CN111886988A

CN111886988A - 茶园施肥机

Info

Publication number: CN111886988A
Application number: CN202010703868.3A
Authority: CN
Inventors: 宋志禹; 蒋清海; 王文明; 丁文芹; 韩余; 肖宏儒; 任彩红
Original assignee: Nanjing Research Institute for Agricultural Mechanization Ministry of Agriculture
Current assignee: Nanjing Research Institute for Agricultural Mechanization Ministry of Agriculture
Priority date: 2020-07-21
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2020-11-06

Abstract

本发明公开了一种茶园施肥机，包括送料机构、第一传动机构、开沟施肥机构、升降座和升降驱动机构；开沟施肥机构包括箱体、轨道槽、花键轴、动力轴、第二传动机构和螺旋开沟筒，升降座的表面设置有竖直导轨，箱体通过轨道槽安装在竖直导轨上，花键轴通过第二传动机构驱动动力轴旋转，动力轴连接螺旋开沟筒；螺旋开沟筒的表面设置有至少三段螺旋刃，由下至上的每一段的螺旋刃的螺旋升角逐步增大。本发明的茶园施肥机将螺旋开沟筒上的螺旋刃设计为多段式结构，当土壤沿着螺旋刃上升后遇到螺旋升角更大的螺旋刃，这将导致土壤在到达最高点之前离开螺旋刃回落，进而减少散落至沟侧面的土壤数量，显著缓解茶园施肥时的半起垄现象。

Description

茶园施肥机

技术领域

本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一种茶园施肥机。

背景技术

茶园施肥的做法主要包括三步：1.在土地上开沟；2.向沟内撒入肥料；3.回填土壤。现有技术中已经存在能够实现茶园自动施肥的设备，主要包括螺旋开沟筒和供料机构，螺旋开沟筒的表面设置有螺旋刃，载具携带螺旋开沟筒直线前行，旋转的螺旋开沟筒在地表不断开沟；螺旋开沟筒的内部中空，供料机构不断向螺旋开沟筒内输入肥料，从而实现开沟的同时向沟内撒入肥料。

现有技术茶园自动施肥设备的缺陷在于：1.螺旋开沟筒表面的螺旋刃是一种连续螺旋刃，螺旋刃的作用在于将土壤破碎并抬升，抬升至最高点后土壤自然回落，土壤在回落的过程中由于离心力的作用向四周抛洒，导致部分土壤落在沟的侧面，形成半起垄现象；2.肥料在螺旋开沟筒的内部受到离心力的作用容易粘附在螺旋开沟筒的内壁，造成肥料堵塞。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有技术的茶园施肥机在施肥时土壤回填不准，容易造成半起垄现象，并且肥料容易因为离心力粘附在螺旋开沟筒的内壁，造成堵塞。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种茶园施肥机，包括送料机构、第一传动机构、开沟施肥机构、升降座和升降驱动机构；

开沟施肥机构包括箱体、轨道槽、花键轴、动力轴、第二传动机构和螺旋开沟筒，升降座的表面设置有竖直方向的竖直导轨，轨道槽安装在箱体表面，箱体通过轨道槽安装在竖直导轨上，花键轴竖直，花键轴通过第二传动机构驱动动力轴旋转，动力轴连接螺旋开沟筒，动力轴和螺旋开沟筒同轴并且内部具有竖直方向的肥料通道；螺旋开沟筒的表面设置有至少三段螺旋刃，由下至上的每一段的螺旋刃的螺旋升角逐步增大；例如在螺旋开沟筒的表面设置三段螺旋刃，由下至上分别称为第一段螺旋刃、第二段螺旋刃和第三段螺旋刃，第二段螺旋刃的螺旋升角比第一段螺旋刃的螺旋升角大5°-10°，第三段螺旋刃的螺旋升角比第二段螺旋刃的螺旋升角大8°-14°；

第一传动机构连接花键轴，动力源通过第一传动机构驱动花键轴旋转，送料机构向肥料通道内输入肥料；

升降驱动机构驱动开沟施肥机构沿着竖直导轨上下运动。

当本发明的茶园施肥机工作时，螺旋开沟筒同样对土壤进行破碎并抬升土壤，当土壤沿着螺旋刃上升后遇到螺旋升角更大的螺旋刃，这将导致土壤离开螺旋刃并回落；相比于传统的茶园施肥机，本发明茶园施肥机能够促进土壤在到达最高点之前离开螺旋刃回落，进而减少散落至沟侧面的土壤数量，显著缓解茶园施肥时的半起垄现象。

进一步的，所述开沟施肥机构还包括竖直料筒，竖直料筒位于竖直的肥料通道内并且安装在箱体上，送料机构向竖直料筒内输入肥料，与箱体连接的竖直料筒并不会随着动力轴和螺旋开沟筒旋转，进而避免肥料受离心力的作用，确保肥料在竖直料筒内顺利下落而不会堵塞。

进一步的，所述开沟施肥机构还包括第一油缸和地轮，第一油缸安装在箱体上，第一油缸竖直，地轮连接第一油缸的伸缩杆；第一油缸用于调节地轮与螺旋开沟筒(底面)的落差，该落差决定了开沟深度；在施肥机工作时，地轮始终落在地面上并随着地面起伏，进而保证开沟深度一致。

进一步的，所述开沟施肥机构还包括导柱和光电标尺，导柱从箱体穿过并且连接地轮，光电标尺安装在导柱上，光电标尺用于显示地轮与螺旋开沟筒(底面)的落差，即开沟深度。

进一步的，所述送料机构包括电机、传动链轮组、送料座、料斗、绞龙和送料软管，料斗安装在送料座的顶部，绞龙位于送料座内，电机通过传动链轮组驱动绞龙旋转，绞龙的末端衔接送料软管，送料软管能够伸缩，送料软管连接竖直料筒；料斗内存放肥料，在茶园施肥机工作是绞龙持续将肥料输送至送料软管，进而进入竖直料筒；送料软管必须具备伸缩功能以适配开沟施肥机构的升降。

进一步的，所述升降驱动机构包括第二油缸、绳索和引导轮，箱体的表面设置有连接孔，绳索的一端连接第二油缸的伸缩杆，另一端经引导轮引导后固定在箱体的连接孔内；在茶园施肥机正常工作时，第二油缸的伸缩杆完全伸出，绳索不对箱体作出限制，箱体能够自由沿着竖直导轨上下移动(箱体与地轮是一体式结构，需要随着地形起伏)；当茶园施肥机工作结束后，第二油缸利用绳索将箱体(即整个开沟施肥机构)完全吊起，使地轮和螺旋开沟筒与地面分离。

进一步的，所述第一传动机构包括第一连接座和第一同步带轮组，第一连接座通过第一同步带轮组驱动花键轴旋转。

进一步的，茶园施肥机还包括载具，所述第一传动机构还包括第二连接座、直角传动箱和连接箱，第二连接座依次连接直角传动箱和连接箱，连接箱固定在载具上，连接箱用于连接载具上的动力源，第二连接座用于连接第一连接座。

进一步的，茶园施肥机还包括左右调节机构，所述左右调节机构包括调节丝杠、丝杠座、滑移机构和水平导轨，丝杠座安装在连接箱上，调节丝杠水平安装在丝杠座内，水平导轨安装在连接箱上并且与调节丝杠平行，滑移机构安装在水平导轨上，滑移机构与调节丝杠螺纹连接，滑移机构与升降座固定连接；调节丝杠的一端可以设计为六角形，用户通过扳手旋转丝杠即可使得滑移机构及升降座左右移动，进而调整开沟施肥机构的左右位置。

有益效果：(1)本发明的茶园施肥机将螺旋开沟筒上的螺旋刃设计为多段式结构，当土壤沿着螺旋刃上升后遇到螺旋升角更大的螺旋刃，这将导致土壤离开螺旋刃并回落；相比于传统的茶园施肥机，本发明茶园施肥机能够促进土壤在到达最高点之前离开螺旋刃回落，进而减少散落至沟侧面的土壤数量，显著缓解茶园施肥时的半起垄现象。(2)本发明的茶园施肥机在螺旋开沟筒内设置静止的竖直料筒，避免肥料受离心力的作用，确保肥料在竖直料筒内顺利下落而不会堵塞。(3)本发明的茶园施肥机为开沟施肥机构配置第一油缸和地轮，利用地轮与螺旋开沟筒底面的落差控制开沟深度，利用地轮确保螺旋开沟筒随着地面起伏，保证开沟深度一致。(4)本发明的茶园施肥机配置丝杠和滑移机构调节升降座的左右位置，用户通过旋转丝杠即可对开沟施肥机构进行调节，控制开沟施肥的具体位置。

附图说明

图1是实施例1茶园施肥机的立体图。

图2是实施例1茶园施肥机的立体图(隐藏载具)。

图3是实施例1茶园施肥机的另一个视角立体图(隐藏载具)。

图4是实施例1茶园施肥机的主视图(隐藏载具)。

图5是实施例1茶园施肥机的左视图(隐藏载具)。

图6是图5的A-A剖视图。

图7是实施例1中开沟施肥机构立体图。

图8是实施例1中开沟施肥机构立体图(隐藏箱体和第一油缸)。

图9是实施例1中开沟施肥机构与升降驱动机构立体图。

图10是实施例1中升降驱动机构立体图。

图11是实施例1中左右调节机构立体图。

图12是实施例1中送料机构立体图(隐藏料斗)。

其中：100、送料机构；110、电机；120、传动链轮组；130、送料座；140、料斗；150、绞龙；160、送料软管；200、第一传动机构；210、第一连接座；220、第一同步带轮组；230、第二连接座；240、直角传动箱；250、连接箱；300、开沟施肥机构；310、箱体；311、连接孔；320、轨道槽；330、花键轴；340、动力轴；350、第二传动机构；360、螺旋开沟筒；370、竖直料筒；380、第一油缸；390、地轮；3100、导柱；400、升降座；410、竖直导轨；500、升降驱动机构；510、第二油缸；520、绳索；530、引导轮；600、载具；700、左右调节机构；710、调节丝杠；720、丝杠座；730、滑移机构；740、水平导轨。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例1

如图1至图6所示，本实施例的茶园施肥机包括送料机构100、第一传动机构200、开沟施肥机构300、升降座400、升降驱动机构500、载具600和左右调节机构700；

如图2所示，升降座400的表面设置有两条竖直方向的竖直导轨410；

如图7至图9所示，开沟施肥机构300包括箱体310、轨道槽320、花键轴330、动力轴340、第二传动机构350、螺旋开沟筒360、竖直料筒370、第一油缸380、地轮390、导柱3100和光电标尺，轨道槽320安装在箱体310表面，箱体310通过轨道槽320安装在竖直导轨410上，花键轴330竖直，花键轴330通过第二传动机构350驱动动力轴340旋转(如图8所示，第二传动机构350具体是一组同步带轮组)，动力轴340连接螺旋开沟筒360，动力轴340和螺旋开沟筒360同轴；螺旋开沟筒360的表面设置有三段螺旋刃，由下至上分别称为第一段螺旋刃361、第二段螺旋刃362和第三段螺旋刃363，第二段螺旋刃362的螺旋升角比第一段螺旋刃361的螺旋升角大5°-10°，第三段螺旋刃363的螺旋升角比第二段螺旋刃362的螺旋升角大8°-14°；第一油缸380安装在箱体310上，第一油缸380竖直，地轮390连接第一油缸380的伸缩杆；第一油缸380用于调节地轮390与螺旋开沟筒360底面的落差，该落差决定了开沟深度；导柱3100从箱体310穿过并且连接地轮390，光电标尺安装在导柱3100上，光电标尺用于显示地轮390与螺旋开沟筒360(底面)的落差，即开沟深度；如图6所示，竖直料筒370位于螺旋开沟筒360内并且安装在箱体310上；

如图9和图10所示，升降驱动机构500包括第二油缸510、绳索520和引导轮530，箱体310的表面设置有连接孔311，绳索520的一端连接第二油缸510的伸缩杆，另一端经引导轮530引导后固定在箱体310的连接孔311内；

如图3和图4所示，第一传动机构200包括第一连接座210、第一同步带轮组220、第二连接座230、直角传动箱240和连接箱250，第一连接座210通过第一同步带轮组220驱动花键轴330旋转，第二连接座230依次连接直角传动箱240和连接箱250，连接箱250固定在载具600上，连接箱250用于连接载具600上的动力源，第二连接座230用于连接第一连接座210(在实际应用中，第一连接座210和第二连接座230应采用连接轴连接；如果动力源可以直接与第一连接座210连接，也可以不使用第二连接座230、直角传动箱240和连接箱250；图3中未将第一连接座210与第二连接座230连接)；

如图11所示，左右调节机构700包括调节丝杠710、丝杠座720、滑移机构730和水平导轨740，丝杠座720安装在连接箱250上，调节丝杠710水平安装在丝杠座720内，水平导轨740安装在连接箱250上并且与调节丝杠710平行，滑移机构730安装在水平导轨740上，滑移机构730与调节丝杠710螺纹连接，滑移机构730与升降座400固定连接；调节丝杠710的一端被设计为六角形，用户通过扳手旋转丝杠即可使得滑移机构730及升降座400左右移动，进而调整开沟施肥机构300的左右位置；

如图12所示，送料机构100包括电机110、传动链轮组120、送料座130、料斗140、绞龙150和送料软管160，料斗140安装在送料座130的顶部，绞龙150位于送料座130内，电机110通过传动链轮组120驱动绞龙150旋转，绞龙150的末端衔接送料软管160，送料软管160能够伸缩，送料软管160连接竖直料筒370；料斗140内存放肥料，在茶园施肥机工作是绞龙150持续将肥料输送至送料软管160，进而进入竖直料筒370。

本实施例的茶园施肥机的工作流程是：

(1)图9中的第二油缸510的伸缩杆完全伸出，绳索520不对箱体310作出限制，整个开沟施肥机构300沿着竖直导轨410自由下落至最低点；

(2)第一油缸380伸出，地轮390与螺旋开沟筒360的底面形成落差，该落差决定了开沟深度；

(3)载具600上的动力源通过第一传动机构200驱动螺旋开沟筒360旋转，载具600自身不断前行；

(4)图12中的电机110通过传动链轮组120驱动绞龙150旋转，绞龙150将料斗140内的肥料输入送料软管160，肥料通过送料软管160落入竖直料筒370；

(5)螺旋开沟筒360完成开沟、施肥和覆土作业；

(6)茶园施肥机作业结束后，第二油缸510的伸缩杆缩回，绳索520将开沟施肥机构300提升至最高点，开沟施肥机构300与地面分离。

本实施例茶园施肥机在工作时，螺旋开沟筒360上的三段式螺旋刃对土壤进行破碎并抬升土壤，当土壤沿着螺旋刃上升后遇到螺旋升角更大的螺旋刃，这将导致土壤离开螺旋刃并回落，促进土壤准确回落至沟内，缓解茶园施肥时的半起垄现象；并且螺旋开沟筒360内静止的竖直料筒370能够避免肥料受离心力的作用，确保肥料在竖直料筒370内顺利下落而不会堵塞。

虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种茶园施肥机，其特征在于：包括送料机构、第一传动机构、开沟施肥机构、升降座和升降驱动机构；

开沟施肥机构包括箱体、轨道槽、花键轴、动力轴、第二传动机构和螺旋开沟筒，升降座的表面设置有竖直方向的竖直导轨，轨道槽安装在箱体表面，箱体通过轨道槽安装在竖直导轨上，花键轴竖直，花键轴通过第二传动机构驱动动力轴旋转，动力轴连接螺旋开沟筒，动力轴和螺旋开沟筒同轴并且内部具有竖直方向的肥料通道；螺旋开沟筒的表面设置有至少三段螺旋刃，由下至上的每一段的螺旋刃的螺旋升角逐步增大；

第一传动机构连接花键轴；

送料机构向肥料通道内输入肥料；

升降驱动机构驱动开沟施肥机构沿着竖直导轨上下运动。

2.根据权利要求1所述的茶园施肥机，其特征在于：所述螺旋开沟筒的表面设置有三段螺旋刃，由下至上分别称为第一段螺旋刃、第二段螺旋刃和第三段螺旋刃，第二段螺旋刃的螺旋升角比第一段螺旋刃的螺旋升角大5°-10°，第三段螺旋刃的螺旋升角比第二段螺旋刃的螺旋升角大8°-14°。

3.根据权利要求1所述的茶园施肥机，其特征在于：所述开沟施肥机构还包括竖直料筒，竖直料筒位于竖直的肥料通道内并且安装在箱体上，送料机构向竖直料筒内输入肥料。

4.根据权利要求3所述的茶园施肥机，其特征在于：所述开沟施肥机构还包括第一油缸和地轮，第一油缸安装在箱体上，第一油缸竖直，地轮连接第一油缸的伸缩杆。

5.根据权利要求4所述的茶园施肥机，其特征在于：所述开沟施肥机构还包括导柱和光电标尺，导柱从箱体穿过并且连接地轮，光电标尺安装在导柱上。

6.根据权利要求5所述的茶园施肥机，其特征在于：所述送料机构包括电机、传动链轮组、送料座、料斗、绞龙和送料软管，料斗安装在送料座的顶部，绞龙位于送料座内，电机通过传动链轮组驱动绞龙旋转，绞龙的末端衔接送料软管，送料软管能够伸缩，送料软管连接竖直料筒。

7.根据权利要求6所述的茶园施肥机，其特征在于：所述升降驱动机构包括第二油缸、绳索和引导轮，箱体的表面设置有连接孔，绳索的一端连接第二油缸的伸缩杆，另一端经引导轮引导后固定在箱体的连接孔内。

8.根据权利要求7所述的茶园施肥机，其特征在于：所述第一传动机构包括第一连接座和第一同步带轮组，第一连接座通过第一同步带轮组驱动花键轴旋转。

9.根据权利要求8所述的茶园施肥机，其特征在于：还包括载具，所述第一传动机构还包括第二连接座、直角传动箱和连接箱，第二连接座依次连接直角传动箱和连接箱，连接箱固定在载具上，连接箱用于连接载具上的动力源，第二连接座用于连接第一连接座。

10.根据权利要求9所述的茶园施肥机，其特征在于：还包括左右调节机构，所述左右调节机构包括调节丝杠、丝杠座、滑移机构和水平导轨，丝杠座安装在连接箱上，调节丝杠水平安装在丝杠座内，水平导轨安装在连接箱上并且与调节丝杠平行，滑移机构安装在水平导轨上，滑移机构与调节丝杠螺纹连接，滑移机构与升降座固定连接。