CN108901260B - 一种小麦变量深施肥播种装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小麦变量深施肥播种装置，包括机架、施肥单元、播种单元、开沟装置和传动装置，其中施肥单元包括双螺旋排肥器，其设置成两排交错式布置方式，包括对心曲柄滑块机构，滚珠丝杠机构，螺旋套筒，入肥口，排肥口，挡片，螺旋主轴和圆形挡片，通过对心曲柄滑块机构使双螺旋排肥器主轴做上下往复运动，利用滚珠丝杠机构使双螺旋排肥器主轴做旋转运动，二者配合运动使肥料沿排肥管连续排出。采用双螺旋结构且螺距不同，将不同量的肥料从排肥口施入到不同深度的土壤中，根据小麦生长过程实际需肥状况实现变量施肥。

Description

一种小麦变量深施肥播种装置

技术领域

本发明属于农业机械领域，具体地，涉及一种小麦变量深施肥播种装置

背景技术

众所周知，小麦生长过程可分为三个阶段：苗期、生长期和成熟期，小麦苗期需肥量小而生长期和成熟期小麦的需肥量急剧增大，因此根据小麦实际生长情况按需施肥变得非常必要。

现有技术中，小麦种植过程中的施肥方式主要分为以下步骤：1、先施基肥，即在播种前将肥料撒在土壤表面，在耕地时将肥料翻入土中或在犁上安装施肥器将肥料施入犁沟内，由下一犁的垄片翻土覆盖；2、再施种肥，即在播种时将肥料与种子同时播入土中；3、最后补肥，即如果小麦生长状况不好，再进行人工补肥。

但是，上述施肥方式需使用不同的农机具进行多次施肥，以满足小麦生长的需要，这种施肥方式不仅会浪费大量的人力物力，而且还会对土壤造成破坏。例如施种肥时肥料呈条状直接施入土壤中，施肥深度较浅且密集，这种形态的种肥不仅会造成烧苗现象，而且还造成肥料不能充分利用，同时不能根据小麦实际生长情况按需施肥。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明针对目前无法根据小麦的实际生长状况进行按需施肥和多次施肥而造成浪费的情况，提供了一种小麦变量深施肥播种装置，包括机架3、施肥单元、播种单元、开沟装置和传动装置，其特征在于，所述施肥单元包括肥箱1、导肥管、双螺旋排肥器11、排肥管9，所述施肥单元的肥箱1设置在所述机架3的上部前端，整体上呈中空箱体结构，用于存储肥料，所述施肥单元的双螺旋排肥器11设置在所述机架3的下部前端，与所述肥箱1位置相对应，通过所述导肥管与所述肥箱1连接；所述播种单元包括种箱2、导种管、输种管、覆土器6，所述播种单元的种箱2设置在所述机架3的上部后端，整体上呈中空箱体结构，用于存储种料，所述播种单元的导种管用于将种子导入种沟，覆土器用于覆土；所述开沟装置包括双圆盘开沟器5和锄铲式开沟器10，所述开沟装置的双圆盘开沟器5设置在所述机架3的下部后端，设置为多个，用于将土切开并推向两侧形成种沟，所述开沟装置的锄铲式开沟器10设置在所述机架3的下部前端，设置为交错式分布的多个；所述传动装置包括传动轴12，所述传动装置的传动轴12通过轴承固接在所述机架3上，由电机或地轮提供动力。

进一步地，所述施肥单元的双螺旋排肥器11位于所述锄铲式开沟器10的后部，设置成两排交错式布置方式，均匀布置在所述传动装置的传动轴12上，包括对心曲柄滑块机构13，滚珠丝杠机构14，螺旋套筒15，入肥口16，排肥口17，挡片18，螺旋主轴23，圆形挡片24。

进一步地，所述双螺旋排肥器11的对心曲柄滑块机构13包括曲柄19和连杆20，所述曲柄19的前端与所述传动装置的传动轴12连接，所述连杆20的后端设置有球体与所述螺旋主轴23间隙配合，所述曲柄19不停旋转带动所述连杆20连续摆动，使得所述螺旋主轴23做上下往复运动。

进一步地，所述双螺旋排肥器11的滚珠丝杠机构14包括丝杠21和滚珠丝杠螺母22，其中，所述滚珠丝杠螺母22与所述螺旋套筒15相连并一起固接所述机架3上，在所述滚珠丝杠螺母22的作用下，所述螺旋主轴23向下运动时顺时针旋转，所述螺旋主轴23向上运动时逆时针旋转，重复做旋转运动。

进一步地，所述双螺旋排肥器11的螺旋主轴23设置为双螺旋结构且螺距不同，其上下两端各有圆形挡片24，在所述圆形挡片24的阻挡下，肥料从所述入肥口16进入，从所述排肥口17排出。

进一步地，所述双螺旋排肥器11的入肥口16位于所述螺旋套筒15的上部，两个入肥口16呈中心对称式分布，与所述施肥单元的导肥管相连；所述双螺旋排肥器11的排肥口17位于所述螺旋套筒15的下部，内侧与所述挡片18相连，外侧与所述施肥单元的排肥管9相连，通过所述螺旋主轴23连续上下往复运动将肥料输送到所述双螺旋排肥器11的排肥口17。

进一步地，所述双螺旋排肥器11的挡片18设置为大小不同的两块，所述挡片18和所述螺旋主轴23的螺旋刃将所述排肥口17分为上下两部分。

进一步地，所述施肥单元的排肥管9位于所述锄铲式开沟器10的后部，设置为直径大小不同的2个，其中，所述双螺旋排肥器11的较大的挡片18焊接在所述双螺旋排肥器11的排肥口17的上部并与直径较大的排肥管9相连，双螺旋排肥器11中的肥料一部分从排肥口17的上部排出，沿直径较大的导肥管9施到较深的土层中，所述双螺旋排肥器11的较小的挡片18焊接在所述双螺旋排肥器11的排肥口17的下部并与直径较小的排肥管9相连，双螺旋排肥器11中的肥料另一部分从排肥口17的下部排出，沿直径较小的导肥管9施到较浅的土层中。

进一步地，所述开沟装置的双圆盘开沟器5包括弹簧连杆7、支撑杆8，所述弹簧连杆7、支撑杆8和机架3呈三角形状，所述弹簧连杆7设置有环形压缩弹簧4。

进一步地，所述双圆盘开沟器5的两圆盘刃口相交并成一夹角，所述播种单元的输种管位于所述双圆盘开沟器5的两圆盘之间，所述播种单元的覆土器6位于双圆盘开沟器5的后部，其中，每个所述双圆盘开沟器5的后部两侧设置有两个覆土器6。本发明可以有效解决以下技术问题，并具有以下有益效果：：

1)施肥单元和播种单元采用两排交错式布置，可避免因深开沟引起翻土量较大而造成的土壤堆积问题；

2)施肥单元设计了一双螺旋排肥器，其中利用对心曲柄滑块机构使双螺旋排肥器主轴做上下往复运动，利用滚珠丝杠机构使双螺旋排肥器主轴做旋转运动，二者配合运动使肥料沿排肥管连续排出，排肥器采用双螺旋结构且螺距不同，将不同量的肥料从排肥口施入到不同深度的土壤中，根据小麦生长过程实际需肥状况实现变量施肥；

3)播种单元设计为三角形结构并设置有压缩弹簧，保证播种深度的一致性；

3)开沟器入土深度较深，可将小麦生长过程中的所需的全部肥料一次性分层施入不同深度的土壤中，避免了多次施肥，施肥深度大，减少农机具的使用，可有效节约资源、降低成本；

4)本发明结构紧凑，工作效率高，适应性好、可靠性强。附图说明

图1为本发明的一种小麦变量深施肥播种装置的整体结构示意图；

图2为本发明的一种小麦变量深施肥播种装置的俯视图；

图3为本发明的一种小麦变量深施肥播种装置的双螺旋排肥器的结构连接关系示意图；

图4为本发明的一种小麦变量深施肥播种装置的双螺旋排肥器的结构示意图；

图5为本发明的一种小麦变量深施肥播种装置的双螺旋排肥器的内部结构示意图；

图中，附图标记为：

1-肥箱，2-种箱，3-机架，4-环形压缩弹簧，5-双圆盘开沟器，6-覆土器，7-弹簧连杆，8-支撑杆，9-排肥管，10-锄铲式开沟器，11-双螺旋排肥器，12-传动轴，13-对心曲柄滑块机构，14-滚珠丝杠机构，15-螺旋套筒，16-入肥口，17-排肥口，18-挡片，19-曲柄，20-连杆，21-丝杠，22-滚珠丝杠螺母，23-螺旋主轴，24-圆形挡片。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例以及方位性的词语均是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的一个宽泛实施例中，一种小麦变量深施肥播种装置，主要包括

机架、施肥单元、播种单元、开沟装置和传动装置，其中，所述施肥单元主要包括肥箱、导肥管、双螺旋排肥器、排肥管等，所述播种单元主要包括种箱、导种管、输种管、覆土器等，所述开沟装置主要包括双圆盘开沟器和锄铲式开沟器等，所述传动装置主要包括传动轴。所述施肥单元和所述播种单元通过机架连接在一起。所述机架整体上沿水平方向设置，呈中空对称结构，起到施肥播种装置的连接固定作用；

所述施肥单元的肥箱设置在所述机架的上部前端，整体上呈中空箱体结构，用于存储肥料；

所述施肥单元的双螺旋排肥器设置在所述机架的下部前端，与所述肥箱位置相对应，通过所述导肥管与所述肥箱连接，

所述双螺旋排肥器为本发明的深施肥播种装置的核心部件，主要包括对心曲柄滑块机构，滚珠丝杠机构，螺旋套筒，入肥口，排肥口，挡片，螺旋主轴，圆形挡片等；

所述播种单元的种箱设置在所述机架的上部后端，整体上呈中空箱体结构，用于存储种料；

所述播种单元的导种管用于将种子导入种沟，覆土器用于覆土；

所述开沟装置的双圆盘开沟器设置在所述机架的下部后端，设置为多个，用于将土切开并推向两侧形成种沟；

所述开沟装置的锄铲式开沟器设置在所述机架的下部前端，设置为交错式分布的多个；

所述传动装置的传动轴通过轴承固接在所述机架上，由电机或地轮提供动力。

下面结合图1-5，对本发明的优选实施例进行详细说明。

如图1和2所示，本发明的一种小麦变量深施肥播种装置，主要包括机架3、施肥单元、播种单元、开沟装置和传动装置，其中，所述施肥单元主要包括肥箱1、导肥管(未示出)、双螺旋排肥器11、排肥管9等，所述播种单元主要包括种箱2、导种管(未示出)、输种管(未示出)、覆土器6等，所述开沟装置主要包括双圆盘开沟器5和锄铲式开沟器10等，所述传动装置主要包括传动轴12。所述施肥单元和所述播种单元通过机架3连接在一起。

所述机架3整体上沿水平方向设置，具有左右对称设置的侧板。

所述施肥单元的肥箱1通过所述机架3的侧板焊接在所述机架3的上部前端，所述肥箱1包括箱盖、下箱体和落肥口，所述箱盖位于肥箱1的上部，所述下箱体的横截面整体上呈半椭圆状，所述落肥口位于所述肥箱1的底部，与所述施肥单元的导肥管相连。

如图1-5所示，所述施肥单元的双螺旋排肥器11位于所述锄铲式开沟器10的后部，设置成两排交错式布置方式，均匀布置在所述传动装置的传动轴12上，主要包括对心曲柄滑块机构13，滚珠丝杠机构14，螺旋套筒15，入肥口16，排肥口17，挡片18，螺旋主轴23，圆形挡片24等；

所述双螺旋排肥器11的对心曲柄滑块机构13包括曲柄19和连杆20，所述曲柄19的前端与所述传动装置的传动轴12连接，所述连杆20的后端设置有球体(未示出)与所述螺旋主轴23间隙配合，所述曲柄19不停旋转带动所述连杆20连续摆动，使得所述螺旋主轴23做上下往复运动；

所述双螺旋排肥器11的滚珠丝杠机构14包括丝杠21和滚珠丝杠螺母22，其中，所述滚珠丝杠螺母22与所述螺旋套筒15相连并一起固接所述机架3上，在所述滚珠丝杠螺母22的作用下，所述螺旋主轴23向下运动时顺时针旋转，所述螺旋主轴23向上运动时逆时针旋转，重复做旋转运动；

所述双螺旋排肥器11的螺旋主轴23设置为双螺旋结构且螺距不同，螺距越大，输送的肥料越多，其上下两端各有圆形挡片24，在所述圆形挡片24的阻挡下，肥料只能从所述入肥口16进入，从所述排肥口17排出；

所述双螺旋排肥器11的入肥口16位于所述螺旋套筒15的上部，两个入肥口16呈中心对称式分布，与所述施肥单元的导肥管相连；

所述双螺旋排肥器11的排肥口17位于所述螺旋套筒15的下部，内侧与所述挡片18相连，外侧与所述施肥单元的排肥管9相连，通过所述螺旋主轴23连续上下往复旋转可将不同量的肥料输送到所述双螺旋排肥器11的排肥口17；

所述双螺旋排肥器11的挡片18设置为大小不同的两块，所述挡片18和所述螺旋主轴23的螺旋刃将所述排肥口17分为上下两部分。

如图3所示，所述施肥单元的排肥管9位于所述锄铲式开沟器10的后部，设置为直径大小不同的2个，其中，所述双螺旋排肥器11的较大的挡片18焊接在所述双螺旋排肥器11的排肥口17的上部并与直径较大的排肥管9相连，双螺旋排肥器11中的肥料一部分从排肥口17的上部排出，沿直径较大的导肥管9施到较深的土层中，入土深度约为15cm，所述双螺旋排肥器11的较小的挡片18焊接在所述双螺旋排肥器11的排肥口17的下部并与直径较小的排肥管9相连，双螺旋排肥器11中的肥料另一部分从排肥口17的下部排出，沿直径较小的导肥管9施到较浅的土层中，入土深度约为10cm。

综上，所述肥箱1中的肥料沿所述导肥管进入到所述双螺旋排肥器11中并通过所述排肥管9施入到不同层的土壤中。

所述播种单元的种箱2通过所述机架3的侧板焊接在所述机架3的上部后端，所述种箱2包括箱盖、下箱体和落种口，所述箱盖位于种箱2的上部，所述下箱体的横截面整体上呈半椭圆状，所述落种口位于所述种箱2的底部，与所述播种单元的导种管相连。

所述开沟装置的双圆盘开沟器5包括弹簧连杆7、支撑杆8，通过所述弹簧连杆7、支撑杆8固定在所述机架3上，所述弹簧连杆7、支撑杆8和机架3大致上呈三角形状，所述弹簧连杆7设置有环形压缩弹簧4，如图2所示，所述双圆盘开沟器5的两圆盘刃口相交并成一夹角，所述播种单元的输种管位于所述双圆盘开沟器5的两圆盘之间，所述播种单元的覆土器6位于双圆盘开沟器5的后部，其中，每个所述双圆盘开沟器5的后部两侧设置有两个覆土器6。

工作时，所述双圆盘开沟器5靠自重及环形压缩弹簧4的压力入土，滚动前进将土切开并推向两侧形成种沟，所述播种单元的输种管将种子导入种沟，所述播种单元的覆土器6进行覆土。

所述开沟装置的锄铲式开沟器10的入土深度比传统小麦播种机深，呈交错式分布，避免入土深度较大、翻土较多而引起积土堵塞的问题。

所述传动装置的传动轴12通过轴承固接在所述机架3的侧板上，横截面为正六边形，由电机或地轮提供动力。最后需要指出的是：尽管上述通过举例说明，已经描述了本发明最佳的具体实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述说明，本领域一般技术人员可以理解的是，在不背离本发明所教导的实质和精髓的前提下，任何修改和变化都落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种小麦变量深施肥播种装置，包括机架（3）、施肥单元、播种单元、开沟装置和传动装置，所述施肥单元包括肥箱（1）、导肥管、双螺旋排肥器（11）、排肥管（9），所述施肥单元的双螺旋排肥器（11）设置在所述机架（3）的下部前端，设置成两排交错式布置方式，与所述肥箱（1）位置相对应，通过所述导肥管与所述肥箱（1）连接；所述播种单元包括种箱（2）、导种管、输种管、覆土器（6），

所述播种单元的导种管用于将种子导入种沟，覆土器（6）用于覆土；

其特征在于，所述施肥单元和所述播种单元采用两排交错式布置；

所述双螺旋排肥器（11）包括对心曲柄滑块机构（13），滚珠丝杠机构（14），螺旋套筒（15），入肥口（16），排肥口（17），挡片（18），螺旋主轴（23），圆形挡片（24）；

所述对心曲柄滑块机构（13）包括曲柄（19）和连杆（20），所述曲柄（19）的前端与所述传动装置连接，所述连杆（20）的后端设置有球体与所述螺旋主轴（23）间隙配合，所述曲柄（19）不停旋转带动所述连杆（20）连续摆动，使得所述螺旋主轴（23）做上下往复运动；

所述滚珠丝杠机构（14）包括丝杠（21）和滚珠丝杠螺母（22），其中，所述滚珠丝杠螺母（22）与所述螺旋套筒（15）相连并一起固接所述机架（3）上，在所述滚珠丝杠螺母（22）的作用下，所述螺旋主轴（23）向下运动时顺时针旋转，所述螺旋主轴（23）向上运动时逆时针旋转，重复做旋转运动；

所述双螺旋排肥器（11）的螺旋主轴（23）设置为双螺旋结构且螺距不同。

2.根据权利要求1所述的一种小麦变量深施肥播种装置，其特征在于，所述开沟装置包括双圆盘开沟器（5）和锄铲式开沟器（10），所述开沟装置的双圆盘开沟器（5）设置在所述机架（3）的下部后端，设置为多个，用于将土切开并推向两侧形成种沟，所述开沟装置的锄铲式开沟器（10）设置在所述机架（3）的下部前端，设置为交错式分布的多个。

3.根据权利要求1所述的一种小麦变量深施肥播种装置，其特征在于，所述传动装置包括传动轴（12），所述传动装置的传动轴（12）通过轴承固接在所述机架（3）上，由电机或地轮提供动力，所述曲柄（19）的前端与所述传动轴（12）相连接。

4.根据权利要求2所述的一种小麦变量深施肥播种装置，其特征在于，所述双螺旋排肥器（11）的上下两端各设有圆形挡片（24），在所述圆形挡片（24）的阻挡下，肥料从所述入肥口（16）进入，从所述排肥口（17）排出。

5.根据权利要求4所述的一种小麦变量深施肥播种装置，其特征在于，所述双螺旋排肥器（11）的入肥口（16）位于所述螺旋套筒（15）的上部，两个入肥口（16）呈中心对称式分布，与所述施肥单元的导肥管相连；所述双螺旋排肥器（11）的排肥口（17）位于所述螺旋套筒（15）的下部，内侧与所述挡片（18）相连，外侧与所述施肥单元的排肥管（9）相连，通过所述螺旋主轴（23）连续上下往复运动将肥料输送到所述双螺旋排肥器（11）的排肥口（17）。

6.根据权利要求5所述的一种小麦变量深施肥播种装置，其特征在于，所述双螺旋排肥器（11）的挡片（18）设置为大小不同的两块，所述挡片（18）和所述螺旋主轴（23）的螺旋刃将所述排肥口（17）分为上下两部分。

7.根据权利要求6所述的一种小麦变量深施肥播种装置，其特征在于，所述施肥单元的排肥管（9）位于所述锄铲式开沟器（10）的后部，设置为直径大小不同的2个，其中，所述双螺旋排肥器（11）的较大的挡片（18）焊接在所述双螺旋排肥器（11）的排肥口（17）的上部并与直径较大的排肥管（9）相连，双螺旋排肥器（11）中的肥料一部分从排肥口（17）的上部排出，沿直径较大的导肥管（9）施到较深的土层中，所述双螺旋排肥器（11）的较小的挡片（18）焊接在所述双螺旋排肥器（11）的排肥口（17）的下部并与直径较小的排肥管（9）相连，双螺旋排肥器（11）中的肥料另一部分从排肥口（17）的下部排出，沿直径较小的导肥管（9）施到较浅的土层中。

8.根据权利要求1所述的一种小麦变量深施肥播种装置，其特征在于，所述开沟装置的双圆盘开沟器（5）包括弹簧连杆（7）、支撑杆（8），所述弹簧连杆（7）、支撑杆（8）和机架（3）呈三角形状，所述弹簧连杆（7）设置有环形压缩弹簧（4）。

9.根据权利要求8所述的一种小麦变量深施肥播种装置，其特征在于，所述双圆盘开沟器（5）的两圆盘刃口相交并成一夹角，所述播种单元的输种管位于所述双圆盘开沟器（5）的两圆盘之间，所述播种单元的覆土器（6）位于双圆盘开沟器（5）的后部，其中，每个所述双圆盘开沟器（5）的后部两侧设置有两个覆土器（6）。

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