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自走式農作物追肥微灌噴藥套播多功能一體機.pdf

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農作物 追肥 微灌噴藥套播 多功能 一體機
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摘要
申請專利號:

CN201210229272.X

申請日:

20120703

公開號:

CN102893730B

公開日:

20150204

當前法律狀態:

有效性:

失效

法律詳情:
IPC分類號: A01C7/06,A01G25/09,A01M7/00 主分類號: A01C7/06,A01G25/09,A01M7/00
申請人: 南京農業大學
發明人: 姜東,焦學磊,詹國祥,徐志剛,周立昶,蔡劍,楊四軍,戴廷波,曹衛星
地址: 江蘇省南京市宣武區衛崗1號
優先權: CN201210229272A
專利代理機構: 南京天華專利代理有限責任公司 代理人: 徐冬濤
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201210229272.X

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明涉及一種自走式農作物追肥微灌噴藥套播多功能一體機,屬于現代農業裝備領域。本發明主要有自走式動力底盤部分、施肥部分、微灌部分、噴藥部分和套播部分構成,各部分通過有機結合實現了機械機構的綜合利用,可根據農事管理需要使用單種或多種功能組合作業,降低了農業機械投入和作業成本。本發明可實現變行距變高度作業,特別適用于高桿作物的中期作業,可減少機械操作導致的產量損失。使用本發明進行稻麥中期管理作業,對于減輕農民田間作業強度、降低農業種植管理成本,促進稻麥生產輕簡化、提升稻麥生產水平,促進我國農業機械化具有十分重要的意義。

權利要求書

1.一種自走式農作物追肥微灌噴藥套播多功能一體機,其特征是包括發動機(1)、藥箱(4)、種肥箱(5)、排種軸(6)、發動機輸出軸(7)、噴藥支架(8)、行走輪(11)、車架(12)、萬向傳動軸(14)、中央傳動裝置(15)、傳動鏈條(16)、驅動輪(17)、噴頭(18)、輸種管(19)和排種器(21),所述發動機(1)設置在車架(12)上,發動機(1)的發動機輸出軸(7)連接萬向傳動軸(14),萬向傳動軸(14)連接中央傳動裝置(15),中央傳動裝置(15)通過傳動鏈條(16)連接驅動輪(17),車架(12)上還設有行走輪(11),中央傳動裝置(15)上方架設有藥箱(4),驅動輪(17)上方架設有種肥箱(5),種肥箱(5)內部有排種軸(6),排種軸(6)下方設有輸種管(19),車架(12)尾部設有噴藥支架(8),噴藥支架(8)下方設有噴頭(18);所述行走輪(11)通過懸掛支架(10)連接在車架(12)上;所述車架(12)上還設有轉向器(2),轉向器(2)通過轉向軸(9)連接懸掛支架(10);所述一體機還包括與排種器(21)聯動的后橋傳動半軸(23);所述發動機(1)上連接有三缸柱塞泵(32)和傳動延長軸(33)。2.根據權利要求1所述的自走式農作物追肥微灌噴藥套播多功能一體機,其特征是所述一體機還包括壓力傳動裝置,所述壓力傳動裝置包括油泵(41)、單向閥(42)、溢流閥(43)、耐震壓力表(44)、壓力表開關(45)、油標(46)、空氣濾清器(47)、手動比例復合溢流閥(3)、液壓馬達(13)和吸油慮(410),所述液壓馬達(13)連接在萬向傳動軸(14)上,液壓馬達(13)與設置在車架(12)前方的手動比例復合溢流閥(3)油路連接,手動比例復合溢流閥(3)與油泵(41)、單向閥(42)、溢流閥(43)、耐震壓力表(44)、壓力表開關(45)、油標(46)、空氣濾清器(47)和吸油慮(410)連接。

說明書

技術領域:

本發明涉及一種可在小麥、水稻等農作物田間生長期間完成追肥與微量灌水、噴藥、套播等作業的多功能機具,具體是一種自走式農作物追肥微灌噴藥套播多功能一體機。該機具自帶動力,輪距可調,以借用田間排水溝或畦背等無作物種植的位置行走,因而能最大程度地降低因機具行走對作物的碾壓面積,減少機具操作導致的產量損失。還可以根據田間作業需求,方便地選擇一種或多種作業工序進行組合,一次性完成作物生長期間所需的主要農事管理工序,提高工作效率和農業機械化水平。該機具適于大部分小麥、水稻、玉米等農作物種植區。

技術背景:

追肥和噴藥是小麥、水稻、玉米等農作物除整地、播栽和收獲外最為主要的農事操作環節,目前這些環節的機械化僅在大中型農場得以完全實現,即可以分別通過所謂的田間施肥機和噴藥機械完成。但是,目前已有的施肥機和噴藥機大多為牽引型機具,因牽引機具(大中型四輪拖拉機)的四個行走輪、以及施肥機或噴藥機的載重支撐輪碾壓作物(形成操作行),被碾壓的區域無法形成產量,特別是在水稻和小麥等作物抽穗后運用傳統機具噴藥時,受碾壓的作物很快死亡,不能形成產量;另因拖拉機底盤較低,在田間行走作業過程中,會對處于底盤下方生長的作物造成擠壓損傷。因此,這種由于機械操作導致的產量損失也是非常巨大的。此外,目前有部分用于小農戶(幾畝田)或小規模(不足千余畝的種糧大戶)種植條件下的小型撒肥機和噴藥機,但這些三輪或四輪牽引或自帶動力的機械,仍然直接在作物植株上面行走,存在對作物碾壓導致嚴重的產量損失;在作物長高后,如水稻和小麥抽穗后,因機身過低,無法再進行噴藥、套播等田間作業。

另外,就追肥而言,目前小農戶或小規模經營農戶經營條件下,稻麥等作物田間施肥多為人工操作,不僅負荷重,而且人工撒肥很難控制施肥量,均勻度更難保證。氮肥后移是小麥、水稻和玉米等很多作物最為關鍵的高產栽培技術之一,如高產小麥、玉米等作物追施的拔節肥、孕穗肥等。但很多地區在追施拔節肥、孕穗肥時一般無降雨發生,追肥的肥效不能發揮。如,江蘇和安徽的沿淮沿江等區域,農民在追肥時無灌水習慣,加上田間灌溉設施缺乏,導致很多農民多趁雨追肥,不僅肥效差,更因追肥過早或時期不當,導致作物旺長,增大后期倒伏風險。

就田間植保機械而言,農戶或小規模經營農戶所用田間噴藥機械多為人工背負式噴霧器,不僅噴藥手負載重,而且藥水攜帶量很少,噴藥效率很低。此外,稻套麥和麥套稻已成為稻麥兩熟區重要的栽培技術,但目前套種均多為人工操作,播量難以控制,播種均勻度更差。

因此,能完成水稻、小麥、玉米等農作物田間生長期間上述作業的機具需求很大,相關機具應能滿足如下條件:(1)盡可能以田間排水溝或畦背等不種植作物的區域做為機具田間行走道路,以減少或基本無操作行,或利用玉米等行距較大作物種植行的行間行走。(2)因現階段農田地形、農戶地塊大小等的差異,各地塊間田間排水溝或畦背間的距離明顯不同,要求機具輪距可調。目前旱地小麥、稻茬小麥和水稻田間可利用的排水溝或畦背一般間距為2-4米。(2)在追肥(特別是追拔節肥和孕穗肥)時能攜帶足量的水,與肥料同時施用,以溶解化肥,促進肥效釋放。(3)噴藥時,藥水攜帶量大,噴霧均勻,噴霧作業范圍大(翼展寬),在嚴重干熱風發生年份,還可用該機具噴水防干熱風。(4)集成聯動播種機具,能將小麥或水稻種子分別準確均勻播撒于稻顆或麥株間。(5)該機具應有一定的操作高度,對小麥或水稻損傷小。(6)應具有多級行走速度,以滿足不同生產工序的要求。

這種農作物追肥噴藥套播多功能一體機可實現除整地、播栽和收獲以外幾乎所有田間作業的機械化,從而貫穿農作物從播種至收獲期間田間管理的全過程,真正實現農作物生產的全程機械化。對于減輕農民田間作業強度、降低農業種植管理成本,促進稻麥生產輕簡化、提升稻麥生產水平具有十分重要的意義。

發明內容:

本發明的目的是提供一種水稻、小麥、玉米等農作物田間中期綜合管理的自走式農作物追肥微灌噴藥套播多功能一體機。能夠一次性完成追肥、微灌、噴藥、套播等一種或多種組合工序,特別適用于作物莖桿高度較高條件下的作業,并以田間排水溝或畦背為行走道路,能最大程度地避免機具行走和承重輪對農作物的碾壓損傷,降低由于機具操作導致的產量損失。

本發明的技術方案如下:

一種自走式農作物追肥微灌噴藥套播多功能一體機,包括發動機1、藥箱4、種肥箱5、排種軸6、發動機輸出軸7、噴藥支架8、行走輪11、車架12、萬向傳動軸14、中央傳動裝置15、傳動鏈條16、驅動輪17、噴頭18、輸種管19和排種器21,所述發動機1設置在車架12上,發動機1的發動機輸出軸7連接萬向傳動軸14,萬向傳動軸14連接中央傳動裝置15,中央傳動裝置15通過傳動鏈條16連接驅動輪17,車架12上還設有行走輪11,中央傳動裝置15上方架設有藥箱4,驅動輪17上方架設有種肥箱5,種肥箱5內部有排種軸6,排種軸6下方設有輸種管19,車架12尾部設有噴藥支架8,噴藥支架8下方設有噴頭18。

所述行走輪11通過懸掛支架10連接在車架12上。

所述車架12上還設有轉向器2,轉向器2通過轉向軸9連接懸掛支架10。

所述一體機還包括與排種器21聯動的后橋傳動半軸23。

所述發動機1上連接有三缸柱塞泵32和傳動延長軸33。

所述一體機還包括壓力傳動裝置,所述壓力傳動裝置包括油泵41、單向閥42、溢流閥43、耐震壓力表44、壓力表開關45、油標46、空氣濾清器47、手動比例復合溢流閥3、液壓馬達13和吸油慮410,所述液壓馬達13連接在萬向傳動軸14上,液壓馬達13與設置在車架12前方的手動比例復合溢流閥3油路連接,手動比例復合溢流閥3與油泵41、單向閥42、溢流閥43、耐震壓力表44、壓力表開關45、油標46、空氣濾清器47和吸油慮410連接。

整套機具有以下部分構成:動力部分;傳動、轉向、行走、制動部分;排種施肥裝置;微灌裝置;噴藥裝置;開溝套播裝置、底盤、監控裝置等。

動力部分采用雙缸柴油內燃機作為整個機具的機械動力來源;為簡化傳動機構降低成本,采用液壓傳動方式,在內燃機的飛輪上安裝高壓齒輪泵產生液壓動力。

傳動部分采用高壓油路、手動比例液壓閥、中央傳動裝置差速器、后橋和鏈條完成動力的傳遞、控制和分配。對機車的行走速度可以實現無級調整。轉向部分采用前輪轉向方式,通過減速器、縱向和橫向拉桿完成兩前輪的轉向軸節偏轉。行走部分采用后輪驅動方式,為適應作業行間距變化的要求,其前后輪輪距均可獨立調整。制動部分采用盤式制動方式,實施后輪制動。

排種施肥裝置采用外槽輪式排種器和排肥器,采用塑料軟管作為排種肥管。排肥時直接施與作物根部地表,結合排水裝置完成肥料的溶解入土。排種時結合套播開溝裝置完成種植的開溝、入土和覆蓋。

微灌裝置由650~1500升體積的圓柱形塑料桶或自制容器、高壓噴射泵和水管構成,水管安裝在排肥管出口處,可方便的實現水肥共施作業效果。也可通過噴頭完成霧狀噴水作業。

噴藥裝置和微灌裝置共用藥液桶和藥泵,配備專用的藥液噴灑噴頭和噴頭支撐架,另外噴頭支撐架可左右水平上可折疊,高度可上下調整,以滿足作物噴灑高度的需要。

開溝套播裝置安裝在后橋底盤上,通過輸種管和排種器連接,安裝有圓盤式開溝器和覆土部件。

底盤采用可升降車架方式,通過調整車架高度來滿足不同高度作物作業的需要,使得不管是底盤還是車輪都可以很好的避開作物,降低產量損失。另為保證機車在輪距調整或各項作業情況下的重心穩定性能,在機車底盤的中部設置有配重安裝位置。

監控裝置采用傳感器和嵌入式微處理器完成各裝置運行關鍵參數的監測和實時判斷,確保機車可靠完全工作。

本發明的有益效果是:

1、本發明以田間排水溝或畦背為行走道路,能最大程度地避免機具行走和承重輪對農作物的碾壓損傷,降低由于機具操作導致的產量損失。

2、本發明能有效克服傳統農田作業拖拉機底盤低、輪距固定的局限性,能方便的進入高于作物高度的環境中作業,使得田間中期管理作業對作物的損傷最小,解決小農戶或小規模經營單位田間管理機械化問題。

3、一機多用,可根據田間作業需求完成農作物的追肥、微灌、噴藥等功能,還能實現稻麥等作物的套播功能,大大提高了的工作效率和機械設備利用效率,減輕了農民的勞動強度和投入成本,起到了節本增效的效果。

3、使用本機車追肥時,可實現肥水共施,可基本解決施肥時無降雨發生,追肥的肥效不能發揮的問題。

4、采用液壓驅動,操控方便靈活,機械的使用可靠性大幅提高,故障率也大大降低,確保生產可靠性。

附圖說明:

圖1是本發明的多功能一體機左側視圖。

圖2是本發明的多功能一體機后視圖。

圖3是本發明的多功能一體機前視圖。

圖4是本發明的液壓傳動圖。

圖1中:1為發動機、2為轉向器、3為手動比例復合溢流閥、4為藥箱、5為種肥箱、6為排種軸、7為發動機輸出軸、8為噴藥支架、9為轉向軸、10為懸掛支架、11為行走輪、12為車架、13為液壓馬達、14為萬向傳動軸、15為中央傳動裝置、16為傳動鏈條、17為驅動輪、18為噴頭、19為輸種管。

圖2中:21為排種器、5為種肥箱、23為后橋傳動半軸、8為噴藥支架、18為噴頭。

圖3中:6為排種器傳動軸、32為三缸柱塞泵、33為傳動延長軸、15為中央傳動裝置、12為車架、1為發動機。

圖4中:41為油泵、42為單向閥、43為溢流閥、44為耐震壓力表、45為壓力表開關、46為油標、47為空氣濾清器、3為手動比例復合溢流閥、13為液壓馬達、410為吸油慮。

具體實施方式:

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

如圖1至3,一種自走式農作物追肥微灌噴藥套播多功能一體機,包括發動機1、藥箱4、種肥箱5、排種軸6、發動機輸出軸7、噴藥支架8、行走輪11、車架12、萬向傳動軸14、中央傳動裝置15、傳動鏈條16、驅動輪17、噴頭18、輸種管19和排種器21,所述發動機1設置在車架12上,發動機1的發動機輸出軸7連接萬向傳動軸14,萬向傳動軸14連接中央傳動裝置15,中央傳動裝置15通過傳動鏈條16連接驅動輪17,車架12上還設有行走輪11,中央傳動裝置15上方架設有藥箱4,驅動輪17上方架設有種肥箱5,種肥箱5內部有排種軸6,排種軸6下方設有輸種管19,車架12尾部設有噴藥支架8,噴藥支架8下方設有噴頭18。

行走輪11通過懸掛支架10連接在車架12上。

車架12上還設有轉向器2,轉向器2通過轉向軸9連接懸掛支架10。

一體機還包括與排種器21聯動的后橋傳動半軸23。

發動機1上連接有三缸柱塞泵32和傳動延長軸33。

如圖4,一體機還包括壓力傳動裝置,所述壓力傳動裝置包括油泵41、單向閥42、溢流閥43、耐震壓力表44、壓力表開關45、油標46、空氣濾清器47、手動比例復合溢流閥3、液壓馬達13和吸油慮410,所述液壓馬達13連接在萬向傳動軸14上,液壓馬達13與設置在車架12前方的手動比例復合溢流閥3油路連接,手動比例復合溢流閥3與油泵41、單向閥42、溢流閥43、耐震壓力表44、壓力表開關45、油標46、空氣濾清器47和吸油慮410連接。

1、動力部分設計和組裝

動力采用雙缸柴油內燃機帶動高壓油泵工作,產生壓力油,該壓力油通過高壓油管輸送給手動壓力比例閥,通過操作手動壓力比例閥的手柄可實現無級調控液壓油的分配,通過比例閥的控制作用,部分壓力油向隨后的液壓馬達供給,驅動液壓馬達旋轉工作。液壓馬達帶動后橋的輸入軸旋轉,傳遞動力至差速器和后橋中央傳動裝置,最后通過左右半軸將驅動力分配給左右后輪,驅動其行使。

2、追肥微灌裝置的設計和組裝

采用一體式種肥箱,結合外槽輪式排種器、排肥器,通過手柄調節可實現單播種、單排肥和種肥齊排三種作業類型。整個種肥箱寬度4.6米,單排排肥排種口30個、雙排60個,單排追肥播種作業寬度6米、雙排12米。設計播種施肥能力每小時80~90畝。排種軸由驅動輪通過皮帶輪驅動。肥料從排肥口利用重力灑落于作物根部的土地上。緊靠著每個排肥口后方,安裝有微灌出水口。在機器進行施肥作業時,可打開水閥選擇水肥共施方式,將肥料利用水溶解稀釋后浸入土壤,提高肥料利用效率。

3、噴藥裝置的設計和組裝

噴藥裝置主要有藥箱、攪拌機構、藥泵構成。藥箱采用650~1500升PVC材料塑料桶或自制容器,設有注水口、放水口和出液口;藥泵吸藥液口通過橡膠軟管和出液口相連接,完成藥液的吸取;藥泵采用LS-22C/30臺灣產高壓柱塞泵,完成藥液加壓調壓功能;令利用藥液泵的回水功能驅動安裝在藥箱內的葉輪旋轉,完成藥液的攪拌,使得在噴藥過程中藥液濃度均勻一致。藥泵動力來源于柴油內燃機的皮帶輪輸出,并設計有獨立的離合裝置,在不使用藥泵時可將藥泵驅動輪和內燃機帶輪分離,節省動力。單程噴藥作業幅寬10~12米,設計作業效率75~90畝/小時。

4、套播裝置的設計和組裝

需要套播時,將開溝覆土裝置通過其機架安裝在后橋車架上。采用一體式種肥箱,將排種管連接至圓盤式開溝器的輸種入口處并加以固定。播不同種植采用更換排種輪實現,可通過排種器播量調整手柄調節作物的播量。設計作業效率同追肥效率相同。

5、技術參數設計

設計機車最大行駛速度5km/小時;輸出最大功率25kw。設計作業寬度6~12米、施肥或套播作業效率80~90畝/小時、噴藥作業效率75~90畝/小時;機車自重(不含肥料或種子、藥水重)1200kg。

本發明提供一種水稻、小麥、玉米等農作物的田間中期綜合管理的自走式多功能一體機,其特征是能夠一次性完成追肥、微灌、噴藥等工序,還具備套播功能。

本發明的多種管理工序可單種獨立工作或任意多種進行組合工作,即可獨立的控制各功能裝置的動力傳輸和分配。

本發明的前輪輪距和后輪輪距可獨立調整,采用中間軸進行調整幅度,可在2-3米的范圍內任意調整,以滿足不同行寬作業的需求。

本發明的機車底盤高度可高于稻麥等作物中期苗生長高度,離地間隙1.00米-1.50米范圍內可調整。滿足水稻、小麥、玉米等農作物田間生長期間的追肥、微灌、噴藥等作業。

本發明的追肥、微灌、噴藥、套播等功能部件構成安排合理,可任意拆卸和組裝,簡單方便。

本發明的施肥和排種、微灌和噴藥等共用某些裝置,使得整體結構緊湊,降低了成本。

本發明采用液壓方式傳動,通過手動比例閥完成機車的無級速度調整,簡單方便。

本發明的排肥出口和微灌出水口緊靠在一起,方便地實現肥料從排肥口落下后,得到微灌水的噴淋,使得肥料溶解入土,提高肥料施用效率。

本發明的多行排肥口和微灌出水口的位置可任意調節,滿足稻麥等作物行間距不同的需求,使得肥料可以使用作物的根部。

本發明的噴藥裝置中的噴頭安裝支架采用左右兩側安裝,均可獨立折疊收起;也可從機車上方便拆卸。

在本發明的機車的尾部安裝有可供作業人員站立的云臺,方便更換種子或肥料等操作。

本發明的藥箱具有專門的攪拌機構,可滿足噴藥時的藥液均勻。也可施用液體肥料。

本發明的排肥排種、微灌噴藥等裝置上安裝有必要的電子監控裝置,監控系統的工作可靠和安全。

在本發明的機車的中部安裝有配重,以平衡機車在進行不同作業時的重心穩定。

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