CN115299227A - 变量施肥机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变量施肥机，包括：车架；开沟机构，包括转动设于车架前端的螺旋开沟刀，螺旋开沟刀具有沿车架高度方向运动的活动行程，螺旋开沟刀用于在转动的活动行程中开沟；施肥机构，包括设于车架上的施肥箱以及转动设于施肥箱内的绞龙，绞龙的转速可调节设置，绞龙用于在转动的过程中变量施肥；覆土机构，包括设于车架尾端的两个覆土板，两个覆土板自靠近车架方向朝远离车架的方向逐渐靠近设置；以及，驱动装置，包括设于车架上的液压驱动结构以及电力驱动结构，液压驱动结构驱动连接开沟机构，电力驱动结构驱动连接施肥机构。本发明提供的变量施肥机旨在解决传统技术中施肥机自动化程度低、施肥效率较低的问题。

Description

变量施肥机

技术领域

本发明涉及施肥机技术领域，尤其涉及一种变量施肥机。

背景技术

目前，果园的很多工序仍需人工劳作，工作效率低、劳动强度大、生产管理成本高。现阶段，我国的多功能田间管理机械较少，技术相对落后，且近几年农村果民外出打工比例不断提升，果园生产管理工作人员短缺现象逐渐严重，且年轻果农的离乡导致果园劳工平均年龄不断提升，为了让果农从艰苦的劳作中解脱出来，我国的果园机械化亟须提高。

发明内容

本发明提供一种变量施肥机，旨在解决传统技术中施肥机自动化程度低、施肥效率较低的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种变量施肥机，包括：

车架；

开沟机构，包括转动设于所述车架前端的螺旋开沟刀，所述螺旋开沟刀具有沿所述车架高度方向运动的活动行程，所述螺旋开沟刀用于在转动的活动行程中开沟；

施肥机构，包括设于所述车架上的施肥箱以及转动设于所述施肥箱内的绞龙，所述绞龙的转速可调节设置，所述绞龙用于在转动的过程中变量施肥；

覆土机构，包括设于所述车架尾端的两个覆土板，两个所述覆土板自靠近所述车架方向朝远离所述车架的方向逐渐靠近设置；以及，

驱动装置，包括设于所述车架上的液压驱动结构以及电力驱动结构，所述液压驱动结构驱动连接所述开沟机构，所述电力驱动结构驱动连接所述施肥机构。

根据本发明提供的一种变量施肥机，所述螺旋开沟刀包括支撑轴以及绕设于所述支撑轴上的螺旋叶片，所述螺旋叶片上还设有侧向切土刀片以及端面切土刀片，所述侧向切土刀片倾斜于所述螺旋叶片的壁面设置，所述端面切土刀片设于所述螺旋叶片的底端。

根据本发明提供的一种变量施肥机，所述车架的前端设有支撑架，所述支撑架沿所述车架高度方向延伸，所述支撑架上滑动连接有升降架，所述螺旋开沟刀设于所述升降架、且具有沿所述支撑架滑动的活动行程。

根据本发明提供的一种变量施肥机，所述液压驱动结构包括设于所述车架的柴油机、齿轮泵、液压油箱、液压马达以及液压油缸，所述柴油机驱动连接所述齿轮泵，所述齿轮泵连接所述液压油箱，所述液压油箱分别连通所述液压马达与所述液压油缸，所述液压马达设于所述螺旋开沟刀端部、且驱动连接所述螺旋开沟刀，所述液压油缸设于所述支撑架、且驱动连接所述升降架。

根据本发明提供的一种变量施肥机，所述施肥箱内设有卧式轴承座，所述绞龙包括多个，各所述绞龙转动设于所述卧式轴承座；

各所述绞龙的端部均设有传动齿轮，相邻的两个所述传动齿轮啮合连接，所述电力驱动结构驱动连接其中一个所述传动齿轮，用于驱动所述绞龙转动。

根据本发明提供的一种变量施肥机，所述绞龙包括绞龙轴以及设于所述绞龙轴上的螺旋绞龙片，各所述绞龙轴之间形成有施肥间隙。

根据本发明提供的一种变量施肥机，所述车架的两侧各设有一个履带机构，所述履带机构包括支架，套设于所述支架外周的履带以及设于所述支架上、且与所述履带传动连接的驱动轮，所述电力驱动结构与所述驱动轮驱动连接。

根据本发明提供的一种变量施肥机，所述支架上还设有支撑轮以及导向轮，所述导向轮设于所述支架端部且与所述驱动轮对应设置，所述支撑轮分设于所述支架的周向、且与所述履带传动连接。

根据本发明提供的一种变量施肥机，所述电力驱动结构包括设于所述车架上的驱动电机以及减速机。

根据本发明提供的一种变量施肥机，所述变量施肥机还包括控制系统，所述控制系统包括电池、继电器、变压器、单片机以及控制器，所述控制器与所述驱动装置电连接。

本发明提供的变量施肥机，首先通过车架前端的螺旋开沟刀进行开沟，通过控制绞龙的转速可以变量地调节施肥数量进行施肥，施肥后车架尾端的覆土板可进行覆土，如此可完成开沟、施肥、覆土的自动连续化。本发明提供的变量施肥机操作简单，自动化程度高，有利于提高施肥效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的变量施肥机第一立体结构示意图；

图2是图1的前视图结构示意图；

图3是图1的侧视图结构示意图；

图4是本发明提供的变量施肥机的第二立体结构示意图；

图5是图4的俯视图结构示意图；

图6是图4中施肥机构的立体结构示意图；

图7是图6的俯视图结构示意图；

图8是图4中开沟机构的结构示意图；

图9是图4中履带机构的结构示意图；

图10是图4中控制系统的结构示意图。

附图标记：1：变量施肥机；2：车架；3：开沟机构；4：施肥机构；5：覆土机构；6：驱动装置；7：控制系统；8：支撑架；9：升降架；10：履带机构；11：支架；12：履带；13：驱动轮；14：支撑轮；15：导向轮；16：螺旋开沟刀；17：支撑轴；18：螺旋叶片；19：侧向切土刀片；20：端面切土刀片；21：施肥箱；22：卧式轴承座；23：绞龙；24：传动齿轮；25：绞龙轴；26：螺旋绞龙片；27：覆土板；28：液压驱动结构；29：柴油机；30：齿轮泵；31：液压油箱；32：液压马达；33：液压油缸；34：电力驱动结构；35：驱动电机；36：减速机；37：控制器；38：继电器；39：变压器；40：单片机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图1-图10描述本发明的变量施肥机1。

传统技术中施肥机自动化程度低、施肥效率较低。鉴于此，本发明提供一种变量施肥机1，包括：车架2，车架2用于提供安装基础以及行走支撑；开沟机构3，包括转动设于车架2前端的螺旋开沟刀16，螺旋开沟刀16可沿车架2高度方向运动、且螺旋开沟刀16可旋转设置，螺旋开沟刀16可在靠近土地的过程中旋转开沟，形成施肥沟槽；施肥机构4，包括设于车架2上的施肥箱21以及转动设于施肥箱21内的绞龙23，绞龙23在转动的过程中可驱动肥料流出撒入螺旋开沟刀16开出的沟槽中；需要说明的是，绞龙23的转速可调节设置，绞龙23的转速越大，则施肥量越大，反之亦然。可以施肥的过程中通过调节绞龙23的转速达到变量施肥的效果；覆土机构5，包括设于车架2尾端的两个覆土板27，两个覆土板27自靠近车架2方向朝远离车架2的方向逐渐靠近设置。在车架2行走的过程中，覆土板27能够将沟侧的土壤推入沟内，完成施肥后的覆土工作；以及，驱动装置6，包括设于车架2上的液压驱动结构28以及电力驱动结构34，液压驱动结构28驱动连接开沟机构3，电力驱动结构34驱动连接施肥机构4。

本发明提供的变量施肥机1，首先通过车架2前端的螺旋开沟刀16进行开沟，通过控制绞龙23的转速可以变量地调节施肥数量进行施肥，施肥后车架2尾端的覆土板27可进行覆土，如此可完成开沟、施肥、覆土的自动化。本发明提供的变量施肥机1操作简单，自动化程度高，有利于提高施肥效率。

具体地，请参阅图8，螺旋开沟刀16包括支撑轴17以及绕设于支撑轴17上的螺旋叶片18，螺旋叶片18能够降低破土阻力，提高开沟效率和质量；为了更进一步提高开沟效率，螺旋叶片18上还设有侧向切土刀片19以及端面切土刀片20，侧向切土刀片19倾斜于螺旋叶片18的壁面设置，侧向切土刀片19为折弯型，形成一定的角度，用于在螺旋开沟刀16旋转时破除土块保证切土效果；端面切土刀片20设于螺旋叶片18的底端，用于辅助支撑轴17端部的钻头进行破土打沟。在本实施例中，侧向切土刀片19设为十个，十个侧向切土刀片19设于螺旋叶片18的螺旋线处，两个端面切土刀片20设于螺旋叶片18的下部。

如前所述，螺旋开沟刀16可上升或者下降。具体地，车架2的前端设有支撑架8，支撑架8沿车架2高度方向延伸，支撑架8上滑动连接有升降架9，螺旋开沟刀16的支撑轴17上设有支撑板，螺旋开沟刀16通过支撑板设于支撑架8上，具有沿支撑架8滑动的活动行程。需要说明的是，支撑架8上可设有导轨，升降架9上设有滑块滑动连接于导轨；也可以是升降架9上设有滑动套，滑动套套接于支撑架8，从而使得升降架9滑动连接于支撑架8，本发明对此并不加以限定。

在本发明提供的技术方案中，开沟机构3由液压驱动结构28驱动。具体地，液压驱动结构28包括设于车架2的柴油机29、齿轮泵30、液压油箱31、液压马达32以及液压油缸33，柴油机29驱动带轮，将动力传递至齿轮泵30，齿轮泵30驱动连接液压油箱31，从液压油箱31中吸油并输送至液压管路中，液压管路分别连接液压马达32与液压油缸33，液压马达32设于螺旋开沟刀16端部，用于驱动螺旋开沟刀16旋转，液压油缸33一端设于支撑架8，另一端驱动连接升降架9，用于驱动升降架9滑动。

具体地，请参阅图6和图7，施肥箱21的内壁均为折弯或激光切割而成。施肥箱21包括储料区域以及与储料区域连通的出料区域，储料区域包括方形储料仓以及梯形储料仓，方形储料仓由两个折弯而成的钢板焊接而成，梯形储料仓由两个长半圆筒和激光切割的钢板焊接而成。方形储料区域内部设有两个短半圆筒和导肥板，起到防止施肥机未工作时漏肥和肥料架空的作用。进一步地，施肥箱21内设有卧式轴承座22，绞龙23包括多个，各绞龙23转动设于卧式轴承座22；在本实施例中，四个卧式轴承座22上固定有两个绞龙23。绞龙23的端部均设有传动齿轮24，相邻的两个传动齿轮24啮合连接，电力驱动结构34驱动连接其中一个传动齿轮24，用于驱动绞龙23转动。具体地，绞龙23包括绞龙轴25以及设于绞龙轴25上的螺旋绞龙片26，各所述绞龙轴25之间形成有施肥间隙，肥料从施肥间隙中流入下方出料区域进行出料。

如前所述，车架2提供安装基础以及行走支撑。在本发明提供的技术方案中，车架2的两侧各设有一个履带机构10，履带机构10包括支架11，套设于支架11外周的履带12以及设于支架11上、且与履带12传动连接的驱动轮13，电力驱动结构34与驱动轮13驱动连接。通过驱动轮13的旋转，可以带动履带12运动，从而驱动车架2在田间行驶。进一步地，为了保证履带12运动的稳定性，在本发明提供的技术方案中，支架11上还设有支撑轮14以及导向轮15，导向轮15设于支架11端部且与驱动轮13对应设置，用于对车架2的行走方向进行导向，支撑轮14由卡簧和轴承锁紧在支撑架8的周向，跟随履带12旋转，用于对履带12形成支撑。

进一步地，电力驱动结构34包括设于车架2上的驱动电机35以及减速机36，一组驱动电机35与减速机36通过传动结构与绞龙23上的传动齿轮24传动连接，一组驱动电机35与减速机36通过传动结构与履带12上的驱动轮13传动连接。

需要说明的是，由于本发明提供的变量施肥机1涉及到变量施肥，因此该机器还设有控制系统7，控制系统7包括电池、继电器38、变压器39、单片机40以及控制器37。请参阅附图，机架上设有控制盒，用于安装上述元件。变压器39用于将48V或24V电池转5V或者9V的供电。控制器37控制驱动电机35启停、正反转和转速。单片机40采用arduino 2560，继电器38和控制器37均由arduino单片机40控制。本发明提供的变量施肥机1配置有控制手柄，单片机40采用2.4G无线通信模块与手柄连接，由手柄控制各端口输出信号，最终控制各部件工作。在使用过程中，由控制手柄发送信号，经单片机40所连接的信号接收器接收信号，单片机40接收后控制继电器38工作，操控控制器37，从而控制驱动电机35正反转；同时单片机40也可直接操控控制器37，从而调控驱动电机35转速，最终完成变量施肥和调节行走速度、转向工作等流程。

变量施肥机1使用方法如下：首先由控制手柄发动启动信号，单片机40连接的信号接收器接收信号后控制单片机40各个端口工作。首先控制控制器37，从而使车架2行走至工作地点。其次启动柴油机29，液压马达32，控制液压油缸33将螺旋开沟刀16压入土壤，下压至相应深度停止液压油缸33；再次启动驱动电机35，使施肥机缓速前进(Arduino单片机40程序设定一个慢速开沟模式)，同时依靠开沟刀后的平沟铲挤压碎土，并由螺旋开沟刀16到运送至土面，形成完整的沟槽，开启施肥箱21的电机，控制施肥箱21输送肥料至沟槽中；由槽式变量施肥机1后的覆土板27将沟侧土壤排回沟内，完成覆土工作，槽式变量施肥机1行走至下一工作位置进行施肥。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种变量施肥机，其特征在于，包括：

车架；

开沟机构，包括转动设于所述车架前端的螺旋开沟刀，所述螺旋开沟刀具有沿所述车架高度方向运动的活动行程，所述螺旋开沟刀用于在转动的活动行程中开沟；

施肥机构，包括设于所述车架上的施肥箱以及转动设于所述施肥箱内的绞龙，所述绞龙的转速可调节设置，所述绞龙用于在转动的过程中变量施肥；

覆土机构，包括设于所述车架尾端的两个覆土板，两个所述覆土板自靠近所述车架方向朝远离所述车架的方向逐渐靠近设置；以及，

驱动装置，包括设于所述车架上的液压驱动结构以及电力驱动结构，所述液压驱动结构驱动连接所述开沟机构，所述电力驱动结构驱动连接所述施肥机构。

2.根据权利要求1所述的变量施肥机，其特征在于，所述螺旋开沟刀包括支撑轴以及绕设于所述支撑轴上的螺旋叶片，所述螺旋叶片上还设有侧向切土刀片以及端面切土刀片，所述侧向切土刀片倾斜于所述螺旋叶片的壁面设置，所述端面切土刀片设于所述螺旋叶片的底端。

3.根据权利要求2所述的变量施肥机，其特征在于，所述车架的前端设有支撑架，所述支撑架沿所述车架高度方向延伸，所述支撑架上滑动连接有升降架，所述螺旋开沟刀设于所述升降架、且具有沿所述支撑架滑动的活动行程。

4.根据权利要求3所述的变量施肥机，其特征在于，所述液压驱动结构包括设于所述车架的柴油机、齿轮泵、液压油箱、液压马达以及液压油缸，所述柴油机驱动连接所述齿轮泵，所述齿轮泵连接所述液压油箱，所述液压油箱分别连通所述液压马达与所述液压油缸，所述液压马达设于所述螺旋开沟刀端部、且驱动连接所述螺旋开沟刀，所述液压油缸设于所述支撑架、且驱动连接所述升降架。

5.根据权利要求1所述的变量施肥机，其特征在于，所述施肥箱内设有卧式轴承座，所述绞龙包括多个，各所述绞龙转动设于所述卧式轴承座；

各所述绞龙的端部均设有传动齿轮，相邻的两个所述传动齿轮啮合连接，所述电力驱动结构驱动连接其中一个所述传动齿轮，用于驱动所述绞龙转动。

6.根据权利要求5所述的变量施肥机，其特征在于，所述绞龙包括绞龙轴以及设于所述绞龙轴上的螺旋绞龙片，各所述绞龙轴之间形成有施肥间隙。

7.根据权利要求1所述的变量施肥机，其特征在于，所述车架的两侧各设有一个履带机构，所述履带机构包括支架，套设于所述支架外周的履带以及设于所述支架上、且与所述履带传动连接的驱动轮，所述电力驱动结构与所述驱动轮驱动连接。

8.根据权利要求7所述的变量施肥机，其特征在于，所述支架上还设有支撑轮以及导向轮，所述导向轮设于所述支架端部且与所述驱动轮对应设置，所述支撑轮分设于所述支架的周向、且与所述履带传动连接。

9.根据权利要求1所述的变量施肥机，其特征在于，所述电力驱动结构包括设于所述车架上的驱动电机以及减速机。

10.根据权利要求1所述变量施肥机，其特征在于，所述变量施肥机还包括控制系统，所述控制系统包括电池、继电器、变压器、单片机以及控制器，所述控制器与所述驱动装置电连接。

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