CN115250656B - 一种回转驱动打穴施肥装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种回转驱动打穴施肥装置，包括机架、打穴机构和施肥机构，所述打穴机构和施肥机构连接在机架上，打穴机构包括打穴筒和驱动件，驱动件为回转式驱动结构，通过传动件以回转动作驱动打穴筒沿竖直方向升降以进入或拔出土体；所述机架上设有肥料箱，所述施肥机构连接驱动件的驱动端，并在其回转驱动下依次完成连通肥料箱进行取肥以及连通打穴筒向土体内进行施肥的动作。本发明的回转驱动打穴施肥装置具有结构简单、提高效率、降低成本和操作便捷等优点。
Description
技术领域
本发明涉及农业设备技术领域，尤其涉及一种回转驱动打穴施肥装置。
背景技术
作物生长过程中通常需要进行施肥，以确保农田为作物提供必要的养分。目前农田施肥可以采用人工施肥方式，但是效率低下，且用量难以准确控制，造成大量浪费；也可以采用一些专用施肥设备进行施肥，然而目前的施肥设备独立设置，功能单一，需要与其他打穴等设备结合才能将肥料送入土体，实现自身功能，用户不仅需要购入多个设备，提高成本，还需要将多个设备反复进行调试，以满足工作节奏匹配要求，操作十分繁琐。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、提高效率、降低成本和操作便捷的回转驱动打穴施肥装置。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种回转驱动打穴施肥装置，包括机架、打穴机构和施肥机构，所述打穴机构和施肥机构连接在机架上，打穴机构包括打穴筒和驱动件，驱动件为回转式驱动结构，通过传动件以回转动作驱动打穴筒沿竖直方向升降以进入或拔出土体；所述机架上设有肥料箱，所述施肥机构连接驱动件的驱动端，并在其回转驱动下依次完成连通肥料箱进行取肥以及连通打穴筒向土体内进行施肥的动作。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述驱动件包括调速电机、升降杆和齿轮组，齿轮组包括连接在调速电机输出轴上的主动齿轮以及连接在施肥机构处的被动齿轮，主动齿轮和被动齿轮间接或直接啮合传动以驱动施肥机构回转；升降杆沿竖直方向设置，顶端铰接连接在主动齿轮的非圆心处，底端连接在打穴筒上，以作为传动件驱动打穴筒沿竖直方向升降。
所述被动齿轮为同轴且间隔布置的两个，一个连接在施肥机构处，另一个连接在机架上；所述齿轮组还包括惰轮，主动齿轮和一个被动齿轮通过惰轮啮合传动，且主动齿轮、惰轮以及其啮合的被动齿轮沿竖直方向依次排布在同一平面上；主动齿轮和两个被动齿轮的型号一致，所述升降杆的杆身中部铰接在两个被动齿轮之间，且该铰点和被动齿轮圆心的相对位置与升降杆顶端铰点和主动齿轮圆心的相对位置一致。
所述施肥机构包括内筒和外壳，外壳连接在机架上，外壳上设有与肥料箱连通的取肥口以及与打穴筒连通的放肥口；内筒可回转的套接在外壳内，内筒的中空区域作为肥料存储区，内筒上设有开口，以及沿回转轴线穿出外壳的转轴，所述驱动件连接转轴，以驱动内筒转动使开口分别与取肥口以及放肥口连通。
所述驱动件驱动打穴筒下降直至进入土体最低点处时，内筒的开口转动至与放肥口完全连通；驱动件驱动打穴筒上升直至拔出最高点时，内筒的开口转动至与取肥口完全连通。
所述放肥口通过鹅颈伸缩管与打穴筒连通。
所述内筒还包括调整芯、螺杆和螺母，调整芯的直径与内筒的中空区域内径一致，调整芯套接在内筒内，并能沿内筒的轴线滑动，以调节肥料存储区的容量；所述螺母可回转的连接在内筒的端面上，螺杆沿内筒的轴线布置，一端穿过内筒并连接调整芯，杆身与螺母通过螺纹配合。
所述打穴筒包括分散网，所述分散网连接在打穴筒的底部端口处。
所述机架由行走设备带动行走，打穴筒中朝向与行走方向一致的一侧设有楔块，楔块从靠近打穴筒一侧至另一侧逐渐收窄，且楔块底部设有尖角。
所述机架还包括旋耕刀、封闭板和辅助轮，所述旋耕刀沿机架的行走方向设置在打穴筒的前方，封闭板设置在旋耕刀的两侧，两侧的封闭板上均开设竖直的条形孔，所述辅助轮的轮轴两端各连接有竖直的连接杆，连接杆通过穿过条形孔的紧固件连接封闭板，辅助轮的轮轴中段不连接轮体，作为预留的避空区。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的回转驱动打穴施肥装置，包括机架、打穴机构和施肥机构，打穴机构和施肥机构连接在机架上，由机架带动完成在农田上的行走，本装置将打穴机构和施肥机构结合在同一设备上，在工作时可以单独完成施肥工作，不需要与其他设备结合，因此用户不需要单独购置设备，降低投入成本。
打穴机构包括打穴筒和驱动件，驱动件为回转式驱动结构，通过传动件以回转动作驱动打穴筒沿竖直方向升降以进入或拔出土体；这种设置方式中，由于利用传动件将回转动作改变为移动动作，所以可以采用电机等回转驱动设备来兼顾打穴筒和施肥机构的运动。而采用回转驱动设备相比于电动推杆、继电器、气缸油缸等直线驱动装置来说，不存在运动行程的端点，因此输出的驱动过程没有明显卡顿，移动过程更加流畅。
机架上设有肥料箱，施肥机构连接驱动件的驱动端，并在其回转驱动下依次完成连通肥料箱进行取肥以及连通打穴筒向土体内进行施肥的动作。打穴机构和施肥机构的动作由同一驱动件驱动完成，降低了驱动设备的制备成本以及繁琐程度，并且驱动件联合驱动二者，所以工作时既不需要反复调试以使二者的工作节拍适配，在不同农田作业时也不需要单独调整各个机构来满足作业需求，大大提高了工作效率。
附图说明
图1和图2是本发明的回转驱动打穴施肥装置的立体结构示意图；
图3是本发明的回转驱动打穴施肥装置的后部结构示意图；
图4是本发明的回转驱动打穴施肥装置的内部结构示意图；
图5是本发明的回转驱动打穴施肥装置中施肥机构的立体结构示意图；
图6是本发明的回转驱动打穴施肥装置中施肥机构的结构示意图；
图7是本发明的回转驱动打穴施肥装置中施肥机构的径向截面示意图；
图8是本发明的回转驱动打穴施肥装置中施肥机构的轴向截面示意图；
图9是本发明的回转驱动打穴施肥装置中打穴筒的结构示意图；
图10是本发明的回转驱动打穴施肥装置中打穴筒的内部结构示意图。
图例说明：1、机架；11、肥料箱；12、旋耕刀；13、封闭板；14、辅助轮；2、打穴机构；21、打穴筒；211、分散网；212、楔块；22、驱动件；221、调速电机；222、升降杆；223、主动齿轮；224、被动齿轮；225、惰轮；3、施肥机构；31、内筒；311、开口；312、转轴；313、调整芯；314、螺杆；315、螺母；32、外壳；321、取肥口；322、放肥口；323、鹅颈伸缩管。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
实施例：
如图1至图4所示，本实施例的回转驱动打穴施肥装置，包括机架1、打穴机构2和施肥机构3，打穴机构2和施肥机构3连接在机架1上，由机架1带动完成在农田上的行走，本装置将打穴机构2和施肥机构3结合在同一设备上，在工作时可以单独完成施肥工作，不需要与其他设备结合，因此用户不需要单独购置设备，降低投入成本。
打穴机构2包括打穴筒21和驱动件22，驱动件22为回转式驱动结构，通过传动件以回转动作驱动打穴筒21沿竖直方向升降以进入或拔出土体；这种设置方式中，由于利用传动件将回转动作改变为移动动作，所以可以采用电机等回转驱动设备来兼顾打穴筒21和施肥机构3的运动。而采用回转驱动设备相比于电动推杆、继电器、气缸油缸等直线驱动装置来说，不存在运动行程的端点，因此输出的驱动过程没有明显卡顿，移动过程更加流畅。
机架1上设有肥料箱11，施肥机构3连接驱动件22的驱动端，并在其回转驱动下依次完成连通肥料箱11进行取肥以及连通打穴筒21向土体内进行施肥的动作。打穴机构2和施肥机构3的动作由同一驱动件22驱动完成，降低了驱动设备的制备成本以及繁琐程度，并且驱动件22联合驱动二者，所以工作时既不需要反复调试以使二者的工作节拍适配，在不同农田作业时也不需要单独调整各个机构来满足作业需求，大大提高了工作效率。
本实施例中，如图2至图4所示，驱动件22包括调速电机221、升降杆222和齿轮组，齿轮组包括连接在调速电机221输出轴上的主动齿轮223以及连接在施肥机构3处的被动齿轮224，主动齿轮223和被动齿轮224间接或直接啮合传动以驱动施肥机构3回转，连续不断的回转能够驱使施肥机构3不断完成取肥以及放肥的周期性动作。升降杆222沿竖直方向设置，顶端铰接连接在主动齿轮223的非圆心处，使主动齿轮223的圆心至该铰接点处作为曲柄，底端连接在打穴筒21上，即升降杆222整体作为传动件驱动打穴筒21沿竖直方向升降。
本实施例中，如图2所示，被动齿轮224为同轴且间隔布置的两个，一个连接在施肥机构3处，另一个连接在机架1上；齿轮组还包括惰轮225，主动齿轮223和一个被动齿轮224通过惰轮225啮合传动，且主动齿轮223、惰轮225以及其啮合的被动齿轮224沿竖直方向依次排布在同一平面上；主动齿轮223和两个被动齿轮224的型号一致，升降杆222的杆身中部铰接在两个被动齿轮224之间，且该铰点和被动齿轮224圆心的相对位置与升降杆222顶端铰点和主动齿轮223圆心的相对位置一致。
这一设置结构中，由于主动齿轮223和各被动齿轮224的型号一致，所以升降杆222的顶端铰点和中部铰点能够以同等的速度转动，从而使升降杆222始终保持竖直形态，避免底部的打穴筒21乱摆。由于两个被动齿轮224夹在升降杆222两侧，还能对升降杆222起到进一步的限位作用，保证打穴筒21运动的规律性。
本实施例中，如图5至图8所示，施肥机构3包括内筒31和外壳32，外壳32连接在机架1上，外壳32上设有与肥料箱11连通的取肥口321以及与打穴筒21连通的放肥口322；内筒31可回转的套接在外壳32内，内筒31的中空区域作为肥料存储区，内筒31上设有开口311，以及沿回转轴线穿出外壳32的转轴312，驱动件22连接转轴312，即驱动件22中，被动齿轮224的圆心连接转轴312，以驱动内筒31转动使开口311分别与取肥口321以及放肥口322连通。
进行转动的过程中，内筒31上的开口311与取肥口321连通后，肥料从肥料箱11落入肥料存储区内，之后内筒31再次转动，并与放肥口322连通，使肥料存储区中的肥料落入打穴筒21中，完成施肥动作。这一设置结构确保每次打穴时落入土体的肥料都是定量的，避免肥料分布不均对作物的伤害，保证农田作物的生长一致性。
本实施例中，驱动件22驱动打穴筒21下降直至进入土体最低点处时，内筒31的开口311转动至与放肥口322完全连通；从而让肥料存储区的肥料进入到打穴筒21中，此时由于打穴筒21进入土体以下，所以肥料也能够进入土体以下，避免仅仅覆盖在土体表面，起不到良好的施肥效果。驱动件22驱动打穴筒21上升直至拔出最高点时，内筒31的开口311转动至与取肥口321完全连通，此时肥料从肥料箱11进入到肥料存储区完成充肥，以待下次施肥操作。
本实施例将充肥和施肥动作与打穴筒21的提起和下方动作合理配置，确保施肥机构3和打穴机构2的工作节拍完全配合，既保证肥料能够进入土体以下，又能够在打穴操作的间隙完成充肥，避免浪费打穴动作，整个结构配置合理。并且由于二者由同一驱动件22驱动，所以面对不同工况时，不需要单独调整打穴时间和充放肥时间，也不需要调整二者适配，仅需要对驱动件22的驱动速度进行调整即可，适用范围更广。
本实施例中，放肥口322通过鹅颈伸缩管323与打穴筒21连通，鹅颈伸缩管323能够保证连通的同时又能实现伸缩动作，因此放肥的位置不会受到打穴筒21升降影响。鹅颈伸缩管323为常规机械结构，在此不做赘述。由于结构设置可能导致取肥口321与肥料箱11存在一定距离，也可以采用鹅颈伸缩管323连接肥料箱11的出口和取肥口321。
本实施例中，内筒31还包括调整芯313、螺杆314和螺母315，调整芯313的直径与内筒31的中空区域内径一致，调整芯313套接在内筒31内，并能沿内筒31的轴线滑动，使内筒31内部端面与调整芯313端面之间的间距发生变化，起到调节肥料存储区的容量的作用，可以实现每次进入内筒31的肥料量的变化，从而改变每次打穴后的施肥量，适用于不同作物的施肥。螺母315可回转的连接在内筒31的端面上，螺杆314沿内筒31的轴线布置，一端穿过内筒31并连接调整芯313，杆身与螺母315通过螺纹配合。当转动螺母315时，可以使螺杆314进入内筒31或退出内筒31，以改变调整芯313的位置，从而调节单次充肥量。
本实施例中，如图10所示，打穴筒21包括分散网211，分散网211连接在打穴筒21的底部端口处。便于肥料分散落下，充分进入土体内部。
本实施例中，机架1由行走设备带动行走，打穴筒21中朝向与行走方向一致的一侧设有楔块212，如图9和图10所示，楔块212从靠近打穴筒21一侧至另一侧逐渐收窄，且楔块212底部设有尖角。这一结构能够在机架1的行走过程中以及打穴筒21进入土体时减小土体的阻力，有效分散土壤。
本实施例中，机架1还包括旋耕刀12、封闭板13和辅助轮14，旋耕刀12沿机架1的行走方向设置在打穴筒21的前方，能够进一步使土壤松软，方便施肥。旋耕刀12为常规机械结构，在此不做赘述。封闭板13设置在旋耕刀12的两侧，既具有在垄面切土的功能，又可以确定和封闭旋耕区域，起到防止土壤飞溅的作用，同时也起到支撑整机后端的作用。两侧的封闭板13上均开设竖直的条形孔，如图1所示，辅助轮14的轮轴两端各连接有竖直的连接杆，连接杆通过穿过条形孔的紧固件连接封闭板13，可以调整辅助轮14最低点的位置。辅助轮14的轮轴中段不连接轮体，作为预留的避空区，如图3所示。辅助轮14和机架1前部的大轮结合，采用双轮在垄面行走，辅助轮14可以作为整机尾部支撑，同时具有翻耕后土壤表面整形作用，辅助轮中部预留出避空区，作为对施肥通过的空档，而两轮对施肥中心两边的土壤进行平整。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种回转驱动打穴施肥装置，其特征在于：包括机架(1)、打穴机构(2)和施肥机构(3)，所述打穴机构(2)和施肥机构(3)连接在机架(1)上，打穴机构(2)包括打穴筒(21)和驱动件(22)，驱动件(22)为回转式驱动结构，通过传动件以回转动作驱动打穴筒(21)沿竖直方向升降以进入或拔出土体；所述机架(1)上设有肥料箱(11)，所述施肥机构(3)连接驱动件(22)的驱动端，并在其回转驱动下依次完成连通肥料箱(11)进行取肥以及连通打穴筒(21)向土体内进行施肥的动作；所述施肥机构(3)包括内筒(31)和外壳(32)，外壳(32)连接在机架(1)上，外壳(32)上设有与肥料箱(11)连通的取肥口(321)以及与打穴筒(21)连通的放肥口(322)；内筒(31)可回转的套接在外壳(32)内，内筒(31)的中空区域作为肥料存储区，内筒(31)上设有开口(311)，以及沿回转轴线穿出外壳(32)的转轴(312)，所述驱动件(22)连接转轴(312)，以驱动内筒(31)转动使开口(311)分别与取肥口(321)以及放肥口(322)连通；所述内筒(31)还包括调整芯(313)、螺杆(314)和螺母(315)，调整芯(313)的直径与内筒(31)的中空区域内径一致，调整芯(313)套接在内筒(31)内，并能沿内筒(31)的轴线滑动，以调节肥料存储区的容量；所述螺母(315)可回转的连接在内筒(31)的端面上，螺杆(314)沿内筒(31)的轴线布置，一端穿过内筒(31)并连接调整芯(313)，杆身与螺母(315)通过螺纹配合。
2.根据权利要求1所述的回转驱动打穴施肥装置，其特征在于：所述驱动件(22)包括调速电机(221)、升降杆(222)和齿轮组，齿轮组包括连接在调速电机(221)输出轴上的主动齿轮(223)以及连接在施肥机构(3)处的被动齿轮(224)，主动齿轮(223)和被动齿轮(224)间接或直接啮合传动以驱动施肥机构(3)回转；升降杆(222)沿竖直方向设置，顶端铰接连接在主动齿轮(223)的非圆心处，底端连接在打穴筒(21)上，以作为传动件驱动打穴筒(21)沿竖直方向升降。
3.根据权利要求2所述的回转驱动打穴施肥装置，其特征在于：所述被动齿轮(224)为同轴且间隔布置的两个，一个连接在施肥机构(3)处，另一个连接在机架(1)上；所述齿轮组还包括惰轮(225)，主动齿轮(223)和一个被动齿轮(224)通过惰轮(225)啮合传动，且主动齿轮(223)、惰轮(225)以及其啮合的被动齿轮(224)沿竖直方向依次排布在同一平面上；主动齿轮(223)和两个被动齿轮(224)的型号一致，所述升降杆(222)的杆身中部铰接在两个被动齿轮(224)之间，且该铰点和被动齿轮(224)圆心的相对位置与升降杆(222)顶端铰点和主动齿轮(223)圆心的相对位置一致。
4.根据权利要求1所述的回转驱动打穴施肥装置，其特征在于：所述驱动件(22)驱动打穴筒(21)下降直至进入土体最低点处时，内筒(31)的开口(311)转动至与放肥口(322)完全连通；驱动件(22)驱动打穴筒(21)上升直至拔出最高点时，内筒(31)的开口(311)转动至与取肥口(321)完全连通。
5.根据权利要求1所述的回转驱动打穴施肥装置，其特征在于：所述放肥口(322)通过鹅颈伸缩管(323)与打穴筒(21)连通。
6.根据权利要求1所述的回转驱动打穴施肥装置，其特征在于：所述打穴筒(21)包括分散网(211)，所述分散网(211)连接在打穴筒(21)的底部端口处。
7.根据权利要求1所述的回转驱动打穴施肥装置，其特征在于：所述机架(1)由行走设备带动行走，打穴筒(21)中朝向与行走方向一致的一侧设有楔块(212)，楔块(212)从靠近打穴筒(21)一侧至另一侧逐渐收窄，且楔块(212)底部设有尖角。
8.根据权利要求7所述的回转驱动打穴施肥装置，其特征在于：所述机架(1)还包括旋耕刀(12)、封闭板(13)和辅助轮(14)，所述旋耕刀(12)沿机架(1)的行走方向设置在打穴筒(21)的前方，封闭板(13)设置在旋耕刀(12)的两侧，两侧的封闭板(13)上均开设竖直的条形孔，所述辅助轮(14)的轮轴两端各连接有竖直的连接杆，连接杆通过穿过条形孔的紧固件连接封闭板(13)，辅助轮(14)的轮轴中段不连接轮体，作为预留的避空区。
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