丘陵山地小型开沟施肥覆土一体机

技术领域

本发明涉及丘陵山地的开垦机器，具体涉及一种丘陵山地小型开沟施肥覆土一体机。

背景技术

在果树的种植过程中，施肥是影响水果产量和质量的重要因素。然而我国果园管理机械化水平还处于相对落后的状态，果树的施肥大多数是人工作业。人工施肥不仅费时费力，而且所开肥沟深度不一致，施肥量不均匀，难以达到施肥的技术要求。

现有的果园施肥机械功能单一，不能一次性完成开沟、施肥、覆土作业，工作效率低。而且小型开沟机一般未设计动力行走系统，操作过程中需要人工用力推着向前完成开沟作业，操作较为繁重。

文献1：立式螺旋开沟施肥机，申请号：201510471066.3，该专利将立式螺旋开沟施肥装置通过法兰盘连接在扶手式拖拉机的动力输出轴后方，并且开沟装置采用了立式螺旋开沟刀和开沟犁前后布置的形式，有效克服了开沟振动大，开沟回土多的问题，但是只能完成开沟和施肥两项作业，后续覆土作业需要人工完成。

文献2：开沟施肥机，申请号：201621026342.1，该专利虽然能够实现开沟施肥覆土一体化作业，但整机结构安排不合理，传动尺寸太大太长，结构稳定性较差。

文献3：一种开沟施肥机，申请号：201510386293.6，该专利开沟装置设计了“开沟齿-犁铧-豁土板”结构，减缓刀具的磨损，提升了开沟效果。虽然能实现开沟施肥覆土一体化作业，但是整机横向尺寸太大，操作不便。且未设置挡土板，开沟刀打碎的土壤不能集中，使后续覆土效果不佳，并且豁土板和地面硬摩擦，地面扬起杂草、土块或石块，导致覆土作业摩擦力过大，增大了机器的工作载荷，若遇到树根或大石块，容易造成豁土板损坏，影响机器工作流畅性和使用寿命。

文献4：一种开沟施肥机，申请号：201710372407.0，该专利设计了从发动机到变速箱的主离合器，也分别给开沟、施肥和行走装置设计了离合器，各个装置可分别独立工作，增加了机器在功能上的灵活性，但同时也增加了机器在操作上的复杂性。虽然该专利能完成开沟施肥覆土一体化作业，但是由于该专利的覆土装置设计为单面犁对称布置的形式，覆土效果不好，而且肥箱设计太小，使得上肥次数较为频繁，影响工作效率。

文献5：一种茶园用微耕除草施肥复式机具，申请号：201610024908.5，该专利集微耕、除草和施肥功能于一体，但开沟装置横向尺寸稍大，不适合丘陵地区行距较小的密植作物的开沟施肥，且该专利的覆土装置是直接套在施肥管上的轻型覆土板，覆土效果较差，工作阻力大。

文献6：一种具有除草开沟播种施肥及回填功能的小型旋耕机，申请号：201721418429.8，该专利直接将小型旋耕机的轮胎拆卸，根据需要安装开沟机构或者回填机构，播种施肥机构则通过小型旋耕机前端的固定连接口连接在机器前端，该专利虽然能完成开沟、除草、施肥和覆土作业，但不是一次性完成，需要更换不同的机具才能完成，因此作业效率不高。

文献7：果园有机肥开沟施肥机及其使用办法，申请号：201910347072.6，该专利以履带底盘作为牵引机具，排肥装置和开沟装置挂接在履带车前方，通过动力输出轴为开沟装置和排肥装置提供动力。虽然履带底盘车有一定的爬坡和越障能力，但是履带底盘车本身需要的操作空间较大，不适合较为密集的丘陵山地果园。

文献8：一种小型立式果园开沟施肥覆土一体机，申请号：201611060865.2，该专利虽然能一次性完成开沟、施肥、覆土一体化作业，但是该专利是通过三点悬挂的方式挂接在拖拉机后方，工作时所需要的工作环境较大，不适合丘陵山地果园的施肥作业，而且该专利开沟装置采用立式旋耕刀的形式，开沟时只开沟不出土，容易造成排肥口堵塞土壤，而且排肥口在地表以下，无法及时发现肥料是否及时排出，是该发明的一大缺陷。此外，机器在前进时，排肥管要挤开土壤前行，虽土壤已被搅碎，但仍然产生很大的进阻力，其次，立式开沟刀开垦时不能把土壤及时甩出造成多次重复切削土壤，浪费资源。

综上：以上文献所述的开沟施肥机，有其各自的优势，但各自也存在以下一些问题：①、不能一次性完成开沟施肥覆土一体化作业(如文献1)；②、整机结构安排不是很合理，部分尺寸较大或较长，影响了整机稳定性和操作灵活性(如文献2/3/4)③、部分装置结构设计不合理，影响部分功能的完成效果(如文献3/4/5)④、部分机器需要挂接在拖拉机后方，或者采用履带底盘车作为动力，需要较大的作业空间，不适合丘陵山地果园的施肥作业。⑤、部分机器设计导致机器产生过多不必要的工作阻力，造成资源能源的浪费(如文献3/4/8)。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种丘陵山地小型开沟施肥覆土一体机，结构简单，能完成开沟施肥覆土一体化作业，有效提高工作效率，可通过耕深调节装置调节耕作深度并使耕深稳定。设计有行走系统，行走轮采用两个铁制分段栅条式的压地轮以提高机器在丘陵山地的通过性。施肥系统设计有排肥离合装置，可根据实际需要控制排肥系统的开关，有效节省了肥料。

本发明解决上述技术问题的方案如下：

丘陵山地小型开沟施肥覆土一体机，包括机架(1)、手扶架(2)、发动机(3)、开沟刀(4)、覆土罩(5)、施肥装置(6)、传动装置(7)、行走装置(8)和耕深调节装置(9)；

所述手扶架(2)包括互相铰接的扶手手柄(201)和扶手固定底座(202)，扶手固定底座(202)固定连接在机架(1)顶部后端的悬臂横梁上；发动机(3)和施肥装置(6)安装在机架(1)上端，开沟刀(4)安装在覆土罩(5)内，覆土罩(5)安装在机架(1)前端一侧，发动机(3)通过传动装置(7)带动行走装置(8)，耕深调节装置(9)安装在机架(1)前端另一侧；

所述耕深调节装置(9)包括前轮固定管(901)、前轮调节弯管架(902)和限深前轮(903)，前轮固定管(901)焊接在机架上，前轮调节弯管架(902)为7字形，前轮调节弯管架(902)一端插入前轮固定管(901)内并通过螺栓锁紧，另一端安装限深前轮(903)。

所述施肥装置(6)包括料斗(601)、料斗下托架(602)、外槽轮式排肥器(603)、导肥管(604)和排肥离合装置(605)；

所述料斗(601)安装在料斗下托架(602)上面，料斗下托架(602)下面固定在机架(1)上，料斗(601)底部连接外槽轮式排肥器(603)，料斗(601)底部的矩形开口与外槽轮式排肥器(603)的进料口相对应，外槽轮式排肥器(603)的出料口连接导肥管(604)；

所述外槽轮式排肥器(603)包括排肥器箱体(6031)、方形轴承座(6032)、排肥器驱动轴(6033)和排肥器滚子链轮(6034)，排肥器箱体(6031)内部有六角孔，排肥器驱动轴(6033)一端为六棱轴，另一端为圆轴，六棱轴穿过六角孔，圆轴安装在方形轴承座(6032)上，方形轴承座(6032)安装在料斗下托架(602)的横梁(6021)上，排肥器滚子链轮(6034)与排肥器驱动轴(6033)圆轴端间隙配合，并可在圆轴上沿轴线方向滑动，排肥器滚子链轮(6034)一侧面开有条形槽，圆轴上设置有销，销卡入条形槽，排肥器滚子链轮(6034)另一侧面设有同轴凸起，同轴凸起开有圆环槽；

所述排肥离合装置(605)包括排肥轮离合拨叉(6051)、第一弹簧(6052)和排肥离合拉线，排肥轮离合拨叉(6051)一端铰接在料斗下托架(602)的侧边横梁(6022)上，另一端卡在排肥器滚子链轮(6034)的圆环槽内，同轴凸起与方形轴承座(6032)之间安装第一弹簧(6052)，排肥离合拉线穿过排肥轮离合拨叉(6051)上的通孔，另一端固定在扶手手柄处。

所述传动装置(7)包括变速箱(701)，变速箱(701)的输入轴安装有从动链轮(7011)和中间链轮(7012)，其输出轴安装有链轮(7013)，从动链轮(7011)通过链传动连接发动机(3)的主动链轮(301)，链轮(7013)通过链传动连接排肥器滚子链轮(6034)。

所述中间链轮(7012)通过链传动连接开沟刀(4)的开沟链轮(401)。

所述一体机右侧设有链轮安全罩(703)。

所述传动装置(7)还包括后轮传动齿轮排(702)，后轮传动齿轮排(702)包括支撑板(7021)、第一齿轮(7022a)、第二齿轮(7022b)、第三齿轮(7022c)、第四齿轮(7022d)、第一法兰滚动轴承(7023a)、第二法兰滚动轴承(7023b)、两个法兰铜套(7024)、两个垫片(7025)、三个轴端挡板(7026)、两个轴套(7027)和齿轮防护罩(7028)；

所述支撑板(7021)两端设通孔安装第一法兰滚动轴承(7023a)、第二法兰滚动轴承(7023b)，支撑板(7021)中间设两根悬臂轴，第一法兰滚动轴承(7023a)连接变速箱(701)的输出轴，第二法兰滚动轴承(7023b)连接后轮驱动轴，第一齿轮(7022a)、第二齿轮(7022b)、第三齿轮(7022c)和第四齿轮(7022d)依次安装在变速箱(701)的输出轴、两根悬臂轴和后轮驱动轴(802)上，第一齿轮(7022a)、第二齿轮(7022b)、第三齿轮(7022c)和第四齿轮(7022d)侧面平齐，第四齿轮(7022d)为牙嵌离合器静副结构，第二齿轮(7022b)、第三齿轮(7022c)和悬臂轴之间安装法兰铜套(7024)，第二齿轮(7022b)、第三齿轮(7022c)和支撑板(7021)之间安装垫片(7025)，第一齿轮(7022a)、第四齿轮(7022d)和第一法兰滚动轴承(7023a)、第二法兰滚动轴承(7023b)之间安装轴套(7027)，第一齿轮(7022a)、第二齿轮(7022b)、第三齿轮(7022c)外端面安装轴端挡板(7026)，齿轮防护罩(7028)安装在支撑板(7021)上构成一个封闭空间。

所述行走装置(8)包括两个铁制分段栅条式的压地轮(801)、后轮驱动轴(802)和行走离合装置(803)，两个压地轮(801)安装在后轮驱动轴(802)两端，

所述行走离合装置(803)包括牙嵌离合器(8031)、第二弹簧(8032)、离合器拨叉(8033)、拨叉滑杆(8034)、法兰铜套(8035)和离合拉线，牙嵌离合器(8031)轴向固定在后轮驱动轴(802)并嵌入第四齿轮(7022d)，第二弹簧(8032)安装在牙嵌离合器(8031)与齿轮防护罩(7028)之间，离合器拨叉(8033)一端卡在牙嵌离合器(8031)的环形槽内部，另一端与拨叉滑杆(8034)固定，拨叉滑杆(8034)穿过支撑板(7021)，并且两者之间安装法兰铜套(8035)，法兰铜套(8035)固定在支撑板(7021)上，拨叉滑杆(8034)在法兰铜套(8035)内沿轴线方向自由滑动，离合拉线穿过拨叉滑杆(8034)的通孔并固定，另一端固定在扶手手柄处。

本发明相对于现有技术具有如下的优点：

1、本丘陵山地小型开沟施肥覆土一体机主要优化了传动机构，摒弃了传动效率低、零部件发热量大的蜗轮蜗杆传动系统，改为采用链传动和直齿轮传动，传动效率高，开沟能力和行走驱动能力明显提高，发热量大大降低。

2、本机应用于丘陵山地农业生产过程中，由于丘陵山地地况复杂，虽然目前我国已有较成熟的大型植保设备，但大都应用于大田作业，如小麦、玉米、水稻等，不适宜南方丘陵山地中应用，因此需要研发针对丘陵山地的植保机械。

3、本机结构小巧紧凑，重心低，因此可以在斜坡上行走时，不会轻易倾覆翻倒，保证了机器和操作人员的安全性；由于整机体积小、重量轻，机器可在山地中灵活转向，操作方便；两个铁制分段栅条式的压地轮，可有效提高机器通过性，保证施肥连续性和作业高效性。

4、本申请直接以固定在机架上的小型发动机作为动力源，通过变速箱等传动装置将动力分别传至开沟装置、施肥装置和行走装置，可以一次性完成开沟施肥覆土的一体化作业，结构紧凑，体积小，且设计有动力行走装置，操作简单轻便，特别适合丘陵山地等地形较差的果园的施肥作业。

附图说明

图1是本申请的立体图。

图2是图1的A方向的立体图。

图3是图2中B处的局部放大图。

图4是施肥装置的立体图。

图5是图4的俯视图。

图6是图4的前视图。

图7是排肥器驱动轴(6033)的立体图。

图8是链传动结构的局部放大图。

图9是齿轮传动结构的局部放大图。

图10是齿轮传动结构的分解图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3所示的丘陵山地小型开沟施肥覆土一体机，包括机架1、手扶架2、发动机3、开沟刀4、覆土罩5、施肥装置6、传动装置7、行走装置8和耕深调节装置9；

所述手扶架2包括互相铰接的扶手手柄201和扶手固定底座202，可通过调节扶手固定底座202和扶手手柄201连接角度来调整整机的操作舒适度，扶手固定底座202固定连接在机架1顶部后端的悬臂横梁上；发动机3和施肥装置6安装在机架1上端，开沟刀4安装在覆土罩5内，覆土罩5安装在机架1前端一侧，发动机3通过传动装置7带动行走装置8，耕深调节装置9安装在机架1前端另一侧；

为了控制该机器的开沟深度，所述耕深调节装置9包括前轮固定管901、前轮调节弯管架902和限深前轮903，前轮固定管901焊接在机架上，前轮调节弯管架902为7字形，前轮调节弯管架902一端插入前轮固定管901内并通过螺栓锁紧，另一端安装限深前轮903。通过松紧螺栓调节前轮调节弯管架902套在前轮固定管901中的深度，即可实现耕深的调节。

如图4、图5、图6、图7所示，所述施肥装置6包括料斗601、料斗下托架602、外槽轮式排肥器603、导肥管604和排肥离合装置605；

所述料斗601安装在料斗下托架602上面，料斗下托架602下面固定在机架1上，料斗601底部连接外槽轮式排肥器603，料斗601底部的矩形开口与外槽轮式排肥器603的进料口相对应，外槽轮式排肥器603的出料口连接导肥管604；

所述外槽轮式排肥器603包括排肥器箱体6031、方形轴承座6032、排肥器驱动轴6033和排肥器滚子链轮6034，排肥器箱体6031内部有六角孔，排肥器驱动轴6033一端为六棱轴，另一端为圆轴，六棱轴穿过六角孔，圆轴安装在方形轴承座6032上，方形轴承座6032安装在料斗下托架602的横梁6021上，排肥器滚子链轮6034与排肥器驱动轴6033圆轴端间隙配合，并可在圆轴上沿轴线方向滑动，排肥器滚子链轮6034一侧面开有条形槽，圆轴上设置有销，销卡入条形槽，排肥器滚子链轮6034另一侧面设有同轴凸起，同轴凸起开有圆环槽；

所述排肥离合装置605包括排肥轮离合拨叉6051、第一弹簧6052和排肥离合拉线，排肥轮离合拨叉6051一端铰接在料斗下托架602的侧边横梁6022上，另一端卡在排肥器滚子链轮6034的圆环槽内，同轴凸起与方形轴承座6032之间安装第一弹簧6052，排肥离合拉线穿过排肥轮离合拨叉6051上的通孔，另一端固定在扶手手柄处。离合松开的状态下，第一弹簧6052压紧排肥器滚子链轮6034靠近排肥器驱动轴6033上的销，使销嵌入条形槽，此时排肥器滚子链轮6034会驱动排肥器驱动轴6033转动，实现排肥；当握紧手柄时，排肥离合拉线拉紧排肥轮离合拨叉6051，排肥轮离合拨叉6051将排肥器滚子链轮6034与销分离，切断传动，停止排肥。

如图8所示，所述传动装置7包括变速箱701，变速箱701的输入轴安装有从动链轮7011和中间链轮7012，其输出轴安装有链轮7013，从动链轮7011通过链传动连接发动机3的主动链轮301，链轮7013通过链传动连接排肥器滚子链轮6034，。带动外槽轮式排肥器603工作。

所述中间链轮7012通过链传动连接开沟刀4的开沟链轮401。

所述一体机右侧设有链轮安全罩703，构成半封闭空间达到防缠草和安全防护的目的。

如图9、图10所示，所述传动装置7还包括后轮传动齿轮排702，后轮传动齿轮排702包括支撑板7021、第一齿轮7022a、第二齿轮7022b、第三齿轮7022c、第四齿轮7022d、第一法兰滚动轴承7023a、第二法兰滚动轴承7023b、两个法兰铜套7024、两个垫片7025、三个轴端挡板7026、两个轴套7027和齿轮防护罩7028；

所述支撑板7021两端设通孔安装第一法兰滚动轴承7023a、第二法兰滚动轴承7023b，支撑板7021中间设两根悬臂轴，第一法兰滚动轴承7023a连接变速箱701的输出轴，第二法兰滚动轴承7023b连接后轮驱动轴，第一齿轮7022a、第二齿轮7022b、第三齿轮7022c和第四齿轮7022d依次安装在变速箱701的输出轴、两根悬臂轴和后轮驱动轴802上，第一齿轮7022a、第二齿轮7022b、第三齿轮7022c和第四齿轮7022d侧面平齐，第四齿轮7022d为牙嵌离合器静副结构，第二齿轮7022b、第三齿轮7022c和悬臂轴之间安装法兰铜套7024，第二齿轮7022b、第三齿轮7022c和支撑板7021之间安装垫片7025，第一齿轮7022a、第四齿轮7022d和第一法兰滚动轴承7023a、第二法兰滚动轴承7023b之间安装轴套7027，第一齿轮7022a、第二齿轮7022b、第三齿轮7022c外端面安装轴端挡板7026，齿轮防护罩7028安装在支撑板7021上构成一个封闭空间达到防尘防水的目的。垫片7025、轴套7027避免齿轮和支撑板7021产生硬摩擦，轴端挡板7026避免齿轮脱落。

所述行走装置8包括两个铁制分段栅条式的压地轮801、后轮驱动轴802和行走离合装置，两个压地轮801安装在后轮驱动轴802两端，铁制分段栅条式的结构设计可以增加与地面之间的摩擦力，防止打滑现象的发生。

所述行走离合装置包括牙嵌离合器8031、第二弹簧8032、离合器拨叉8033、拨叉滑杆8034、法兰铜套8035和离合拉线，牙嵌离合器8031轴向固定在后轮驱动轴802并嵌入第四齿轮7022d，第二弹簧8032安装在牙嵌离合器8031与齿轮防护罩7028之间，离合器拨叉8033一端卡在牙嵌离合器8031的环形槽内部，另一端与拨叉滑杆8034固定，拨叉滑杆8034穿过支撑板7021，并且两者之间安装法兰铜套8035，法兰铜套8035固定在支撑板7021上，拨叉滑杆8034在法兰铜套8035内沿轴线方向自由滑动，离合拉线穿过拨叉滑杆8034的通孔并固定，另一端固定在扶手手柄处。机器行走工作状态下，手柄松开，第二弹簧8032压紧牙嵌离合器8031嵌入第四齿轮7022d，实现传动，握紧手柄时，离合拉线拉动拨叉滑杆8034移动从而带动牙嵌离合器8031离开第四齿轮7022d，断开传动。

本一体机，经过田间试验验证，获得机器的主要技术参数如表1：

表1：

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。