CN107041177B - 一种气动松土施肥装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了园林机械技术领域内的一种气动松土施肥装置及方法，包括施肥机构和支撑机构，施肥机构包括直线驱动器和风镐，直线驱动器的伸缩杆底部与支撑座上侧连接，风镐上可拆卸地连接有激振杆，风镐下侧的激振杆段设有进气进液块，风镐下方的激振杆段呈中空状，进气进液块与中空段的激振杆连通，激振杆上部连接在支撑座上，激振杆与伸缩杆平行，激振杆的底侧连接有松土器，松土器的最下部呈锥状，松土器内开有施液腔，施液腔对应的松土器上开有至少1个排气施液孔；进气进液块上分别设有进气口和进液口；支撑机构包括机架，机架上固连有支撑臂，直线驱动器固连在支撑臂上；本发明提高土壤透气性，药液易匀施入植物根系，有利于植物生长。

Description

一种气动松土施肥装置及方法

技术领域

本发明涉及一种施肥系统，特别涉及一种用来给果树施液态肥的施肥方法、施肥装置及施肥控制系统。

背景技术

在园林行业及果树等农作物中，为使林木茁壮成长，需经常进行松土和施肥。传统技术中，劳作人员使用人工压入式的深层松土施肥机，可实现深层松土，但只能适用于软土，压入深度浅，效率低下，施肥量无法定量化，机具笨重不易操作，工人的劳作强度大。

为了解决传统的人工处理方法存在的问题，现有技术中，公告了专利名称为深层松土施肥机的中国发明专利，其申请号为02272845.7，申请日为2002.08.27，授权公告日为2003年9月3日，授权公告日为CN 2569541 Y，其结构具体的为，包括一个能产生冲击振动的主机，主机下部连接有一个可插入土中松土施肥的松土杆，主机上还连接有一个储存化肥或农药的储料罐，储料罐底部通过管道与松土杆内空腔连通，主机为气压式振动机，施肥机工作时，将气压式振动机打开，气压式振动机给松土杆不断向下冲击的力，无需人工压入即可深入到预定的深度，储料罐中的液态肥、固态肥或粉状肥料从储料罐进入松土杆，主机为冲击式机械，可适用于一定硬度或板结程度的土壤，但是这种结构仅仅通过冲击式机械进行松土，松土杆的下端部周围的土壤仍然很紧密，土壤不透气，此时，直接将肥料沿着松土杆的出料口施入土壤中时，肥料很难均匀地施入植物根系周围，不利于植物根系的生长；另外，另外，该施肥机施肥结束后，松土杆底部周围的土壤很紧实，拔出松土杆时很费力，甚至需要借助外力才可将松土杆从土壤中拔出。

发明内容

本发明的目的在于，解决了现有技术中肥料难匀施的技术问题，提供一种气动松土施肥装置及方法，本发明可提高土壤透气性，保墒蓄水，药液易匀施入植物根系，有利于植物根系生长，提高工作效率。

本发明的目的是这样实现的：一种施肥装置，包括施肥机构和支撑机构，所述施肥机构包括直线驱动器、风镐和支撑座，所述直线驱动器的伸缩杆底部与支撑座上侧连接，所述风镐上可拆卸地连接有激振杆，所述风镐下侧的激振杆段设有与激振杆连为一体的进气进液块，所述风镐下方的激振杆段呈中空状，进气进液块与中空段的激振杆连通，所述激振杆上部连接在支撑座上，激振杆与伸缩杆平行，激振杆的底侧连接有松土器，所述松土器的最下部呈锥状，松土器内开有施液腔，施液腔对应的松土器上开有至少1个排气施液孔；所述进气进液块上分别设有1个进气口和1个进液口；所述支撑机构包括机架，机架上固连有支撑臂，直线驱动器固连在支撑臂上；此设计中，空气压缩机工作不断给储气罐通入压缩空气，储液罐中储存有液态肥。

为了进一步提高施肥装置的可控性，还包括供气机构和供液机构，所述供气机构包括空气压缩机和总气管道，所述空气压缩机的出气口连接至储气罐的进气口，所述总气管道上分别间隔连通有进气管、用来给风镐供气的风镐出气管、气缸出气管、送气管和备用送气管，储气罐的出气口经单向阀连接至进气管，风镐出气管连接三通管一的一端，三通管一的另外两端分别连接电磁阀一和电磁阀二一端，电磁阀一的另一端连接至风镐；气缸出气管的出气口处连接五通管一端，五通管的另外四个端口分别连接电磁阀三、电磁阀四、电磁阀五、电磁阀六一端；所述送气管的出气口连接电磁阀七一端，电磁阀七另一端连接至进气进液块的进气口，所述备用送气管连接电磁阀八一端；所述供液机构包括储液罐和总水管道，所述总水管道上分别间隔连通有进液管、施液管和出液管，所述储液罐的出液口连接水泵的吸液口，水泵的出液口连接至进液管，所述施液管的出液口连接三通管二一端，三通管二另外两端分别连接电磁阀九一端和电磁阀十的一端，电磁阀九另一端连接至进气进液块的进液口；所述出液管连接电磁阀十一一端，电磁阀十一另一端连接至储液罐的进液口，不施肥时，电磁阀十一常得电。

为了进一步提高工作效率，所述施肥机构设有2个，所述直线驱动器为单活塞双作用气缸，所述电磁阀一的另一端连接至一个风镐，所述电磁阀二的另一端连接至另一个风镐；所述电磁阀三和电磁阀四的另一端分别连接至一个直线驱动器的2个进气口，所述电磁阀五和电磁阀六的另一端分别连接至另一个直线驱动器的2个进气口；所述电磁阀十的另一端连接至一个进气进液块的进液口，所述电磁阀九的另一端连接至另一个进气进液块的进液口；所述电磁阀七另一端连接至一个进气进液块的进气口，电磁阀八另一端连接至另一个进气进液块的进气口；往直线驱动器的上进气口通气，伸缩杆伸出，往直线驱动器的下进气口通气，伸缩杆缩回；所述机架上设有2个支撑臂。

为了进一步提高施肥装置工作的可控性，还包括控制器，所述控制器控制电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、电磁阀五、电磁阀六、电磁阀七、电磁阀八、电磁阀九、电磁阀十和电磁阀十一的得断电，控制器控制伸缩杆的伸缩。

为了进一步提高控制施肥工作的准确性，所述控制器包括主控电路、按键电路、供电电路和计时电路；

按键电路上的按键被按下时，按键电路将按键被按下的信号传输给主控电路，主控电路控制施肥机构动作；按键复位时，所有电磁阀断电，施肥机构停止任何动作；

供电电路给电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、电磁阀五、电磁阀六、电磁阀七、电磁阀八、电磁阀九、电磁阀十、电磁阀十一和控制器供电；计时电路记录每个电磁阀的得电时间，并将计时信号发送给主控电路；

主控电路根据按键电路、计时电路分别发出的按键信号和计时信号控制电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、电磁阀五、电磁阀六、电磁阀七、电磁阀八、电磁阀九、电磁阀十及电磁阀十一的得断电；主控电路通过供电电路控制电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、电磁阀五、电磁阀六、电磁阀七、电磁阀八、电磁阀九、电磁阀十及电磁阀十一的得断电；

此设计中，计时电路给各个电磁阀得断电的时间进行计时，当对应的电磁阀的得电或断电时间达到设定的时间值时，计时电路发送相应的计时信号给主控电路，主控电路通过控制供电电路实现对相应的电磁阀供电或停止供电，以此来控制气动或施液的动作；当按键电路的按键被按下时，主控电路控制施肥装置开始工作；按键被复位时，主控电路控制供电电路停止对各个电磁阀的供电，施肥装置停止工作。

一种气动施肥方法，包括以下步骤：

（1）将施肥装置的激振杆打入地表以下；

（2）往激振杆内通入压缩空气，往激振杆通入药液的管路关闭，土壤内施肥装置底部的紧实土壤被通入的压缩空气吹松散开来；

（3）往施液杆内通入药液，往激振杆内通入压缩空气的气路关闭，药液均匀施入松散的土壤上；

（4）关闭通往施液杆的药液管路，并再次往激振杆内通入压缩空气，将施肥装置底部周围湿润的土壤吹开；

（5）将激振杆从土壤内拔出；

步骤（1）～（5）任一项中，使用控制器控制施肥装置的每个动作。

作为本发明的进一步改进，所述激振杆打入土壤内的深度可控，深度为30～50公分。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（2）中，往激振杆内通入压缩空气的时间为2～10s，往激振杆通入药液的管路关闭的时间比往激振杆内通入压缩空气的时间短1～2s。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（3）中，往施液杆内通入药液的时间为2～10s。

为了使施肥装置从土壤中拔出时更加容易，所述步骤（4）中往激振杆内通入压缩空气的时间比步骤（2）中往激振杆内通入压缩空气的时间长至少2s，步骤（4）中往激振杆内通入压缩空气时，往激振杆通入药液的管路始终关闭；此设计中，拔出施肥装置前，往土壤内通入压缩空气使施肥装置底部周围的湿润土壤松散开，施肥装置拔出时更加省力。

本发明工作前，所有的电磁阀均断电；本发明工作时，单向阀常开，打开空气压缩机和水泵，按下控制器上的按键，主控电路控制供电电路使电磁阀一和电磁阀二得电，储气罐输出的压缩空气依次经过单向阀、出气管、总气管道和风镐出气管通入三通管一，从三通管一输出的气体分为2路，一路依次经过电磁阀一和一个风镐，另一路压缩空气依次经过电磁阀二和另一个风镐，2个风镐同时工作，风镐给激振杆向下的振动力，使激振杆更加容易钻入土壤，同时，主控电路通过供电电路控制电磁阀四和电磁阀六得电，总气管道中的压缩空气经过气缸出气管进入五通管，五通管中的气体分为2路，一路经过电磁阀四通入一个直线驱动器的上进气口，另一路经过电磁阀六通入另一个直线驱动器的上进气口，伸缩杆不断向下伸出并推动支撑座向下运动，支撑座带动激振杆向下运动，在风镐和直线驱动器的结合作用下，激振杆在不破坏地表的情况进行深层松土，计时电路记录电磁阀四和电磁阀六的得电时间，当电磁阀四和电磁阀六的得电时间达到设定的得电时间时，计时电路将电磁阀四和电磁阀六的计时信号发送给主控电路，主控电路通过供电电路控制电磁阀四和电磁阀六断电，激振杆不再向下松土；此时，主控电路通过供电电路控制电磁阀七和电磁阀八得电，主气管道内的气体分为2路，一路气体依次经过送气管、电磁阀七、一个进气进液块通入激振杆，另一路气体依次经过备用送气管、电磁阀八、另一个进气进液块通入激振杆，压缩空气沿着激振杆的中空腔、施液腔、排气施液孔排出松土器外，压缩空气具有一定的冲击力，将松土器周围原本紧实的土壤松散开，提高土壤的透气性，计时电路记录电磁阀七和电磁阀八的得电时间，当电磁阀七和电磁阀八的得电时间达到设定的得电时间时，计时电路将计时信号发送给主控电路，主控电路通过供电电路控制电磁阀七和电磁阀八断电，电磁阀九和电磁阀十得电，储液罐中的药液依次经过水泵、总水管道进入施液管，施液管将药液沿着进气进液块的进液口送入激振杆内，药液依次沿着激振杆的中空腔、松土器的施液腔和排气施液孔施入植物根系周围的土壤内，使植物根系更好地生长；施肥结束，主控电路通过供电电路控制电磁阀九和电磁阀十断电，电磁阀七和电磁阀八得电，主气管道内的气体分为2路，一路气体依次经过送气管、电磁阀七、一个进气进液块通入激振杆，另一路气体依次经过备用送气管、电磁阀八、另一个进气进液块通入激振杆，压缩空气沿着激振杆的中空腔、施液腔、排气施液孔排出松土器外，计时电路记录电磁阀七和电磁阀八再次得电的时间，在时间设定上，电磁阀七和电磁阀八再次得电的时间比电磁阀七和电磁阀八初次得电的时间长，压缩空气具有一定的冲击力，将松土器周围湿润的土壤吹散开，使得拔出激振杆时更加容易，当电磁阀七和电磁阀八再次得电的时间超过设定的再次得电的时间时，主控电路通过供电电路控制电磁阀七和电磁阀八失电， 电磁阀三和电磁阀五得电，总气管道内的压缩空气进入气缸出气管内，气缸出气管内的气体分为2路，一路经过电磁阀三通入一个直线驱动器的下进气口，另一路经过电磁阀五通入另一个直线驱动器的下进气口，伸缩杆不断往回缩，伸缩杆带动支撑座向上运动，支撑座带动激振杆向上运动，直到激振杆从土壤中完全拔出为止，激振杆离开地面后，主控电路通过供电电路控制电磁阀三和电磁阀五断电，施肥机构停止任何动作，施肥工作结束；需要说明的是，施液管与进气进液块间的管道不通时，电磁阀十一始终得电，此时，储液罐中的药液依次经过水泵、出液管、总水管道、进液管、电磁阀十一后再回流至储液罐内，以不断搅拌药液，确保药液浓度的均匀性，这样，无论何时施肥，施肥的浓度相同，保证更好的施肥效果；当按键被复位时，所有的电磁阀均断电，施肥工作停止；本发明在不破坏地表的同时完成深层松土，使松土器周围紧实的土壤松散开，提高土壤的透气性，同时，增大药液与土壤接触的有效面积，药液轻松地均匀施入土壤中，有利于植物根系的生长；将松土器从土壤中拔出前，往施液腔中再次通入压缩空气，考虑到湿润土壤比干土壤吹散的难度大些，再次通入压缩空气的时间比第一次通入压缩空气的时间要长，使得松土器周围的土壤被吹散，拔出松土器时更加省力；本发明可应用于给园林行业、果树等作物的施肥工作中。

附图说明

图1为本发明中的管路连接结构示意图。

图2为本发明的初始状态的主视图。

图3为本发明的立体结构图。

图4为本发明的俯视图。

图5为本发明的工作状态下的主视图。

图6为本发明的A-A向视图。

图7为本发明的B-B向视图。

图8为本发明的控制结构连接框图。

其中，1施肥机构，101松土器，102激振杆，103支撑座，104进气进液块，105风镐，106直线驱动器，107伸缩杆，108排气施液孔，109施液腔， 2供气机构，201储气罐，202空气压缩机，203总气管道，204单向阀，205进气管，206风镐出气管，207三通管一，208电磁阀二，209电磁阀一，2010气缸出气管，2011电磁阀三，2012电磁阀四，2013五通管，2014电磁阀五，2015电磁阀六，2016送气管，2017备用送气管，2018电磁阀七，2019电磁阀八，3供液机构，301储液罐，302总水管道，303水泵，304进液管，305施液管，306电磁阀九，307电磁阀十，308三通管二，309出液管，3010电磁阀十一，4支撑机构，401支撑臂，402机架，5控制器，501按键。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作出进一步说明。

如图1～8所示的一种气动松土施肥装置，包括施肥机构1和支撑机构4，施肥机构1包括直线驱动器106、风镐105和支撑座103，直线驱动器106的伸缩杆107底部与支撑座103上侧连接，风镐105上可拆卸地连接有激振杆102，风镐105下侧的激振杆102段设有与激振杆102连为一体的进气进液块104，风镐105下方的激振杆102段呈中空状，进气进液块104与中空段的激振杆102连通，激振杆102上部连接在支撑座103上，激振杆102与伸缩杆107平行，伸缩杆107的伸缩行程不低于50公分，激振杆102的底侧连接有松土器101，松土器101的最下部呈锥状，松土器101内开有施液腔109，施液腔109对应的松土器101上排布有3个排气施液孔108；进气进液块104上分别设有1个进气口和1个进液口；支撑机构4包括机架402，机架402上固连有支撑臂401，直线驱动器106固连在支撑臂401上；

为了进一步提高施肥装置的可控性，还包括供气机构2和供液机构3，供气机构2和供液机构3均安装在机架402上，供气机构2包括空气压缩机202和总气管道203，空气压缩机202的出气口连接至储气罐201的进气口，总气管道203上分别间隔连通有进气管205、用来给风镐105供气的风镐出气管206、气缸出气管2010、送气管2016和备用送气管2017，储气罐201的出气口经过单向阀204连接至进气管205，风镐出气管206连接三通管一207的一端，三通管一207的另外两端分别连接电磁阀一209和电磁阀二208一端，电磁阀一209的另一端连接至风镐105；气缸出气管2010的出气口处连接五通管2013一端，五通管2013的另外四个端口分别连接电磁阀三2011、电磁阀四2012、电磁阀五2014、电磁阀六2015一端；送气管2016的出气口连接电磁阀七2018一端，电磁阀七2018另一端连接至进气进液块104的进气口，备用送气管2017连接电磁阀八2019一端；所述供液机构3包括储液罐301和总水管道302，总水管道302上分别间隔连通有进液管304、施液管305和出液管309，储液罐301的出液口连接水泵303的吸液口，水泵303的出液口连接至进液管304，施液管305的出液口连接三通管二308一端，三通管二308另外两端分别连接电磁阀九306一端和电磁阀十307的一端，电磁阀九306另一端连接至进气进液块104的进液口；出液管309连接电磁阀十一3010一端，电磁阀十一3010另一端连接至储液罐301的进液口，不施肥时，电磁阀十一3010常得电；

施肥机构1设有2个，直线驱动器106为单活塞双作用气缸，电磁阀一209的另一端连接至一个风镐105，电磁阀二208的另一端连接至另一个风镐105；电磁阀三2011和电磁阀四2012的另一端分别连接至一个直线驱动器106的2个进气口，电磁阀五2014和电磁阀六2015的另一端分别连接至另一个直线驱动器106的2个进气口；电磁阀十307的另一端连接至一个进气进液块104的进液口，电磁阀九306的另一端连接至另一个进气进液块104的进液口；电磁阀七2018另一端连接至一个进气进液块104的进气口，电磁阀八2019另一端连接至另一个进气进液块104的进气口；往直线驱动器106的上进气口通气，伸缩杆107伸出，往直线驱动器106的下进气口通气，伸缩杆107缩回；机架402上设有2个支撑臂401；

还包括控制器5，控制器5控制电磁阀一209、电磁阀二208、电磁阀三2011、电磁阀四2012、电磁阀五2014、电磁阀六2015、电磁阀七2018、电磁阀八2019、电磁阀九306、电磁阀十307和电磁阀十一3010的得断电，控制器5控制伸缩杆107的伸缩；

控制器5的具体结构为，控制器5包括主控电路、按键电路、供电电路和计时电路；

按键电路上的按键501被按下时，按键电路将按键501被按下的信号传输给主控电路，主控电路控制施肥机构1动作；按键501复位时，所有电磁阀断电，施肥机构1停止任何动作；

供电电路给电磁阀一209、电磁阀二208、电磁阀三2011、电磁阀四2012、电磁阀五2014、电磁阀六2015、电磁阀七2018、电磁阀八2019、电磁阀九306、电磁阀十307、电磁阀十一3010和控制器5供电；计时电路记录每个电磁阀的得电时间，并将计时信号发送给主控电路；

主控电路根据按键电路、计时电路分别发出的按键信号和计时信号控制电磁阀一209、电磁阀二208、电磁阀三2011、电磁阀四2012、电磁阀五2014、电磁阀六2015、电磁阀七2018、电磁阀八2019、电磁阀九306、电磁阀十307及电磁阀十一3010的得断电；主控电路通过供电电路控制电磁阀一209、电磁阀二208、电磁阀三2011、电磁阀四2012、电磁阀五2014、电磁阀六2015、电磁阀七2018、电磁阀八2019、电磁阀九306、电磁阀十307及电磁阀十一3010的得断电。

一种施肥方法，包括以下步骤：

（1）将施肥装置的激振杆打入地表以下；

（2）往激振杆内通入压缩空气，往激振杆通入药液的管路关闭，土壤内施肥装置底部的紧实土壤被通入的压缩空气吹松散开来；

（3）往施液杆内通入药液，往激振杆内通入压缩空气的气路关闭，药液均匀施入松散的土壤上；

（4）关闭通往施液杆的药液管路，并再次往激振杆内通入压缩空气，将施肥装置底部周围湿润的土壤吹开；

（5）将激振杆从土壤内拔出；

步骤1～5任一项中，使用控制器控制施肥装置的每个动作。

其中，激振杆打入土壤内的深度可控，深度为30～50公分；

步骤（2）中，往激振杆内通入压缩空气的时间为2～10s，往激振杆通入药液的管路关闭的时间比往激振杆内通入压缩空气的时间短1～2s；

步骤（3）中，往施液杆内通入药液的时间为2～10s。

步骤（4）中往激振杆内通入压缩空气的时间比步骤（2）中往激振杆内通入压缩空气的时间长至少2s，步骤（4）中往激振杆内通入压缩空气时，往激振杆通入药液的管路始终关闭。

本发明工作前，所有的电磁阀均断电；本发明工作时，单向阀204常开，打开空气压缩机202和水泵303，按下控制器5上的按键501，主控电路控制供电电路使电磁阀一209和电磁阀二208得电，储气罐201输出的压缩空气依次经过单向阀204、出气管、总气管道203和风镐出气管206通入三通管一207，从三通管一207输出的气体分为2路，一路依次经过电磁阀一209和一个风镐105，另一路压缩空气依次经过电磁阀二208和另一个风镐105，2个风镐105同时工作，风镐105给激振杆102向下的振动力，使激振杆102更加容易钻入土壤，同时，主控电路通过供电电路控制电磁阀四2012和电磁阀六2015得电，总气管道203中的压缩空气经过气缸出气管2010进入五通管2013，五通管2013中的气体分为2路，一路经过电磁阀四2012通入一个直线驱动器106的上进气口，另一路经过电磁阀六2015通入另一个直线驱动器106的上进气口，伸缩杆107不断向下伸出并推动支撑座103向下运动，支撑座103带动激振杆102向下运动，在风镐105和直线驱动器106的结合作用下，激振杆102在不破坏地表的情况进行深层松土，计时电路记录电磁阀四2012和电磁阀六2015的得电时间，当电磁阀四2012和电磁阀六2015的得电时间达到设定的得电时间时，计时电路将电磁阀四2012和电磁阀六2015的计时信号发送给主控电路，主控电路通过供电电路控制电磁阀四2012和电磁阀六2015断电，激振杆102不再向下松土；此时，主控电路通过供电电路控制电磁阀七2018和电磁阀八2019得电，主气管道内的气体分为2路，一路气体依次经过送气管2016、电磁阀七2018、一个进气进液块104通入激振杆102，另一路气体依次经过备用送气管2017、电磁阀八2019、另一个进气进液块104通入激振杆102，压缩空气沿着激振杆102的中空腔、施液腔109、排气施液孔108排出松土器101外，压缩空气具有一定的冲击力，将松土器101周围原本紧实的土壤松散开，提高土壤的透气性，计时电路记录电磁阀七2018和电磁阀八2019的得电时间，当电磁阀七2018和电磁阀八2019的得电时间达到设定的得电时间时，计时电路将计时信号发送给主控电路，主控电路通过供电电路控制电磁阀七2018和电磁阀八2019断电，电磁阀九306和电磁阀十307得电，储液罐301中的药液依次经过水泵303、总水管道302进入施液管305，施液管305将药液沿着进气进液块104的进液口送入激振杆102内，药液依次沿着激振杆102的中空腔、松土器101的施液腔109和排气施液孔108施入植物根系周围的土壤内，使植物根系更好地生长；施肥结束，主控电路通过供电电路控制电磁阀九306和电磁阀十307断电，电磁阀七2018和电磁阀八2019得电，主气管道内的气体分为2路，一路气体依次经过送气管2016、电磁阀七2018、一个进气进液块104通入激振杆102，另一路气体依次经过备用送气管2017、电磁阀八2019、另一个进气进液块104通入激振杆102，压缩空气沿着激振杆102的中空腔、施液腔109、排气施液孔108排出松土器101外，计时电路记录电磁阀七2018和电磁阀八2019再次得电的时间，在时间设定上，电磁阀七2018和电磁阀八2019再次得电的时间比电磁阀七2018和电磁阀八2019初次得电的时间长，压缩空气具有一定的冲击力，将松土器101周围湿润的土壤吹散开，使得拔出激振杆102时更加容易，当电磁阀七2018和电磁阀八2019再次得电的时间超过设定的再次得电的时间时，主控电路通过供电电路控制电磁阀七2018和电磁阀八2019失电， 电磁阀三2011和电磁阀五2014得电，总气管道203内的压缩空气进入气缸出气管2010内，气缸出气管2010内的气体分为2路，一路经过电磁阀三2011通入一个直线驱动器106的下进气口，另一路经过电磁阀五2014通入另一个直线驱动器106的下进气口，伸缩杆107不断往回缩，伸缩杆107带动支撑座103向上运动，支撑座103带动激振杆102向上运动，直到激振杆102从土壤中完全拔出为止，激振杆102离开地面后，主控电路通过供电电路控制电磁阀三2011和电磁阀五2014断电，施肥机构1停止任何动作，施肥工作结束；需要说明的是，施液管305与进气进液块104间的管道不通时，电磁阀十一3010始终得电，此时，储液罐301中的药液依次经过水泵303、出液管309、总水管道302、进液管304、电磁阀十一3010后再回流至储液罐301内，以不断搅拌药液，确保药液浓度的均匀性，这样，无论何时施肥，施肥的浓度相同，保证更好的施肥效果；当按键501被复位时，所有的电磁阀均断电，施肥工作停止；本发明在不破坏地表的同时完成深层松土，使松土器101周围紧实的土壤松散开，提高土壤的透气性，同时，增大药液与土壤接触的有效面积，药液轻松地均匀施入土壤中，有利于植物根系的生长；将松土器101从土壤中拔出前，往施液腔109中再次通入压缩空气，考虑到湿润土壤比干土壤吹散的难度大些，再次通入压缩空气的时间比第一次通入压缩空气的时间要长，使得松土器101周围的土壤被吹散，拔出松土器101时更加省力；本发明可应用于给大型园林行业内果树等作物的施肥工作中。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种气动松土施肥装置，其特征在于，包括施肥机构和支撑机构，所述施肥机构包括直线驱动器、风镐和支撑座，所述直线驱动器的伸缩杆底部与支撑座上侧连接，所述风镐上可拆卸地连接有激振杆，所述风镐下侧的激振杆段设有与激振杆连为一体的进气进液块，所述风镐下方的激振杆段呈中空状，进气进液块与中空段的激振杆连通，所述激振杆上部连接在支撑座上，激振杆与伸缩杆平行，激振杆的底侧连接有松土器，所述松土器的最下部呈锥状，松土器内开有施液腔，施液腔对应的松土器上开有至少1个排气施液孔；所述进气进液块上分别设有1个进气口和1个进液口；所述支撑机构包括机架，机架上固连有支撑臂，直线驱动器固连在支撑臂上，风镐上端可滑动地连接在直线驱动器外侧。

2.根据权利要求1所述的一种气动松土施肥装置，其特征在于，还包括供气机构和供液机构，所述供气机构包括空气压缩机和总气管道，所述空气压缩机的出气口连接至储气罐的进气口，所述总气管道上分别间隔连通有进气管、用来给风镐供气的风镐出气管、气缸出气管、送气管和备用送气管，储气罐的出气口经单向阀连接至进气管，风镐出气管连接三通管一的一端，三通管一的另外两端分别连接电磁阀一和电磁阀二一端，电磁阀一的另一端连接至风镐；气缸出气管的出气口处连接五通管一端，五通管的另外四个端口分别连接电磁阀三、电磁阀四、电磁阀五、电磁阀六一端；所述送气管的出气口连接电磁阀七一端，电磁阀七另一端连接至进气进液块的进气口，所述备用送气管连接电磁阀八一端；所述供液机构包括储液罐和总水管道，所述总水管道上分别间隔连通有进液管、施液管和出液管，所述储液罐的出液口连接水泵的吸液口，水泵的出液口连接至进液管，所述施液管的出液口连接三通管二一端，三通管二另外两端分别连接电磁阀九一端和电磁阀十的一端，电磁阀九另一端连接至进气进液块的进液口；所述出液管连接电磁阀十一一端，电磁阀十一另一端连接至储液罐的进液口，不施肥时，电磁阀十一常得电。

3.根据权利要求2所述的一种气动松土施肥装置，其特征在于：所述施肥机构设有2个，所述直线驱动器为单活塞双作用气缸，所述电磁阀一的另一端连接至一个风镐，所述电磁阀二的另一端连接至另一个风镐；所述电磁阀三和电磁阀四的另一端分别连接至一个直线驱动器的2个进气口，所述电磁阀五和电磁阀六的另一端分别连接至另一个直线驱动器的2个进气口；所述电磁阀十的另一端连接至一个进气进液块的进液口，所述电磁阀九的另一端连接至另一个进气进液块的进液口；所述电磁阀七另一端连接至一个进气进液块的进气口，电磁阀八另一端连接至另一个进气进液块的进气口；往直线驱动器的上进气口通气，伸缩杆伸出，往直线驱动器的下进气口通气，伸缩杆缩回；所述机架上设有2个支撑臂。

4.根据权利要求3所述的一种气动松土施肥装置，其特征在于：还包括控制器，所述控制器控制电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、电磁阀五、电磁阀六、电磁阀七、电磁阀八、电磁阀九、电磁阀十和电磁阀十一的得断电，控制器控制伸缩杆的伸缩。

5.根据权利要求4所述的一种气动松土施肥装置，其特征在于，所述控制器包括主控电路、按键电路、供电电路和计时电路；

按键电路上的按键被按下时，按键电路将按键被按下的信号传输给主控电路，主控电路控制施肥机构动作；按键复位时，所有电磁阀断电，施肥机构停止任何动作；

供电电路给电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、电磁阀五、电磁阀六、电磁阀七、电磁阀八、电磁阀九、电磁阀十、电磁阀十一和控制器供电；计时电路记录每个电磁阀的得电时间，并将计时信号发送给主控电路；

主控电路根据按键电路、计时电路分别发出的按键信号和计时信号控制电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、电磁阀五、电磁阀六、电磁阀七、电磁阀八、电磁阀九、电磁阀十及电磁阀十一的得断电；主控电路通过供电电路控制电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、电磁阀五、电磁阀六、电磁阀七、电磁阀八、电磁阀九、电磁阀十及电磁阀十一的得断电。

6.利用权利要求1～5任一项所述施肥装置的一种气动施肥方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将施肥装置的激振杆打入地表以下；

（2）往激振杆内通入压缩空气，往激振杆通入药液的管路关闭，土壤内施肥装置底部的紧实土壤被通入的压缩空气吹松散开来；

（3）往施液杆内通入药液，往激振杆内通入压缩空气的气路关闭，药液均匀施入松散的土壤上；

（4）关闭通往施液杆的药液管路，并再次往激振杆内通入压缩空气，将施肥装置底部周围湿润的土壤吹开；

（5）将激振杆从土壤内拔出；

步骤（1）～（5）任一项中，使用控制器控制施肥装置的每个动作。

7.根据权利要求6所述的一种气动施肥方法，其特征在于，所述激振杆打入土壤内的深度可控，深度为30～50公分。

8.根据权利要求7所述的一种气动施肥方法，其特征在于，所述步骤（2）中，往激振杆内通入压缩空气的时间为2～10s，往激振杆通入药液的管路关闭的时间比往激振杆内通入压缩空气的时间短1～2s。

9.根据权利要求8所述的一种气动施肥方法，其特征在于，所述步骤（3）中，往施液杆内通入药液的时间为2～10s。

10.根据权利要求9所述的一种气动施肥方法，其特征在于，所述步骤（4）中往激振杆内通入压缩空气的时间比步骤（2）中往激振杆内通入压缩空气的时间长至少2s，步骤（4）中往激振杆内通入压缩空气时，往激振杆通入药液的管路始终关闭。