CN109874427A - 一种适用于茶果树侧边作业的螺旋施肥机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种农林机械的配套机具，特别是一种适用于茶果树侧边作业的螺旋施肥机，由施肥斗（1）、机架（2）和螺旋施肥器（3）三部分组成，螺旋施肥器（3）由传动箱（5）以及可相对传动箱（5）转动的螺旋施肥筒（20）构成，螺旋施肥筒（20）内设有螺旋铰笼（14），传动箱（5）通过伞齿轮（25）和减速齿轮（24）进行两级减速，并由减速齿轮（24）和链轮（7）分别驱动螺旋施肥筒（20）和螺旋铰笼（14）反向旋转。翻转式传动箱（5）与肥料输送链（31）之间还设有动力自动分离装置（30），减少肥料的浪费，适用范围更广。

Description

一种适用于茶果树侧边作业的螺旋施肥机

技术领域

本发明涉及一种农林机械的配套机具，特别是一种适用于茶果树侧边作业的螺旋施肥机。可后挂在拖拉机的后侧，在茶果树等植物的侧边，对其进行施肥作业。其动力输入由拖拉机通过万向节提供。

背景技术

在茶桑果等园艺生产中，施肥是一种工作量大、精度难以控制、劳动强度大的工作，机械化施肥迫在眉睫。目前虽然根据劳动工艺的需要，生产有各种各样的施肥机械，如链条式开沟施肥机、 链条式开沟施肥机等，其机器均存在机具笨重、结构复杂、使用不方便等缺点，且开沟时需要土壤翻出再回填，费时费力，劳动工艺不合理。近年来也研制有螺旋施肥机，如双螺旋立式开沟施肥机和单螺旋施肥机，但都存在有技术缺陷。

所述的双螺旋立式开沟施肥机（专利号201410742046），是将两根螺旋杆前后平行设置，采取先开沟后施肥的方法进行开沟施肥，但该机为双螺杆前后平行设计，结构复杂，肥料输出易于堵塞，且变速箱不能翻转，非工作状态时，两根螺杆无法抬离地面，整机行走移动困难。

所述的单螺旋施肥机（专利号2016106382051），虽解决了变速箱90度翻转的问题，当整机不工作时，可将螺旋施肥筒向上90度翻转而抬离地面，但仍存在有很大的设计缺陷：

一是，当非工作状态、螺旋导向筒向上翻转抬离地面时，不能切断动力，螺旋导向筒仍在高速旋转，极其不安全；

二是，螺旋导向筒为单筒设计，虽在导向筒的内外侧都设计有螺旋带，但因内侧是直接焊接在导向筒内壁上的，与导向筒并无相对运动，对于有机肥仍容易堵塞，且出肥不均匀，所以仅适用于干燥的大颗粒肥，而不适用于有机肥；

三是，采用一级伞齿变速，速比高，大伞齿的模数大，成本高；

四是，因排肥口设于垂直施肥筒的顶端，所以仅适用于对低矮植物的跨行式作业，而对于茶、果园等高杆植物却无法施肥作业。

发明内容

本发明所要解决的技术难题是，克服现有技术存在的问题，提供一种适用于茶果树侧边作业的螺旋施肥机，可在果树侧边施肥作业行走，既适用于有机肥，也适用于果粒肥。当非施肥状态螺旋施肥筒在向上翻转抬离地面的时候，施肥斗停止肥料输出，减少了肥料浪费。

本发明技术解决方案是，包括施肥斗1、机架2和螺旋施肥器3，施肥斗1中的肥料通过螺旋施肥器3施于土壤中；所述的螺旋施肥器3包括传动箱5、减速齿轮24、链轮7、链条8以及可相对传动箱5转动的螺旋施肥筒20；螺旋施肥筒20由设于中部的空心转筒19和底端的外螺旋筒21通过法兰23和螺栓22固定连接而构成，并由其空心转筒19通过轴承18支撑在传动箱5的箱体中，可相对箱体转动；螺旋施肥器3随其传动箱5以及传动箱5两侧的两根耳轴通过翻转轴承17和轴承座16悬吊式支撑在机架2下侧，并可在液压油缸29的驱动下，推动传动箱5和螺旋施肥器3相对机架2进行整体式翻转；所述的两根耳轴，一根为动力输入主动轴27，另一根为支撑轴15，且两轴的轴心线同线设置；主动轴27的外侧轴端设置动力输入的主动齿轮28，内侧轴端设有伞齿轮25，且由支撑轴承26和轴承座4辅助支撑在传动箱5上；螺旋施肥器3既可随传动箱5箱体一起整体翻转，又可相对传动箱5的箱体转动，其特征在于：所述螺旋施肥筒20的内侧空腔中内置有螺旋铰笼14，螺旋铰笼14与螺旋施肥筒20内外套置式同心设置；所述传动箱5中还设有可实现两级传动的中间轴6，其中间轴6上设有伞齿轮25、链轮7以及与空心转筒19啮合传动的减速齿轮24，主动齿轮28带动主动轴27转动，并通过一对伞齿轮25和减速齿轮24直接驱动螺旋施肥筒20转动，同时伞齿轮25再通过中间轴6以及轴端的链轮7链条8驱动螺旋铰笼14转动，螺旋铰笼14与螺旋施肥筒20两者转向相反。

翻转式传动箱5的外侧还联接有一组动力自动分离装置30，当螺旋施肥器3随同传动箱5向上翻转抬离地面时，可自动切断肥料输送链31的动力，以停止肥料从施肥斗1中输出；所述的动力自动分离装置30包括输入链轮36、过渡轴34、中间链轮41链条40、离合器轴35、离合器37、拨叉38、软轴42、连杆43、凸轮滚44、凸轮45以及设于离合器轴35上的输出链轮39，中间链轮41一个设于过渡轴34上，另一个空套于离合器轴35上，由链条40进行传动；软轴42一头与离合器的拨叉38联接，另一头通过连杆43以及连杆43上的凸轮滚44与凸轮45相啮合并在凸轮45上滚动。

所述的凸轮45为圆弧片，固定在传动箱箱体5一侧辅助转动的轴承座4上，且与该支撑轴承26和轴承座4同心设置。

凸轮45的行程上设有凸轮凹槽，当传动箱5箱体翻转向上抬起时，凸轮45推动连杆43运动，并通过软轴42拉动拨叉38动，使离合器37分离，从而实现动力分离。

螺旋施肥筒20的上端还设有固定在传动箱5箱体上的罩壳12，罩壳12内侧设有用于支撑螺旋铰笼14的轴承10和轴承座11，螺旋铰笼14由轴端的链轮9链条8与中间轴6相联。

施肥斗1的下侧横卧有推动肥料输出的肥料输送链31，其肥料输送链31每节链条的链板上焊接有刮板32；施肥斗1的侧面设有出料口33，螺旋施肥筒20顶部的罩壳12上设有接料口13，所述施肥斗1上的出料口33与螺旋施肥筒20顶部的接料口13对应设置；螺旋施肥筒20翻转垂直地面时，接料口13与出料口33对合，肥料从施料斗1下到螺旋施肥筒20中，并通过铰笼14输出到泥土中；非工作状态时，螺旋施肥筒20向上30-60度翻转抬离地面，接料口13处于打开状态，离合器37在凸轮45的作用下打开分离，切断动力，使肥料输送链31停止运转，确保肥料不输出。

螺旋施肥器3偏心设于机架2中心的一侧，或对称设于机架2中心的两侧。

机架2为可行走的小车式机架。

施肥斗1下侧的肥料输送链31，由动力自动分离装置30中的输出链轮39通过链条联接肥料输送链驱动轴46而驱动肥料输送链31运行。

本发明与现有技术相对比所具备的优点：

一是采用外螺旋筒内置螺旋的套置式双螺旋设计，且外螺旋筒与内置螺旋之间采用双动力输入，使外螺旋筒与内置螺旋之间产生旋向相反的相对转动，外螺旋筒负责松地，内置螺旋负责输送肥料，彻底解决了有机肥易堵塞的难题，且有机肥和颗粒肥均可适用；

二是采用两级减速传动，实现输出动力旋向相反，并在伞齿轮传动中增加一对齿轮减速，大大降低了速比，减小了伞齿模数，降低了生产成本；

三是外螺旋筒与内置螺旋内外套置式设计，结构紧凑，肥料下料均匀可靠，且既适用于有机肥，也适用于果粒肥，一机多用；

四是在施肥斗肥料输送链条与螺旋施肥器翻转式传动箱之间，设置了一组动力自动分离装置，当非工作状态时，外螺旋筒向上翻转抬离地面，此时动力自动分离装置切断肥料输送链条的动力，防止肥料浪费；

五是螺旋施肥器偏心于机架中心设计，使螺旋施肥器的施肥点能够更近地靠近植物，使整机在拖拉机动力的带动下，实现植物侧边施肥作业。同时也使拖拉机能够带动施肥机在林果树的单行间行走，避免了跨行作业的局限性，适用范围更广。也可根据土壤情况，在动力许可的情况下，采用双螺旋施肥器同时对称施肥作业，提高整机的稳定性和工作效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的A-A剖视图；

图4为图1的后视图；

图5为动力自动分离装置30与螺旋施肥器3之间的动力传动示意图；图中动力自动分离装置部分的图为俯视图，螺旋施肥器部分的图为K向视图。

图中标号：施肥斗1，机架2，螺旋施肥器3，轴承座4，传动箱5、中间轴6，链轮7，链条8，链轮9，轴承10，轴承座11，罩壳12，接料口13，螺旋铰笼14，支撑轴15，轴承座16，翻转轴承17，轴承18，空心转筒19，螺旋施肥筒20，外螺旋筒21，螺栓22，法兰23，减速齿轮24、伞齿轮25，支撑轴承26，主动轴27，主动齿轮28，液压油缸29 ， 动力自动分离装置30，肥料输送链31，刮板32，出料口33，过渡轴34，离合器轴35，输入链轮36、离合器37，拨叉38，输出链轮39，链条40，中间链轮41，软轴42，连杆43，凸轮滚44，凸轮45，肥料输送链驱动轴46。

具体实施方式

下面组合附图对本发明实施例作进一步描述。

本发明包括施肥斗1、机架2和螺旋施肥器3，施肥斗1中的肥料通过螺旋施肥器3施于土壤中。

所述的螺旋施肥器3，包括传动箱5、减速齿轮24、链轮7、链条8以及可相对传动箱5转动的螺旋施肥筒20。螺旋施肥筒20由设于中部的空心转筒19和底端的外螺旋筒21构成，中间通过法兰23和螺栓22固定而成。

传动箱5的箱体内设有中间轴6、螺旋施肥筒20以及一对伞齿轮25和减速齿轮24，主动轴27通过一对伞齿轮25将动力传输给中间轴6，再通过一对减速齿轮24将动力传送给空心转筒19，从而带动螺旋施肥筒20转动。一对伞齿轮25，其一只设于主动轴27上，另一只设于中间轴6上。一对减速齿轮24，其一只设于中间轴6上，另一只设于空心转筒19上。

螺旋施肥器3随其传动箱5以及传动箱5两侧的两根耳轴通过翻转轴承17和轴承座16悬吊式支撑在机架2下侧，并可在液压油缸29的驱动下，推动传动箱5和螺旋施肥器3相对机架2进行整体式翻转。所述的两根耳轴，一根为动力输入主动轴27，另一根为支撑轴15，且两轴的轴心线在一条直线上。主动轴27的外侧轴端设置动力输入的主动齿轮28，内侧轴端设有伞齿轮25，且由支撑轴承26和轴承座4辅助支撑在传动箱5上。螺旋施肥器3既可随传动箱5箱体一起整体翻转，又可相对传动箱5的箱体转动。

所述的螺旋施肥筒20，由中间的空心转筒19通过轴承18支撑在传动箱5的箱体中，可相对传动箱5的箱体转动。螺旋施肥筒20的内侧空腔中内置有螺旋铰笼14，螺旋铰笼14与螺旋施肥筒20内外套置式同心设置。

所述传动箱5中还设有可实现两级传动的中间轴6，其中间轴6上设有伞齿轮25、减速齿轮24和链轮7，主动齿轮28带动主动轴27转动，并通过一对伞齿轮25和减速齿轮24直接驱动螺旋施肥筒20转动，同时伞齿轮25再通过中间轴6以及轴端的链轮7链条8驱动螺旋铰笼4转动，螺旋铰笼14与螺旋施肥筒20两者转向相反。

翻转式传动箱5的外侧还联接有一组动力自动分离装置30，当螺旋施肥器3随同传动箱5向上翻转抬离地面时，可自动切断肥料输送链31的动力，以停止肥料从施肥斗1中输出。

所述的动力自动分离装置30包括输入链轮36、过渡轴34、中间链轮41链条40、离合器轴35、离合器37、拨叉38、软轴42、连杆43、凸轮滚44、凸轮45以及设于离合器轴35上的输出链轮39，中间链轮41一个设于过渡轴34上，另一个空套于离合器轴35上，由链条40进行传动；软轴42一头与离合器的拨叉38联接，另一头通过连杆43以及连杆43上的凸轮滚44与凸轮45相啮合并在凸轮45上滚动。所述的凸轮45为圆弧片，固定在传动箱箱体5一侧辅助转动的轴承座4上，且与该支撑轴承26和轴承座4同心设置。凸轮45的行程上设有凸轮凹槽，施肥状态时，凸轮滚44置于凸轮凹槽中，螺旋施肥器3垂直于地面；当非工作状态时，当传动箱5带动螺旋施肥器3向上翻转抬起，离开在面，此时凸轮滚44置于凸轮凹槽外的圆弧上，由凸轮45推动连杆43运动，并通过软轴42拉动拨叉38动，使离合器37分离，从而实现动力分离，自动切断肥料输送链31的动力，停止施肥。

螺旋施肥筒20的上端还设有罩壳12，罩壳12固定在传动箱5的箱体上，罩壳12的内腔与螺旋施肥筒20的内腔相通。罩壳12内侧设有用于支撑螺旋铰笼14的轴承10和轴承座11，螺旋铰笼14由轴端的链轮9链条8与中间轴6相联。

施肥斗1的下侧横卧有推动肥料输出的肥料输送链31。肥料输送链31由动力自动分离装置30中的输出链轮39通过链条联接肥料输送链驱动轴46而驱动。所述的肥料输送链31为链条输送链，每节链条的链板上焊接有刮板32，可将肥料输送出施肥斗1。施肥斗1的侧面设有出料口33，螺旋施肥筒20顶部的罩壳12上设有接料口13，该施肥斗1上的出料口33与螺旋施肥筒20顶部的接料口13对应设置。

当整机处于施肥工作状态时，螺旋施肥筒20在液压油缸29的驱动下，翻转垂直于地面，此时接料口13与出料口33对合，肥料从施料斗1下到螺旋施肥筒20中，并在螺旋铰笼14的作用下，顺利施送到土壤中。

当整机处于非施肥状态时，螺旋施肥筒20在液压油缸29的驱动下，以传动箱5两侧的轴承座16为中心向上翻转30-60度，外螺旋筒21抬离地面，此时罩壳12上的接料口13与施肥斗1上的出料口33处于打开状态，同时离合器37在凸轮45的作用下打开分离，切断肥料输送链驱动轴46的动力，使肥料输送链31停止运转，以确保肥料不输出，防止肥料的浪费。

液压油缸29由工人根据工作需要在控制台进行操作控制。

机架2为可行走的小车式机架，机架2上设有活动的车轮。为了适用植物侧边作业，螺旋施肥器3可偏心设于机架2中心的一侧，进行单行作业；也可对称式设于机架2中心的两侧，进行两侧双行同时作业，提高稳定性和工作效率。

本发明可后挂在拖拉机的后侧，以拖拉机为动力，在茶果树等植物的侧边行走作业。

Claims (9)

1.一种适用于茶果树侧边作业的螺旋施肥机，包括施肥斗（1）、机架（2）和螺旋施肥器（3），施肥斗（1）中的肥料通过螺旋施肥器（3）施于土壤中；所述的螺旋施肥器（3）包括传动箱（5）、减速齿轮（24）、链轮（7）、链条（8）以及可相对传动箱（5）转动的螺旋施肥筒（20）；螺旋施肥筒（20）由设于中部的空心转筒（19）和底端的外螺旋筒（21）通过法兰（23）和螺栓（22）固定连接而构成，并由其空心转筒（19）通过轴承（18）支撑在传动箱（5）的箱体中，可相对箱体转动；螺旋施肥器（3）随其传动箱（5）以及传动箱（5）两侧的两根耳轴通过翻转轴承（17）和轴承座（16）悬吊式支撑在机架（2）下侧，并可在液压油缸（29）的驱动下，推动传动箱（5）和螺旋施肥器（3）相对机架（2）进行整体式翻转；所述的两根耳轴，一根为动力输入主动轴（27），另一根为支撑轴（15），且两轴的轴心线同线设置；主动轴（27）的外侧轴端设置动力输入的主动齿轮（28），内侧轴端设有伞齿轮（25），且由支撑轴承（26）和轴承座（4）辅助支撑在传动箱（5）上；螺旋施肥器（3）既可随传动箱（5）箱体一起整体翻转，又可相对传动箱（5）的箱体转动，其特征在于：所述螺旋施肥筒（20）的内侧空腔中内置有螺旋铰笼（14），螺旋铰笼（14）与螺旋施肥筒（20）内外套置式同心设置；所述传动箱（5）中还设有可实现两级传动的中间轴（6），其中间轴（6）上设有伞齿轮（25）、链轮（7）以及与空心转筒（19）啮合传动的减速齿轮（24），主动齿轮（28）带动主动轴（27）转动，并通过一对伞齿轮（25）和减速齿轮（24）直接驱动螺旋施肥筒（20）转动，同时伞齿轮（25）再通过中间轴（6）以及轴端的链轮（7）链条（8）驱动螺旋铰笼（14）转动，螺旋铰笼（14）与螺旋施肥筒（20）两者转向相反。

2.如权利要求1所述的一种适用于茶果树侧边作业的螺旋施肥机，其特征在于：翻转式传动箱（5）的外侧还联接有一组动力自动分离装置（30），当螺旋施肥器（3）随同传动箱（5）向上翻转抬离地面时，可自动切断肥料输送链（31）的动力，以停止肥料从施肥斗（1）中输出；所述的动力自动分离装置（30）包括输入链轮（36）、过渡轴（34）、中间链轮（41）链条（40）、离合器轴（35）、离合器（37）、拨叉（38）、软轴（42）、连杆（43）、凸轮滚（44）、凸轮（45）以及设于离合器轴（35）上的输出链轮（39），中间链轮（41）一个设于过渡轴（34）上，另一个空套于离合器轴（35）上，由链条（40）进行传动；软轴（42）一头与离合器的拨叉（38）联接，另一头通过连杆（43）以及连杆（43）上的凸轮滚（44）与凸轮（45）相啮合并在凸轮（45）上滚动。

3.如权利要求2所述的一种适用于茶果树侧边作业的螺旋施肥机，其特征在于：所述的凸轮（45）为圆弧片，固定在传动箱箱体（5）一侧辅助转动的轴承座（4）上，且与该支撑轴承（26）和轴承座（4）同心设置。

4.如权利要求2所述的一种适用于茶果树侧边作业的螺旋施肥机，其特征在于：凸轮（45）的行程上设有凸轮凹槽，当传动箱（5）箱体翻转向上抬起时，凸轮（45）推动连杆（43）运动，并通过软轴（42）拉动拨叉（38）动，使离合器（37）分离，从而实现动力分离。

5.如权利要求1或2所述的一种适用于茶果树侧边作业的螺旋施肥机，其特征在于：螺旋施肥筒（20）的上端还设有固定在传动箱（5）箱体上的罩壳（12），罩壳（12）内侧设有用于支撑螺旋铰笼（14）的轴承（10）和轴承座（11），螺旋铰笼（14）由轴端的链轮（9）链条（8）与中间轴（6）相联。

6.如权利要求1或2所述的一种适用于茶果树侧边作业的螺旋施肥机，其特征在于：施肥斗（1）的下侧横卧有推动肥料输出的肥料输送链（31），其肥料输送链（31）每节链条的链板上焊接有刮板（31）；施肥斗（1）的侧面设有出料口（33），螺旋施肥筒（20）顶部的罩壳（12）上设有接料口（13），所述施肥斗（1）上的出料口（33）与螺旋施肥筒（20）顶部的接料口（13）对应设置；螺旋施肥筒（20）翻转垂直地面时，接料口（13）与出料口（33）对合，肥料从施料斗（1）下到螺旋施肥筒（20）中，并通过铰笼（14）输出到泥土中；非工作状态时，螺旋施肥筒（20）向上30-60度翻转抬离地面，接料口（13）处于打开状态，离合器（37）在凸轮（45）的作用下打开分离，切断动力，使肥料输送链（31）停止运转，确保肥料不输出。

7.如权利要求1或2所述的一种适用于茶果树侧边作业的螺旋施肥机，其特征在于：螺旋施肥器（3）偏心设于机架（2）中心的一侧，或对称设于机架（2）中心的两侧。

8.如权利要求1或2所述的一种适用于茶果树侧边作业的螺旋施肥机，其特征在于：机架（2）为可行走的小车式机架。

9.如权利要求1或2所述的一种适用于茶果树侧边作业的螺旋施肥机，其特征在于：施肥斗（1）下侧的肥料输送链（31），由动力自动分离装置（30）中的输出链轮（39）通过链条联接肥料输送链驱动轴（46）而驱动肥料输送链（31）运行。