CN218977290U - 一种配比可调式变量排肥机构 - Google Patents

Abstract

一种配比可调式变量排肥机构，包括机架和撒肥盘，机架的顶部固定有配肥盘，所述配肥盘上固定有载肥筒和安装轴，安装轴、载肥筒以及配肥盘的轴线相重合，所述安装轴上设置有配肥扇，配肥扇将载肥筒内腔分割成若干个配肥仓，配肥盘上设置有若干个疏肥口，疏肥口与配肥仓一一对应设置；综上所述，本实用新型根据处方图信息调节四个元素肥分仓对应独立排肥器驱动电机的转速和伸缩键的相位，即槽轮组的转速和工作长度，实现多元素肥配比可调式的双变量排肥，本实用新型采用基于处方图的载肥配比可调式无人机自动变量排肥技术，实现对多种元素肥的精准施用。

Description

一种配比可调式变量排肥机构

技术领域

本实用新型属于农业排肥机械技术领域，具体涉及一种配比可调式变量排肥机构。

背景技术

精准变量施肥是精准农业的重要组成部分，精准的变量施肥技术不仅可以实现对农作物的按需投入，而且可以降低过量施肥对农田环境的破坏，从而促进经济效益和生态效益的有机平衡。

基于处方图的变量施肥是通过现代信息技术将大型农田划分成若干个小网络，然后在每个网络中进行标点采样，由遥感无人机监测出农情参数，把信息输入施肥决策系统，通过对采集到的数据建模，结合目标产量(参考历年产量)和无人机作业速度，由智能施肥专家系统决策分析生成处方图，制定适宜的氮、磷、钾(N、P、K)和其他中微量元素等肥料的有效成分施用量，将生成的处方图信息嵌入施肥机，最后施肥机依据处方图调节排肥驱动器实现变量施肥，但是地面施肥作业过程中，尤其是转弯时易损伤作物，而且施肥种类单一，无差别排肥造成化肥滥用。

新型内容

本实用新型的目的在于提供一种配比可调式无人机变量排肥装置，以解决现有施肥机依据处方图变量施肥时，转弯易损伤作物、且施肥种类单一的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型所提供的一种配比可调式变量排肥机构的技术方案是：包括机架、撒肥装置和安装在机架顶部的配肥装置，所述配肥装置和撒肥装置之间设有若干组螺旋式外槽轮排肥器；

所述配肥装置包括配肥盘和安装在配肥盘上的载肥筒，所述载肥筒外壁上周向安装有配比调节机构，载肥筒的中心处设有安装轴，所述安装轴上安装有将载肥筒的内腔分割成若干个配肥仓的配肥扇，配肥盘顶部还设置有若干个与配肥仓相通且一一对应的疏肥口；

所述撒肥装置包括撒肥盘和固定在撒肥盘上的混肥仓，撒肥盘的中心处开设有与混肥仓相通的撒肥口；

所述螺旋式外槽轮排肥器包括外壳体和设置在外壳体内部的若干列螺旋式槽轮，所述外壳体的顶部设有与配肥盘上的疏肥口相通的进料口，底部设有出料口，出料口通过导肥管与撒肥盘上的混肥仓连接，所述螺旋式槽轮通过排肥传动轴转动安装在外壳体内，每列螺旋式槽轮上均布有若干个螺旋槽。

进一步的，所述混肥仓内转动安装有混肥传动轴，混肥传动轴上安装有混肥刷，机架上还安装有混肥电机，混肥电机的主轴伸入到混肥仓内，并且混肥电机的主轴通过联轴器与混肥传动轴连接。

进一步的，所述排肥传动轴上还设置有若干个扭矩传递控制组件，所述扭矩传递控制组件与螺旋式槽轮一一对应设置，扭矩传递控制组件用于传递和切断排肥传动轴与螺旋式槽轮之间的扭矩。

进一步的，所述配比调节机构包括若干个配比调节单元，在载肥筒的筒壁上开设有若干个长孔，长孔沿载肥筒的圆周方向设置，所有的配比调节单元分别安装在所有的长孔内。

进一步的，所述配比调节单元包括调节环和两个限位环，两个限位环固定在载肥筒的外壁，且对应的长孔位于两个限位环之间，调节环为弧形结构，调节环位于长孔的外侧，调节环活动穿设在两个限位环上，调节环通过穿设在长孔上的短杆与配肥扇叶连接，调节环上还安装有操作手柄。

进一步的，所述进料口处安装有排肥刷，排肥刷与螺旋式槽轮的外缘相贴合。

进一步的，所述配肥扇包括若干个铰接在安装轴上的配肥扇叶，每个配肥扇叶的侧边与载肥筒的内壁相贴合，且配肥扇叶的底部与配肥盘的上表面相贴合，相邻两个配肥扇叶之间形成所述的配肥仓。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型根据处方图信息调节四个元素肥分仓对应独立排肥器驱动电机的转速和伸缩键的相位，即槽轮组的转速和工作长度，实现多元素肥配比可调式的双变量排肥，本实用新型采用基于处方图的载肥配比可调式无人机自动变量排肥技术，实现对多种元素肥的精准施用。

附图说明

图1为本实用新型配比可调式变量排肥机构的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为去除载肥筒的配比可调式无人机变量排肥装置的结构示意图；

图4为混肥刷的结构图；

图5为配肥盘与四组螺旋式外槽轮排肥器的位置关系图；

图6为螺旋式外槽轮排肥器的结构示意图；

图7为排肥传动轴与螺旋式槽轮的安装示意图；

图8为扭矩传递控制组件与排肥传动轴的安装示意图；

图9为配比调节机构与载肥筒的结构示意图。

1.机架，2.撒肥盘，3.配肥盘，4.载肥筒，5.安装轴，6.圆柱销，7.配肥扇，8.疏肥口，9.撒肥口，10.混肥仓，11.混肥传动轴，12.混肥刷，13.混肥电机，14.联轴器，15.螺旋式外槽轮排肥器，16.外壳体，17.减速器，18.排肥电机，19.进料口，20.导肥管，21.排肥传动轴，22.螺旋式槽轮，23.螺旋槽，24.长槽体，25.槽体密封盖，26.电磁芯轴，27.伸缩键，28.第一孔体，29.上电磁感应线圈，30.下电磁感应线圈，31.复位弹簧，32.第二孔体，33.键槽，34.排肥刷，35.螺钉，36.配肥扇叶，37.配比调节单元，38.长孔，39.调节环，40.限位环，41.操作手柄，42.无刷直流电机。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型所提供的一种配比可调式变量排肥机构的具体实施例：

本实施例中，如图1-9所示，一种配比可调式变量排肥机构，机架1和撒肥盘2，机架的顶部固定有配肥盘3，所述配肥盘上固定有载肥筒4和安装轴5，配肥盘外侧开有四个销孔并通过圆柱销6与载肥筒过盈配合定位，安装轴、载肥筒以及配肥盘的轴线相重合，所述安装轴上设置有配肥扇，配肥扇7将载肥筒内腔分割成四个配肥仓，配肥盘上设置有四个疏肥口8，疏肥口与配肥仓一一对应设置；

撒肥盘上开设有撒肥口9，撒肥盘上还固定有混肥仓10，混肥仓内转动安装有混肥传动轴11，混肥传动轴上安装有混肥刷12，在机架上还安装有混肥电机13，混肥电机为无刷直流电机42，混肥电机的主轴伸入到混肥仓内，并且混肥电机的主轴通过联轴器14与混肥传动轴连接；

配肥盘的底部设置有四组螺旋式外槽轮排肥器15，螺旋式外槽轮排肥器与疏肥口8一一对应设置，螺旋式外槽轮排肥器包括外壳体16、减速器17和排肥电机18，外壳体安装在配肥盘的底部，外壳体的顶部设置有进料口19，外壳体的进料口与对应的疏肥口相衔接，外壳体的底部设置有出料口，出料口通过导肥管20与混肥仓连接，外壳体内转动安装有排肥传动轴21，排肥传动轴上设置有四列相互独立的螺旋式槽轮22，每列螺旋式槽轮上均布有若干个螺旋槽23，排肥传动轴上还设置有四个扭矩传递控制组件，所述扭矩传递控制组件与螺旋式槽轮一一对应设置，扭矩传递控制组件用于传递和切断排肥传动轴与螺旋式槽轮之间的扭矩；排肥电机和减速器驱动排肥传动轴转动，所述排肥电机为无刷直流电机。

为实现扭矩传递控制组件传递和切断排肥传动轴与螺旋式槽轮之间的扭矩，该变量排肥装置还包括电磁控制器，排肥传动轴上开设有长槽体24和槽体密封盖25，槽体密封盖密封扣盖在长槽体上，所有的扭矩传递控制组件并排位于长槽体内；扭矩传递组件包括电磁芯轴26和伸缩键27，电磁芯轴上开设有第一孔体28，伸缩键穿设在第一孔体内，伸缩键位于电磁芯轴内的端部为内端，伸缩键位于电磁芯轴的端部为外端，伸缩键的内端设置有上电磁感应线圈29，在电磁芯轴内设置有下电磁感应线圈30，上电磁感应线圈与下电磁感应线圈之间设置有复位弹簧31；

所述槽体密封盖上开设有四个第二孔体32，所有电磁芯轴上的第一孔体与槽体密封盖上的第二孔体一一对应设置，在螺旋式槽轮的内孔设置有键槽，与该螺旋式槽轮对应的扭矩传递组件的伸缩键可穿过第一孔体和第二孔体后伸入到键槽33内；所述电磁控制器用于控制所有上电磁感应线圈和下电磁感应线圈通电。

当上电磁感应线圈和对应的下电磁感应线圈通电后，二者产生磁场并相互吸引，复位弹簧被压缩，伸缩键被上电磁感应线圈拉动移位至长槽体内，最终切断排肥传动轴与螺旋式槽轮之间的扭矩，即排肥传动轴转动无法带动螺旋式槽轮转动；当上电磁感应线圈29和对应的下电磁感应线圈断电后，吸引消失，在复位弹簧的弹力下，伸缩键27的外端被顶出，随着排肥传动轴转动，伸缩键的外端进入螺旋式槽轮的内孔键槽33内，实现扭矩的传递，排肥传动轴转动即可带动螺旋式槽轮22转动；

另外为使进料口19的肥料全部顺利进入螺旋式槽轮的螺旋槽内，在外壳体的进料口处安装排肥刷34，排肥刷用螺旋式槽轮的外缘相贴合，随着螺旋式槽轮的转动，排肥刷可以清扫螺旋式槽轮的外缘，以使肥料进入螺旋槽。

本实施例的配肥扇7包括四个配肥扇叶36，每个配肥扇叶通过铰链连接在安装轴上，安装的上端固定有螺钉35，螺钉对铰链进行轴向定位，每个配肥扇叶36的侧边与载肥筒的内壁相贴合，且配肥扇叶36的底部与配肥盘的上表面相贴合，相邻两个配肥扇叶之间形成所述的配肥仓；所述载肥筒上安装有配比调节机构，所述配比调节机构用于驱动各个配肥扇叶36绕安装轴转动，以调节各个配肥扇叶在载肥筒内的位置。

配比调节机构包括若干个配比调节单元37，在载肥筒的筒壁上开设有若干个长孔，长孔38沿载肥筒的圆周方向设置，所有的配比调节单元37分别安装在所有的长孔内；

配比调节单元包括调节环39和两个限位环40，两个限位环固定在载肥筒的外壁，且对应的长孔位于两个限位环之间，调节环为弧形结构，调节环位于长孔的外侧，调节环活动穿设在两个限位环上，调节环通过穿设在长孔上的短杆与配肥扇叶连接，调节环上还安装有操作手柄41。通过拉动操作手柄，即可带动调节环在两个限位环上移动，调节环带动配肥扇叶通过铰链绕安装轴转动，最终改变配肥扇叶在载肥筒内的位置，配肥仓的大小也得到调整改变。

本实施例的四组螺旋式外槽轮排肥器分别通过四组无刷直流电机42及减速器独立驱动，排肥传动轴采用电磁芯轴填充，依靠电磁控制和复位弹簧带动伸缩键的径向运动，四个伸缩键对应四列螺旋式槽轮，导肥管连通螺旋式外槽轮排肥器和混肥仓，混肥刷由与混肥电机同轴驱动的混肥传动轴带动，并与导肥管出口端对齐，混肥电机和混肥传动轴通过刚性联轴器联接，混肥传动轴同时为撒肥机提供动力。

配肥调节机构与载肥筒相结合，根据农情处方图得出以N、P、K为主的稻田各元素肥需求量并确定百分比，螺旋式外槽轮排肥器内设置四列相互独立的螺旋式槽轮，排肥传动轴与四列螺旋式槽轮通过四个电磁芯轴配合，通过电磁感应控制伸缩键的伸缩，从而对单列螺旋式槽轮实现动力传输的供给与切断并改变整个槽轮组的工作长度，且每个螺旋槽的圆心角不大于内腔与四列螺旋式槽轮的包角，槽轮旋转一周的过程中在重力作用下将螺旋槽内的肥粒旋至导肥管口并排入混肥仓，混肥刷的圆周转动驱使多元素的肥料颗粒相互混合。

Claims (7)

1.一种配比可调式变量排肥机构，其特征在于：包括机架、撒肥装置和安装在机架顶部的配肥装置，所述配肥装置和撒肥装置之间设有若干组螺旋式外槽轮排肥器；

所述配肥装置包括配肥盘和安装在配肥盘上的载肥筒，所述载肥筒外壁上周向安装有配比调节机构，载肥筒的中心处设有安装轴，所述安装轴上安装有将载肥筒的内腔分割成若干个配肥仓的配肥扇，配肥盘顶部还设置有若干个与配肥仓相通且一一对应的疏肥口；

所述撒肥装置包括撒肥盘和固定在撒肥盘上的混肥仓，撒肥盘的中心处开设有与混肥仓相通的撒肥口；

所述螺旋式外槽轮排肥器包括外壳体和设置在外壳体内部的若干列螺旋式槽轮，所述外壳体的顶部设有与配肥盘上的疏肥口相通的进料口，底部设有出料口，出料口通过导肥管与撒肥盘上的混肥仓连接，所述螺旋式槽轮通过排肥传动轴转动安装在外壳体内，每列螺旋式槽轮上均布有若干个螺旋槽。

2.根据权利要求1所述的配比可调式变量排肥机构，其特征在于：所述混肥仓内转动安装有混肥传动轴，混肥传动轴上安装有混肥刷，机架上还安装有混肥电机，混肥电机的主轴伸入到混肥仓内，并且混肥电机的主轴通过联轴器与混肥传动轴连接。

3.根据权利要求1所述的配比可调式变量排肥机构，其特征在于：所述排肥传动轴上还设置有若干个扭矩传递控制组件，所述扭矩传递控制组件与螺旋式槽轮一一对应设置，扭矩传递控制组件用于传递和切断排肥传动轴与螺旋式槽轮之间的扭矩。

4.根据权利要求1所述的配比可调式变量排肥机构，其特征在于：所述配比调节机构包括若干个配比调节单元，在载肥筒的筒壁上开设有若干个长孔，长孔沿载肥筒的圆周方向设置，所有的配比调节单元分别安装在所有的长孔内。

5.根据权利要求4所述的配比可调式变量排肥机构，其特征在于：所述配比调节单元包括调节环和两个限位环，两个限位环固定在载肥筒的外壁，且对应的长孔位于两个限位环之间，调节环为弧形结构，调节环位于长孔的外侧，调节环活动穿设在两个限位环上，调节环通过穿设在长孔上的短杆与配肥扇叶连接，调节环上还安装有操作手柄。

6.根据权利要求1所述的配比可调式变量排肥机构，其特征在于：所述进料口处安装有排肥刷，排肥刷与螺旋式槽轮的外缘相贴合。

7.根据权利要求1所述的配比可调式变量排肥机构，其特征在于：所述配肥扇包括若干个铰接在安装轴上的配肥扇叶，每个配肥扇叶的侧边与载肥筒的内壁相贴合，且配肥扇叶的底部与配肥盘的上表面相贴合，相邻两个配肥扇叶之间形成所述的配肥仓。

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