一种适用于黏湿土壤作业的施肥开沟装置

技术领域

本发明涉及一种施肥开沟装置，具体涉及一种适用于黏湿土壤作业的施肥开沟装置，属于农业机械领域。

背景技术

黑龙江省是我国重要的玉米主产区，也是黑土地分布最广的省份。由于多年耕种模式不当，导致黑土地流失严重，粮食减产，所以近几年国家积极推行保护性耕作模式，玉米免耕机作为保护性耕作关键装备，能够一次性完成破茬、开沟施肥、播种覆土等多道工序，有效减少人工作业量；施肥开沟装置作为玉米免耕机的关键部件，能够在土壤一定深度进行施肥，保证作物生长养分。由于黑龙江省土壤在春耕期比较黏湿，致使市场上现有的玉米免耕机的施肥开沟装置粘结堵塞比较严重，工作性能大幅度下降，导致动土量加大，破坏土层结构，背离了保护性耕作的理念，另外也加大了作业阻力，增大了功耗。

现有的施肥开沟器种类较多，但大多数都无法保证，在不降低农艺施肥要求标准的情况下，同时具备在黏湿土壤高效稳定作业的防堵能力和秸秆残茬切断能力，例如公告号为CN211580605U的专利中公开了“一种施肥开沟器”，这一类开沟器虽具备一定的黏土防堵能力，但是对秸秆、残茬的切割能力较弱，破土能力不好，导致开沟深度不能满足农艺要求。

发明内容

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于此，为了解决现有玉米免耕机施肥开沟装置在黏湿土壤作业，出现粘结堵塞、作业效率低下、对秸秆残茬切断能力弱的问题，进而提出了一种适用于黏湿土壤作业的施肥开沟装置，通过设计一种曲面豁口圆盘开沟器且与具备特定角度的固定装置组合，获得两开沟盘迎土角为0°、迎土截面积最小的施肥开沟装置，实现了在黏湿土壤环境高效、稳定、高质量作业，避免粘结堵塞问题，同时具备较强的秸秆残茬切断能力。

方案：一种适用于黏湿土壤作业的施肥开沟装置，包括固定与高度调整机构、两个拉伸减震器、翻转机架和开沟装置；所述开沟装置包括两个曲面豁口圆盘开沟器；

所述翻转机架为转角型机架，翻转机架的转角部铰接在固定与高度调整机构下端，翻转机架的横板部左右两侧设置有拉伸减震器，两个拉伸减震器的上端铰接在固定与高度调整机构上，两个拉伸减震器的下端铰接在翻转机架的横板部前端，翻转机架的竖板部左右两侧对称设置有固定螺杆，固定螺杆轴线与翻转机架的竖板部垂线之间形成一定夹角，两个曲面豁口圆盘开沟器安装在固定螺杆上，且两个曲面豁口圆盘开沟器的迎土面贴合成一条线，使两个曲面豁口圆盘开沟器形成的迎土角为0度。

进一步地：所述固定与高度调整机构包括U型螺栓、固定卡块、固定螺母、高度调整立臂和高度调整紧定螺栓，所述固定卡块通过高度调整紧定螺栓安装在高度调整立臂上，所述固定卡块通过U型螺栓和固定螺母与玉米免耕机的前端桁架建立安装关系；翻转机架的转角部通过翻转柱销铰接在高度调整立臂的下端，两个拉伸减震器的上端通过减震柱销铰接在高度调整立臂的中部，两个拉伸减震器的下端通过减震柱销铰接在翻转机架的横板部前端。

进一步地：所述翻转柱销的轴向采用开口销进行限定。

进一步地：所述两个曲面豁口圆盘开沟器通过轴承和轴承固定座与固定螺杆转动安装，固定螺杆的轴向采用锁紧螺母进行限定。

进一步地：所述拉伸减震器包括拉伸弹簧，以及安装在拉伸弹簧两端的拉伸导向杆Ⅰ和拉伸导向杆Ⅱ，拉伸减震器的拉伸导向杆Ⅱ通过减震柱销铰接在高度调整立臂的中部，拉伸减震器的拉伸导向杆Ⅰ通过减震柱销铰接在翻转机架的横板部前端。

进一步地：所述翻转机架在拉紧旋转方向通过安装在高度调整立臂上的限位块进行限位。

进一步地：所述固定螺杆轴线与翻转机架的竖板部垂线之间形成夹角ɑ为5°～7°，曲面豁口圆盘开沟器的曲度β为2°～4°。

进一步地：所述固定螺杆轴线与翻转机架的竖板部垂线之间形成夹角ɑ为6°，曲面豁口圆盘开沟器的曲度β为3°。如此设置，优化角度与曲度，加大对土壤的分流能力，以特定入土角安装，提高其入土后，土壤在其表面的相对流动速度，保证粘土不易粘结在其表面。

进一步地：所述翻转机架上安装有加强筋。如此设置，增强翻转机架的强度。

进一步地：所述加强筋呈折线形布置。如此设置，进一步增强翻转机架的强度。

进一步地：一种适用于黏湿土壤作业的施肥开沟装置，还包括排肥管；所述排肥管安装在翻转机架上。

本发明的上述技术特征及技术方案，在结构不产生冲突的情况下，可以任意组合。

本发明所达到的效果为：

1)本发明装置结构简单，安装与拆装方便，可以应用于不同型号玉米免耕机。

2)本发明装置通过固定与高度调整机构，实现开沟和施肥深度可调，具体地通过调整立臂与固定卡块的相对位置来调整开沟、施肥深度。

3)本发明装置由调整立臂与翻转机架通过柱销铰接构成翻转机构，两者之间设有拉伸减震器，拉伸减震器通过导向拉杆与调整立臂和翻转机架铰接，拉伸减震器通过弹簧的拉伸起到减震效果，保证开沟器在遇阻时能够抬起，越障后弹簧收缩复位。

4)本发明装置采用曲面豁口圆盘开沟器，加大对土壤的分流能力，以特定入土角安装，提高其入土后，土壤在其表面的相对流动速度，保证粘土不易粘结在其表面。

5)本发明装置翻转机架上用以安装曲面豁口圆盘开沟器的固定螺杆，采用焊接工艺以特定角度焊接在翻转机架下部，保证曲面豁口圆盘开沟器在其上安装后，两个曲面豁口圆盘开沟器迎土面圆周贴合成一直线，使曲面豁口圆盘开沟器形成的迎土角呈0度，使得迎土截面面积最小化，解决了传统双圆盘施肥开沟器对秸秆残茬切断能力差、土壤对盘作用力大等问题，并且开出的施肥沟满足农艺要求，肥沟回土量小。

6)本发明装置结构设计合理，黏湿土壤环境作业效果好，工作效率高，稳定性好，具有较好的防土壤粘堵效果，对土壤保护性耕作意义重大。

附图说明

图1为本发明一种适用于黏湿土壤作业的施肥开沟装置的结构示意图；

图2为本发明翻转机架立体示意图；

图3为本发明固定螺柱在翻转机架焊接角度示意图；

图4为本发明曲面豁口圆盘开沟器示意图；

图5为本发明曲面豁口圆盘开沟器曲度角示意图；

图6为本发明开沟装置结构示意图；

图7为本发明翻转机架与高度调整立臂的安装关系示意图；

图8为图7的A处局部放大图。

图中零件名称与附图编号的对应关系为：

1-高度调整立臂；2-高度调整紧定螺栓；3-拉伸减震器；4-翻转机架；5-拉伸导向杆Ⅰ；6-开口销；7-曲面豁口圆盘开沟器；8-轴承固定座；9-轴承；10-固定螺杆；11-锁紧螺母；12-排肥管；13-翻转柱销；14-拉伸导向杆Ⅱ；15-减震柱销；16-固定螺母；17-U型螺栓；18-固定卡块；19-限位块；20-加强筋。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

下面根据附图详细阐述本发明优选的实施例。

实施例：参见图1-图8，本实施例的一种适用于黏湿土壤作业的施肥开沟装置，包括固定与高度调整机构、两个拉伸减震器3、翻转机架4、排肥管12和开沟装置；

所述开沟装置包括两个曲面豁口圆盘开沟器7；

所述固定与高度调整机构包括U型螺栓17、固定卡块18、固定螺母16、高度调整立臂1和高度调整紧定螺栓2；所述固定卡块18通过高度调整紧定螺栓2安装在高度调整立臂1上，所述固定卡块18通过U型螺栓17和固定螺母16与玉米免耕机的前端桁架建立安装关系；

所述拉伸减震器3包括拉伸弹簧，以及安装在拉伸弹簧两端的拉伸导向杆Ⅰ5和拉伸导向杆Ⅱ14；

所述排肥管12安装在翻转机架4上，所述翻转机架4为转角型机架，翻转机架4上安装有加强筋20，加强筋20呈折线形布置，翻转机架4的转角部通过翻转柱销13铰接在高度调整立臂1的下端，所述翻转机架4在拉紧旋转方向通过安装在高度调整立臂1上的限位块19进行限位；

所述翻转柱销13的轴向采用开口销6进行限定，翻转机架4的横板部左右两侧设置有拉伸减震器3，拉伸减震器3的拉伸导向杆Ⅱ14通过减震柱销15铰接在高度调整立臂1的中部，拉伸减震器3的拉伸导向杆Ⅰ5通过减震柱销15铰接在翻转机架4的横板部前端；

所述翻转机架4的竖板部左右两侧对称设置有固定螺杆10，固定螺杆10轴线与翻转机架4的竖板部垂线形成夹角ɑ为5°～7°，两个曲面豁口圆盘开沟器7通过轴承9和轴承固定座8与固定螺杆10转动安装，固定螺杆10的轴向采用锁紧螺母11进行限定，，曲面豁口圆盘开沟器7的曲度β为2°～4°，且两个曲面豁口圆盘开沟器7的迎土面贴合成一直线，使两个曲面豁口圆盘开沟器7形成的迎土角为0度。

α与β关系：焊接在翻转机架4上的固定螺杆10与翻转机架4形成的夹角α通过组合曲面豁口开沟器7曲度角β，使两个曲面豁口开沟器7对称安装在固定螺杆10上时，曲面豁口圆盘开沟器7迎土面贴合成直线状，后端自然张开形成分土角。

工作原理为：本实施例的一种适用于黏湿土壤作业的施肥开沟装置，通过固定卡块18和U型螺栓17将两个曲面豁口圆盘开沟器7固定在整机前端的桁架上，通过高度调整立臂1与固定卡块18的相对位置关系来调整开沟、施肥的深度；工作时，两个曲面豁口圆盘开沟器7进入土壤内120mm左右，在拖拉机的拖动下，两个曲面豁口圆盘开沟器7向前滚动，并且不断对土壤和秸秆残茬进行切割。由于开沟盘加工成曲面形式，可以轻松地将切分开的土壤分流到两边形成肥沟，肥料通过排肥管12进入肥沟，完成施肥过程；开沟作业过程中，遇到障碍时，曲面豁口圆盘开沟器7会带动翻转机架4发生转动，拉伸减震器3带动曲面豁口圆盘开沟器7抬起，越障后通过拉伸减震器3的拉伸弹簧回缩，将曲面豁口圆盘开沟器7复位继续作业。

虽然本发明所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本发明的技术方案而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭示的核心技术方案的前提下，可以在实施的形式和细节上做任何修改与变化，但本发明所限定的保护范围，仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。