CN112567969B - 一种基于大黄种植专用的除草施肥装置及其高产栽培方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于大黄种植专用的除草施肥装置及其高产栽培方法，属于药材种植技术领域，其装置包括机架，在机架上安装有肥料系统和除草系统，所述肥料系统包括肥料箱和施肥管，所述除草系统包括除草器和药箱，在肥料箱或机架上设有控制扶手；机架上还设有燃料箱、行进轮；所述燃料箱通过燃烧燃料提供电能，并分别通过电线连接到除草器、行进轮、肥料箱和施肥管；还设有挖掘器；在除草施肥装置上还设有回填刮板，回填刮板的底面与行进轮底部保持平行。通过设计能一体化实现除草和施肥的装置，并对其除草和施肥的机构分别进行优化提升，使其适应大黄种植要求，进而提供一种基于该设备配套的高产栽培方法。

Description

一种基于大黄种植专用的除草施肥装置及其高产栽培方法

技术领域

本发明涉及药材种植技术领域，特别涉及大黄种植装备和技术，具体来说是一种大黄种植装置及方法。

背景技术

大黄是一种常用的中药材，药用部分为其根茎。大黄具有攻积滞、清湿热、泻火、凉血、祛瘀、解毒等功效。适宜高原阴湿环境，常常生长在山地草坡区域，最适宜区域为海拔2000到4700米林下阴湿处、林缘灌丛、高山草甸，主要产于甘肃、青海、四川西部阿坝州等地。在大黄种植中，需要选种、育苗、起苗、移栽、田间管理、采摘、加工。在种植过程中，一般按株行距70-80cm种植，在第一年需要随时除草，第二年在除草的基础上需要追肥至少2次，所用肥优选为家畜粪尿和垫料、残余饲料等混合积制的农家有机肥料。由于大黄特殊的生长环境和习性，人工种植的难度较大，所选择的场地往往不适宜大规模机械化生产，目前的大黄种植如果选择适宜区域，一般也都是采用人工操作，只有在湖北等低海拔地区可采用机械化施工，市面上也出现了部分大黄种植用的技术，并申请相应专利，如申请号为201920687435.6的大黄种植用浇灌装置和申请号为201520713450.5大黄穴播种植装置。

在大黄种植中，除草和施肥，是决定其是否能高产栽培的主要工作步骤之一，特别是第一年需要多次除草，而大黄在生长后，其叶片高度和宽度都较大，不适宜大尺寸的机械设备，目前市面上常见的除草和施肥机械，在施肥方面，如申请号为201410425897.2的施肥机，其尺寸较大，容易压坏作物，且难以深入地下，而申请号为201510099522.6的施肥机，虽然尺寸较小，但完全依靠重力让肥料流出，一旦固相含量较大难以流出，则容易堵塞，且也不能深入地下，申请号为201710438188.1的施肥机，可以直接插入地下并通过螺旋输送肥料，能确保肥料到位，但该结构需要人工手持对准再插入并施肥，劳动强度和对操作精确度的要求较高，并未起到实质性的机械化操作的效果。在除草方面，如申请号为201210305992.X的中耕除草机，适用于山地丘陵地区，尺寸较小，但其刀盘结构无任何变通和保护设施，损耗概率较大，申请号为201510507778.6的电动除草机，其具有保护机构，但其适合在草坪除草，不适宜在种植区域。因此，研发适宜于在原产地辅助人工操作的机械设备，并研究配套的种植方法，对于提高大黄产量和质量，都有很大的意义。如果能将除草和施肥结合起来同步施工，并对其进行配套的方案设计，使其方法能更适宜山地种植，能有更好的推广应用价值，但在该技术领域，目前相关成果较少。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于大黄种植专用的除草施肥装置及其高产栽培方法，通过设计能一体化实现除草和施肥的装置，并对其除草和施肥的机构分别进行优化提升，使其适应大黄种植要求，进而提供一种基于该设备配套的高产栽培方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于大黄种植专用的除草施肥装置，包括机架，在机架上安装有肥料系统和除草系统，所述肥料系统包括肥料箱和施肥管，所述除草系统包括除草器和药箱，在肥料箱或机架上设有控制扶手；机架上还设有燃料箱、行进轮；

所述燃料箱通过燃烧燃料提供电能，并分别通过电线连接到除草器、行进轮、肥料箱和施肥管；

所述除草器设置于机架前侧下方，除草器的底面与行进轮底部保持平行；在除草施肥装置侧面还设有挖掘器，所述挖掘器为向下延伸的长杆结构，其底部设有挖掘铲，且挖掘铲的最低处低于行进轮和除草器底部；在除草施肥装置上还设有回填刮板，回填刮板的底面与行进轮底部保持平行；

所述施肥管设置于肥料箱上，并向下延伸，回填刮板、施肥管、挖掘铲三者按照从后到前的顺序处于同一直线上。

进一步的，所述机架为中空结构，肥料箱设于机架上侧后方，行进轮数量为一个，行进轮设置于机架下侧后方，行进轮带有行进轮电机用于驱动行进轮转动；燃料箱设置于机架前侧上方，在机架前侧侧面安装药箱，机架前侧下方安装除草器。

进一步的，所述挖掘器设有两个，每一个挖掘器包括挖掘杆转轴、挖掘连杆、挖掘铲，两个挖掘器的挖掘杆转轴对称连接在燃料箱侧面，在挖掘杆转轴上设有向下延伸的挖掘连杆，在挖掘连杆末端设有挖掘铲，所述挖掘铲上带有铲转轴，通过铲转轴连接在挖掘连杆上，挖掘杆转轴和铲转轴可调节并固定在特定角度，让挖掘器保持所需的结构，使其底部的高度满足不同挖掘深度的需求；

所述挖掘铲的前进面上设有中部带有棱边突起的分土锥，且分土锥在靠近铲转轴的位置与铲转轴保持一定间隙，铲转轴转动的时候不会很快抵紧。

更进一步的，所述铲转轴在其内侧面设有造斜轮，所述造斜轮主体为圆柱体，造斜轮的外侧面设有斜面倒角，当造斜轮在地面行走时，其侧面的斜面倒角与挖掘铲内表面形成一个三角空间。

进一步的，所述除草器包括除草调位管，除草调位管连接在机架前端底部，在除草调位管内部设有可沿除草调位管上下移动的除草连杆，除草连杆下方连接有割草架；

所述割草架包括支撑框架，所述支撑框架为前侧和下侧开口的中空六面体结构，在其中部设有多个连接到顶部的割草锯，在其后部设有中部向前凸的三角体，作为分草板，在分草板两侧的支撑框架设有开口，作为出草口；

在割草架顶面的前端设有推杆转轴，在推杆转轴前端连接有推杆安装板，所述推杆安装板为钝角等腰三角形，其前端底部设有多个杆，作为前置推杆，所述前置推杆向前方下侧倾斜，前置推杆之间的间隙不小于推杆直径；

在药箱底部设有输送管道，在割草锯上侧设有花洒，割草锯表面设有多个小孔，输送管道连接到割草锯的花洒上侧，花洒将药箱内的药液通过小孔排出。

更进一步的，所述除草连杆和割草架之间还设有活动弹簧，在除草连杆后方还设有旋转支架，旋转支架后连接后向下延伸的限位挡板，限位挡板设于割草架的分草板后方，且能沿着旋转支架调节其角度，限位挡板上设有连接到行进轮的接触感应器，当接触感应器被触发后，会停止行进轮电机的转动。

进一步的，所述肥料箱为六面体的矩形箱体，其内部分为左右两半，前后左右四块板为整块板，其下部为中间带有一条缝隙的板，其上部为两个盖板，两个盖板都带有盖转轴，且盖转轴设于前后两块板中部，在盖板的开口方向设有连接到箱体侧面的卡扣，在箱体的左右两块板之间设有螺纹丝杆，所述螺纹丝杆分为左右两段，左右两段的螺纹旋向相反，在螺纹丝杆上设有四边与肥料箱贴合密封的肥料推板，在两块肥料推板之间设有与螺纹丝杆一体的丝杆齿轮，所述丝杆齿轮下侧设有与其啮合的主齿轮，在主齿轮下侧设有与其啮合的动力齿轮，动力齿轮带有动力电机，动力电机通过电线与燃料箱连接；

在肥料箱的底板的上侧设有向中部汇聚的斜板，斜板的方向为左右延伸，在斜板底部靠近肥料箱两端的位置设有肥料出口，肥料出口下方设有施肥管；

所述肥料出口为圆形，在肥料出口外侧的底板内部设有管轴承孔，所述管轴承孔为底部开口的环形结构，且环形的开口端内侧设有扩孔段，扩孔段的台阶上设有弧形槽；所述施肥管包括主管体，主管体焊接在肥料出口外侧，在主管体内设有带支架轴承，所述带支架轴承包括相互连接的轴承段和支架连接段，所述轴承段在管轴承孔内，轴承段下方设有滚珠，滚珠下段在与管轴承孔内的台阶上的弧形槽内，轴承段通过管轴承孔的底部开口连接到支架连接段，所述支架连接段底部设有向外延伸的凸缘，凸缘外侧与主管段内壁贴合密封，在支架连接段侧面设有旋转齿，所述旋转齿设有与其啮合的锥齿轮，在对应锥齿轮的主管段上设有开口，并在开口处设有侧密封段，在锥齿轮上设有带动锥齿轮转动的主连杆，主连杆另一端连接到主齿轮，而主连杆与侧密封段贴合形成动密封；在所述支架连接段内侧设有上连接架，所述上连接架为杆状结构，不会堵塞肥料出口，在上连接架下方设有贯穿整个主管体的螺旋机构；

在主管体末端外侧设有挡板转轴，在挡板转轴上设有出口挡板，出口挡板在旋转到挡住主管体的底端后将主管体出口关闭。

进一步的，所述回填刮板设置于肥料箱下侧，包括杆体和刮板本体，所述刮板本体为弧形板结构，且弧形板的凹面朝向前方，弧形板的内侧不超过挖掘铲的内侧面。

进一步的，在控制扶手包括控制系统、两个把手，并在控制扶手上设有动力开关、施肥开关、除草开关，其中施肥开关、除草开关分别安装在控制扶手的两个把手上。

一种基于大黄种植专用的高产栽培方法，包括如下步骤：

在大黄种植前，按照合适的距离挖穴，施加底肥，将种苗栽植，填土；

在移栽后的田间管理中根据需要进行除草作业，由操作人员将除草施肥装置开入田地，开启动力开关带动行进轮前进，并通过把手开启除草开关，此时前置推杆可将大块泥土或石块向两侧推开或打碎，避免直接接触割草锯，影响锯片寿命，如果遇到影响前进的石块，活动弹簧会将除草器向后转动使其避免直接撞坏，当除草器向后接触到限位挡板后，行进轮将无法继续推动装置前进，避免强行前进导致损坏；

杂草通过前置推杆的缝隙进入除草器后，被割草锯锯断，且割草锯底部的小孔将药箱内的除草剂喷洒在草的断口，避免草根重新长出杂草，同时除草剂也会喷洒在相邻区域避免其他杂草后期生长，被割下来的草通过分草板从除草口推倒两侧，使其更靠近大黄，可以用作大黄后期的肥料；

挖掘器调节到合适的位置，让挖掘铲能挖掘出适合的沟槽，且不会损伤大黄地下的根茎主体，又不会距离根茎主体太远，此时挖掘器将从土层中挖掘的土壤向两侧堆积，而与挖掘器紧贴的造斜轮的斜面会与挖掘铲侧面将远离大黄的一排土壤压紧为直角三角形截面的土边结构；

动力电机带动动力齿轮，并通过动力齿轮带动肥料推板向两侧移动，挤压内部的肥料，使其向肥料出口移动，而被动力齿轮同步带动的螺旋机构将从肥料出口送来的肥料向下输送到施肥管的出口，由于出口正对刚由挖掘器挖出来的沟槽，因此可以将肥料直接送入沟槽内；

随后而来的刮板本体会将靠近大黄一侧的被挖出的土壤作为回填土刮回沟槽，让肥料被盖住，避免肥力流失；

在走完该行田间间隙后，调转装置，对下一行的间隙作业，通过“己”字形的方式实现对整个田地的作业，直到作业完成。

本发明的有益之处在于：

1、本发明针对大黄特殊的结构，设计能适应大黄种植栽培过程中可实现一体化除草和施肥的装置，能有效应对大黄种植区域的特殊地理环境和大黄的生长习性，满足大黄种植需求；

2、本发明的除草和施肥可同步完成，也可以单独进行，适应不同生长周期的田间管理需要，且结构尺寸相对较小，可以单人操作，适宜山地种植需求，极大的节约劳动强度；

3、本发明的除草系统，能有效实现对杂草的切割和推送，使其物尽其用实现堆肥效果，同时具备喷淋除草剂的作用，能有效实现对被切割的杂草涂药，避免再次生长，同时喷洒路过的其他区域防止杂草生长，且前进过程能有效避免杂物对切割杂草的影响；

4、本发明的肥料系统，能一次成型的实现从挖沟到施肥到覆盖的过程，且能有效的提高肥料输送效率，一次实现对两行肥料的输送，让两排肥料都能同步完成，结合己字形的走法，能让每一排大黄的两侧都实现施肥；

5、设置不同齿轮的直径和结构，使其确保肥料推板的推送速度等于或略小于螺旋机构的输送速度，让肥料能均匀被送出；

6、本发明的方法能让装置贴合山地坡地的使用，且实现对杂草的清理，同时利用土层自行造斜，让雨水在短期内可汇聚到间隙，而非直接冲击施肥区域，确保施肥后肥力短期内不会被雨水冲走，提高施肥效果。

附图说明

图1为本发明的立体示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的右视图；

图5为图4的下半部分细节图；

图6为肥料系统的正面剖视图；

图7为除草系统（不含药箱5）的侧面剖视图；

图8为除草系统（不含药箱5）的仰视图；

图9为图6中A区域的细节图；

图10为图9中A-A方向的螺旋输送管剖面图；

图11为肥料箱2的左视剖视图；

图12为挖沟器区域的细节图；

图13为除草施工前的示意图（未示出割草锯6054外的其他装置）；

图14为除草施工时的示意图（未示出割草锯6054外的其他装置）；

图15为除草施工后将草推向两侧的示意图（未示出分草板6053外的其他装置）；

图16为挖沟器的工作示意图（未示出挖沟铲外的其他装置）；

图17为造斜轮9的工作示意图（未示出造斜轮9外的其他装置）；

图18为施肥管11的工作示意图（未示出施肥管11外的其他装置）；

图19为回填刮板12的工作示意图（未示出回填刮板12外的其他装置）；

图20为完成作业后的土壤截面图。

图中：

1控制扶手、2肥料箱、3燃料箱、4机架、5药箱、6除草器、7限位挡板、8挖掘器、9造斜轮、10行进轮、11施肥管、12回填刮板、13丝杆齿轮、14主齿轮、15动力齿轮、16动力电机、17主连杆、18锥齿轮、19根茎主体、20土层、21杂草、22回填土、23挡水土、

101动力开关、102施肥开关、103除草开关、

201箱体、202肥料盖、203盖转轴、204肥料推板、205螺纹丝杆、206斜板、207肥料出口、208管轴承孔、

2011卡扣、

601除草调位管、602除草连杆、603活动弹簧、604旋转支架、605割草架、

6051前置推杆、6052支撑框架、6053分草板、6054割草锯、6055出草口、6056推杆安装板、6057推杆转轴、

60541锯电机、60542旋转杆、60543锯片、60544花洒、

801挖掘杆转轴、802挖掘连杆、803挖掘铲、8031分土锥、8032铲转轴、

1101带支架轴承、1102旋转齿、1103主管体、1104螺旋机构、1105侧密封段、1106上连接架、1107出口挡板、1108挡板转轴、

1201刮板本体。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明，需要说明的是，在本文中，诸如“上”、“下”等词语，仅仅用于方便对附图进行描述，并非限制实际使用中的方向，且不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

如图1-12所示，一种基于大黄种植专用的除草施肥装置，包括机架4，所述机架4为中空结构，在机架4上安装有肥料系统和除草系统，所述肥料系统包括肥料箱2和施肥管11，施肥管11连接在肥料箱2上，肥料箱2设于机架4上侧后方，所述除草系统包括除草器6和药箱5，药箱5内放置除草机，并通过输送管道与除草器6相连，在机架4前侧侧面安装药箱5，机架4前侧下方安装除草器6，在肥料箱2或机架4上设有控制扶手1；机架4上还设有燃料箱3、行进轮10，行进轮10数量为一个，行进轮10设置于机架4下侧后方，行进轮10带有行进轮电机用于驱动行进轮10转动；燃料箱3设置于机架4前侧上方，所述燃料箱3通过燃烧燃料提供电能，并分别通过电线连接到除草器6、行进轮10、肥料箱2和施肥管11；

如图2所示，所述除草器6设置于机架4前侧下方，除草器6的底面与行进轮10底部保持平行；在除草施肥装置侧面还设有挖掘器8，所述挖掘器8为向下延伸的长杆结构，其底部设有挖掘铲803，且挖掘铲803的最低处低于行进轮10和除草器6底部；在除草施肥装置上还设有回填刮板12，回填刮板12的底面与行进轮10底部保持平行；

如图4、5所示，所述施肥管11设置于肥料箱2上，并向下延伸，回填刮板12、施肥管11、挖掘铲803三者按照从后到前的顺序处于同一直线上。

所述挖掘器8设有两个，每一个挖掘器8包括挖掘杆转轴801、挖掘连杆802、挖掘铲803，两个挖掘器8的挖掘杆转轴801对称连接在燃料箱3侧面，两个挖掘铲803的宽度以55-60cm为宜，在挖掘杆转轴801上设有向下延伸的挖掘连杆802，挖掘连杆802为方杆结构，在挖掘连杆802末端设有挖掘铲803，所述挖掘铲803上带有铲转轴8032，通过铲转轴8032连接在挖掘连杆802上，挖掘杆转轴801和铲转轴8032可调节并固定在特定角度，其调节方式可以是电机旋转，也可以是螺栓压紧固定等方式（本发明的其他几处转轴，也都可以采用类似方式实现固定），让挖掘器8保持所需的结构，使其底部的高度满足不同挖掘深度的需求，在不使用的时候也能向上收起，不必一定保持犁地；

如图12所示，所述挖掘铲803的前进面上设有中部带有棱边突起的分土锥8031，且分土锥8031在靠近铲转轴8032的位置与铲转轴8032保持一定间隙，铲转轴8032可以向上旋转到不犁地的位置；分土锥8031可以是铆接或者卡紧在挖掘铲803上的，在损坏后可以更换；

所述铲转轴8032在其内侧面设有造斜轮9，所述造斜轮9主体为圆柱体，造斜轮9的外侧面设有斜面倒角，当造斜轮9在地面行走时，其侧面的斜面倒角与挖掘铲803内表面形成一个三角面；造斜轮9本身还可以和行进轮10一起起到三角支撑作用，不需要人员扶住也可以让本发明的除草施肥装置保持稳定。

关于除草系统，所述除草器6包括除草调位管601，除草调位管601连接在机架4前端底部，在除草调位管601内部设有可沿除草调位管601上下移动的除草连杆602，除草连杆602下方连接有割草架605，如图1、2、4所示；

如图7、8所示，所述割草架605包括支撑框架6052，所述支撑框架6052为前侧和下侧开口的中空六面体结构，优选为矩形，当然，如果是梯形或侧面弧形结构等，也能实现同样功能，在其中部设有多个连接到顶部的割草锯6054，在其后部设有中部向前凸的三角体，作为分草板6053，在分草板6053两侧的支撑框架6052设有开口，作为出草口6055，能把前侧送来的被切割的杂草21分别向两侧推，并从出草口6055送出，由于割草架605的宽度稍微小于两排大黄的种植宽度，可以让被切割的杂草21被推到大黄上的覆土附近，作为肥料堆积供应大黄生长；当然，如果需要清理该部分杂草21，也可以直接在除草口设置袋子收纳被切割的杂草21；其中割草锯6054数量优选为三个，在前侧设有一个，后侧设有两个，期中，后侧两个割草锯6054的旋转方向相反，且都朝向自己的外侧旋转（即如图8中，后侧靠左侧的割草锯6054为逆时针旋转，后侧靠右侧的割草锯6054为顺时针旋转，以便杂草能更顺畅的移动到两侧）；

在割草架605顶面的前端设有推杆转轴6057，在推杆转轴6057前端连接有推杆安装板6056，所述推杆安装板6056为钝角等腰三角形，其前端底部设有多个杆，作为前置推杆6051，所述前置推杆6051向前方下侧倾斜，前置推杆6051之间的间隙不小于推杆直径；在某些情况下，如果不需要使用前置推杆6051（如前置推杆6051影响草进入割草架605内的时候），可以将推杆转轴6057掀起，让割草架605的开口直接接触杂草21；

药箱5通过卡槽固定在机架4侧面，在药箱5底部设有输送管道，所述割草锯6054包括锯电机60541、旋转杆60542、锯片60543、花洒60544，锯电机60541安装在割草架605顶面内侧，锯电机60541连接旋转杆60542，旋转杆60542下方设置花洒60544，花洒60544覆盖在锯片60543上，在锯片60543表面设有多个小孔，小孔直接连接到花洒60544上，输送管道连接到割草锯6054的花洒60544上侧，具体的连接方式可以是在旋转杆60542和锯电机60541的中心轴都为空心结构，让输送管道直接从空心结构穿过并连接到花洒60544顶部，花洒60544将药箱5内的药液通过小孔排出，小孔的直径可以为1-2mm，使其内部的液体滴落而非喷洒，避免浪费，在输送管道上可以设置开关阀，并让开关阀连接到控制扶手1上；所述除草连杆602和割草架605之间还设有活动弹簧603，在除草连杆602后方还设有旋转支架604，旋转支架604后连接后向下延伸的限位挡板7，限位挡板7设于割草架605的分草板6053后方，且能沿着旋转支架604调节其角度，限位挡板7上设有连接到行进轮10的接触感应器，当接触感应器被触发后，会停止行进轮电机的转动，避免强制前行造成事故。

关于肥料系统，如图6所示，所述肥料箱2为六面体的矩形体，其内部分为左右两半；前后左右四块板为整块板，其下部为中间带有一条缝隙的板，作为箱体201；其上部为两个盖板，作为肥料盖202；两个肥料盖202都带有盖转轴203，且盖转轴203设于前后两块板中部，在肥料盖202的开口方向设有连接到箱体201侧面的卡扣2011，在箱体201的左右两块板之间设有螺纹丝杆205，所述螺纹丝杆205分为左右两段，左右两段的螺纹旋向相反，在螺纹丝杆205上设有四边与肥料箱2贴合密封的肥料推板204，肥料推板204内部设有配合螺纹丝杆205的螺纹，并随着螺纹丝杆205的主动而相对或相向同步运动；为提高密封效果可以在肥料推板204侧面设置动密封机构，确保其在肥料箱2内移动的时候不让肥料外溢，保证推送效果，在两块肥料推板204之间设有与螺纹丝杆205一体的丝杆齿轮13，所述丝杆齿轮13下侧设有与其啮合的主齿轮14，在主齿轮14下侧设有与其啮合的动力齿轮15，动力齿轮15带有动力电机16，动力电机16通过电线与燃料箱3连接；在肥料箱2的底板的上侧设有向中部汇聚的斜板206，斜板206的方向为左右延伸，在斜板206底部靠近肥料箱2两端的位置设有肥料出口207，肥料出口207下方设有施肥管11；必要的时候，可以在斜板206内设置加热装置，并让加热装置连接到燃料箱3，让加热装置对肥料箱2加热，确保肥料处于可流动状态，在高寒地区能正常使用；

如图6、9、10所示，所述肥料出口207为圆形，在肥料出口207外侧的底板内部设有管轴承孔208，所述管轴承孔208为底部开口的环形结构，且环形的开口端内侧设有扩孔段，扩孔段的外径大于底部开口的环形结构的外径，形成一段水平的台阶，在这段台阶上设有弧形槽；所述施肥管11包括主管体1103，主管体1103焊接在肥料出口207外侧，在主管体1103内设有带支架轴承1101，所述带支架轴承1101包括相互连接的轴承段和支架连接段，所述轴承段在管轴承孔208内，轴承段下方设有滚珠，滚珠下段在与管轴承孔208内的台阶上的弧形槽内，轴承段通过管轴承孔208的底部开口连接到支架连接段，其连接方式可以是螺纹连接或焊接等，使其能够安装，同样，肥料出口207的管轴承孔208也是采用类似方式连接，以确保轴承段能安装到管轴承孔208内；所述支架连接段底部设有向外延伸的凸缘，凸缘外侧与主管段内壁贴合密封，在主管段上的这部分设有密封槽和密封圈，在支架连接段侧面设有旋转齿1102，所述旋转齿1102设有与其啮合的锥齿轮18，在对应锥齿轮18的主管段上设有开口，并在开口处设有侧密封段1105，在锥齿轮18上设有带动锥齿轮18转动的主连杆17，主连杆17另一端连接到主齿轮14，而主连杆17与侧密封段1105贴合形成动密封；在所述支架连接段内侧设有上连接架1106，所述上连接架1106为杆状结构，如十字星型，不会堵塞肥料出口207，在上连接架1106下方设有贯穿整个主管体1103的螺旋机构1104；不同齿轮的尺寸需要按照速度设计，确保出肥料的速度匀速稳定，且肥料推板204的推送速度不能超过螺旋机构1104。

在主管体1103末端外侧设有挡板转轴1108，在挡板转轴1108上设有出口挡板1107，出口挡板1107在旋转到挡住主管体1103的底端后将主管体1103出口关闭。

如图1、2所示，所述回填刮板12设置于肥料箱2下侧，包括杆体和刮板本体1201，所述刮板本体1201为弧形板结构，且弧形板的凹面朝向前方，弧形板的内侧不超过挖掘铲803的内侧面。

如图1、3所示，在控制扶手1包括控制系统、两个把手，并在控制扶手1上设有动力开关101、施肥开关102、除草开关103，其中施肥开关102、除草开关103分别安装在控制扶手1的两个把手上。

本发明的除草施肥装置，其总体宽度可以设置为不超过70cm，方便在田地内穿梭管理。

本发明还提供了一种基于大黄种植专用的高产栽培方法，包括如下步骤：

S1、在大黄种植前，按照合适的挖穴，形成多排种植，穴深建议为30cm，施加底肥，将种苗栽植，填土；每一排的间距可以是70cm；

S2、在移栽后的田间管理中根据需要进行除草作业，由操作人员将除草施肥装置开入田地，开启动力开关101带动行进轮10前进，并通过把手开启除草开关103，此时前置推杆6051可将大块泥土或石块向两侧推开或打碎，避免直接接触割草锯6054，影响锯片60543寿命，如果遇到影响前进的石块，活动弹簧603会将除草器6向后转动使其避免直接撞坏，当除草器6向后接触到限位挡板7后，行进轮10将无法继续推动装置前进，避免强行前进导致损坏；

S3、如图13-15所示，杂草21通过前置推杆6051的缝隙进入除草器6后，被割草锯6054锯断，且割草锯6054底部的小孔将药箱5内的除草剂喷洒在草的断口，避免草根重新长出杂草21，同时除草剂也会喷洒在相邻区域避免其他杂草21后期生长，被割下来的草通过分草板6053从除草口推倒两侧，使其更靠近大黄，可以用作大黄后期的肥料；

S4、如图16、17所示，挖掘器8调节到合适的位置，让挖掘铲803能挖掘出适合的沟槽，且不会损伤大黄地下的根茎主体19，又不会距离根茎主体19太远导致后期肥料太浅（需前期确定根茎主体19的深度便于初始位置的调整），此时挖掘器8将从土层20中挖掘的土壤向两侧堆积，而与挖掘器8紧贴的造斜轮9的斜面会与挖掘铲803侧面将远离大黄的一排土壤压紧为直角三角形截面的土边结构，作为挡水土23；

S5、如图18所示，动力电机16带动动力齿轮15，并通过动力齿轮15带动肥料推板204向两侧移动，挤压内部的肥料，使其向肥料出口207移动，而被动力齿轮15同步带动的螺旋机构1104将从肥料出口207送来的肥料向下输送到施肥管11的出口，由于出口正对刚由挖掘器8挖出来的沟槽，因此可以将肥料直接送入沟槽内；

S6、如图19、20所示，随后而来的刮板本体1201会将靠近大黄一侧的被挖出的土壤作为回填土22刮回沟槽，让肥料被盖住，避免肥力流失；

S7、在走完该行田间间隙后，调转装置，对下一行间隙作业，通过“己”字形的方式实现对整个田地的作业，直到作业完成，在每一行间隙的作业过程中，都同时对行内左右两侧的大黄进行施肥，确保每一行的大黄都同时接受两侧的肥力，提高施肥均匀性，而在步骤S4中形成的三角形截面的土边的挡水土23，能够在短期内减少雨水对肥料区域的表层土的冲击，临时让雨水从两个挡水土23之间流走，减少肥力丢失，短期后土边会自动分散开，不影响长期的雨水灌溉效力。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的改进。

Claims (4)

1.一种基于大黄种植专用的除草施肥装置，包括机架（4），其特征在于，在机架（4）上安装有肥料系统和除草系统，所述肥料系统包括肥料箱（2）和施肥管（11），所述除草系统包括除草器（6）和药箱（5），在肥料箱（2）或机架（4）上设有控制扶手（1）；机架（4）上还设有燃料箱（3）、行进轮（10）；

所述燃料箱（3）通过燃烧燃料提供电能，并分别通过电线连接到除草器（6）、行进轮（10）、肥料箱（2）和施肥管（11）；

所述除草器（6）设置于机架（4）前侧下方，除草器（6）的底面与行进轮（10）底部保持平行；在除草施肥装置侧面还设有挖掘器（8），所述挖掘器（8）为向下延伸的长杆结构，其底部设有挖掘铲（803），且挖掘铲（803）的最低处低于行进轮（10）和除草器（6）底部；在除草施肥装置上还设有回填刮板（12），回填刮板（12）的底面与行进轮（10）底部保持平行；

所述施肥管（11）设置于肥料箱（2）上，并向下延伸；回填刮板（12）、施肥管（11）、挖掘铲（803）三者按照从后到前的顺序处于同一直线上；

所述机架（4）为中空结构，肥料箱（2）设于机架（4）上侧后方，行进轮（10）数量为一个，行进轮（10）设置于机架（4）下侧后方，行进轮（10）带有行进轮电机用于驱动行进轮（10）转动；燃料箱（3）设置于机架（4）前侧上方，在机架（4）前侧侧面安装药箱（5），机架（4）前侧下方安装除草器（6）；

所述挖掘器（8）设有两个，每一个挖掘器（8）包括挖掘杆转轴（801）、挖掘连杆（802）、挖掘铲（803），两个挖掘器（8）的挖掘杆转轴（801）对称连接在燃料箱（3）侧面，在挖掘杆转轴（801）上设有向下延伸的挖掘连杆（802），在挖掘连杆（802）末端设有挖掘铲（803），所述挖掘铲（803）上带有铲转轴（8032），通过铲转轴（8032）连接在挖掘连杆（802）上，挖掘杆转轴（801）和铲转轴（8032）可调节并固定在特定角度，让挖掘器（8）保持所需的结构，使其底部的高度满足不同挖掘深度的需求；

所述挖掘铲（803）的前进面上设有中部带有棱边突起的分土锥（8031），且分土锥（8031）在靠近铲转轴（8032）的位置与铲转轴（8032）保持一定间隙；

所述铲转轴（8032）在其内侧面设有造斜轮（9），所述造斜轮（9）主体为圆柱体，造斜轮（9）的外侧面设有斜面倒角，当造斜轮（9）在地面行走时，其侧面的斜面倒角与挖掘铲（803）内表面形成一个三角空间；

所述除草器（6）包括除草调位管（601），除草调位管（601）连接在机架（4）前端底部，在除草调位管（601）内部设有可沿除草调位管（601）上下移动的除草连杆（602），除草连杆（602）下方连接有割草架（605）；

所述割草架（605）包括支撑框架（6052），所述支撑框架（6052）为前侧和下侧开口的中空六面体结构，在其中部设有多个连接到顶部的割草锯（6054），在其后部设有中部向前凸的三角体，作为分草板（6053），在分草板（6053）两侧的支撑框架（6052）设有开口，作为出草口（6055）；

在割草架（605）顶面的前端设有推杆转轴（6057），在推杆转轴（6057）前端连接有推杆安装板（6056），所述推杆安装板（6056）为钝角等腰三角形，其前端底部设有多个杆，作为前置推杆（6051），所述前置推杆（6051）向前方下侧倾斜，前置推杆（6051）之间的间隙不小于推杆直径；

在药箱（5）底部设有输送管道，在割草锯（6054）上侧设有花洒（60544），割草锯（6054）表面设有多个小孔，输送管道连接到割草锯（6054）的花洒（60544）上侧，花洒（60544）将药箱（5）内的药液通过小孔排出；

所述除草连杆（602）和割草架（605）之间还设有活动弹簧（603），在除草连杆（602）后方还设有旋转支架（604），旋转支架（604）后连接后向下延伸的限位挡板（7），限位挡板（7）设于割草架（605）的分草板（6053）后方，且能沿着旋转支架（604）调节其角度，限位挡板（7）上设有连接到行进轮（10）的接触感应器，当接触感应器被触发后，会停止行进轮电机的转动；

所述肥料箱（2）为六面体的矩形箱体（201），其内部分为左右两半，前后左右四块板为整块板，其下部为中间带有一条缝隙的板，其上部为两个盖板，两个盖板都带有盖转轴（203），且盖转轴（203）设于前后两块板中部，在盖板的开口方向设有连接到箱体（201）侧面的卡扣（2011），在箱体（201）的左右两块板之间设有螺纹丝杆（205），所述螺纹丝杆（205）分为左右两段，左右两段的螺纹旋向相反，在螺纹丝杆（205）上设有四边与肥料箱（2）贴合密封的肥料推板（204），在两块肥料推板（204）之间设有与螺纹丝杆（205）一体的丝杆齿轮（13），所述丝杆齿轮（13）下侧设有与其啮合的主齿轮（14），在主齿轮（14）下侧设有与其啮合的动力齿轮（15），动力齿轮（15）带有动力电机（16），动力电机（16）通过电线与燃料箱（3）连接；

在肥料箱（2）的底板的上侧设有向中部汇聚的斜板（206），斜板（206）的方向为左右延伸，在斜板（206）底部靠近肥料箱（2）两端的位置设有肥料出口（207），肥料出口（207）下方设有施肥管（11）；

所述肥料出口（207）为圆形，在肥料出口（207）外侧的底板内部设有管轴承孔（208），所述管轴承孔（208）为底部开口的环形结构，且环形的开口端内侧设有扩孔段，扩孔段的台阶上设有弧形槽；所述施肥管（11）包括主管体（1103），主管体（1103）焊接在肥料出口（207）外侧，在主管体（1103）内设有带支架轴承（1101），所述带支架轴承（1101）包括相互连接的轴承段和支架连接段，所述轴承段在管轴承孔（208）内，轴承段下方设有滚珠，滚珠下段在与管轴承孔（208）内的台阶上的弧形槽内，轴承段通过管轴承孔（208）的底部开口连接到支架连接段，所述支架连接段底部设有向外延伸的凸缘，凸缘外侧与主管段内壁贴合密封，在支架连接段侧面设有旋转齿（1102），所述旋转齿（1102）设有与其啮合的锥齿轮（18），在对应锥齿轮（18）的主管段上设有开口，并在开口处设有侧密封段（1105），在锥齿轮（18）上设有带动锥齿轮（18）转动的主连杆（17），主连杆（17）另一端连接到主齿轮（14），而主连杆（17）与侧密封段（1105）贴合形成动密封；在所述支架连接段内侧设有上连接架（1106），所述上连接架（1106）为杆状结构，不会堵塞肥料出口（207），在上连接架（1106）下方设有贯穿整个主管体（1103）的螺旋机构（1104）；

在主管体（1103）末端外侧设有挡板转轴（1108），在挡板转轴（1108）上设有出口挡板（1107），出口挡板（1107）在旋转到挡住主管体（1103）的底端后将主管体（1103）出口关闭。

2.根据权利要求1所述的一种基于大黄种植专用的除草施肥装置，其特征在于，所述回填刮板（12）设置于肥料箱（2）下侧，包括杆体和刮板本体（1201），所述刮板本体（1201）为弧形板结构，且弧形板的凹面朝向前方，弧形板的内侧不超过挖掘铲（803）的内侧面。

3.根据权利要求2所述的一种基于大黄种植专用的除草施肥装置，其特征在于，在控制扶手（1）包括控制系统、两个把手，并在控制扶手（1）上设有动力开关（101）、施肥开关（102）、除草开关（103），其中施肥开关（102）、除草开关（103）分别安装在控制扶手（1）的两个把手上。

4.一种基于如权利要求3所述的除草施肥装置的大黄高产栽培方法，其特征在于，包括如下步骤：

在大黄种植前，按照合适的距离挖穴，施加底肥，将种苗栽植，填土；

在移栽后的田间管理中根据需要进行除草作业，由操作人员将除草施肥装置开入田地，开启动力开关（101）带动行进轮（10）前进，并通过把手开启除草开关（103），此时前置推杆（6051）可将大块泥土或石块向两侧推开或打碎，避免直接接触割草锯（6054），影响锯片（60543）寿命，如果遇到影响前进的石块，活动弹簧（603）会将除草器（6）向后转动使其避免直接撞坏，当除草器（6）向后接触到限位挡板（7）后，行进轮（10）将无法继续推动装置前进，避免强行前进导致损坏；

杂草（21）通过前置推杆（6051）的缝隙进入除草器（6）后，被割草锯（6054）锯断，且割草锯（6054）底部的小孔将药箱（5）内的除草剂喷洒在草的断口，避免草根重新长出杂草（21），同时除草剂也会喷洒在相邻区域避免其他杂草（21）后期生长，被割下来的草通过分草板（6053）从除草口推倒两侧，使其更靠近大黄，可以用作大黄后期的肥料；

挖掘器（8）调节到合适的位置，让挖掘铲（803）能挖掘出适合的沟槽，且不会损伤大黄地下的根茎主体（19），又不会距离根茎主体（19）太远，此时挖掘器（8）将从土层（20）中挖掘的土壤向两侧堆积，而与挖掘器（8）紧贴的造斜轮（9）的斜面会与挖掘铲（803）侧面将远离大黄的一排土壤压紧为直角三角形截面的土边结构；

动力电机（16）带动动力齿轮（15），并通过动力齿轮（15）带动肥料推板（204）向两侧移动，挤压内部的肥料，使其向肥料出口（207）移动，而被动力齿轮（15）同步带动的螺旋机构（1104）将从肥料出口（207）送来的肥料向下输送到施肥管（11）的出口，由于出口正对刚由挖掘器（8）挖出来的沟槽，因此可以将肥料直接送入沟槽内；

随后而来的刮板本体（1201）会将靠近大黄一侧的被挖出的土壤作为回填土（22）刮回沟槽，让肥料被盖住，避免肥力流失；

在走完该行田间间隙后，调转装置，对下一行的间隙作业，通过“己”字形的方式实现对整个田地的作业，直到作业完成。

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