CN209806406U - 果园有机肥开沟施肥机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种果园有机肥开沟施肥机，包括牵引机具、排肥装置，以及与牵引机具的举升装置连接的悬挂架，悬挂架上安装有中间轴，中间轴连接有驱动其转动的动力装置，中间轴上固设有开沟器；还包括一端与排肥装置连通的输送管，所述输送管的另一端伸至开沟器所开施肥沟的上方。本实用新型通过牵引机具带动整机移动实现自走，适用于丘陵地区果园，解决了丘陵地区果园有机肥施肥机械化水平低的问题，通过开沟器开设施肥沟，通过改变开沟器的间距可以适应不同株距的施肥要求，通过排肥装置将肥料桶内有机肥泵出，实现精确控制出肥量，通过搅拌装置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。

Description

果园有机肥开沟施肥机

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开沟施肥机。

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开沟施肥机，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开沟施肥机，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，将有机肥释放到果树根系上，并能够调整施肥间距适用不同果园株距。

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开沟施肥机，包括牵引机具、设置于牵引机具上的排肥装置，以及与牵引机具的举升装置连接的悬挂架，所述悬挂架上安装有中间轴，所述中间轴连接有驱动其转动的动力装置，中间轴上固设有开沟器；还包括一端与排肥装置连通的输送管，所述输送管的另一端伸至开沟器所开施肥沟的上方。

本方案通过牵引机具实现整机行走，而且机具可为排肥装置和开沟装置提供安装载体，工作时，通过动力装置带动开沟器旋转开沟，通过输送管将排肥装置中的有机肥混合液引至施肥沟内，完成施肥作业，大大减轻了劳动强度，提高了施肥效率；有机肥混合液即有机肥与水混合的液体。

作为优化，所述排肥装置包括固接于牵引机具上的肥料桶和设置在肥料桶内的叶轮泵，所述输送管与叶轮泵出口连通。本优化方案通过叶轮泵将肥料进行泵送，提高了肥料输送的连续性和可靠性。

作为优化，所述输送管上安装有电磁开关喷嘴。本优化方案通过设置电磁开关喷嘴，方便控制系统进行控制，控制系统可通过控制电磁开关喷嘴的开启时间实现对施肥量的控制，提高了施肥量的精确性。

作为优化，还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括位于肥料桶内的搅拌器和驱动所述搅拌器转动的搅拌驱动装置。本优化方案通过搅拌驱动装置驱动搅拌器旋转，对肥料桶内的有机肥和水进行搅拌，防止有机肥在水肥混合物中沉积，更利于肥料的泵送。

作为优化，所述搅拌驱动装置包括与牵引机具固接且位于肥料桶上方的液压马达、与液压马达输出端连接的减速箱，以及固设在牵引机具上且与液压马达连接的液压泵，所述减速箱的输出轴与搅拌器传动连接，所述液压泵的输入轴与牵引机具的动力输出轴连接，牵引机具上还固设有与液压泵连接的液压油箱。本优化方案利用牵引机具的动力输出轴带动液压泵工作，从而带动液压马达工作，液压马达的动力传至减速箱，进而带动搅拌器工作，适合本身不具有液压系统或液压系统功率较小的小型果园无人驾驶拖拉机使用，提高了通用性。

作为优化，所述减速箱具有两输出轴，其中一输出轴与搅拌器通过二级减速装置传动连接，另一输出轴。本优化方案的设置使搅拌器与叶轮泵共用同一动力源，简化了结构，叶轮泵轴通过电磁离合器与减速箱连接，方便对叶轮泵进行控制，控制系统控制电磁离合器结合，则叶轮泵轴给叶轮泵传递动力，使叶轮泵启动，控制系统控制电磁离合器分离，叶轮泵停止工作。

作为优化，所述搅拌器为框式搅拌器，且搅拌器通过轴承与叶轮泵轴连接。本优化方案的搅拌器为框式搅拌器，增大了搅拌面积，提高了搅拌效果，将搅拌器安装在叶轮泵轴上，使叶轮泵给搅拌器提供了旋转支撑，由于轴承的设置，搅拌器和叶轮泵轴的转动互不影响。

作为优化，所述悬挂架位于牵引机具后方，且分别与牵引机具、牵引机具的举升装置铰接。本优化方案将悬挂架设置于牵引机具后方，减小了横向尺寸，方便牵引机具移动转弯，通过举升装置带动悬挂架向上或向下转动，实现开沟器高度的变化，更方便控制，同时减轻了劳动强度。

作为优化，所述悬挂架上固接有位于开沟器上方的罩盖，罩盖上通过支撑杆固接有位于开沟器后方的覆土板，所述输送管向下穿过罩盖并与支撑杆固接。本方案通过设置覆土板可对施肥后的土沟进行重新覆土，通过设置罩盖给覆土板的安装提供载体，同时通过设置罩盖对开沟器上方进行防护，并对开沟带出的泥土进行阻挡，支撑杆的设置，既方便覆土板的安装，也方便对输送管末端进行固定，防止输送管末端晃动，从而提高施肥的准确性。

上述果园有机肥开沟施肥机的使用方法，包括如下步骤：

1、通过牵引机具的行走移动至施肥位置，向控制系统设置施肥量和施肥深度参数，根据施肥距离调整两个开沟器间距；

2、通过牵引机具上的举升装置带动悬挂架向下移动，使开沟器与土壤接触，通过万向节将牵引机具动力输出轴输出的动力传至动力装置，从而带动中间轴转动，进而带动开沟器旋转开沟；

3、开沟器旋转过程中，悬挂架继续向下移动，通过悬挂架底面设置的距离传感器测量与地面间的距离，并将测得距离实时传至控制系统，测得的距离达到设定值时，控制系统控制电磁开关喷嘴开启，控制电磁离合器结合，通过叶轮泵将肥料泵送至输送管，肥料经输送管流至开好的施肥沟内；

4、泵送肥料的时间达到设定值时，控制器控制电磁开关喷嘴关闭，控制电磁离合器分离，举升装置带动悬挂架向上移动，开沟器继续旋转，将土壤和肥料进行混合。

本实用新型的有益效果为：通过牵引机具带动整机移动而实现自走，适用于丘陵地区果园，解决了丘陵地区果园有机肥施肥机械化水平低的问题，通过开沟器开设施肥沟，通过改变开沟器的间距可以适应不同株距的施肥要求，通过排肥装置将肥料桶内有机肥泵出，实现精确控制出肥量，通过搅拌装置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。

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、桶盖；2、上支撑板；3、-肥料桶；4、支架；5、下支撑板；6、开沟器；7、覆土板；8、罩盖；9、挡泥板；10、输送管；11、液压油箱；12、牵引机具；13、底架；14、减速器；15、万向节；16、悬挂架；17、中间轴；18、液压泵；19、液压马达；20、叶轮泵轴；21、搅拌器；22、叶轮泵；23、电磁离合器；24、二级减速齿轮；25、联轴器；26、减速箱；27、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开沟施肥机，包括牵引机具12、开沟装置，以及设置于牵引机具上的排肥装置和控制系统，牵引机具12为履带式果园拖拉机，开沟装置对称安装在拖拉机三点悬挂纵向中心轴线两侧，利用履带式果园拖拉机等农机具输出轴动力和举升功能，完成在施肥过程中的开沟作业，开沟间距可调，并将排肥装置泵出的有机肥输送到所开沟中。控制系统用于精确控制施肥量，判断开沟装置开沟深度，以及完成排肥装置和搅拌装置的工作顺序控制。

排肥装置包括固接于牵引机具上的肥料桶3和设置在肥料桶内部的叶轮泵22，叶轮泵进料口沉浸在水和有机肥混合物中，叶轮泵出口连接输送管10，输送管上安装有与控制系统电连接的电磁开关喷嘴，通过控制喷嘴开启时间精确控制有机肥施肥量。拖拉机两侧分别固接有向上延伸的底架13，两底架13的上端通过下支撑板5固接，下支撑板5上固接有液压油箱11和支架4，支架4上固接有位于肥料桶上方的上支撑板2。肥料桶3的上部设有桶盖1和进肥口，底部开有出肥口，输送管10穿过出肥口，且输送管与出肥口之间密封设置。

还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括位于肥料桶内的搅拌器和驱动所述搅拌器转动的搅拌驱动装置。搅拌驱动装置包括固接在上支撑板顶面的液压马达19、与液压马达输出端通过联轴器25连接的减速箱26，以及固设在果园拖拉机上且与液压马达连接的液压泵，所述减速箱的输出轴与搅拌器传动连接，所述液压泵的输入轴与果园拖拉机的动力输出轴通过齿轮传动连接，果园拖拉机上还固设有与液压泵通过油管连接的液压油箱。液压系统中的液压泵18位于履带式果园拖拉机上，通过齿轮与拖拉机输出轴相连获得驱动力，并利用液压油管与液压马达、液压油箱相通，结构简单，方便布置，可满足不具备液压系统或者液压系统功率较小的小型果园拖拉机使用。

减速箱为具有两输出轴的一输入二输出减速箱，两输出轴分别为上输出轴和下输出轴，上输出轴与搅拌器通过二级减速装置传动连接，下输出轴通过电磁离合器23与叶轮泵轴20连接，电磁离合器23与控制系统电连接，控制系统控制电磁离合器工作状态，从而控制液压马达动力传递给排肥装置的时间。上输出轴上固装有输出齿轮，上支撑板上固设有立杆，所述立杆上固装有二级减速齿轮24，以及与输出齿轮啮合的一级减速齿轮27，搅拌器上固接有与所述二级减速齿轮24啮合的搅拌输入齿轮。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。

搅拌器为框式搅拌器，且搅拌器通过轴承与叶轮泵轴连接。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。搅拌器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。本搅拌器结构简单，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。

开沟装置包括与拖拉机的举升装置连接的悬挂架16，悬挂架位于拖拉机后方，且分别与拖拉机、拖拉机的举升装置铰接，通过拖拉机的举升装置可带动悬挂架转动，实现开沟器高度的变化。悬挂架16上安装有中间轴17，所述中间轴连接有驱动其转动的动力装置，动力装置包括减速器14和万向节15，万向节的两端分别连接拖拉机动力输出轴和减速器输入轴，减速器的输出轴与中间轴通过锥齿轮传动连接。中间轴垂直于拖拉机前进方向，且水平设置，中间轴上套设有两开沟器6，输送管10伸至开沟器所开施肥沟的上方，肥料经输送管流至施肥沟内。开沟器通过螺栓固定在中间轴上，中间轴上开设有若干组沿轴向分布的带螺纹安装孔，通过选择不同间距的安装孔，可以调整两个开沟器之间的间距，满足不同株距的施肥要求。

悬挂架上固接有位于开沟器上方的罩盖8，罩盖上通过支撑杆固接有位于开沟器后方的覆土板7，罩盖的前端固接有伸至开沟器前方的挡泥板9。输送管向下穿过罩盖并与支撑杆固接，罩盖的底面设有与控制系统电连接的超声波测距传感器，用于测量距地面的高度，以方便控制开沟深度。

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开沟深度控制部分，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。

施肥量控制部分为利用输入键盘人工输入施肥量、施肥间隔和施肥深度；所述的开沟深度控制部分位于罩盖下面，利用超声波测距传感器测量罩盖到地面的距离，确定开沟器开沟深度。

电磁离合器模块用于控制电磁离合器，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，在开沟器开沟到一定深度后，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。

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，结合果树行距、株距等可以控制不同施肥量和施肥间隔。

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、施肥间隔等参数进行设置修改，显示器显示施肥深度等信息。

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开沟施肥机的使用方法，包括如下步骤：

1、通过履带式果园拖拉机的行走移动至施肥位置，使用输入键盘向控制系统设置施肥量、施肥深度等参数，根据施肥距离调整两个开沟器间距；

2、通过拖拉机上的举升装置带动悬挂架向下移动，使开沟器与土壤接触，通过万向节将牵引机具动力输出轴输出的动力传至动力装置，从而带动中间轴转动，进而带动开沟器旋转开沟；

3、开沟器旋转过程中，悬挂架继续向下移动，通过罩盖上的距离传感器测量与地面间的距离，并将测得距离实时传至控制系统，测得的距离达到设定值时，控制系统控制电磁开关喷嘴开启，控制电磁离合器结合，通过叶轮泵将肥料泵送至输送管，肥料经输送管流至开好的施肥沟内；

4、泵送肥料的时间达到设定值时，控制器控制电磁开关喷嘴关闭，控制电磁离合器分离，举升装置带动悬挂架向上移动，开沟器继续旋转，将土壤和肥料进行混合，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 (9)

1.一种果园有机肥开沟施肥机，包括牵引机具（12），其特征在于：还包括设置于牵引机具上的排肥装置，以及与牵引机具的举升装置连接的悬挂架（16），所述悬挂架（16）上安装有中间轴（17），所述中间轴连接有驱动其转动的动力装置，中间轴上固设有开沟器（6）；

还包括一端与排肥装置连通的输送管（10），所述输送管（10）的另一端伸至开沟器所开施肥沟的上方。

2.根据权利要求1所述的果园有机肥开沟施肥机，其特征在于：所述排肥装置包括固接于牵引机具上的肥料桶（3）和设置在肥料桶内的叶轮泵（22），所述输送管（10）与叶轮泵出口连通。

3.根据权利要求2所述的果园有机肥开沟施肥机，其特征在于：所述输送管上安装有电磁开关喷嘴。

4.根据权利要求2所述的果园有机肥开沟施肥机，其特征在于：还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括位于肥料桶内的搅拌器和驱动所述搅拌器转动的搅拌驱动装置。

5.根据权利要求4所述的果园有机肥开沟施肥机，其特征在于：所述搅拌驱动装置包括与牵引机具固接且位于肥料桶上方的液压马达（19）、与液压马达输出端连接的减速箱（26），以及固设在牵引机具上且与液压马达连接的液压泵，所述减速箱的输出轴与搅拌器传动连接，所述液压泵的输入轴与牵引机具的动力输出轴连接，牵引机具上还固设有与液压泵连接的液压油箱（11）。

6.根据权利要求5所述的果园有机肥开沟施肥机，其特征在于：所述减速箱具有两输出轴，其中一输出轴与搅拌器通过二级减速装置传动连接，另一输出轴通过电磁离合器（23）与叶轮泵轴（20）连接。

7.根据权利要求6所述的果园有机肥开沟施肥机，其特征在于：所述搅拌器为框式搅拌器，且搅拌器通过轴承与叶轮泵轴连接。

8.根据权利要求1所述的果园有机肥开沟施肥机，其特征在于：所述悬挂架位于牵引机具后方，且分别与牵引机具、牵引机具的举升装置铰接。

9.根据权利要求1所述的果园有机肥开沟施肥机，其特征在于：所述悬挂架上固接有位于开沟器上方的罩盖（8），罩盖上通过支撑杆固接有位于开沟器后方的覆土板（7），所述输送管向下穿过罩盖并与支撑杆固接。