与导向滑块131左竖直孔同轴，孔针10和排沙管16相对导向滑块131做竖直运动。

其动作原理表现为，主动齿轮1顺时针转动带动打孔齿轮5，曲柄7绕打孔齿轮5中心轴逆时针转动，带动孔针10做往复运动。同理，主动齿轮1通过从动齿轮2和调节齿轮3带动灌沙齿轮4逆时针转动，从而带动排沙管16做往复运动。凸轮11在凸轮齿轮6带动下做顺时针转动，在凸轮11和弹簧133的作用下导向滑块131做水平往复运动。

图2为打孔灌沙装置打孔示意图。如图所示，曲柄7位于打孔齿轮5下半圆逆时针转动，孔针10先下后上(入土、出土动作)完成打孔；灌沙齿轮4偏心轴位于灌沙齿轮4上半圆绕中心轴逆时针转动，排沙管16不入土；滚轮12与凸轮11小圆面接触，挤压杆132挤压导沙软管18，阻止排沙。

图3为打孔灌沙装置灌沙示意图。如图所示，曲柄7位于打孔齿轮5上半圆逆时针转动，孔针10不入土；灌沙齿轮4偏心轴位于灌沙齿轮4下半圆绕中心轴逆时针转动，排沙管16先下后上；凸轮11顶开凸轮从动杆13，滚轮12与凸轮11大圆面接触，挤压杆132远离导沙软管18，导沙软管18恢复管状，完成排沙。

为了满足打孔灌沙装置动作时序安排的的条件，主动齿轮1、从动齿轮2、调节齿轮3、灌沙齿轮4、打孔齿轮5、凸轮齿轮6齿数比为4：2：1：2：2：2，灌沙齿轮4、打孔齿轮5、凸轮齿轮6传动比为1：1：1，确保曲柄7位于打孔齿轮5下半圆逆时针转动时(打孔动作)，灌沙齿轮4偏心轴位于灌沙齿轮4上半圆绕中心轴逆时针转动，滚轮12与凸轮11小圆面接触；保曲柄7位于打孔齿轮5上半圆逆时针转动时(灌沙动作)，灌沙齿轮4偏心轴位于灌沙齿轮4下半圆绕 中心轴逆时针转动，凸轮11顶开凸轮从动杆13，滚轮12与凸轮11大圆面接触。

为了满足把沙灌入打孔机构完成的孔中的条件，凸轮11大圆面与小圆面半径差等于导向滑块131左右竖直孔孔径距离，确保凸轮11顶开凸轮从动杆13后，导向滑块131左竖直孔移动到原来右竖直孔的位置。

以上所述，为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种打孔灌沙装置，其特征在于，由箱体、打孔机构、灌沙机构、凸轮推送机构组成；

所述箱体由齿轮箱(20)、动力齿轮和导向板(19)组成；导向板(19)固接在齿轮箱(20)的下端，导向板(19)上连接水平导向槽(191)；所述动力齿轮安装在齿轮箱(20)内，由主动齿轮(1)、从动齿轮(2)和调节齿轮(3)组成，从动齿轮(2)位于主动齿轮(1)正下方并与之啮合，调节齿轮(3)位于从动齿轮(2)右侧并与之啮合；

所述打孔机构包括打孔齿轮(5)、曲柄(7)、连杆(8)、针套(9)和孔针(10)；打孔齿轮(5)位于主动齿轮(1)的右侧并与之啮合，曲柄(7)的一端与打孔齿轮(5)的中心轴通过键连接，曲柄(7)的另一端与连杆(8)的一端销钉连接，连杆(8)的另一端孔与针套(9)销钉连接，孔针(10)与针套(9)的下端通过螺纹固定连接；

所述灌沙机构包括灌沙齿轮(4)、连杆(14)、管套(15)、排沙管(16)和导沙装置；所述灌沙齿轮(4)位于调节齿轮(3)的右侧并与之啮合；灌沙齿轮(4)带有一偏心轴，该偏心轴与连杆(14)的一端通过销钉连接，连杆(14)的另一端与管套(15)通过销钉连接，管套(15)上固接排沙管(16)；所述导沙装置由导沙管(17)和导沙软管(18)组成，导沙管(17)的上端口与沙箱固接，下端通过导沙软管(18)与排沙管(16)连接；

所述凸轮推送机构包括凸轮齿轮(6)、凸轮(11)、滚轮(12)和凸轮从动杆(13)；凸轮齿轮(6)位于从动齿轮(2)正下方并与之啮合，凸轮(11)与凸轮齿轮(6)同轴并通过键连接；所述凸轮从动杆(13)由导向滑块(131)、挤压杆(132)和弹簧(133)组成，导向滑块(131)位于水平导向槽(191)内，弹簧(133)保持压缩状态连接导向滑块(131)和导向板(19)，挤压杆(132)为“T”形杆，其竖直杆固接在导向滑块(131)上，横杆的一端连接与凸轮(11)接触的滚轮(12)，另一端连接横向的与导沙软管(18)位置对应的挡板。

2.根据权利要求1所述的一种打孔灌沙装置，其特征在于，所述导向滑块(131)上设置两个竖直孔，分别安装孔针(10)和排沙管(16)。

3.根据权利要求1所述的一种打孔灌沙装置，其特征在于，所述导沙管(17)为刚性材料制备的管件，其外径不大于排沙管(16)内径。

4.根据权利要求1所述的一种打孔灌沙装置，其特征在于，所述导沙软管(18)采用弹性材料制备，在挤压的条件下管口变小阻止排沙，挤压消失后恢复管状继续排沙。

5.根据权利要求1所述的一种打孔灌沙装置，其特征在于，所述主动齿轮(1)、从动齿轮(2)、调节齿轮(3)、灌沙齿轮(4)、打孔齿轮(5)、凸轮齿轮(6)的齿数比为4：2：1：2：2：2。

6.根据权利要求1所述的一种打孔灌沙装置，其特征在于，所述凸轮(11)的大圆面与小圆面半径差等于导向滑块(131)左右竖直孔孔径距离。