CN110972609A - 一种新型挖穴施肥覆土装置及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型挖穴施肥覆土装置及实现方法，装置包括刹车电机、减速电机、直角底座、土壤收集筒、单叶片螺旋钻头、施肥套筒、丝杆滑台和滑块；所述单叶片螺旋钻头安装在减速电机输出轴上，减速电机输出轴连接中间转接头，中间转接头下端通过销与单叶片螺旋钻头连接；所述单叶片螺旋钻头包括销孔、螺旋叶片、切土刀片以及钻尖；所述切土刀片的直径大于土壤收集筒的外径，即切土刀片挖出的穴直径大于土壤收集筒的外径，使土壤收集筒能够完全进入到穴中。本发明利用减速电机带动单叶片螺旋钻头逆时针转动完成土壤与肥料的混合，然后土壤和肥料通过施肥套筒进入到穴内，解决了土壤回填问题，具有结构简单、作业可靠、互换性高的特点。

Description

一种新型挖穴施肥覆土装置及实现方法

技术领域

本发明属于果园施肥机械技术领域，特别涉及一种挖穴施肥覆土装置及实现方法。

背景技术

施肥是整个田间管理作业的关键环节，是一项极其重要工序。目前挖穴施肥方式，由于存在步骤繁杂，难以一次实现挖穴、施肥和覆土，需要多个机器配合或多个步骤，造成土壤回填问题，并且作业效率低下且进入穴中的肥料堆积在一起，会造成局部营养失衡，易伤害作物根部生长。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种新型挖穴施肥覆土装置及实现方法，能够解决土壤回填、肥料堆积影响作物根部生长等问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种新型挖穴施肥覆土装置，包括刹车电机、减速电机、直角底座、土壤收集筒、单叶片螺旋钻头、施肥套筒、丝杆滑台和滑块；

所述刹车电机安装在所述丝杆滑台上，用于控制丝杆滑台升降以及断电自锁；所述丝杆滑台设有丝杆；在所述滑块一端与直角底座固定连接，所述减速电机安装在直角底座上，所述土壤收集筒上端固定在直角底座上；所述单叶片螺旋钻头安装在减速电机输出轴上，减速电机输出轴连接中间转接头，中间转接头下端通过销与单叶片螺旋钻头连接；所述施肥套筒固定安装在丝杆滑台底端的外表面；

所述单叶片螺旋钻头包括销孔、螺旋叶片、切土刀片以及钻尖，所述销孔设在单叶片螺旋钻头上端，方便与减速电机输出轴连接中间转接头连接，所述螺旋叶片焊接在单叶片螺旋钻头的空心钻杆上，所述切土刀片和钻尖焊接在螺旋叶片和空心钻杆的下端，切土刀片的焊接角度应小于45°；所述切土刀片的直径大于土壤收集筒的外径，即切土刀片挖出的穴直径大于土壤收集筒的外径，使土壤收集筒能够完全进入到穴中。

作为优选的技术方案，所述丝杆滑台上设有丝杆，所述丝杆通过联轴器连接刹车电机，所述滑块与丝杆通过轴承连接，所述滑块在有效行程内上下滑动。

作为优选的技术方案，所述切土刀片直径大于土壤收集筒的外径，且小于施肥套筒下端内径，使得所述单叶片螺旋钻头能够完全穿过施肥套筒。

作为优选的技术方案，所述螺旋叶片升角范围为15-22°,叶片的螺距为80mm；所述切土刀片厚度范围为8-10mm，切土刀片安装角度应小于45°,刀刃厚度范围应为0.5-1.0mm，切土刀片材料：65SiMnRe钢或65Mn钢；螺旋钻头的转速设置应为200-400r/min。

作为优选的技术方案，所述施肥套筒包括施肥套筒主体、施肥入口以及施肥套筒底座，所述施肥套筒底座和施肥入口焊接在施肥套筒主体上，施肥套筒底座和施肥入口与施肥套筒主体的连接呈90°或270°，所述施肥套筒底座安装在丝杆滑台最下端内侧。

作为优选的技术方案，所述施肥套筒主体包括主体上端和主体下端，所述主体上端直径大于主体下端直径。

作为优选的技术方案，所述土壤收集筒的内壁设有规则的凸起半球，凸起半球之间的连线形成一条螺旋线，凸起半球均不在螺旋线上；所述凸起半球用于防止土壤粘附在土壤收集筒内部，便于覆土时土壤脱落，离开土壤收集筒内。

作为优选的技术方案，所述的减速电机、直角底座、土壤收集筒以及单叶片螺旋钻头能够同丝杆滑台上的滑块一起平移，平移的速度大小取决于刹车电机的转速，平移的方向取决于电流的方向；所述单叶片螺旋钻头的转速和运动方向取决于减速电机的转速和电流方向。

一种新型挖穴施肥覆土装置的实现方法，包括下述步骤：

(1)启动刹车电机和减速电机，使两个电机顺时针旋转，刹车电机带动丝杆旋转使滑台及安装其上面的减速电机、单叶片螺旋钻头、土壤收集筒整体向下平移，减速电机带动单叶片螺旋钻头旋转；

(2)当滑台下降到一定高度时，旋转的单叶片螺旋钻头开始破土，土壤随着单叶片螺旋钻头的螺旋叶片提升至土壤收集筒内；

(3)当达到要求的挖穴深度后，刹车电机转为逆时针旋转，减速电机转为逆时针旋转，排肥器使肥料从施肥入口进入到施肥套筒后，逆时针旋转的单叶片螺旋钻头使肥料与土壤混合搅拌后竖直掉入穴内，实现覆土；

(4)当滑台到达原始位置，刹车电机和减速电机以及排肥器停止工作，完成施肥作业。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

(1)本发明的新型挖穴施肥覆土装置中的单叶片螺旋钻头设有的切土刀片直径大于土壤收集筒的外径，且小于施肥套筒主体下端内径，使得单叶片螺旋钻头能够完全穿过施肥套筒，作业方法是先挖穴再施肥，将挖穴送出的土壤通过单叶片螺旋钻头的螺旋叶片送到土壤收集筒，土壤收集筒中的土壤在施肥的同时，利用减速电机带动单叶片螺旋钻头逆时针转动完成土壤与肥料的混合，然后土壤和肥料通过施肥套筒进入到穴内，解决了土壤回填问题，具有结构简单、作业可靠、互换性高的特点。

(2)本发明的新型挖穴施肥覆土装置，减速电机、直角底座、土壤收集筒和单叶片螺旋钻头固定在丝杆滑台的滑块上，通过刹车电机带动丝杆实现滑块以及减速电机、直角底座、土壤收集筒和单叶片螺旋钻头等整体上下平移，刹车电机正转时，滑块沿着导轨竖直向下平移，控制减速电机顺时针转动带动单叶片螺旋钻头向下挖穴，穴中的土壤沿着单叶片螺旋钻头的螺旋叶片上升至土壤收集筒，挖穴直至目标作业深度，施肥作业时肥料从施肥套筒的施肥入口进入套筒主体，控制减速电机逆时针转动，使土壤收集筒的土壤与施肥套筒的肥料混合并输送到穴中，从而实现高效挖穴、土、肥混合以及高效覆土、施肥，促进作物根部生长。

附图说明

图1为本实施例新型挖穴施肥覆土装置的整体示意图；

图2为本实施例新型挖穴施肥覆土装置的活动机构的示意图；

图3为本实施例新型挖穴施肥覆土装置挖穴施肥覆土装置的单叶片螺旋钻头示意图；

图4为本实施例新型挖穴施肥覆土装置的施肥套筒结构示意图；

图5(a)为本实施例新型挖穴施肥覆土装置的土壤收集筒内壁展开图；

图5(b)为本实施例新型挖穴施肥覆土装置的土壤收集筒俯视图；

附图标号说明：1-刹车电机，2-减速电机，3-直角底座，4-土壤收集筒，5- 单叶片螺旋钻头，51-销孔，52-螺旋叶片，53-切土刀片，54-钻尖，6-施肥套筒，61-施肥入口，62-施肥套筒底座，63-施肥套筒主体，7-丝杆滑台，8-滑块。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1、图2所示，并结合图3、图4，本实施例中的新型挖穴施肥覆土装置，主要包括刹车电机1、减速电机2、直角底座3、土壤收集筒4、单叶片螺旋钻头5、施肥套筒6、丝杆滑台7，滑块8，其中单叶片螺旋钻头5包括销孔 51、螺旋叶片52、切土刀片53和钻尖54，其中施肥套筒6包括施肥入口61、施肥套筒底62和施肥套筒主体63。

在本实施例中，丝杆滑台7上安装有刹车电机1，用于断电自锁，防止固定在滑块上的零件自动下落，丝杆滑台7设有丝杆，丝杆通过联轴器连接刹车电机1，所述滑块8与丝杆通过轴承连接，滑块8在有效行程内上下滑动；在所述滑块8一端与直角底座3通过螺栓固定连接，所述减速电机2安装在直角底座3 上，所述土壤收集筒4上端固定在直角底座3上，并通过螺栓固定连接。

如图3所示，单叶片螺旋钻头5设有销孔51、螺旋叶片52、切土刀片53 以及钻尖54；所述单叶片螺旋钻头5安装在减速电机2输出轴上，减速电机2 输出轴连接中间转接头，中间转接头下端通过销与单叶片螺旋钻头5连接；所述单叶片螺旋钻头5特征在于切土刀片53的直径大于土壤收集筒4的外径，即切土刀片53挖出的穴直径大于土壤收集筒4的外径，使土壤收集筒4能够完全进入到穴中。所述销孔51设在单叶片螺旋钻头5上端，方便与减速电机2输出轴连接中间转接头连接，所述螺旋叶片52焊接在单叶片螺旋钻头5的空心钻杆上，所述切土刀片53和钻尖54焊接在螺旋叶片52和空心钻杆的下端，切土刀片52的焊接角度应小于45°

进一步的，所述螺旋叶片52升角范围为15-22°,叶片的螺距为80mm；所述切土刀片53厚度范围为8-10mm，切土刀片安装角度应小于45°,刀刃厚度范围应为0.5-1.0mm，切土刀片材料：65SiMnRe钢或65Mn钢；螺旋钻头的转速设置应为200-400r/min。

如图4所示，施肥套筒6固定安装在丝杆滑台7底端的外表面，用螺栓固定连接；所述施肥套筒6设有施肥套筒主体63、施肥入口61以及施肥套筒底座 62；所述施肥套筒主体63设有上下两端，主体上端直径大于主体下端直径，施肥套筒6起施肥导向作用，使肥料精准掉入穴内；所述施肥套筒底座62和施肥入口61焊接在施肥套筒主体63上，施肥套筒底座62和施肥入口61与施肥套筒主体(63)的连接呈90°或270°，所述施肥套筒底座62安装在丝杆滑台7最下端内侧。

如图5(a)、图5(b)所示，所述土壤收集筒的内保设有规则的凸起半球特征，凸起半球之间的连线形成一条螺旋线，凸起半球均不在螺旋线上；所述凸起半球作用是用来防止土壤粘附在土壤收集筒内部，便于电机逆时针旋转时使土壤脱落填埋至穴内。

在本实施例中，单叶片螺旋钻头5的切土刀片53直径大于土壤收集筒4的外径，且小于施肥套筒主体63下端内径，使得单叶片螺旋钻头5能够完全穿过施肥套筒6；所述的减速电机2、直角底座3、土壤收集筒4以及单叶片螺旋钻头5能够同丝杆滑台7上的滑块8一起平移，平移的速度大小取决于刹车电机1 的转速，平移的方向取决于电流的方向；所述单叶片螺旋钻头5的转速和运动方向取决于减速电机2的转速和电流方向，单叶片螺旋钻头5和减速电机2的方向和转速保持一致；

在本实施例中，新型挖穴施肥覆土装置中的单叶片螺旋钻头5设有的切土刀片53直径大于土壤收集筒4的外径，且小于施肥套筒主体63下端内径，使得单叶片螺旋钻头5能够完全穿过施肥套筒6，作业方法是先挖穴再施肥，将挖穴送出的土壤通过单叶片螺旋钻头5的螺旋叶片52送到土壤收集筒4，土壤收集筒4中的土壤在施肥的同时，利用减速电机2带动单叶片螺旋钻头5逆时针转动完成土壤与肥料的混合，然后土壤和肥料通过施肥套筒6进入到穴内，解决了土壤回填问题，具有结构简单、作业可靠、互换性高的特点。

本实施例的新型挖穴施肥覆土装置，减速电机2、直角底座3、土壤收集筒4和单叶片螺旋钻头5固定在丝杆滑台7的滑块8上，通过刹车电机1带动丝杆实现滑块8以及减速电机2、直角底座3、土壤收集筒4和单叶片螺旋钻头5等整体上下平移，刹车电机1正转时，滑块8沿着导轨竖直向下平移，控制减速电机2顺时针转动带动单叶片螺旋钻头5向下挖穴，穴中的土壤沿着单叶片螺旋钻头5的螺旋叶片52上升至土壤收集筒，挖穴直至目标作业深度，施肥作业时肥料从施肥套筒6的施肥入口61进入施肥套筒主体63，通过控制器控制减速电机2逆时针转动，使土壤收集筒6的土壤与施肥套筒4的肥料混合并输送到穴中，从而实现高效挖穴、土、肥混合以及高效覆土、施肥，促进作物根部生长。

在本实施例中，刹车电机与减速电机可以通过液压马达来替代，具体情况取决于工作环境以及机器的动力源。

本实施例的新型挖穴施肥覆土装置的实现方法，包括下述步骤：

(1)启动刹车电机和减速电机，使两个电机顺时针旋转，刹车电机带动丝杆旋转使滑台及安装其上面的减速电机、单叶片螺旋钻头、土壤收集筒整体向下平移，减速电机带动单叶片螺旋钻头旋转；

(2)当滑台下降到一定高度时，旋转的单叶片螺旋钻头开始破土，土壤随着单叶片螺旋钻头的螺旋叶片提升至土壤收集筒内；

(3)当达到要求的挖穴深度后，刹车电机转为逆时针旋转，减速电机转为逆时针旋转，排肥器使肥料从施肥入口进入到施肥套筒后，逆时针旋转的单叶片螺旋钻头使肥料与土壤混合搅拌后竖直掉入穴内，实现覆土；

(4)当滑台到达原始位置，刹车电机和减速电机以及排肥器停止工作，完成施肥作业。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型挖穴施肥覆土装置，其特征在于，包括刹车电机(1)、减速电机(2)、直角底座(3)、土壤收集筒(4)、单叶片螺旋钻头(5)、施肥套筒(6)、丝杆滑台(7)和滑块(8)；

所述刹车电机(1)安装在所述丝杆滑台(7)上，用于控制丝杆滑台(7)升降以及断电自锁；所述丝杆滑台(7)设有丝杆；在所述滑块(8)一端与直角底座(3)固定连接，所述减速电机(2)安装在直角底座(3)上，所述土壤收集筒(6)上端固定在直角底座(3)上；所述单叶片螺旋钻头(5)安装在减速电机(2)输出轴上，减速电机(2)输出轴连接中间转接头，中间转接头下端通过销与单叶片螺旋钻头(5)连接；所述施肥套筒(6)固定安装在丝杆滑台(7)底端的外表面；

所述单叶片螺旋钻头(5)包括销孔(51)、螺旋叶片(52)、切土刀片(53)以及钻尖(54)，所述销孔(51)设在单叶片螺旋钻头(5)上端，方便与减速电机(2)输出轴连接中间转接头连接，所述螺旋叶片(52)焊接在单叶片螺旋钻头(5)的空心钻杆上，所述切土刀片(53)和钻尖(54)焊接在螺旋叶片(52)和空心钻杆的下端，切土刀片(52)的焊接角度应小于45°；所述切土刀片(53)的直径大于土壤收集筒(4)的外径，即切土刀片(53)挖出的穴直径大于土壤收集筒(4)的外径，使土壤收集筒(4)能够完全进入到穴中。

2.根据权利要求1所述的新型挖穴施肥覆土装置，其特征在于，所述丝杆滑台(1)上设有丝杆，所述丝杆通过联轴器连接刹车电机(1)，所述滑块(8)与丝杆通过轴承连接，所述滑块(8)在有效行程内上下滑动。

3.根据权利要求1所述的新型挖穴施肥覆土装置，其特征在于，所述切土刀片(53)直径大于土壤收集筒(54)的外径，且小于施肥套筒(6)下端内径，使得所述单叶片螺旋钻头(5)能够完全穿过施肥套筒(6)。

4.根据权利要求3所述的新型挖穴施肥覆土装置，其特征在于，所述螺旋叶片(52)升角范围为15-22°,叶片的螺距为80mm；所述切土刀片(53)厚度范围为8-10mm，切土刀片安装角度应小于45°,刀刃厚度范围应为0.5-1.0mm，切土刀片材料：65SiMnRe钢或65Mn钢；螺旋钻头的转速设置应为200-400r/min。

5.根据权利要求1所述的新型挖穴施肥覆土装置，其特征在于，所述施肥套筒(6)包括施肥套筒主体(63)、施肥入口(61)以及施肥套筒底座(62)，所述施肥套筒底座(62)和施肥入口(61)焊接在施肥套筒主体(63)上，施肥套筒底座(62)和施肥入口(61)与施肥套筒主体(63)的连接呈90o或270o，所述施肥套筒底座(62)安装在丝杆滑台(7)最下端内侧。

6.根据权利要求5所述的新型挖穴施肥覆土装置，其特征在于，所述施肥套筒主体包括主体上端和主体下端，所述主体上端直径大于主体下端直径。

7.根据权利要求1所述的新型挖穴施肥覆土装置，其特征在于，所述土壤收集筒(4)的内壁设有规则的凸起半球，凸起半球之间的连线形成一条螺旋线，凸起半球均不在螺旋线上；所述凸起半球用于防止土壤粘附在土壤收集筒(4)内部，便于覆土时土壤脱落，离开土壤收集筒内。

8.根据权利要求1所述的新型挖穴施肥覆土装置，其特征在于，所述的减速电机(2)、直角底座(3)、土壤收集筒(4)以及单叶片螺旋钻头(5)能够同丝杆滑台(7)上的滑块(8)一起平移，平移的速度大小取决于刹车电机(1)的转速，平移的方向取决于电流的方向；所述单叶片螺旋钻头(5)的转速和运动方向取决于减速电机(2)的转速和电流方向。

9.根据权利要求1-8中任一项所述新型挖穴施肥覆土装置的实现方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)启动刹车电机和减速电机，使两个电机顺时针旋转，刹车电机带动丝杆旋转使滑台及安装其上面的减速电机、单叶片螺旋钻头、土壤收集筒整体向下平移，减速电机带动单叶片螺旋钻头旋转；

(2)当滑台下降到一定高度时，旋转的单叶片螺旋钻头开始破土，土壤随着单叶片螺旋钻头的螺旋叶片提升至土壤收集筒内；

(3)当达到要求的挖穴深度后，刹车电机转为逆时针旋转，减速电机转为逆时针旋转，排肥器使肥料从施肥入口进入到施肥套筒后，逆时针旋转的单叶片螺旋钻头使肥料与土壤混合搅拌后竖直掉入穴内，实现覆土；

(4)当滑台到达原始位置，刹车电机和减速电机以及排肥器停止工作，完成施肥作业。

Images