CN209806405U - 果园有机肥打孔施肥机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种果园有机肥打孔施肥机，包括机架，以及设置在机架上的肥料桶和打孔器，所述打孔器连接驱动装置，打孔器内部设有通过输送管与肥料桶连通的空腔，空腔腔壁上开设有排肥孔。本实用新型通过打孔器进行打孔，将肥料桶内的肥料送至打孔器内并最终经排肥孔泵入打好的施肥孔中，可以根据需要控制施肥的深度；通过控制电磁开关喷嘴的开启时间，可实现对肥料输送量的控制，从而实现了施肥量和施肥深度的精确控制，且能够完成不同施肥深度施肥量梯度的控制，解决了丘陵地区果园有机肥施肥机械化水平低的问题，可以适用于堆肥、厩肥、商业化的颗粒状有机肥和粉状有机肥等，广泛适用于丘陵地区果园内部的有机肥施肥。

Description

果园有机肥打孔施肥机

技术领域

本实用新型涉及农业机械施肥机技术领域，尤其涉及到一种果园有机肥打孔施肥机。

背景技术

随着人们对城乡环境要求的提高，人畜粪便、农作物秸秆等一直是环境整治中存在的问题。而人畜粪便、农作物秸秆等作为有机肥源，假若不加以有效的处理与利用，而是直接排入环境，不仅会造成有机肥料资源的浪费，还会对地表水、地下水、土壤和空气造成严重的污染，也会对城乡环境造成很大影响，并危及人体健康。

我国地域辽阔，有机肥料资源十分丰富，而且有机肥料的养分齐全，可以培肥地力、改良土壤结构、提高农产品的质量。尤其是对于丘陵地带的果树种植，通过施加有机肥，可以养苗壮树、促进果树根系发育、提高产品和果品品质。大量使用有机肥还可以大大减少化肥的施用量，降低果树种植成本，减少化肥对土壤的污染。但是由于果园中每次的有机肥施肥量相对较大，而我国在有机肥的施用上还主要停留在人工撒施阶段，一般是利用车辆将有机肥堆积到田间，再用铁锹撒开，或者是在车辆上随走随撒。这种方式不仅工作效率低下，而且撒肥不均匀，工作量繁重，工作条件恶劣，最重要的是无法将有机肥直接输送到果树吸收养分的根系部位，造成有机肥肥效降低，还会造成环境污染。而且有机肥种类繁多，根据形态可分为固态肥和液态肥，而固态肥又包括堆肥、厩肥、商业化的颗粒状有机肥和粉状有机肥，传统的施肥机械无法施用多种类有机肥，适应性差。

目前，施肥机械种类繁多，但是成熟的有机肥施肥机械种类还较少，主要集中在固态有机肥的撒施机，直接代替人工将有机肥撒施在农田表面，但是固态有机肥撒施机一般机型都较大，无法适用于丘陵地区和果园种植区，而且无法将有机肥料施用到果树根系部位。还有一类是液态有机肥施肥机，将液态有机肥直接侵入到土壤中，但是由于液态有机肥前期生产成本高昂，施肥机械结构较为复杂，无法大面积推广使用。因此，根据有机肥施肥机的紧迫需求，研究一种适用于丘陵地区果园并能够精量控制施肥量的有机肥打孔施肥机，对提高有机肥施用机械化水平和使用效率具有重要意义。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种果园有机肥打孔施肥机，不仅可以在果园环境下施用堆肥、厩肥、商业生产的颗粒有机肥和粉状有机肥，而且可以精确控制有机肥的施肥量，并能够根据果树根系特点将有机肥施用到合适的深度。

本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种果园有机肥打孔施肥机，包括机架，以及设置在机架上的肥料桶和打孔器，所述打孔器连接驱动装置，打孔器内部设有通过输送管与肥料桶连通的空腔，空腔腔壁上开设有排肥孔。

本方案在使用时，将机架挂接在拖拉机等行走装置上，通过驱动装置驱动打孔器旋转完成打孔，肥料桶内的肥料经输送管流至打孔器内的空腔中，然后经排肥孔进入打好的施肥孔中，完成施肥作业，大幅降低了劳动强度；肥料桶内的肥料为有机肥与水的混合物，提高肥料的流动性，保证泵抽的顺利进行。

作为优化，所述肥料桶内安装有与所述输送管连接的叶轮泵，所述输送管上安装有电磁开关喷嘴。本优化方案通过叶轮泵加压将肥料泵出，提高了肥料输送的可靠性和连续性，通过设置电磁开关喷嘴，方便对肥料输送通断的控制，从而实现精确控制出肥量。

作为优化，所述肥料桶内还设有搅拌装置，所述机架上通过上支撑板固定安装有驱动所述搅拌装置旋转的搅拌驱动器。本优化方案通过搅拌驱动器驱动搅拌装置转动，对肥料桶内的有机肥和水的混合物进行搅拌，防止有机肥沉积，有利于有机肥的泵出。

作为优化，所述搅拌驱动器包括液压马达，以及与液压马达的输出轴连接的减速箱，所述减速箱具有两输出轴，其中一输出轴与搅拌装置传动连接，另一输出轴通过电磁离合器与叶轮泵轴连接。本优化方案利用液压马达带动减速箱工作，方便利用拖拉机上的液压系统，减速箱采用一输入两输出的结构，可同时给搅拌装置和叶轮泵提供动力，从而简化了结构，减小了设备体积；减速箱通过电磁离合器与叶轮泵轴连接，方便控制系统控制，控制系统通过控制电磁离合器的结合和分离状态，即可控制叶轮泵的工作状态，从而控制排肥时间。

作为优化，所述减速箱的两输出轴分别为上输出轴、与电磁离合器连接的下输出轴，所述上输出轴上固装有输出齿轮，所述上支撑板上固设有立杆，所述立杆上固装有二级减速齿轮，以及与输出齿轮啮合的一级减速齿轮，所述搅拌装置上固接有与所述二级减速齿轮啮合的搅拌输入齿轮。本优化方案中，一级减速齿轮的分度圆直径大于输出齿轮的分度圆直径，通过输出齿轮与一级减速齿轮的啮合实现一级减速，二级减速齿轮的分度圆直径小于搅拌输入齿轮的分度圆直径，通过二级减速齿轮与搅拌输入齿轮的啮合实现二级减速，从而将液压马达的动力经二级减速增矩后传至搅拌装置，提高搅拌效果，同时通过减速提高了肥料桶的稳定性。

作为优化，所述搅拌装置为框式搅拌装置，且通过轴承安装在叶轮泵轴上。本优化方案采用框式搅拌装置进行搅拌，增加了搅拌面积，从而提高了搅拌效果；将搅拌装置通过轴承安装在叶轮泵轴上，使叶轮泵轴既可传递动力带动叶轮泵转动，同时对搅拌装置的旋转提供旋转轴，由于轴承的设置，使搅拌装置的旋转和叶轮泵轴的旋转互不影响，进一步简化了结构，为了方便安装，可在叶轮泵轴与轴承之间设置套管。

作为优化，所述搅拌装置包括沿周向均匀分布的若干竖杆，以及将各竖杆固接为一体的若干横杆，各竖杆的下端固接有与肥料桶桶底倾斜角度一致的底杆。本优化方案的搅拌装置结构简单，搅拌时的阻力小，通过设置底杆，使肥料桶底部的肥料也得到搅拌，减小肥料沉积。

作为优化，所述打孔器包括内部设有空腔的主杆和固接于主杆外表面的螺旋叶片。本优化方案的打孔器通过主杆接受动力，利用螺旋叶片的转动进行打孔，在肥料流出时，螺旋叶片同时将肥料与土壤进行混合，从而提高了施肥效果。

作为优化，所述驱动装置包括固接于机架底面的减速器，所述减速器的输出轴与主杆固接，减速器的输入轴通过传动机构与拖拉机动力输出轴连接。本优化方案通过传动机构将拖拉机动力输出轴的动力传至减速器，通过减速器的减速增矩后带动转动，提高了打孔效率，无需设置额外的驱动装置，减小了设备重量和占用体积，提高了作业的灵活性，为了保证传力的可靠性，传动机构可采用万向节。

作为优化，所述机架的底面设有超声波测距传感器。通过设置的超声波测距传感器测量机架到地面的距离，以方便确定打孔深度。

上述果园有机肥打孔施肥机的使用方法，包括如下步骤：

1、将机架挂接在拖拉机上，通过拖拉机将施肥机移至施肥位置，向控制系统输入施肥量、施肥深度的参数设置；将拖拉机作为牵引装置，使用方便，适合果农使用；

2、通过拖拉机举升装置降低机架高度，同时拖拉机的动力输出轴带动打孔器旋转，在机架下降过程中完成打孔；本步骤操作简单，直接利用拖拉机上的举升装置实现设备的起降，简化了结构，提高了整机的紧凑型；

3、利用拖拉机的液压系统给液压马达提供动力，通过液压马达带动搅拌装置转动对肥料进行防沉积搅拌，提高肥料泵送效果；

4、通过设置在机架底面的测距传感器测量机架与地面之间的距离，控制系统根据测得的机架与地面之间的距离控制打孔深度，实现了对打孔深度的自动化控制；

5、打孔深度达到施肥深度时，控制系统控制电磁离合器结合，通过液压马达带动叶轮泵转动，将肥料泵至打孔器内，打孔器内的肥料经排肥孔流入打好的孔中；控制系统根据施肥深度发送电磁开关信号，电磁开关喷嘴开启施肥，通过控制喷嘴开启时间控制施肥量，结合打孔深度信号可以控制不同深度的施肥量梯度；

6、打孔深度达到设定值时，控制系统发送指令，关闭电磁开关喷嘴，控制电磁离合器分离，拖拉机举升装置将机架升起，机架升起过程中，打孔器继续转动，使肥料和土壤进一步混合。

本实用新型的有益效果为：通过打孔器进行打孔，将肥料桶内的肥料送至打孔器内并最终经排肥孔进入打好的施肥孔中，可以根据需要控制施肥的深度；通过控制电磁开关喷嘴的开启时间，可实现对肥料输送量的控制，从而实现了施肥量和施肥深度的精确控制，且能够完成不同施肥深度施肥量梯度的控制，解决了丘陵地区果园有机肥施肥机械化水平低的问题，可以适用于堆肥、厩肥、商业化的颗粒状有机肥和粉状有机肥等，广泛适用于丘陵地区果园内部的有机肥施肥。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型左视图；

图3为本实用新型后视图；

图4为搅拌装置结构示意图；

图中所示：

1、上支撑板，2、肥料桶，3、悬挂支架，4、机架，5、传动机构，6、打孔器，7、地轮，8、下支撑板， 9、肥料桶支架，10、桶盖，11、排肥孔，12、减速器，13、输送管，14、电磁开关喷嘴，15、液压马达，16、叶轮泵轴，17、搅拌装置，18、叶轮泵，19、电磁离合器，20、二级减速齿轮，21、联轴器，22、减速箱，23、一级减速齿轮。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1所示一种果园有机肥打孔施肥机，包括机架4，以及安装在机架上的行走装置、排肥装置、液压动力装置、打孔装置、传动机构和控制系统。

机架用于固定和支撑本实用新型其他部分，在机架的前部固接有悬挂支架3，在使用时通过悬挂支架将本施肥机挂接在拖拉机等农用机具上，机架的底面设有与控制系统电连接的超声波测距传感器，用于测量机架到地面的距离，以方便确定打孔器打孔深度。

行走装置包括四个呈矩形布置的地轮7，四个地轮独立安装在机架的下面，用于支撑机架和带动机具的行进。

机架顶部还固接有下支撑板8，下支撑板8上固接有肥料桶2和向上延伸的肥料桶支架9，肥料桶支架9上固接有伸至肥料桶上方的上支撑板1，肥料桶上部有桶盖10和进肥口，底部开有出肥口。肥料桶2内的底部安装有叶轮泵18，叶轮泵进料口沉浸在水和有机肥混合物中，叶轮泵18的出料口连接输送管13，输送管13通过肥料桶的出肥口，且输送管与出肥孔之间密封设置，所述输送管上安装有与控制系统电连接的电磁开关喷嘴14，排肥装置中的叶轮泵将肥料桶内有机肥泵出，并利用控制喷嘴开启时间精确控制有机肥施肥量。

肥料桶内设有搅拌装置17，机架上通过上支撑板1固定安装有驱动所述搅拌装置旋转的搅拌驱动器，搅拌装置用于搅拌肥料桶内的有机肥和水的混合物，防止有机肥沉积，有利于有机肥的泵出。搅拌驱动器包括固设在上支撑板上的液压马达15，以及与液压马达15的输出轴通过联轴器21连接的减速箱22，液压马达接受拖拉机等农用机具上自带液压系统的动力。所述减速箱具有两输出轴，其中一输出轴与搅拌装置传动连接，另一输出轴通过电磁离合器19与叶轮泵轴16连接，电磁离合器与控制系统电连接，控制系统控制电磁离合器工作状态，从而控制排肥时间。具体地，减速箱的两输出轴分别为上输出轴、与电磁离合器连接的下输出轴，所述上输出轴上固装有输出齿轮，所述上支撑板1上固设有立杆，所述立杆上固装有二级减速齿轮20，以及与输出齿轮啮合的一级减速齿轮23，所述搅拌装置上固接有与所述二级减速齿轮啮合的搅拌输入齿轮。

搅拌装置为框式搅拌装置，且通过轴承安装在叶轮泵轴上，叶轮泵轴与轴承之间还设有套管，套管套设在叶轮泵轴上，轴承套设在套管上。搅拌装置包括沿周向均匀分布的若干竖杆，以及将各竖杆固接为一体的若干横杆，各竖杆的下端固接有与肥料桶桶底倾斜角度一致的底杆。

打孔装置位于机架底端，在高度方向上位于肥料桶下方，打孔装置包括打孔器6和驱动打孔器旋转的驱动装置，打孔器内部设有与输送管13连通的空腔，空腔腔壁的下部侧面开设有排肥孔11，有利于有机肥的排出。打孔器通过高速转动完成打孔作业，并将通过打孔器内腔和排肥孔排出的肥料与土壤进行混合。本实施例的打孔器包括内部设有空腔的主杆和固接于主杆外表面的螺旋叶片。本实施例的驱动装置包括固接于机架底面的减速器12，所述减速器12的输出轴与主杆固接，减速器的输入轴通过传动机构5与拖拉机动力输出轴连接，其中传动机构采用万向节。打孔装置利用拖拉机等农机具输出轴动力和举升功能，完成在施肥点打孔作业，并将排肥装置泵出的有机肥输送到打孔器内腔中。

控制系统用于精确控制施肥量，判断打孔装置打孔深度，以及完成排肥装置和搅拌装置的工作顺序控制。控制系统包括能量供应模块、信息采集模块、信息调制处理模块、开关模块、信息输出模块；所述的能量供应模块为信息采集模块、信息调制处理模块、信息输出模块供电；所述的信息采集模块部分包括施肥量控制部分和打孔深度控制部分，用于收集各个传感器的信号，并将信号发送给信息调制处理模块；所述的信息调制处理模块为单片机最小控制系统，完成数据采集信号调制、信号的分析判断，并将控制方案数据发送给信息输出模块；所述的开关模块完成系统的举升、搅拌、施肥的人工控制，包括控制系统总开关、举升开关、搅拌开关、施肥开关；所述的信息输出模块包括电磁离合器模块、电磁开关喷嘴模块和显示输入模块，完成系统设计的精量施肥和施肥深度显示功能。本实施例控制模块控制芯片选用MC9S12G128单片机。

所述的施肥量控制部分为利用输入键盘人工输入每个施肥孔施肥量和施肥深度；所述的打孔深度控制部分位于机架底板下面，利用超声波测距传感器测量机架到地面的距离，确定打孔器打孔深度。

所述的电磁离合器模块用于控制电磁离合器，电磁离合器正常为分离状态，工作时为结合状态，控制液压马达驱动力减速增矩后传递给叶轮泵，在打孔器打孔到一定深度后，控制系统控制电磁离合器结合，叶轮泵开始工作并将有机肥加压泵到输送管中。

所述的电磁开关喷嘴模块用于控制电磁开关喷嘴，控制系统根据施肥深度发送电磁开关信号，喷嘴开启施肥，通过控制喷嘴开启时间控制施肥量，结合打孔深度信号可以控制不同深度的施肥量梯度。

所述的显示输入模块包括显示器和输入键盘，显示器和输入键盘通过信号数据线连接控制系统，通过输入键盘对控制程序中施肥量、施肥深度等参数进行设置修改，显示器显示打孔深度等信息。

所述的能量供应模块为拖拉机所携带的12V蓄电池，12V电压直接为电磁离合器、电磁开关喷嘴供电，使用MP1584直流降压模块将12V电压转换为5V电压并为单片机最小控制系统、显示器、超声波传感器等供电。

本实施例果园有机肥打孔施肥机的使用方法，包括如下步骤：

1、将机架通过悬挂支架挂接在拖拉机上，通过拖拉机将施肥机移至施肥位置，使用输入键盘向控制系统输入施肥量、施肥深度的参数设置；

2、通过拖拉机举升装置降低机架高度，同时拖拉机的动力输出轴通过传动机构将动力由减速器传至打孔器，从而带动打孔器旋转，在机架下降过程中完成打孔；

3、利用拖拉机的液压系统给液压马达提供动力，利用液压马达将液压动力转化为机械能，通过液压马达带动搅拌装置转动对肥料进行防沉积搅拌；

4、通过设置在机架底面的测距传感器测量机架与地面之间的距离，控制系统根据测得的机架与地面之间的距离控制打孔深度；

5、打孔深度达到施肥深度时，控制系统控制电磁离合器结合，通过液压马达带动叶轮泵转动，将肥料泵至打孔器内，打孔器内的肥料经排肥孔流入打好的孔中；

6、打孔深度达到设定值时，控制系统发送指令，关闭电磁开关喷嘴，控制电磁离合器分离，拖拉机举升装置将机架升起，机架升起过程中，打孔器继续转动，使肥料和土壤进一步混合，完成施肥作业。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。

Claims (10)

1.一种果园有机肥打孔施肥机，其特征在于：包括机架（4），以及设置在机架上的肥料桶（2）和打孔器（6），所述打孔器连接驱动装置，打孔器内部设有通过输送管（13）与肥料桶连通的空腔，空腔腔壁上开设有排肥孔（11）。

2.根据权利要求1所述的果园有机肥打孔施肥机，其特征在于：所述肥料桶（2）内安装有与所述输送管连接的叶轮泵（18），所述输送管上安装有电磁开关喷嘴（14）。

3.根据权利要求2所述的果园有机肥打孔施肥机，其特征在于：所述肥料桶内还设有搅拌装置（17），所述机架上通过上支撑板（1）固定安装有驱动所述搅拌装置旋转的搅拌驱动器。

4.根据权利要求3所述的果园有机肥打孔施肥机，其特征在于：所述搅拌驱动器包括液压马达（15），以及与液压马达（15）的输出轴连接的减速箱（22），所述减速箱具有两输出轴，其中一输出轴与搅拌装置传动连接，另一输出轴通过电磁离合器（19）与叶轮泵轴（16）连接。

5.根据权利要求4所述的果园有机肥打孔施肥机，其特征在于：所述减速箱的两输出轴分别为上输出轴、与电磁离合器连接的下输出轴，所述上输出轴上固装有输出齿轮，所述上支撑板（1）上固设有立杆，所述立杆上固装有二级减速齿轮（20），以及与输出齿轮啮合的一级减速齿轮（23），所述搅拌装置上固接有与所述二级减速齿轮啮合的搅拌输入齿轮。

6.根据权利要求4所述的果园有机肥打孔施肥机，其特征在于：所述搅拌装置为框式搅拌装置，且通过轴承安装在叶轮泵轴上。

7.根据权利要求6所述的果园有机肥打孔施肥机，其特征在于：所述搅拌装置包括沿周向均匀分布的若干竖杆，以及将各竖杆固接为一体的若干横杆，各竖杆的下端固接有与肥料桶桶底倾斜角度一致的底杆。

8.根据权利要求1所述的果园有机肥打孔施肥机，其特征在于：所述打孔器包括内部设有空腔的主杆和固接于主杆外表面的螺旋叶片。

9.根据权利要求8所述的果园有机肥打孔施肥机，其特征在于：所述驱动装置包括固接于机架底面的减速器（12），所述减速器（12）的输出轴与主杆固接，减速器的输入轴通过传动机构（5）与拖拉机动力输出轴连接。

10.根据权利要求1所述的果园有机肥打孔施肥机，其特征在于：所述机架的底面设有超声波测距传感器。