一种双变量施肥机转速开度电动调节装置

1.本发明属于农业机械化研究领域，涉及一种双变量施肥机转速开度电动调节装置。


背景技术：

2.目前，我国种植作物的基肥多采用颗粒化肥，且主要以外槽轮排肥方式为主。变量施肥技术能够根据土壤养分或作物长势进行按需施肥，在降低肥料用量的同时，能够提高肥料利用率、减少温室气体排放和对环境的污染。基于外槽轮的单变量施肥机是通过改变排肥轴转速来实现施肥量的调节，相较于双变量施肥机，普遍存在施肥量调节范围小、低速排肥时脉动显著、排肥均匀性差等缺点。
3.双变量施肥机可同时控制排肥槽轮的转速和开度(工作长度)，可以较好的解决单变量施肥机存在的问题。排肥装置是双变量施肥机的关键零部件，其性能直接决定施肥作业质量。因此设计一套可以控制排肥槽轮转速和开度的调节装置，十分有意义。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中的一个或多个问题，本发明的目的在于提供一种双变量施肥机转速开度电动调节装置，可以同时调节排肥槽轮的转速和开度，减少施肥过程中脉动性对排肥均匀的影响，大大提高了施肥效率和精度。
5.本发明涉及一种双变量施肥机转速开度电动调节装置，包括排肥机构、转速调节机构和开度调节机构三部分。
6.所述的排肥机构包括排肥盒、排肥槽轮、阻塞套、随动挡板、压圈和毛刷。其中毛刷用于清理排肥槽轮，防止漏肥堵肥；随动挡板放置在压圈内，其内齿和排肥槽轮的外齿相互啮合，能保证随动挡板在压圈内随着排肥槽轮转动而不脱出。
7.所述的转速调节机构包括步进电机ii、弹性联轴器、传动轴、电机支架、滑块和滑轨。其中传动轴通过弹性联轴器与步进电机ii输出轴连接，步进电机ii通过电机支架固定在滑块上，滑块与滑轨相配合，可自由滑动。
8.所述的开度调节机构包括滚珠丝杠、光轴导轨、滑台底座、丝杠滑块、刚性联轴器、丝杠固定座、丝杠支撑座、电机固定座、步进电机i、螺栓支架、u型螺栓和定位套筒。其中丝杠固定座和丝杠支撑座都固定在滑台底座上，用于固定和支撑滚珠丝杠；步进电机i通过电机固定座固定在滑台底座一侧，滚珠丝杠通过刚性联轴器与步进电机i的输出轴连接；丝杠滑块内自带丝杠螺母，和滚珠丝杠构成滚珠丝杠副，使步进电机i的旋转运动变换成丝杠滑块沿两根光轴导轨的水平移动；螺栓支架通过螺钉固定在丝杠滑块上，u型螺栓贯穿螺栓支架，末端与排肥机构中的阻塞套配合连接，两个定位套筒套在u型螺栓上且位于螺栓支架与阻塞套之间，起到定位的作用。
9.本发明的工作过程如下：在变量施肥机进行田间施肥作业时，根据控制要求进行田间施肥，施肥系统根据所需施肥量调用不同的转速开度组合序列，变量施肥机得到启动
信号后，步进电机ii(转速电机)转动，从而通过传动轴带动排肥外槽轮旋转，同时化肥颗粒被外槽轮的轮齿往下拨，从排肥口排出；如果控制系统根据施肥量需要驱动器给步进电机i(开度电机)一个正转或者反转脉冲信号，步进电机i转动带动滑块移动，从而带动排肥槽轮移动，那么步进电机ii也会跟着在滑轨上移动，当排肥槽轮位移到一定位置时，步进电机i就会停止转动，在这期间，步进电机ii可一直保持转动，直到控制器发出停止信号。这种既可以调节排肥槽轮的转速又可以调节排肥槽轮开度的排肥机构，大大增加作业施肥效率与排肥的均匀性，减小施肥过程排肥的脉动性对施肥均匀的影响。
10.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照示意图，对本发明作进一步详细地说明。
附图说明
11.图1是本发明施肥装置的总体结构示意图
12.图2是本发明施肥装置的部分剖视图
13.图3是本发明施肥装置的排肥盒内部装置结构示意图
14.图4是本发明施肥装置的转速和开度调节机构结构示意图
15.图中：1-步进电机i，2-电机固定座，3-刚性联轴器，4-滚珠丝杠，5-u型螺栓，6-定位套筒，7-阻塞套，8-排肥槽轮，9-传动轴，10-弹性联轴器，11-电机支架，12-步进电机ii，13-滑轨，14-滑块，15-排肥盒，16-丝杠支撑座，17-光轴导轨，18-丝杠滑块，19-螺栓支架，20-丝杠固定座，21-滑台底座，22-毛刷，23-压圈，24-随动挡板。
具体实施方式
16.下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
17.本发明施肥装置主要包括排肥机构、转速调节机构和开度调节机构三部分，其中所述排肥机构包括排肥盒15、排肥槽轮8、阻塞套7、随动挡板23、压圈22和毛刷21；转速调节机构包括步进电机ii 12、弹性联轴器10、传动轴9、电机支架11、滑块14和滑轨13；开度调节机构包括滚珠丝杠4、光轴导轨17、滑台底座21、丝杠滑块18、刚性联轴器3、丝杠固定座20、丝杠支撑座16、电机固定座2、步进电机i1、螺栓支架19、u型螺栓5和定位套筒6。
18.如图1、2所示，转速和开度调节机构分别位于排肥机构两侧，排肥机构可安装在肥箱底部，开度调节机构的滑台底座21可固定在机具机架上；丝杠固定座20和丝杠支撑座16都固定在滑台底座上，用于固定和支撑滚珠丝杠4，步进电机i1通过电机固定座2固定在滑台底座21一侧，滚珠丝杠1通过刚性联轴器3与步进电机i1的输出轴连接；丝杠滑块18内自带丝杠螺母，和滚珠丝杠4构成滚珠丝杠副，使步进电机i1的旋转运动变换成丝杠滑块18沿两根光轴导轨17的水平移动；螺栓支架19通过螺钉固定在丝杠滑块18上，u型螺栓5贯穿螺栓支架，末端与排肥机构中的阻塞套7配合连接，两个定位套筒6套在u型螺栓5上且位于螺栓支架19与阻塞套7之间，起到定位作用；传动轴9的一端与排肥槽轮8的六方孔为过盈配合，另一端又通过弹性联轴器10与步进电机ii 12输出轴连接，步进电机ii 12通过电机支架11固定在滑块14上，滑块14与滑轨13相配合，可自由滑动；当丝杠滑块18移动时，可同时带动排肥槽轮8和步进电机ii 12移动，即达到改变排肥槽轮8开度的目的。
19.如图3、4所示，排肥盒15内有阻塞套7、排肥槽轮8和毛刷22，毛刷22通过螺钉固定
在排肥盒15内侧，可以清理排肥槽轮8，减轻排肥盒15磨损，防止漏肥堵肥；压圈23通过螺钉固定在排肥盒15一侧，随动挡板24的内齿与排肥槽轮8的外齿相互啮合，可以在压圈23内随着排肥槽轮8自由转动，起到防止漏肥的作用；阻塞套7与排肥槽轮8的轴筒采用间隙配合，工作时排肥槽轮8可在阻塞套7中转动，阻塞套7上自带的键与排肥盒15上的键槽配合，既可以保证可以排肥槽轮8和阻塞套7在排肥盒15内水平移动，又可以防止阻塞套7发生转动。
20.本发明涉及的施肥装置可实现排肥槽轮的转速和开度双变量调节，减少施肥过程中脉动性对排肥均匀的影响，大大提高了施肥效率和精度。
21.以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种双变量施肥机转速开度电动调节装置，其特征在于：包括排肥机构、转速调节机构和开度调节机构三部分，其中所述排肥机构包括排肥盒、排肥槽轮、阻塞套、随动挡板、压圈和毛刷，排肥槽轮的轴筒与阻塞套之间采用间隙配合，压圈通过螺钉固定在排肥盒一侧，随动挡板放置在压圈内，其内齿和排肥槽轮的外齿相互啮合，能保证随动挡板在压圈内随着排肥槽轮转动而不脱出，毛刷固定在排肥盒内侧，用于清理肥料，防止漏肥；转速调节机构包括步进电机ii、弹性联轴器、传动轴、电机支架、滑块和滑轨；开度调节机构包括滚珠丝杠、光轴导轨、滑台底座、丝杠滑块、刚性联轴器、丝杠固定座、丝杠支撑座、电机固定座、步进电机i、螺栓支架、u型螺栓和定位套筒；转速和开度调节机构分别位于排肥机构两侧，排肥机构可安装在肥箱底部，开度调节机构的滑台底座可固定在机具机架上；丝杠固定座和丝杠支撑座都固定在滑台底座上，用于固定和支撑滚珠丝杠，步进电机i通过电机固定座固定在滑台底座一侧，滚珠丝杠1通过刚性联轴器与步进电机i的输出轴连接；丝杠滑块内自带丝杠螺母，和滚珠丝杠构成滚珠丝杠副，使步进电机i的旋转运动变换成丝杠滑块沿两根光轴导轨的水平移动；螺栓支架通过螺钉固定在丝杠滑块上，u型螺栓贯穿螺栓支架，末端与排肥机构中的阻塞套配合连接，两个定位套筒套在u型螺栓上且位于螺栓支架与阻塞套之间，起到定位作用；传动轴的一端与排肥槽轮的六方孔为过盈配合，另一端又通过弹性联轴器与步进电机ii输出轴连接，步进电机ii通过电机支架固定在滑块上，滑块与滑轨相配合，可自由滑动；当丝杠滑块移动时，可同时带动排肥槽轮和步进电机ii移动，即达到改变排肥槽轮开度的目的。2.根据权利要求1所述的一种双变量施肥机转速开度电动调节装置，其特征在于：所述的滚珠丝杠也可换成梯形丝杠。3.根据权利要求1所述的一种双变量施肥机转速开度电动调节装置，其特征在于：所述的毛刷能清理排肥槽轮，减轻排肥盒磨损，防止漏肥堵肥。

技术总结
本发明涉及一种双变量施肥机转速开度电动调节装置。包括排肥机构、转速调节机构和开度调节机构三部分，转速调节机构和开度调节机构分别位于排肥机构两侧，其中所述排肥机构包括排肥盒、排肥槽轮、阻塞套、随动挡板、压圈和毛刷；所述转速调节机构包括步进电机II、弹性联轴器、传动轴、电机支架、滑块和滑轨；所述开度调节机构包括滚珠丝杠、光轴导轨、滑台底座、丝杠滑块、刚性联轴器、丝杠固定座、丝杠支撑座、电机固定座、步进电机I、螺栓支架、U型螺栓和定位套筒。本发明的优点在于：可以同时调节排肥槽轮的转速和开度，减少施肥过程中脉动性对排肥均匀的影响，大大提高施肥效率和精度。大大提高施肥效率和精度。大大提高施肥效率和精度。


技术研发人员：卜浩然 董万城 张立新 余思遥 夏元清 江镇
受保护的技术使用者：石河子大学
技术研发日：2022.05.27
技术公布日：2022/7/22