CN110771328B - 一种气力集排式颗粒肥料变量分配装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气力集排式颗粒肥料变量分配装置，由肥料变量分配调整装置、肥料拨送装置、肥料进口管和肥料出口管组成；肥料拨送装置安装在肥料变量分配调整装置的上部中间。所述肥料变量分配调整装置由分配装置壳体、调整盘、六块扇形滑块、手柄和螺栓组成；调整盘安装在分配装置壳体上，六块扇形滑块用螺栓分别安装在分配装置壳体中，手柄安装在调整盘上。该装置可根据作物生长需要，输出上下两层肥料，可控制上下两层肥料的比例，对作物适时适量施肥，减少肥料损失，提高利用率，适用范围广，解决了现有分层施肥装置各层施肥比例不能有效调节，各层施肥量难以控制等问题。

Description

一种气力集排式颗粒肥料变量分配装置

技术领域

本发明属于农业机械，主要涉及一种气力集排式颗粒肥料变量分配装置

背景技术

施肥技术是影响作物产量的重要因素之一。作物生长时期不同所需的肥量也不同，适时适量施用肥料，不仅能大幅提高作物的产量和质量，还能减少养分的流失，提高肥料利用率。

目前我国小麦、玉米、水稻、大豆等作物在播种同时进行施肥作业，为作物苗期生长提供养分，但像玉米等高秆作物，生长周期短、需肥量大，须不断进行追肥。追肥作业费时费力，且不同生长时期所追肥料种类也不同，易错过最佳时机。有时为了减少追肥次数，播种同时一次性大量施肥，易造成很多问题，若施肥深度不够，会造成烧种烧苗现象；若深度过深，会影响作物苗期生长，且易造成肥料的流失和土壤板结，污染环境。

近年来，为减少作物追肥次数，分层施肥技术应运而生，该技术将作物生长周期所需的肥料一次性分层施入土壤，较好解决了作物频繁追肥的问题。目前分层施肥装置大多安装在深松铲后方，深松作业时将肥料分层施入土壤。目前的分层施肥装置体积较大，由于施肥装置安装在深松铲后方，会大幅增加深松铲阻力，不仅会增加机组能耗，还会影响回土，造成肥料分层效果不明显，因此应尽量减小施肥装置体积，但随着体积的减小肥料易产生堵塞，且每层的施肥量更加难以控制。

研究表明，作物生长时期不同所需肥料的量也不同，因此适时适量的施肥，是减少肥料用量，提高肥料利用率的有效途径。要实现适时适量的施肥，分层施肥作业中每一层的施肥量，应根据不同作物、不同生长时期的需肥量来调节。

发明内容

本发明的目的是设计一种气力集排式颗粒肥料变量分配装置，采用气力分肥、排肥，可有效减小施肥铲后方的分层施肥装置体积，精简结构，各层肥料可精量调节，同时防止肥料堵塞，提高施肥效率。

本发明的技术方案是一种气力集排式颗粒肥料变量分配装置，由肥料变量分配调整装置1、肥料拨送装置2、肥料进口管3和肥料出口管4组成；肥料拨送装置2安装在肥料变量分配调整装置1的上部中间，肥料进口管3与肥料变量分配调整装置1的进口连接，肥料出口管4与肥料变量分配调整装置1的出口连接；

所述肥料变量分配调整装置1由分配装置壳体101、调整盘102、六块扇形滑块103、手柄104和螺栓105组成；调整盘102安装在分配装置壳体101上，六块扇形滑块103用螺栓105分别安装在分配装置壳体101中，手柄104安装在调整盘102上；

所述分配装置壳体101带有一个环形夹层盘和一个圆锥弧形连接口；环形夹层盘的上层环1011与环形夹层盘的下层环1012之间由六个均匀分布的扇形柱1013连接，将环形夹层盘中间分割为六个扇区，在每两个扇形柱1013的中间有一个支撑杆1014，支撑杆1014将上层环1011与下层环1012外圆的边缘处连接，将扇区外圆侧分为两个出口1015，上层环1011的外侧带有连接止口1016，连接止口1016上面带有连接螺纹孔，上层环1011的环形面上与支撑杆1014对应处带有弧形长孔1017，下层环1012的外侧与圆锥弧形连接口连接；

所述调整盘102为环形盘，安装在上层环1011的连接止口1016的外侧，调整盘102的环形面上带有六组连接孔1021，连接孔1021与上层环1011上的弧形长孔1017对应；

所述扇形滑块103的上面带有连接螺纹孔1031，六块扇形滑块103分别安装在环形夹层盘的六个扇区中，用螺栓105穿过调整盘102上的连接孔1021和上层环1011上的弧形长孔1017与扇形滑块103上的连接螺纹孔1031连接，使扇形滑块103能够随调整盘102在弧形长孔1017的范围内摆动，能够改变扇形滑块103在环形夹层盘的扇区中的位置，从而改变扇区外圆侧两个出口1015的面积比；手柄104安装在调整盘102上；

所述肥料拨送装置2为圆锥形盘，安装在肥料变量分配调整装置1的上层环1011的连接止口1016的内侧，用螺栓固定在连接止口1016的连接螺纹孔上；

所述肥料进口管3安装在肥料变量分配调整装置1的分配装置壳体101的圆锥弧形连接口处；

所述肥料出口管4安装在肥料变量分配调整装置1的分配装置壳体101的出口1015处。

所述扇形滑块103的底面有一部分或全部底面为弧面，其弧面与圆锥弧形连接口的弧面滑动配合。

所述肥料拨送装置2由旋转圆锥形盘201、轴承座202和电机203组成；旋转圆锥形盘201上部为连接轴，用轴承安装在轴承座202中，电机203安装在轴承座202上方，用联轴器与旋转圆锥形盘201上部的连接轴连接，轴承座202安装在肥料变量分配调整装置1的上层环1011的连接止口1016的内侧，用螺栓固定在连接止口1016的连接螺纹孔上。

所述旋转圆锥形盘201的圆锥面上分布有40个拨杆2011，拨杆2011在锥形斜面上呈弧形排列，共分为8组，每组5个拨杆2011。

所述肥料进口管3为波纹管，波纹管的下端管内设有横向调混杆301，横向调混杆301为6根，呈交叉纵向排列。

所述肥料出口管4为曲面肥料出口管，曲面肥料出口管的一端为矩形口401，与肥料变量分配调整装置1的分配装置壳体101的出口1015连接，曲面肥料出口管的另一端为圆形口402，与矩形口401方向垂直，圆形口402与矩形口401之间用弧形弯曲面连接。

本发明的所提供的一种气力集排式颗粒肥料变量分配装置具有以下优点：

1.本发明的一种气力集排式颗粒肥料变量分配装置工作时，气流携带颗粒肥料由肥料进口管3进入肥料变量分配调整装置1的分配装置壳体101中，在肥料拨送装置2的作用下，颗粒肥料改变方向进入分配装置壳体101的六个扇区中。调整盘102可以调节扇形滑块103在环形夹层盘的扇区中的位置，从而改变扇区外圆侧两个出口1015的面积比，由此，可以改变颗粒肥料在两个出口1015的分配比，使两个出口1015输出的颗粒肥料量不同，两个出口1015输出的颗粒肥料经过肥料出口管4分别输送到两层施肥装置中施肥。根据作物生长需要，通过调节调整盘102，可控制上下两层肥料的比例，适时适量施肥，减少肥料损失，提高利用率，适用范围广，解决了现有分层施肥装置各层施肥比例不能有效调节，各层施肥量难以控制等问题。

2.本发明中的肥料拨送装置2采用固定的圆锥形盘或旋转圆锥形盘201，尤其是在旋转圆锥形盘201带有拨杆2011时，可将气流带来的颗粒肥料强制分配至环形夹层盘的扇区中，提高了肥料分配的均匀性。

3.本发明中的肥料进口管3的波纹管中设置有横向调混杆301，气肥混合流与其碰撞、摩擦，改变原有的运动状态，促进肥料颗粒与气流的混合，提高肥料颗粒在波纹管截面的均匀性，有利于固定的圆锥形盘或旋转圆锥形盘201对肥料颗粒的均匀分配。

4.本发明的颗粒肥料变量分配装置采用基于气力集排的施肥方式，将各层肥料分配好以后由气流直接输送至分层施肥铲，不需要在施肥铲后方再安装分肥装置，大大降低了施肥铲工作阻力，减少能源消耗。

附图说明

图1为一种气力集排式颗粒肥料变量分配装置的外观立体结构示意图。

图2为一种气力集排式颗粒肥料变量分配装置的剖面结构示意图。

图3为肥料变量分配调整装置的装配结构主视示意图。

图4为肥料变量分配调整装置的A-A剖面结构示意图。

图5为肥料变量分配调整装置的装配外观立体结构示意图。

图6为分配装置壳体的主视示意图。

图7为分配装置壳体的B-B剖面结构示意图。

图8为分配装置壳体的外观立体结构示意图。

图9为调整盘的主视示意图。

图10为扇形滑块的主视示意图。

图11为扇形滑块的俯视示意图。

图12为旋转圆锥形盘的主视示意图。

图13为旋转圆锥形盘的侧视示意图。

图14为轴承座的C-C剖面结构示意图。

图15为轴承座的俯视示意图。

图16为肥料进口管的主视示意图。

图17为肥料进口管的俯视示意图。

图18为肥料进口管的D-D剖面结构示意图。

图19为肥料出口管的外观立体结构示意图。

图中标号说明：

1.肥料变量分配调整装置、2.肥料拨送装置、3.肥料进口管、4.肥料出口管

101.分配装置壳体、102.调整盘、103.扇形滑块、104.手柄、105.螺栓

1011.上层环、1012.下层环、1013.扇形柱、1014.支撑杆、1015.出口、1016.连接止口、1017.弧形长孔

1021.连接孔

1031.连接螺纹孔

201.旋转圆锥形盘、202.轴承座、203.电机

2011.拨杆

301.横向调混杆

401.矩形口、402.圆形口

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。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。

实施例

本实施例所述的一种气力集排式颗粒肥料变量分配装置见图1到图19所示。

如图1到图2所示，本实施例中所述的一种气力集排式颗粒肥料变量分配装置，由肥料变量分配调整装置1、肥料拨送装置2、肥料进口管3和肥料出口管4组成；肥料拨送装置2安装在肥料变量分配调整装置1的上部中间，肥料进口管3与肥料变量分配调整装置1的进口连接，肥料出口管4与肥料变量分配调整装置1的出口连接。

如图3到图5所示，所述的肥料变量分配调整装置1由分配装置壳体101、调整盘102、六块扇形滑块103、手柄104和螺栓105组成；调整盘102安装在分配装置壳体101的上，六块扇形滑块103用螺栓105分别安装在分配装置壳体101中，手柄104安装在调整盘102上。

如图6到图8所示，所述的分配装置壳体101带有一个环形夹层盘和一个圆锥弧形连接口；环形夹层盘的上层环1011与环形夹层盘的下层环1012之间由六个均匀分布的扇形柱1013连接，将环形夹层盘中间分割为六个扇区，在每两个扇形柱1013的中间有一个支撑杆1014，支撑杆1014将上层环1011与下层环1012外圆的边缘处连接，将扇区外圆侧分为两个出口1015，上层环1011的外侧带有连接止口1016，连接止口1016上面带有连接螺纹孔，上层环1011的环形面上与支撑杆1014对应处带有弧形长孔1017，下层环1012的外侧与圆锥弧形连接口连接。分配装置壳体101可以用塑料整体制作。

如图9所示，所述的调整盘102为环形盘，安装在上层环1011的连接止口1016的外侧，调整盘102的环形面上带有六组连接孔1021，连接孔1021与上层环1011上的弧形长孔1017对应。在本实施例中每组连接孔1021有两个。调整盘102可以用塑料制作。

如图10到图11所示，所述的扇形滑块103的上面带有两个连接螺纹孔1031，与调整盘102的连接孔1021对应。本实施例所采用的扇形滑块103的底面前端有一部分为弧面，其弧面与圆锥弧形连接口的弧面滑动配合。也可以根据工作需要，使扇形滑块103的全部底面为弧面，其弧面与圆锥弧形连接口的弧面滑动配合，可以减少气肥流阻力，扩大扇形滑块103的工作面积，提高分肥效率。如图3到图5所示，六块扇形滑块103分别安装在环形夹层盘的六个扇区中，用螺栓105穿过调整盘102上的连接孔1021和上层环1011上的弧形长孔1017与扇形滑块103上的连接螺纹孔1031连接，使扇形滑块103可以随调整盘102在弧形长孔1017的范围内摆动，可以改变扇形滑块103在环形夹层盘的扇区中的位置，从而改变扇区外圆侧两个出口1015的面积比；手柄104安装在调整盘102上。扇形滑块103和手柄104可以用塑料制作。

通过旋转手柄104带动扇形滑块103摆动，可调节分配装置壳体101侧面矩形出口1015的大小，进而改变相邻两矩形出口1015的出肥量，控制相邻两肥料出口管4的出肥比例，实现颗粒肥料的变量分配。本实施例中分配装置壳体101所采用的扇区为六个，每个扇区有两个出口1015，可以为六个施肥铲提供两层肥料的分层施肥。本领域技术人员能够理解，可以根据实际需要，在分配装置壳体101中分为适当数量的扇区，为实际需要的多个施肥铲提供两层肥料的分层施肥。

如图2、图14到图15所示，本实施例中所采用的肥料拨送装置2由旋转圆锥形盘201、轴承座202和电机203组成；旋转圆锥形盘201上部为连接轴，用轴承安装在轴承座202中，电机203安装在轴承座202上方，用联轴器与旋转圆锥形盘201上部的连接轴连接，轴承座202安装在肥料变量分配调整装置1的上层环1011的连接止口1016的内侧，用螺栓固定在连接止口1016的连接螺纹孔上。本实施例中的电机203所采用直流电机。

如图12到图13所示，本实施例所采用的旋转圆锥形盘201的圆锥面上分布有40个拨杆2011，拨杆2011在锥形斜面上呈弧形排列，共分为8组，每组5个拨杆2011。

肥料拨送装置2工作时，电机203带动旋转圆锥形盘201旋转，在拨杆2011的作用下，将颗粒肥料均匀强制拨送到分配装置壳体101内侧扇区中，再由扇形滑块103将颗粒肥料分配输出。本领域技术人员能够理解，肥料拨送装置2还可以采用不带拨杆2011的旋转圆锥形盘201拨送颗粒肥料，也可以在旋转圆锥形盘201的盘面上带有导向槽，还可以采用固定圆锥形盘，安装在肥料变量分配调整装置1的上层环1011的连接止口1016的内侧，用螺栓固定在连接止口1016的连接螺纹孔上拨送颗粒肥料。

如图16到图18所示，本实施例中所采用的肥料进口管3为波纹管，安装在肥料变量分配调整装置1的分配装置壳体101的圆锥弧形连接口处，波纹管的下端管内设有横向调混杆301，横向调混杆301为6根，呈交叉纵向排列，两个横向调混杆301投影之间角度为30°。

气力集排式颗粒肥料变量分配装置工作时，气肥混合流进入波纹管下端，颗粒肥料与横向调混杆301碰撞与摩擦，改变原有的运动状态，使颗粒肥料与气流充分混合，形成比较均匀的气肥混合流，气肥混合流经中上部波纹管的挤压和拉伸作用，促使气流和肥料进一步均匀混合，提高肥料在管道截面的均匀性，有利于旋转圆锥形盘201对颗粒肥料的均匀分配。本领域技术人员能够理解，肥料进口管3也可以采用不带横向调混杆301的波纹管或直管。

如图19所示，本实施例中所采用的肥料出口管4为曲面肥料出口管，曲面肥料出口管的一端为矩形口401，与肥料变量分配调整装置1的分配装置壳体101的出口1015连接，曲面肥料出口管的另一端为圆形口402，与矩形口401方向垂直，圆形口402与矩形口401之间用弧形弯曲面连接。

所述肥料出口管4的矩形口401与分配装置壳体101的出口1015连接，共有12个肥料出口管4，由于肥料变量分配调整装置1的调节作用，将相邻两个出口1015的出肥量按比例分配，将12个肥料出口管4中相邻两个作为一组施肥组合，共有6组，每一组对应一个施肥铲，则每个施肥铲施肥层数为2层，上下两层施肥量不同。肥料出口管4下部的圆形口与施肥管相连接，由施肥管将颗粒肥料运送至施肥铲，完成施肥作业。本领域技术人员能够理解，肥料出口管4还可以采用圆形口402与矩形口401方向为水平或其它角度的连接方式，以满足实际工作需求。

本实施例所述的一种气力集排式颗粒肥料变量分配装置的基本工作过程是：根据作物种类确定农艺要求的施肥量以及作物不同生长时期所需肥料量的比例，用手柄104旋转气力集排式颗粒肥料变量分配装置中的调整盘102，根据上、下层所需肥料量的比例，调整扇形滑块103的位置，改变肥料变量分配调整装置1出口1015的大小，使相邻两个出口1015的截面面积比例与上、下层所需肥料量的比例相应，然后，拧紧调整盘102上的螺栓105，使扇形滑块103的位置固定。根据所施肥料的颗粒大小、密度等物理性质，调整电机203的转速，提高旋转圆锥形盘201的分配性能。

工作时，气肥混合流经肥料进口管3的进口进入波纹管，颗粒肥料与波纹管内横向调混杆301碰撞、摩擦，改变原有的运动状态，促使颗粒肥料与气流充分混合，而后气肥混合流进入波纹管中上部，波纹管内径的变化对气肥混合流产生挤压和拉伸作用，促进颗粒肥料在波纹管截面上的分布均匀性。均匀的气肥混合流向上运动从分配装置壳体101下部进入肥料变量分配调整装置1。开启肥料拨送装置2的电机203，带动旋转圆锥形盘201旋转，气肥混合流向上运动至旋转圆锥形盘201处，旋转圆锥形盘201上的拨杆2011将颗粒肥料均匀强制拨送到分配装置壳体101的扇区处，由于扇形滑块103的作用，相邻两矩形出口1015的截面面积大小不同，因此相邻两矩形出口1015的出肥量不同，实现了变量分肥。肥料出口管4上的矩形口401与分配装置壳体101上的矩形出口1015配合安装，肥料出口管4的圆形口402与输肥管连接，将分配后的颗粒肥料输送至输肥管，输肥管将颗粒肥料输送到施肥铲处。

肥料变量分配调整装置1中，相邻两肥料出口管4被分配的肥料量不同，按照农艺要求，肥料量较多的出肥口对应分层施肥铲的下层肥料，肥料量较少的出肥口对应分层施肥铲的上层肥料。本实施例中肥料变量分配调整装置1的肥料出口管4为12个，因此对应6个分层施肥铲。本发明不仅限于12个肥料出口管4，实际作业时可根据需求更改肥料出口管4的数量。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种气力集排式颗粒肥料变量分配装置，其特征是：由肥料变量分配调整装置(1)、肥料拨送装置(2)、肥料进口管(3)和肥料出口管(4)组成；肥料拨送装置(2)安装在肥料变量分配调整装置(1)的上部中间，肥料进口管(3)与肥料变量分配调整装置(1)的进口连接，肥料出口管(4)与肥料变量分配调整装置(1)的出口连接；

所述肥料变量分配调整装置(1)由分配装置壳体(101)、调整盘(102)、六块扇形滑块(103)、手柄(104)和螺栓(105)组成；调整盘(102)安装在分配装置壳体(101)上，六块扇形滑块(103)用螺栓(105)分别安装在分配装置壳体(101)中，手柄(104)安装在调整盘(102)上；

所述分配装置壳体(101)带有一个环形夹层盘和一个圆锥弧形连接口；环形夹层盘的上层环(1011)与环形夹层盘的下层环(1012)之间由六个均匀分布的扇形柱(1013)连接，将环形夹层盘中间分割为六个扇区，在每两个扇形柱(1013)的中间有一个支撑杆(1014)，支撑杆(1014)将上层环(1011)与下层环(1012)外圆的边缘处连接，将扇区外圆侧分为两个出口(1015)，上层环(1011)的外侧带有连接止口(1016)，连接止口(1016)上面带有连接螺纹孔，上层环(1011)的环形面上与支撑杆(1014)对应处带有弧形长孔(1017)，下层环(1012)的外侧与圆锥弧形连接口连接；

所述调整盘(102)为环形盘，安装在上层环(1011)的连接止口(1016)的外侧，调整盘(102)的环形面上带有六组连接孔(1021)，连接孔(1021)与上层环(1011)上的弧形长孔(1017)对应；

所述扇形滑块(103)的上面带有连接螺纹孔(1031)，六块扇形滑块(103)分别安装在环形夹层盘的六个扇区中，用螺栓(105)穿过调整盘(102)上的连接孔(1021)和上层环(1011)上的弧形长孔(1017)与扇形滑块(103)上的连接螺纹孔(1031)连接，使扇形滑块(103)能够随调整盘(102)在弧形长孔(1017)的范围内摆动，能够改变扇形滑块(103)在环形夹层盘的扇区中的位置，从而改变扇区外圆侧两个出口(1015)的面积比；手柄(104)安装在调整盘(102)上；

所述肥料拨送装置(2)为圆锥形盘，安装在肥料变量分配调整装置(1)的上层环(1011)的连接止口(1016)的内侧，用螺栓固定在连接止口(1016)的连接螺纹孔上；

所述肥料进口管(3)安装在肥料变量分配调整装置(1)的分配装置壳体(101)的圆锥弧形连接口处；

所述肥料出口管(4)安装在肥料变量分配调整装置(1)的分配装置壳体(101)的出口(1015)处。

2.根据权利要求1所述的一种气力集排式颗粒肥料变量分配装置，其特征是：所述扇形滑块(103)的底面有一部分或全部底面为弧面，其弧面与圆锥弧形连接口的弧面滑动配合。

3.根据权利要求1所述的一种气力集排式颗粒肥料变量分配装置，其特征是：所述肥料拨送装置(2)由旋转圆锥形盘(201)、轴承座(202)和电机(203)组成；旋转圆锥形盘(201)上部为连接轴，用轴承安装在轴承座(202)中，电机(203)安装在轴承座(202)上方，用联轴器与旋转圆锥形盘(201)上部的连接轴连接，轴承座(202)安装在肥料变量分配调整装置(1)的上层环(1011)的连接止口(1016)的内侧，用螺栓固定在连接止口(1016)的连接螺纹孔上。

4.根据权利要求3所述的一种气力集排式颗粒肥料变量分配装置，其特征是：所述旋转圆锥形盘(201)的圆锥面上分布有40个拨杆(2011)，拨杆(2011)在锥形斜面上呈弧形排列，共分为8组，每组5个拨杆(2011)。

5.根据权利要求1所述的一种气力集排式颗粒肥料变量分配装置，其特征是：所述肥料进口管(3)为波纹管，波纹管的下端管内设有横向调混杆(301)，横向调混杆(301)为6根，呈交叉纵向排列。

6.根据权利要求1所述的一种气力集排式颗粒肥料变量分配装置，其特征是：所述肥料出口管(4)为曲面肥料出口管，曲面肥料出口管的一端为矩形口(401)，与肥料变量分配调整装置(1)的分配装置壳体(101)的出口(1015)连接，曲面肥料出口管的另一端为圆形口(402)，与矩形口(401)方向垂直，圆形口(402)与矩形口(401)之间用弧形弯曲面连接。

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