CN111328477A - 一种田间局部作业装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种田间局部作业装置及方法，属于农业机械领域，包括伸缩杆，伸缩杆的前端安装平面凸轮，平面凸轮能够连接动力源；伸缩杆的后端能够拆卸式连接镇压轮、松土铲或耙形除草弹齿；伸缩杆的前端还连接支架，支架的底侧连接滚轮，滚轮与平面凸轮配合形成凸轮滚子结构；支架的上侧能够通过拉簧弹性连接机架，本发明通过在苗株根部土壤周围表层进行作业，包括移栽苗株局部镇压、浅层局部松土培土和局部除草,解决现有农田耕种管收技术中整体镇压容易造成过度压实或垄体损坏，行间除草和中耕容易造成过度动土的问题。

Description

一种田间局部作业装置及方法

技术领域

本发明涉及农业机械领域，具体涉及一种田间局部作业装置及方 法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现 有技术。

耕种管收为农田土壤常用作业环节，为满足作业效果，常引起农 田的过度动土、压实等。通过局部作业可以减少对农田的动土和压实 等，实现作物的可持续生产，有利于农田土壤的保墒保水。

目前镇压方法主要为全局镇压，主要适用于起垄、播种等作业， 而对于移栽，则多采用苗株两侧镇压，避免压苗。当镇压轮使用不当 时，容易造成移栽垄体损坏。因此对于移栽，特别是非直插移栽，采 用苗株局部镇压技术有利于减少垄体损坏和对土壤的过于压实，还能 实现立苗效果。

目前研究的局部式除草方法有：国外青草识别并对准烧草技术， 国内手动式布局除草的装置、组件及方法，采用人工对准后，热空气 射流除草技术，两种方法都需要额外增加能源供给装置，能耗较高。

人工中耕作业时，通常只在苗株周围进行松土、培土等作业，采 用机器进行中耕作业时，通常采用株间成条作业，动土范围大且效果 有限。现有的一种果园遥控施肥喷药机采用蛟龙对果园植株进行局部 松土，通过控制蛟龙的动力通断来实现。对于田间作业而言，如果通 过不停通断动力源来实现局部作业或间歇作业，将大大降低作业速度， 且植株越密，作业速度越慢。

发明内容

本发明的目的是提供一种田间局部作业装置及方法，能够在高效 作业的同时不增加能耗，解决现有农田耕种管收技术中整体镇压容易 造成过度压实或垄体损坏，行间除草和中耕容易造成过度动土，而现 有的局部除草和中耕技术能源消耗较高或效率低的不足。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的第一目的是提供一种田间局部作业装置，采用以下技术 方案：

包括伸缩杆，伸缩杆的前端安装平面凸轮，平面凸轮能够连接动 力源；伸缩杆的后端能够拆卸式连接镇压轮、松土铲或耙形除草弹齿； 伸缩杆的前端还连接支架，支架的底侧连接滚轮，滚轮与平面凸轮配 合形成凸轮滚子结构；支架的上侧能够通过拉簧弹性连接机架。

进一步的，所述平面凸轮具有相连的第一弧边、第二弧边以及缺 口。

进一步的，所述平面凸轮连接联轴器，联轴器连接动力源。

进一步的，所述伸缩杆的前端通过螺栓轴安装在安装架孔内，且 伸缩杆的前端可绕螺栓轴转动，从而实现平面凸轮与滚子不同接触位 置时，工作部件绕安装架孔的来回转动，达到间歇接触地面的目的。

进一步的，所述平面凸轮开设多个连接孔；所述联轴器具有联轴 器主轴体和两个连接孔，联轴器主轴体和两个连接孔呈三角形布置， 联轴器主轴体连接于平面凸轮中心孔，两个连接孔与平面凸轮的连接 孔连接；当与平面凸轮上不同连接孔配合连接时，能够实现平面凸轮 初始工作位置的调节。

进一步的，所述伸缩杆包括外杆和内插工作杆，外杆中空，内插 工作杆插接于外杆内，内插工作杆可在外杆内移动。

进一步的，所述内插工作杆的末端多次折弯形成多个折弯角，其 中，第一折弯角与平面凸轮垂直，第二折弯角所在的第二平面与第一 折弯角所在的第一平面倾斜或垂直相交，且第二折弯角后杆部末端焊 接圆管，用于连接松土铲、耙形除草弹齿或镇压轮。

进一步的，所述伸缩杆的前端还连接支架，支架包括支架主体和 支架分叉，支架主体的前端折弯形成折弯部，支架主体在其折弯处连 接伸缩杆的前端；折弯部连接底部圆杆的一端，底部圆杆的另一端通 过支撑杆连接伸缩杆的前端，折弯部、底部圆杆和支撑杆形成三角形 结构；支架分叉倾斜连接支架主体，支架分叉连接拉簧。

进一步的，所述松土铲为锄铲型，所述松土铲能够与所述伸缩杆 末端过盈连接；所述耙形除草弹齿为多齿型，所述耙形除草弹齿能够 与所述伸缩杆末端过盈连接；所述耙形除草弹齿的齿为对称结构；所 述镇压轮能够绕所述伸缩杆末端转动。

本发明的第二发明目的是提供一种田间局部作业方法，在苗株根 部土壤周围表层进行作业，包括移栽苗株局部镇压、浅层局部松土培 土和局部除草。

进一步的，所述局部镇压、浅层局部松土培土和局部除草均使用 所述的田间局部作业装置，所述平面凸轮包括第一平面凸轮和第二平 面凸轮，第一平面凸轮和第二平面凸轮可以替换连接联轴器；

进行移栽苗株局部镇压时，所述田间局部作业装置安装第一平面 凸轮和镇压轮；

进行苗株局部浅层松土培土时，所述田间局部作业装置安装第二 平面凸轮和松土铲；

进行苗株局部除草时，所述田间局部作业装置安装第一平面凸轮 和耙形除草弹齿。

本发明的有益效果如下：

1、本发明采用平面凸轮辅助镇压和松土步骤，平面凸轮转动时， 其两个弧边能够实现间歇性接触土地，达到局部镇压、松土、除草的 目的，本发明所公开的田间局部作业装置能够在高效作业的同时不增 加能耗。

2、本发明在进行田间局部作业时，使用平面凸轮、耙形除草弹 齿、松土铲、镇压轮之间的组合实现各种田间局部作业的功能，且整 体装置占地面积小、体积小，便于推广使用。

3、本发明提供的田间局部作业方法，能减少土壤扰动和土壤压 实；通过将机械式田间局部作业装置安装在田间作业机具的转动轴上 即可进行作业，也可配备电机后，作为外配件安装在机具上使用，操 作简便。

4、本发明中，通过联轴器便于替换不同型号的平面凸轮，此外， 本发明中还能够在内插工作杆装卸镇压轮或耙形除草弹齿或松土铲， 可实现移栽苗株局部镇压、浅层局部松土、局部除草多种作业，经济 型强；可与现有各种机具配合，用于增强局部作业效果，比如移栽机 具、田间松土、除草等中耕作业机具，适用性广。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步 理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对 本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的整体示意图，

图2是本发明根据一个或多个实施方式的平面凸轮连接联轴器示 意图，

图3是本发明根据一个或多个实施方式的两种型号的平面凸轮示 意图，

图4为本发明根据一个或多个实施方式的外杆示意图，

图5为本发明根据一个或多个实施方式的内插工作杆示意图，

图6a为本发明根据一个或多个实施方式的松土铲侧视图 图6b为本发明根据一个或多个实施方式的松土铲正视图，

图7a为本发明根据一个或多个实施方式的平面凸轮与联轴器连 接正视图，

图7b为本发明根据一个或多个实施方式的平面凸轮与联轴器连接侧视图，

图8a为本发明根据一个或多个实施方式的耙形除草弹齿正视图， 图8b为本发明根据一个或多个实施方式的耙形除草弹齿侧视图，

图9为本发明根据一个或多个实施方式的局部镇压示意图，

图10为本发明根据一个或多个实施方式的单侧松土示意图，

图11为本发明根据一个或多个实施方式的双侧除草示意图，

图12为本发明根据一个或多个实施方式的运行示意图。

图中：1-1、第一平面凸轮，1-2、第二平面凸轮、2、联轴器，3、 拉簧，4、活接螺栓，5、固定架，6、机架，7、内插工作杆，8-1、 镇压轮，8-2、松土铲，8-3、耙形除草弹齿，9、紧固螺栓，10、外 杆，11、安装架，12、滚轮，101、第一弧边，102、第二弧边，103、 缺口，1001、外杆的螺纹孔，1002、铰链，13、底部圆杆，131、支 撑杆，15、支架，151、支架主体，152、支架分叉，153、折弯部。

为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意 使用。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一 步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与 本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式， 而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除 非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外， 还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括” 时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字 样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限 定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示 所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作， 因此不能理解为对本发明的限制。

术语解释部分:本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、 “固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可 拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直 接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可 以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，针对现有技术中整体镇压容易造成苗株 损坏，而现有的局部镇压技术能源消耗较高或效率低的不足，本发明 的目的是提供一种田间局部作业装置及方法，能够在高效作业的同时 不增加能耗，下面结合具体实施例进行说明。

实施例1

请参考图1，本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，总 一种田间局部作业装置，包括伸缩杆，伸缩杆的前端安装平面凸轮， 平面凸轮连接联轴器，联轴器连接动力源；伸缩杆的前端还安装滚轮 12，滚轮12与平面凸轮接触，形成凸轮滚子结构；伸缩杆的后端能 够拆卸式连接镇压轮8-1、松土铲8-2或耙形除草弹齿8-3；伸缩杆 的前端还连接支架，支架的底侧连接滚轮12，支架的上侧能够通过 拉簧3弹性连接机架6。

更具具体的，包括平面凸轮、联轴器2、拉簧3、活接螺栓4、 机架6、内插工作杆7、镇压轮8-1、松土铲8-2、耙形除草弹齿8-3、 紧固螺栓9、外杆10、安装架11和滚轮12；其中，请参考图2，平 面凸轮连接联轴器，联轴器能够连接动力源，此处的动力源可以采用 人力、电机或内燃机；当采用人力时，联轴器连接摇把；当采用电机 或内燃机时，电机或内燃机连接联轴器；联轴器连接安装架11，安 装架11通过螺栓轴连接外杆10，外杆10具有中空结构，内插工作 杆7插接外杆10，内插工作杆7可在外杆10内移动，并可通过螺栓 紧固内插工作杆7和外杆10之间的相对位置，内插工作杆7的一端 能够用于连接镇压轮8-1、松土铲8-2或耙形除草弹齿8-3，即内插 工作杆7的一端拆卸式连接镇压轮8-1、松土铲8-2或耙形除草弹齿8-3；外杆10的前端还连接支架，支架的底侧连接滚轮12，支架的 上侧能够通过拉簧3弹性连接机架6。

可以理解的是，机架6为将本装置连接至其他移栽或中耕机具的 机架，固定架5可根据需要焊接在所述机架上，便于本装置的运输。

请参考图3，本实施例中的平面凸轮有两种型号，分别为第一平 面凸轮1-1和第二平面凸轮1-2，第一平面凸轮1-1和第二平面凸轮 1-2均由两段圆弧和内凹槽组成，平面凸轮上设有多组螺纹孔，用于 与联轴器2连接，从而获得动力。可根据初始位置需求，采用不同螺 纹孔进行连接。

请参考图2、图7a和图7b，本实施例中，所述联轴器包括联轴 器主轴体和两个连接孔，联轴器主轴体和两个连接孔呈三角形布置， 联轴器主轴体连接于平面凸轮中心孔，联轴器两个连接孔与平面凸轮 上的连接孔连接；平面凸轮上具有多组所述连接孔,能够实现平面凸 轮初始工作位置的调节。可以理解的是，主轴体通过安装架11连接 外杆10，平面凸轮的缺口103可以直接径向插入联轴器2。

更为具体的，请参考图2，平面凸轮具有第一弧边101、第二弧 边102以及缺口103，第一弧边101和第二弧边102半径相异，具体 的，本实施例中第一弧边101半径小于第二弧边102，第一弧边101 的第二端与第一弧边101的第一端连接，第一弧边101的第一端、第 二弧边102的第一端均与缺口103连接，由于本实施例中第一弧边 101半径小于第二弧边102，因此缺口103的两侧深度不同，靠近第 一弧边101的一侧(缺口103的第一侧面)浅于靠近第二弧边102的 一侧(缺口103的第二侧面)，请参考图3，第一平面凸轮1-1与第 二平面凸轮1-2的区别在于，第一平面凸轮1-1的轮廓与第二平面凸 轮1-2的推程不同。

更为具体的，当对苗进行局部镇压时，采用第一平面凸轮1-1和 镇压轮8-1；当进行松土作业时，将用第二平面凸轮1-2替换第一平 面凸轮1-1，用松土铲8-2代替镇压轮8-1；当进行局部除草作业时， 则采用第二平面凸轮1-2替换第一平面凸轮1-1，用耙形除草弹齿8-3 代替镇压轮8-1。通过更换凸轮和操作部件，分别实现移栽苗株局部 镇压、浅层局部松土、局部除草。

因此，本实施例中，第一平面凸轮1-1的轮廓相对于第二平面凸 轮1-2的推程更小，以满足的镇压的需要。

更进一步的，请参考图3，第一平面凸轮1-1沿着第二弧边102、 第一弧边101、缺口103的方向转动，第二平面凸轮1-2在工作时沿 第一弧边101、第二弧边102、缺口103方向转动；

联轴器2中部为花键槽，联轴器2通过花键槽连接动力源；本领 域技术人员可以理解的是，联轴器2是指联接两轴或轴与回转件，在 传递运动和动力过程中一同回转，在正常情况下不脱开的一种装置。

请参考图4，外杆10为直杆，外杆10中空，且管壁开有螺纹孔， 内插工作杆7插接于外杆10内，内插工作杆7可在外杆10内移动， 管壁的螺纹孔螺纹连接螺栓，螺栓向内拧紧后能够用于紧固内插工作 杆7；本领域技术人员可以理解的是，外杆10与内插工作杆7构成伸缩杆。

可以理解的是，外杆10的插接内插工作杆7的一端为外杆10的 后端。

请参考图5，内插工作杆7由方管、立体垂直折杆焊接而成，所 述内插工作杆的末端多次折弯形成多个折弯角，其中，第一折弯角与 平面凸轮平面垂直，第二折弯角所在的第二平面与第一折弯角所在的 第一平面倾斜或垂直相交，且第二折弯角后杆部末端焊接圆管，用于 连接松土铲、耙形除草弹齿或、镇压轮等。方管壁上焊接有指示杆。 指示杆上标有数字，以记录调整距离。

更为具体的，请参考图4，伸缩杆的前端还焊接支架，请参考图 4，支架包括支架主体151和支架分叉152，支架主体151的前端折 弯形成折弯部153，支架主体151在其折弯处通过焊接1002连接外 杆10的前端；折弯部153铰接底部圆杆13的一端，底部圆杆13的 另一端还具有焊接1002的支撑杆131，折弯部153、底部圆杆13和 支撑杆131形成三角形结构；支架分叉152倾斜连接支架主体151， 支架分叉152连接拉簧3。底部圆杆13可用来安装滚轮12，用来与 凸轮配合转动。

请参考图6a和图6b，本实施例中的松土铲8-2为锄铲型，工作 时与内插工作杆7后端过盈连接；关于松土铲8-2的具体形态，属于 本领域公知常识，在此不再赘述。

请参考图8a和图8b，耙形除草弹齿8-3为多齿型，工作时与内 插工作杆7过盈连接，弹齿呈对称结构，在苗株两侧进行除草作业。

拆卸式连接，例如螺栓连接、螺纹连接或者卡接等形式，非拆卸 式连接，例如焊接、胶接等，根据实际需要进行选择即可，本实施例 中使用螺栓连接实现可拆卸连接，以便于特殊机型的修改。

本发明中的平面凸轮可以是一体成型，也可以是组合连接在一起 的结构，优选采用一体成型。

可以理解的是，本实施例所公开的田间局部作业装置，在使用时， 可以通过机架6与其他作业机具或是拖拉机连接。

实施例2

本发明的一种典型的实施方式中，如图9～图12所示，一种田间 局部作业方法，包括移栽苗株局部镇压、浅层局部松土培土、局部除 草等，通过在苗株根部土壤周围表层进行作业，实现农艺要求效果， 并减少土壤压实及土壤动土。

具体的，本实施例中，使用实施例1中公开的田间局部作业装置 进行作业。

移栽苗株局部镇压的方法，以甘薯非直插为例，在非直插苗后方 进行定点镇压，实现立苗压实效果；具体的，所述田间局部作业装置 采用第一平面凸轮1-1和镇压轮8-1的组合。

苗株局部浅层松土培土的方法，在中耕期对作物根部附近侧面进 行浅层松土培土作业，减少动土；具体的，采用第二平面凸轮1-2和 松土铲8-2的组合。

苗株局部除草的方法，在苗株两侧进行机械除草，具体的，采用 第一平面凸轮1-1和耙形除草弹齿8-3的组合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本 发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应 包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种田间局部作业装置，其特征在于，包括伸缩杆，伸缩杆的前端安装平面凸轮，平面凸轮能够连接动力源；伸缩杆的后端能够拆卸式连接镇压轮、松土铲或耙形除草弹齿；伸缩杆的前端还连接支架，支架的底侧连接滚轮，滚轮与平面凸轮配合形成凸轮滚子结构；支架的上侧能够通过拉簧弹性连接机架。

2.如权利要求1所述的机械式田间局部作业装置，其特征在于，所述平面凸轮具有相连的第一弧边、第二弧边以及缺口，第一弧边和第二弧边半径相异。

3.如权利要求1所述的机械式田间局部作业装置，其特征在于，所述平面凸轮开设多个连接孔；所述联轴器具有联轴器主轴体和两个连接孔，联轴器主轴体和两个连接孔呈三角形布置，联轴器主轴体连接于平面凸轮中心孔，两个连接孔与平面凸轮的连接孔连接；当两个连接孔与平面凸轮上不同连接孔配合连接时，能够实现平面凸轮初始工作位置的调节。

4.如权利要求1所述的机械式田间局部作业装置，其特征在于，所述伸缩杆包括外杆和内插工作杆，外杆中空，内插工作杆插接于外杆内，内插工作杆可在外杆内移动。

5.如权利要求4所述的机械式田间局部作业装置，其特征在于，所述内插工作杆的末端多次折弯形成多个折弯角，其中，第一折弯角与平面凸轮垂直，第二折弯角所在的第二平面与第一折弯角所在的第一平面倾斜或垂直相交，且第二折弯角后杆部末端焊接圆管，用于连接松土铲、耙形除草弹齿或镇压轮。

6.如权利要求1所述的机械式田间局部作业装置，其特征在于，所述伸缩杆的前端还连接支架，支架包括支架主体和支架分叉，支架主体的前端折弯形成折弯部，支架主体在其折弯处连接伸缩杆的前端；折弯部连接底部圆杆的一端，底部圆杆的另一端通过支撑杆连接伸缩杆的前端，折弯部、底部圆杆和支撑杆形成三角形结构；支架分叉倾斜连接支架主体，支架分叉连接拉簧。

7.如权利要求1所述的机械式田间局部作业装置，其特征在于，所述松土铲为锄铲型，所述松土铲能够与所述伸缩杆末端过盈连接；所述耙形除草弹齿为多齿型，所述耙形除草弹齿能够与所述伸缩杆末端过盈连接；所述耙形除草弹齿的齿为对称结构；所述镇压轮能够绕所述伸缩杆末端转动。

8.一种田间局部作业方法，其特征在于，在苗株根部土壤周围表层进行作业，包括移栽苗株局部镇压、浅层局部松土培土和局部除草。

9.如权利要求8所述的田间局部作业方法，其特征在于，所述局部镇压、浅层局部松土培土和局部除草均使用如权利要求1～7任意一项所述的田间局部作业装置，所述平面凸轮包括第一平面凸轮和第二平面凸轮，第一平面凸轮和第二平面凸轮可以替换连接联轴器；

进行移栽苗株局部镇压时，所述田间局部作业装置安装第一平面凸轮和镇压轮；

进行苗株局部浅层松土培土时，所述田间局部作业装置安装第二平面凸轮替和松土铲；

进行苗株局部除草时，所述田间局部作业装置安装第一平面凸轮和耙形除草弹齿。

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