一種農用施肥施藥一體機的製作方法
2023-05-26 03:14:51
專利名稱：一種農用施肥施藥一體機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種農用施肥施藥一體機。
背景技術：
我國是世界上綠茶第一生產大國，根據國家統計局統計，2008年全國茶園面積 1719. 4239千公頃，茶葉年產量為125. 76萬噸。目前，隨著我國農村勞動力減少和手工作業效率較低，茶園中耕除草、植保、施肥、修剪、採摘等環節勞動力短缺、成本加大，給我國茶業的發展帶來巨大的挑戰。我國大部分茶園分布在山區和丘陵地區，茶樹單一、條栽種植對機械提出了特殊要求，現有的田間作業機械因動力不足和自身體積較大而很難進入茶園行間作業，滿足要求的茶園作業機械設備嚴重缺乏，對功率大、效率高、體積小、自重小、傳動平穩、適應坡地工作環境的茶園機械設備需求越來越迫切。現有的農藝技術措施主要針對人工作業，缺少與機械化相關配套的耕作、施肥、樹冠培育、蟲害防治技術，因此開發設計新型的茶園作業機械和研究茶園機械化作業技術體系的任務非常緊迫。另外，減少環境負荷，保護環境可持續發展及減少(X)2排放，應對全球氣候變化是世界上當前研究的熱點之一。中國「十二五」規劃明確提出「堅持把建設資源節約型、環境友好型社會作為加快轉變經濟發展方式的重要著力點」，所以研究減低環境負荷、節肥、節藥及提出開發使用清潔能源的茶園機械也符合國際發展潮流和產品設計理念。同時我國經濟發展導致農村城鎮化飛速發展，農村勞動力逐漸減少和老齡化嚴重，將會較大的制約茶業的發展；近年來，隨著勞動力成本增加，迫使茶葉價格上漲，企業生產利潤下降，作業機械化或自動化能將有效解決這一矛盾。施肥施藥機的國家專利比較多，國家專利號CN200820053798. 6公布了一種人工推動可調式施肥機；國家專利號CN200920015757. 2公布了一種電動施肥器；國家專利號 CN200920284631. 5公布了一種電動噴藥施肥兩用器；很多文獻也報導了施肥施藥機的研究結果，如曲桂寶《變量施肥機的試驗研究》。但我國大部分茶園分布在山區和丘陵地區，道路路況差，許多茶園履帶式行走裝置都不能使用；茶樹單一、條栽種植，茶樹行間距離較窄約40cm，也不適用大型拖拉機作業；目前缺少專用適合我國茶園作業的小型施肥機及施藥機研究少。同時考慮為減少環境汙染但而不能影響作業生產效率，採用蓄電池提供電力動力，基於以上背景，發明了一種用於茶園等場合的電力施肥施藥機來滿足茶園等場合的機械作業農藝要求，要求設計合理，結構簡單，操作方便，工作效率高，節約能源，綠色環保，是目前極為迫切的一個課題。
發明內容
本發明的所要解決的技術問題是提供一種農用施肥施藥一體機，該農用施肥施藥一體機能同時實現施肥和施藥，功能豐富且操控方便。為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案為—種農用施肥施藥一體機，包括機架和安裝在機架上的採用蓄電池供電直流電機、行走機構、施肥執行系統、施藥執行系統以及扶手；行走機構包括設置在機架前部的驅動軸及驅動輪和設置在機架後部的兩個萬向轉向輪；驅動輪設置在驅動軸上，電機與驅動軸通過鏈輪傳動連接；操縱系統設置在機架的後部，完成施肥、施藥功能控制和操作，施肥執行系統設置在機架中部，施藥執行系統設置在機架的前部，驅動軸與施肥執行系統傳動連接。施藥執行系統包括藥箱、藥泵和帶噴頭的噴霧裝置，藥箱和藥泵之間以及藥泵與噴頭之間均通過藥管連通；噴霧裝置包括噴霧主杆、左噴杆和右噴杆，左噴杆和右噴杆均設置在噴霧主杆上， 所述的噴頭設置在左噴杆和右噴杆的上端部。噴霧主杆上設有噴杆滑塊和調節杆滑塊，左噴杆和右噴杆的下端均設置在噴杆滑塊上，兩根噴霧調節杆的上端分別與左噴杆和右噴杆活動連接；兩根噴霧調節杆的下端均設置在調節杆滑塊上；噴杆滑塊和調節杆滑塊上均設有螺栓緊固裝置。噴霧主杆通過主杆斜度調節機構固定在機架上；主杆斜度調節機構包括噴霧裝置固定塊和設置在噴霧裝置固定塊上的環形的噴霧主杆調節滑槽，主杆斜度調節螺栓穿過該噴霧主杆調節滑槽將噴霧主杆固定在噴霧裝置固定塊上。所述的施肥執行系統包括肥料箱和排肥器，排肥器設置在肥料箱的下方；排肥器包括施肥軸、漏肥器和擋肥器，漏肥器上方設有進肥口，漏肥器內設有撥肥輪和排肥舌，施肥軸橫向穿過漏肥器和擋肥器；施肥軸與驅動軸通過離合器和施肥鏈輪傳動連接；機架上設有用於驅動排肥器沿施肥軸軸向移動的排肥器橫向驅動機構；比如採用撥叉結構，基於槓桿原理驅動排肥器橫向移動，當需要排肥的時候，將漏肥器移動至正對肥料箱的下肥口的下方，配合撥肥輪的旋轉進行排肥；當不需要排肥時，將擋肥器移動至正對肥料箱的下肥口的下方，擋肥器擋住肥料箱的下肥口。撥肥輪設置在施肥軸上並隨施肥軸聯動，撥肥輪上設有多個凸齒；撥肥輪不轉動時，撥肥輪的凸齒擋住了肥料箱的下肥口與漏肥器出口之間的通路，肥料無法下墜到排肥舌上，當撥肥輪轉動時，凸齒與凸齒之間的空間形成暫時儲肥室，將肥料送至排肥舌上堆積，堆積到一定程度時，肥料自排肥舌的一側滾落並經漏肥器的出口排出。排肥舌設置在撥肥輪下方，排肥舌固定在漏肥器內，排肥舌的一端與漏肥器的內壁之間具有便於肥料下墜的間隙。所述的離合器為牙嵌式離合器，牙嵌式離合器設置在驅動軸上，施肥鏈輪包括施肥主鏈輪、施肥從鏈輪和鏈條，施肥主鏈輪設置在驅動軸上，施肥主鏈輪與牙嵌式離合器連接，施肥從鏈輪設置在施肥軸上。在施肥軸上設有施肥回位彈簧。 扶手上設有用於控制電機啟動開關和施藥啟動開關。扶手與機架通過角度調節機構連接，角度調節機構包括固定在機架上的扶手固定板和扶手固定螺栓，在扶手固定板上設有環形的扶手調節滑槽，扶手固定螺栓穿過該扶手調節滑槽將扶手固定在扶手固定板上。本發明的有益效果本發明的農用施肥施藥一體機，在茶園或其他場合中機械式完成施肥、施藥作業，
4減輕勞動強度，提高生產率，緩和農村勞動力減少和老齡化帶來的社會影響，促進茶業發展，提升我國茶業作業機械水平，推動茶業機械化水平提高。本發明的施肥施藥機採用太陽能或普通充電電源動力，減少石油資源使用、CO2排放和大氣、噪聲汙染，符合減輕環境負荷，保護環境可持續發展要求。本發明的施肥施藥機設計合理，根據茶園或其他應用場合的農藝要求設計機架； 根據具體地形和作物(如茶樹等)的形狀，隨時調整噴杆的高度和寬度；採用可調式扶手和後萬向轉向輪；電源開關控制，操作簡單。本發明的施肥施藥機結構緊湊、傳動平穩，採用體積較小的蓄電池電源動力，完成行走、施肥和施藥功能，一臺電機完成動力傳輸；肥料箱、藥箱緊密設置，機架下方空間放置藥泵和蓄電池。本發明的施肥施藥機構思巧妙，可以同時實施施肥和施藥作業或單獨作業，一機多用，而且機架是根據茶園茶樹或其他作物的行距要求設計，噴杆可實施仿形調節，即實施噴霧高度、寬度和噴杆斜度的調節，是專用的施肥施藥設備。通過噴霧杆調節裝置根據作物 (如茶樹)分布情況仿形調節噴杆位置，實施非漂移施藥，減少施藥量和環境汙染。總而言之，本發明的施肥施藥機結構構思新穎，專業化和自動化程度高，操作簡單、功能獨特、工作效率高、節約能源、綠色環保。
圖1為本發明實施例的總體結構示意圖(主視圖)；圖2為本發明實施例的總體結構示意圖(左視圖)；圖3為本發明實施例的噴霧裝置結構示意圖；圖4為本發明實施例中噴霧高度調節示意圖；圖5為本發明實施例中噴霧寬度調節示意圖；圖6為本發明實施例中噴霧杆向左方傾斜的調節示意圖；圖7為本發明實施例中噴霧杆向右方傾斜的調節示意圖；圖8為本發明實施例中排肥器的結構圖；圖9為本發明實施例中排肥器後視圖；圖10為本發明實施例中排肥器施肥工作狀態示意圖；圖11為本發明實施例中排肥器停止施肥工作狀態示意圖；圖中，1.機架、2.噴霧裝置、3.電機、4.肥料箱、5.把手、6.藥箱、7.扶手、8.施藥啟動開關、9.電機啟動開關、10.扶手調節滑槽、11.扶手固定板12.萬向轉向輪、13.蓄電池、14.電池固定塊、15.藥泵、16.藥管、17.排肥器、18.排肥管、19.覆土器、20.開溝排肥器、21.驅動輪、22.噴頭、23.左噴杆、24.噴霧裝置主杆、25.噴霧調節杆、26.噴杆滑塊、 27.調節杆滑塊、28.噴霧主杆調節滑槽、29.噴霧裝置固定塊、30.排肥器撥叉輪、31.施肥從齒輪、32.施肥軸、33.撥叉、34.撥叉支塊、35.牙嵌離合器、36.壓縮彈簧、37.驅動軸、 38.施肥主齒輪、39.第一軸承端蓋、40.定位卡環、41.驅動齒輪、42.第二軸承端蓋、43.施肥回位彈簧、44.電機輸出齒輪、45.噴霧藥管、46.右噴杆、47.主杆斜度調節螺栓、48.主杆固定螺栓、49.排肥器架、50.排肥輪、51.排肥、52.開口銷、53.漏肥器、54.圓柱銷、55.排肥舌、56.擋肥器。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明作進一步說明。實施例1 如圖1-11所示，一種農用施肥施藥一體機，包括機架和安裝在機架上的動力系統、傳動系統、施肥執行系統、施藥執行系統、操縱系統；機架根據茶園農藝要求，寬度為 40cm ；動力系統由蓄電池提供電能；傳動系統包括電機、齒輪、驅動輪和離合器，電機輸出動力通過驅動軸上鏈輪帶動驅動輪行走；安裝在驅動軸上的牙嵌離合器結合鏈輪帶動施肥系統工作；施肥執行系統包括肥料箱和排肥器，肥料箱通過螺栓固定在機架上，上部設置把手和肥料蓋，下部設置斜度下肥口 ；所述排肥器包括排肥器架、撥肥輪、排肥舌、漏肥器和擋肥器，所述排肥器架固定肥料箱下方的機架上，撥肥輪套在十字平鍵施肥軸上，通過施肥軸帶動撥肥輪實施下肥；所述擋肥器圓套在施肥軸上(不隨排肥軸轉動)，調節撥叉調整擋肥器相對肥料口的位置，實施調節下肥量，比如擋肥器可以一半或三分之一或三分之二擋住肥料口，可以無極調節，也可以完全不擋住或擋住肥料口。所述排肥舌通過圓柱銷固定在漏肥器內，排肥舌的另一端通過開口插銷限位。施藥執行系統包括藥箱、藥泵、藥管和噴霧裝置，藥泵安裝在機架中部，通過藥管連接藥箱和噴霧裝置，藥箱固定在機架上部，噴霧裝置固定在機架前部，通過滑塊四桿機構調節噴霧高度和寬度，通過滑槽調節噴杆斜度；操縱系統包括扶手、扶手調節器、電機啟動開關、施藥啟動開關、萬向轉向輪、施肥離合裝置、施肥調控撥叉和噴霧杆調節裝置，扶手通過扶手調節器固定在機架兩邊，操作扶手，在固定在機架底後部的萬向轉向輪共同作用下，人工實施路線規劃控制；按下電機啟動開關，機器開始行走和施肥；施肥離合裝置通過撥叉和撥叉支塊分離牙嵌式離合器，停止帶動施肥軸停止施肥。按下施藥啟動開關，啟動施藥泵開始施藥；通過噴霧杆調節裝置根據茶樹分布情況仿形調節噴杆位置實施噴藥。本實施例中，所述機架根據茶園農藝要求，寬度設計為40cm ；機架上安裝動力系統、傳動系統、施肥執行系統、施藥執行系統、操縱系統；所述動力由蓄電池提供電能，實際中主要採用太陽能電源進行充電，合理利用綠色能源；所述傳動系統包括電機、齒輪、驅動輪和離合器，所述電機通過螺栓固定在機架上，電機輸出動力通過驅動軸上驅動齒輪帶動驅動輪行走；所述驅動軸通過軸承和軸承座安裝在機架底部；所述驅動齒輪通過軸肩、卡環和平鍵固定在驅動軸上；安裝在驅動軸上的牙嵌離合器嚙合施肥主齒輪帶動施肥從齒輪實施施肥工作，所述牙嵌離合器普通狀態下，通過斜平鍵套在驅動軸上，一端通過壓縮彈簧作用在機架上、另一端嚙合施肥主齒輪工作；施肥主齒輪鏈條施肥從齒輪帶動施肥系統工作；所述施肥主齒輪一端通過軸承和軸肩套在驅動軸上，另一端加工出與牙嵌離合器相嚙合的嚙合齒；所述施肥從齒輪通過圓柱銷固定在施肥軸上，帶動施肥軸轉動；通過撥叉分離牙嵌離合器與施肥主齒輪，施肥主齒輪不能起到傳動作用。所述施肥執行系統包括肥料箱和排肥器，所述肥料箱通過螺栓固定在機架上，設置斜度下肥口 ；所述排肥器包括排肥器架、撥肥輪、排肥舌、漏肥器和擋肥器，所述排肥器架固定在肥料箱下方的機架上，撥肥輪套在十字平鍵施肥軸上，通過施肥軸帶動撥肥輪實施下肥；所述擋肥器圓套在施肥軸上，調節撥叉調整擋肥器肥相對肥料口的位置，實施調節下肥量。所述肥舌通過圓柱銷固定肥料箱和漏肥器，另一端通過開口插銷固定排肥舌和固定肥料箱和漏肥器；所述施藥執行系統包括藥箱、藥泵、藥管和噴霧裝置，所述藥泵安裝在機架中部， 通過藥管連接藥箱和噴霧裝置，所述藥箱固定在機架上部；所述噴霧裝置固定在機架前部，包括左噴杆、噴霧裝置主杆、噴霧調節杆、噴杆滑塊、調節杆滑塊、噴霧主杆調節滑槽、噴霧裝置固定塊、噴霧藥管、右噴杆、主杆斜度調節螺栓和主杆固定螺栓，所述左噴杆和右噴杆通過緊固螺栓套連在噴杆滑塊上，所述噴杆滑塊套在噴霧裝置主杆上，上下可以調節，緊固螺栓固定在噴霧裝置主杆上；所述噴霧裝置主杆的下端通過噴霧裝置固定塊和主杆固定螺栓固定在機架上；所述噴霧裝置主杆的上端供噴霧高度、斜度和寬度調節，噴霧裝置主杆選用鋁材方鋼，減輕質量和便於固定安裝，緊固螺栓緊固一面中心線上從上而下鑲嵌連續圓錐式孔槽，以便緊固螺栓固定；所述噴霧調節杆為左右兩根，一端通過緊固螺栓套連在調節杆滑塊上，另一端相應連在左噴杆和右噴杆上；與噴杆滑塊類似，所述調節杆滑塊套在噴霧裝置主杆上，上下可以調節，通過緊固螺栓固定在噴霧裝置主杆的某一高度位置上；通過左右噴杆和噴霧調節杆構成的四桿機構通過噴杆滑塊和調節杆滑塊的調節來調整噴霧所需的高度和寬度；所述噴霧裝置固定塊上開有環形的噴霧主杆調節滑槽，噴霧裝置主杆通過擰松主杆斜度調節螺栓在主杆調節滑槽中滑動，通過主杆固定螺栓和主杆斜度調節螺栓將噴霧裝置主杆固定在噴霧裝置固定塊上，以調節噴杆斜度。所述操縱系統包括扶手、扶手調節器、電機啟動開關、施藥啟動開關、萬向轉向輪、 施肥離合裝置、施肥調控撥叉和噴霧杆調節裝置，所述扶手通過扶手調節器固定在機架兩邊，操作扶手，在固定在機架底後部的萬向轉向輪共同作用下，人工實施路線規劃控制；按下電機啟動開關，機器開始行走和施肥；施肥離合裝置通過撥叉和撥叉支塊分離牙嵌式離合器，停止帶動施肥軸停止施肥。按下施藥啟動開關，啟動施肥泵開始施藥；通過噴霧杆調節裝置根據茶樹分布情況仿形調節噴杆位置實施噴藥。本實施例的工作過程是打開藥箱蓋，在藥箱裝入藥液；打開肥料箱蓋，在肥料箱中裝入所施肥料，按下電機啟動開關，通過電動機帶動驅動軸和驅動輪轉動帶動機器行走； 同時牙嵌離合器與施肥主齒輪嚙合帶動施肥從齒輪轉動，從而帶動撥肥輪實施施肥作業， 調節用於排風器橫向動作的撥叉調整擋肥器相對肥料口的位置，實施調節下肥量；施肥離合裝置通過撥叉和撥叉支塊分離牙嵌式離合器，停止帶動施肥軸停止施肥。按下施藥啟動開關，啟動施肥泵開始施藥；通過噴霧杆調節裝置根據茶樹分布情況仿形調節噴杆位置實施噴藥操作，在扶手和機架底後部的萬向轉向輪共同作用下，人工實施路線規劃控制，操作簡單方便，可調節施肥量和施藥高度、寬度和斜度，專業化程度高，工作效率高、節約能源。實施例2 結構同實施例1，不同之處在於噴杆根據茶樹的蓬形或其它作物的長勢外形，設計為圓弧型或其它仿形結果，這樣就可以更有效減少藥液漂移和提高利用效率。實施例3 結構同實施例1，不同在於調節設計寬度GOcm)或者保持原來寬度，可用於其它農作物的施肥施藥，比如油菜、蔬菜等。
權利要求
1.一種農用施肥施藥一體機，其特徵在於，包括機架和安裝在機架上的採用蓄電池供電直流電機、行走機構、施肥執行系統、施藥執行系統以及扶手；行走機構包括設置在機架前部的驅動軸及驅動輪和設置在機架後部的兩個萬向轉向輪；驅動輪設置在驅動軸上，電機與驅動軸通過鏈輪傳動連接；操縱系統設置在機架的後部，完成施肥、施藥功能控制和操作，施肥執行系統設置在機架中部，施藥執行系統設置在機架的前部，驅動軸與施肥執行系統傳動連接。
2.根據權利要求1所述的農用施肥施藥一體機，其特徵在於，施藥執行系統包括藥箱、 藥泵和帶噴頭的噴霧裝置，藥箱和藥泵之間以及藥泵與噴頭之間均通過藥管連通；噴霧裝置包括噴霧主杆、左噴杆和右噴杆，左噴杆和右噴杆均設置在噴霧主杆上，所述的噴頭設置在左噴杆和右噴杆的上端部。
3.根據權利要求2所述的農用施肥施藥一體機，其特徵在於，噴霧主杆上設有噴杆滑塊和調節杆滑塊，左噴杆和右噴杆的下端均設置在噴杆滑塊上，兩根噴霧調節杆的上端分別與左噴杆和右噴杆活動連接；兩根噴霧調節杆的下端均設置在調節杆滑塊上；噴杆滑塊和調節杆滑塊上均設有螺栓緊固裝置。
4.根據權利要求2或3所述的農用施肥施藥一體機，其特徵在於，噴霧主杆通過主杆斜度調節機構固定在機架上；主杆斜度調節機構包括噴霧裝置固定塊和設置在噴霧裝置固定塊上的環形的噴霧主杆調節滑槽，主杆斜度調節螺栓穿過該噴霧主杆調節滑槽將噴霧主杆固定在噴霧裝置固定塊上。
5.根據權利要求1所述的農用施肥施藥一體機，其特徵在於，所述的施肥執行系統包括肥料箱和排肥器，排肥器設置在肥料箱的下方；排肥器包括施肥軸、漏肥器和擋肥器，漏肥器上方設有進肥口，漏肥器內設有撥肥輪和排肥舌，施肥軸橫向穿過漏肥器和擋肥器；施肥軸與驅動軸通過離合器和施肥鏈輪傳動連接；機架上設有用於驅動排肥器沿施肥軸軸向移動的排肥器橫向驅動機構；撥肥輪設置在施肥軸上並隨施肥軸聯動，撥肥輪上設有多個凸齒；排肥舌設置在撥肥輪下方，排肥舌固定在漏肥器內，排肥舌的一端與漏肥器的內壁之間具有便於肥料下墜的間隙。
6.根據權利要求5所述的農用施肥施藥一體機，其特徵在於，所述的離合器為牙嵌式離合器，牙嵌式離合器設置在驅動軸上，施肥鏈輪包括施肥主鏈輪、施肥從鏈輪和鏈條，施肥主鏈輪設置在驅動軸上，施肥主鏈輪與牙嵌式離合器連接，施肥從鏈輪設置在施肥軸上。
7.根據權利要求5所述的農用施肥施藥一體機，其特徵在於，在施肥軸上設有施肥回位彈簧。
8.根據權利要求1-3或5-7任一項所述的農用施肥施藥一體機，其特徵在於，扶手上設有用於控制電機啟動開關和施藥啟動開關。
9.根據權利要求8所述的農用施肥施藥一體機，其特徵在於，扶手與機架通過角度調節機構連接，角度調節機構包括固定在機架上的扶手固定板和扶手固定螺栓，在扶手固定板上設有環形的扶手調節滑槽，扶手固定螺栓穿過該扶手調節滑槽將扶手固定在扶手固定板上。
全文摘要
本發明公開了一種農用施肥施藥一體機，包括機架和安裝在機架上的電機、行走機構、施肥執行系統、施藥執行系統以及扶手；行走機構包括設置在機架前部的驅動軸及驅動輪和設置在機架後部的兩個萬向轉向輪；驅動輪設置在驅動軸上，電機與驅動軸通過鏈輪傳動連接；扶手設置在機架的後部，施肥執行系統設置在機架中部，施藥執行系統設置在機架的前部，驅動軸與施肥執行系統傳動連接。該農用施肥施藥一體機能同時實現施肥和施藥，功能豐富且操控方便。
文檔編號A01C15/16GK102422746SQ20111026037
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月5日 優先權日2011年9月5日
發明者劉仲華, 戴思慧, 李明, 李龍, 羅江河, 羅海峰, 鄧子牛, 黃建安 申請人:湖南農業大學