一种自动快速施肥设备的制作方法

1.本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种自动快速施肥设备。


背景技术：

2.果树的生长结果都离不开肥料，充足的养分是促进果树生长、提高果品质量的重要保障。对果树施肥的通常方式是开沟施肥，开沟施肥可以改善土壤结构，增加土壤中的氧气含量，使肥料进入土壤深层，从而使果树根系扎得更深，提高果树的抗旱、抗风能力。现有的开沟施肥方式有两种，人工开沟施肥和机械开沟施肥，由于人工开沟施肥效率低下而且成本高，因此目前越来越多的果园利用机械设备来开沟施肥。利用机械设备开沟施肥的过程一般是，开沟器先在土壤中开沟，施肥器再将肥料撒入开好的沟里，覆土器最后将土壤重新埋入沟里。使用现有机械开沟施肥的过程中，施肥器将肥料撒入沟中后，肥料主要集中在沟的底部，肥料和土壤不能较好的混合，肥效慢而且肥料的利用率降低，更为严重的是肥料集中容易烧根造成损失。


技术实现要素：

3.本发明意在提供一种自动快速施肥设备，以解决使用现有的机械设备对果树施肥，肥料利用率低而且容易使果树烧根的问题。
4.为了达到上述目的，本发明的方案为：一种自动快速施肥设备，包括车体、翻土单元、进肥单元、动力单元和安装在车体一侧的机架，机架与车体之间连接有伸缩机构；翻土单元包括转动连接在机架上的中间轴和设在中间轴上的多根翻土刀，中间轴内开有空腔；中间轴上转动连接有与机架固定连接的环形套，环形套上设有竖直向下的送肥管，送肥管上设有单向出料阀；环形套上开有与进肥管连通的第一通口，中间轴上开有能与第一通口连通的第二通口；进肥单元包括料斗、用于往空腔内充气的充气机构和一端与料斗连通的进肥管，进肥管远离料斗的一端上连接有与中间轴端部贴合的密封板，密封板上开有与进肥管连通的第三通口，中间轴的端部开有能与第三通口连通的第四通口；第一通口与第二通口连通时，进肥管的一端被中间轴封堵，第四通口被密封板封堵；动力单元设在机架上，动力单元用于驱动中间轴转动。
5.本方案的工作原理在于：需要进行施肥作业时，通过伸缩机构调整翻土刀、送肥管伸入土壤的深度，使翻土刀、送肥管插入到土壤中。将肥料倒入料斗中，启动动力单元和充气机构，然后根据需要施肥的地方控制车体前进方向。车体前进过程中，动力单元驱使中间轴转动，中间轴上的翻土刀翻松土壤并对土壤进行搅拌。在中间轴转动的过程中，第三通口间歇性的与第四通口连通，料斗中的肥料通过进肥管能够间断性的进入中间轴的空腔内；与此同时，第二通口也间断性的第一通口与连通，空腔中的肥料依次通过第二通口、第一通口进入送肥管中。在中间轴转动的同时，充气机构也在工作，充气机构将气体通入空腔内，由于第一通口与第二通口连通时，进肥管的一端被中间轴封堵，空腔和送肥管内形成密闭的空间，此时空腔和送肥管内的压强增大，单向出料阀打开，送肥管中的肥料落在土壤中。
翻土刀对土壤和落在土壤中的肥料进行混合、搅拌，使得肥料能够较为分散的分布在土壤中，避免肥料过度集中。
6.本方案的有益效果在于：
7.1、使用现有的机械设备进行施肥，在施肥前必须开沟，施肥后还需要覆土，而使用本方案的施肥设备，能利用送肥管直接将肥料送入具有一定深度的土壤中，无须开沟也无须覆土，大大简化了施肥的步骤，是一种高效率的、新的施肥方式。
8.2、使用本方案的设备进行施肥作业，肥料被送入具有一定深度的土壤中，翻土刀将土壤和肥料混合，使肥料分布相对均匀，肥料能充分发挥效用，提高了肥料的利用率，而且有效避免了由于肥料集中而导致的果树烧根问题。
9.3、目前市场上极少有直接将送肥管插入土壤中进行施肥的设备，一般都是先清理泥土再施肥，原因在于直接插入送肥管，泥土极易堵塞送肥管，导致无法出料。在本方案中，充气机构和单向出料阀共同配合，在一般情况下单向出料阀均保持闭合，有效避免了送肥管中肥料的不正常洒落，并能有效防止土壤中的泥土倒流入送肥管中，避免送肥管堵塞；进行施肥作用时，充气机构工作，填充在空腔中的气体使得单向出料阀能打开，并在一定程度上吹开土壤，有利于肥料的正常排出。
10.4、巧妙的设置了第一通口、第二通口、第三通口和第四通口，并合理控制它们之间的配合关系，在进行施肥作业时，料斗中的肥料几乎定量的补充到空腔中，配合充气机构的工作，单向出料阀间歇性的打开，而后送肥管中的肥料几乎定量的落入土壤中，落入土壤的量能够得到较好的控制，能有效避免施入的肥料过多或过少。
11.可选地，充气机构包括固定在机架上的充气筒和固定在中间轴上的凸轮，凸轮上开有形成闭环的凸轮槽；充气筒内滑动连接有活塞，活塞上连接有一端卡合且滑动连接在凸轮槽内的连杆，充气筒上设有单向进气阀；充气筒上连接有气管，气管的一端伸入中间轴的转动中心处并与中间轴转动连接。在本方案中，直接利用中间轴的动力驱使活塞往复运动，从而实现对空腔充气，无需额外增设动力机构，在降低设备生产成本的同时有助于简化设备结构。
12.可选地，动力单元包括传动部、减速器和用于驱动减速器工作的电机，传动部包括传动链、固定在中间轴上的第一链轮和由减速器驱动的第二链轮，传动链套设在第一链轮和第二链轮上。需要驱使中间轴上的翻土刀工作时，启动电机和减速器，使第二链轮发生转动，在传动链的带动下，第一链轮和中间轴上的翻土刀也会随之发生转动。
13.可选地，伸缩机构为气缸。气缸容易控制而且符合实际使用需求，选用气缸作为伸缩机构较为合适。
14.可选地，机架上位于中间轴上方固定有挡泥罩。设置挡泥罩能够较好的防止泥土飞溅。
15.可选地，中间轴内固定有多根搅拌杆。在中间轴工作的过程中，中间轴内的搅拌杆能对中间轴内的肥料进行搅拌，能有效避免肥料板结。
16.可选地，单向出料阀设在送肥管远离中间轴的一侧上。这样设置，在单向出料阀闭合时，即便送肥管插入土壤中，也能较好的避免泥土进入送肥管中从而导致送肥管堵塞。
17.可选地，送料管包括与环形套连接的固定管和螺纹连接在固定管上的调节管。这样设置，送料管的长度可以调节，使用者可以根据实际需要控制施肥的深度。
18.可选地，送肥管的下端为斜切口的尖端，送肥管下端的开口方向与车体的运动方向相反。这样设置，能使送肥管顺利的插入土壤中，确保肥料能通过送肥管进入土壤深处。将送肥管下端的开口方向设置成与车体运动方向相反的方向，送肥管随车体运动的过程中能较好的阻挡泥土通过开口进入送肥管内，避免送肥管堵塞，而且这样设置在一定程度上能将泥土拨开，使得送肥管中的肥料能更好的落下。
附图说明
19.图1为本发明实施例一中一种自动快速施肥设备的结构示意图；
20.图2为本发明实施例一中机架、料斗的剖视图；
21.图3为本发明实施例二中翻土单元、进肥单元的剖视图。
具体实施方式
22.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
23.说明书附图中的附图标记包括：车体10、机架20、料斗21、气缸22、挡泥罩23、进肥管30、密封板31、第三通口311、中间轴40、空腔41、搅拌杆42、第四通口43、第二通口44、翻土刀45、环形套50、第一通口51、送肥管52、单向出料阀53、支杆54、减速器60、第二链轮61、电机62、充气筒70、活塞71、连杆72、凸轮73、凸轮槽731、气管74、第一链轮80、传动链81、挡板90、弹簧91。
24.实施例一
25.本实施例基本如图1、图2所示：一种自动快速施肥设备，包括车体10、翻土单元、进肥单元、动力单元和机架20，本实施例中所述的车体10是指能由人驾驶并能在土壤上正常行驶的车。机架20安装在车体10的后端，机架20与车体10之间连接有伸缩机构，在本实施例中，伸缩机构包括2个气缸22，气缸22的底部焊接在车体10上，气缸22的活塞71杆焊接在机架20上，通过操作气缸22能控制机架20与地面的距离。
26.翻土单元包括中间轴40和多根焊接在中间轴40上的翻土刀45，翻土刀45为弯刀结构，能较好的翻松土壤并使土壤混合。中间轴40通过轴承转动连接在机架20上，中间轴40内开有空腔41，空腔41内焊接有多根搅拌杆42，设置中间轴40能较好的对空腔41内的物料进行搅拌。机架20上位于中间轴40的上方焊接有挡泥罩23，设置挡泥罩23能较好的防止泥土飞溅。中间轴40上转动连接有至少一个环形套50，在本实施例中，环形套50设有3个，环形套50上焊接有支杆54，支杆54与机架20焊接。环形套50上焊接有竖直向下的送肥管52，送料管包括固定管和调节管，固定管焊接在环形套50上，调节管螺纹连接在固定管的外表面，通过拧动调节管能够控制送肥管52的长度，使用者可以根据实际需要进行调节。送肥管52的下侧安装有单向出料阀53，当送肥管52内的压强增大时，单向出料阀53能自动打开，送肥管52中的物料能够通过单向出料阀53排出；在本实施例中使用的单向出料阀53为弹簧式单向出料阀。环形套50上开有与进肥管30连通的第一通口51，中间轴40上开有第二通口44，当中间轴40转动到固定位置时，第二通口44与第一通口51连通，空腔41内的物料能通过第二通口44、第一通口51进入送肥管52内。
27.进肥单元包括料斗21、充气机构和进肥管30，料斗21固定安装在机架20上。料斗21上焊接有稳定架，稳定架滑动连接在车体10上，这样设置，气缸22驱使机架20、料斗21移动
时，能使机架20、料斗21的运动更稳定。进肥管30的一端与料斗21的下端出口连通，进肥管30的另一端上连接有密封板31，密封板31与中间轴40的右端部贴合，将中间轴40的右端部完全封堵。密封板31上开有与进肥管30连通的第三通口311，中间轴40的右端部上开有能与第三通口311连通的第四通口43。当中间轴40转动到第二通口44与第一通口51连通时，进肥管30的下端被中间轴40的端部封堵，进肥管30中的肥料不能进入中间轴40内，与此同时，第四通口43被密封板31封堵。
28.动力单元用于驱动中间轴40转动，动力单元包括传动部以及均固定安装在机架20上的减速器60和电机62，电机62的输出轴与减速器60的输入轴连接。传动部包括第一链轮80、第二链轮61以及套设在第一链轮80和第二链轮61上的传动链81，第一链轮80焊接在中间轴40上，第二链轮61焊接在减速器60的输出轴上。
29.充气机构包括凸轮73和下端开口的充气筒70，充气筒70固定安装在机架20上，凸轮73焊接在中间轴40上的左侧端，凸轮73的侧面上开有形成闭环的凸轮槽731。充气筒70内滑动且密封连接有活塞71，活塞71上连接有一端卡合且滑动连接在凸轮槽731内的连杆72，凸轮73转动时能通过连杆72驱动活塞71沿充气筒70的内壁往复运动。充气筒70的上端部安装有单向进气阀，当充气筒70的上部内压强减少时，单向进气阀自动打开。充气筒70的上端部连接有气管74，气管74的一端伸入中间轴40的转动中心处并与中间轴40转动连接，气管74与中间轴40密封连接。
30.需要进行施肥作业时，通过操作气缸22调整翻土刀45、送肥管52伸入土壤的深度，使翻土刀45、送肥管52能插入到土壤中。将肥料倒入料斗21中，启动电机62，然后根据需要施肥的地方控制车体10前进。车体10前进过程中，电机62、减速器60通过链传动趋势中间轴40发生转动，中间轴40上的翻土刀45翻松土壤并对土壤进行搅拌。在中间轴40转动的过程中，第三通口311间歇性的与第四通口43连通，料斗21中的肥料通过进肥管30能够间断性的进入中间轴40的空腔41内；与此同时，第二通口44也间断性的第一通口51与连通，空腔41中的肥料依次通过第二通口44、第一通口51进入送肥管52中。在中间轴40转动的同时，中间轴40上的凸轮73随之转动，凸轮73通过连杆72驱使活塞71沿充气筒70的内壁往复运动，在这个过程中，充气筒70间歇性的往空腔41内充入气体。由于第一通口51与第二通口44连通时，进肥管30的一端被中间轴40的左端部封堵，第四通口43也被密封板31封堵，空腔41和送肥管52内形成密闭的空间，气体的充入使空腔41和送肥管52内的压强增大，使得单向出料阀53打开，送肥管52中的肥料通过单向出料阀53落在土壤中。翻土刀45对土壤和落在土壤中的肥料进行混合、搅拌，使得肥料能够较为分散的分布在土壤中，避免肥料过度集中。
31.实施例二
32.本实施例与实施例一的区别之处在于：如图3所示，在本实施例中，送肥管52并非设置为可以拆分的形式，送肥管52是一个整体。送肥管52的下端设置斜切口的尖端，送肥管52下端的开口方向与车体10的运动方向相反。送肥管52的下端开口处铰接有挡板90，铰接处位于挡板90的上方，挡板90与送肥管52的内壁之间连接有弹簧91，在弹簧91的作用下，挡板90能将送肥管52的下端开口封堵。
33.将送肥管52的下端设置斜切口的尖端，能使送肥管52顺利的插入土壤中。控制送肥管52下端开口的方向，送肥管52随车体10运动的过程中能较好的阻挡泥土通过开口进入送肥管52内，避免送肥管52堵塞。设置挡板90，当充气机构充入的气体通过单向出料阀53排
出时，气体和随之一同排出的肥料对挡板90施加作用力，使得挡板90能张开，挡板90张开的过程中会在一定程度上推开泥土，确保送肥管52中的肥料能顺利的落下。
34.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。