一种用于颗粒肥料的定量定点施肥装置

1.本发明属于农业机械领域，具体地涉及一种用于颗粒肥料的玉米定量定点施肥装置。


背景技术：

2.化肥是农业生产的重要物质基础，对于提高土壤肥力和作物产量具有显著的作用。根据有关数据显示，化肥对农作物增产的总份额占到40%~60%。目前，常见的农作物肥料施用以条施颗粒肥为主，施肥器开出肥沟，采用外槽轮的方式将肥料施入。该方式属于粗放式施肥，造成大量化肥浪费，肥料利用率低，严重情况下会造成土壤有机质下降、团粒结构性能降低、土壤板结加剧等问题，甚至污染环境。因此，采用定量定点施肥方式是实现精准施肥的有效手段，既能满足作物生长发育所需肥量要求，又能够提高肥料利用率，节约肥料。然而，现有的定量定点施肥技术与装置不成熟，在定量取肥、定点投送等方面尚处于起步阶段，不能满足定量定点施肥要求。


技术实现要素：

3.本发明针对现有条施颗粒肥利用效率低以及定量定点施肥技术不成熟的问题，提供了一种用于颗粒肥的定量定点施肥装置，能够有效的完成定量取肥、定点投肥等作业，实现颗粒肥的定量定点作业，节约化肥用量和提高化肥利用率。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于颗粒肥的定量定点施肥装置，既可以与播种机构配合使用实现种肥同步作业，也能够用于点播类作物的追肥作业；所述的定量定点施肥装置包括定量取肥机构、上气管、电磁阀、气吹式风机、下肥管、定点投肥机构；所述气吹式风机通过电磁阀、上气管与定量取肥机构连接，下肥管设置在定点投肥机构的上方；所述定量取肥机构由肥箱、孔用弹簧挡圈、轴承、上壳体、取肥轮、下壳体、传动轴、联轴器、驱动电机ⅰ、传动键；所述上壳体、下壳体和取肥轮是定量取肥机构的核心补件，共同组成定量取肥空间，上壳体与下壳体通过螺栓进行固接；传动轴的两端分别通过孔用弹簧挡圈和轴承安装在上壳体和下壳体上，联轴器设置传动轴下部，与驱动电机ⅰ进行固接；所述传动轴上设置有传动键，进而和取肥轮进行配合安装，驱动电机通过联轴器、传动轴和传动键带动取肥轮转动；所述上壳体开有进肥孔和进气孔，肥箱设置在进肥孔的上方，上气管安装在进气孔，联通电磁阀和气吹式风机；下壳体上开有落肥孔，处于进气孔的正下方，当取种轮上的取肥孔转动到落肥孔位置，进气孔、落肥孔和取肥孔贯通；所述定点投肥机构包括鸭嘴组合、连接座、移动轨、移动滑块、连杆、固连件、曲柄、驱动电机ⅱ、阻挡圈、复位弹簧；所述鸭嘴组合由螺栓安装在连接座上，并通过连接座与移动滑块固结，移动滑块能够在移动轨的移动槽内进行上下往复运动；所述连杆一端与移动滑块固连，一端安装在固连件；所述曲柄一端与固连件相连接，曲柄另外一端安装在驱动电机ⅱ上；所述的阻挡圈固接在移动轨的下部，均匀布置4个阻挡块；所述驱动电机ⅱ带动曲
柄进行旋转，使得连杆带动移动滑块在移动轨上进行上下运动，进而实现鸭嘴组合的向下运动定点投肥和向上运动。
5.所述鸭嘴组合包括固接圆环、鸭嘴瓣和联动杠杆，固结圆环通过螺栓与连接座相固连；4个鸭嘴瓣组成一个投肥空间，每一个鸭嘴瓣对应一个联动杠杆，两者相互固结；联动杠杆铰接在固结圆环的上面，当联动杠杆向下运动接触到阻挡块，联动杠杆转动进而带动鸭嘴的开启，进行投肥作业；复位弹簧的一端与联动杠杆连接，另外一端与连接座固连，当联动杠杆脱离阻挡块后，复位弹簧作用下使得联动杠杆回归原位，4个鸭嘴瓣复位重新形成一个闭合的投肥空间。
6.一种利用所述的定量定点施肥装置的定量定点施肥方法，包括以下步骤：s1、采用定量取肥机构进行定量取肥作业；定量定点施肥装置进行一次定量定点施肥作业时，肥箱内装满肥料，当驱动电机ⅰ通过联轴器和传动轴带动取肥轮进行旋转，取肥轮上的取肥孔处于肥箱的正下方，肥箱内的颗粒肥料落入到取肥孔；驱动电机ⅰ继续转动，取肥孔脱离肥箱正下方，完成一个取肥孔的定量取肥；s2、气流和重力作用下肥料进入到鸭嘴组合的投肥空间内；当驱动电机ⅰ带动取肥轮继续转动，装有肥料的取肥孔转到上气管的下方，此时电磁阀打开，气吹式风机、电磁阀、上气管、下肥管处于贯通状态，在气流和重力的作用下，取肥孔的颗粒肥料快速进入到鸭嘴组合的投肥空间内；当取肥孔不位于上气管的下方，电磁阀关闭，气吹式风机与上气管之间的气流被阻断；s3、定点投肥机构的定点投肥作业；当到达指定的定点施肥位置时，驱动电机ⅱ开始旋转，通过曲柄和连杆带动固接在移动滑块上的鸭嘴组合沿着移动轨向下运动；当鸭嘴组合的联动杠杆触碰到阻挡圈上的阻挡块，联动杠杆旋转进而实现鸭嘴组合的开启，肥料在重力作用下落下，实现低位置的定点投放；肥料完全脱离鸭嘴组合后，驱动电机ⅱ继续旋转，带动鸭嘴组合向上运动，并在复位弹簧的作用下4个鸭嘴瓣复位重新形成一个闭合的投肥空间；当鸭嘴组合向上运动回到初始位置，驱动电机ⅱ停止，等待下一次的定点投肥作业。
7.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过定量取肥机构的取肥轮实现了定量取肥，提高了每个施肥作业肥量的一致性；采用气流和重力的双重作业，能够使肥料快速进入到定量取肥机构，避免了肥料遗漏；定点投肥机构采用往复式运动和鸭嘴组合自动开启，实现了低位定点投肥，极大的提高了肥料分布的集中性；一种用于颗粒肥的定量定点施肥装置能够极大的提高肥料利用率，节约肥料，促进现代农业想绿色可持续方向发展。
附图说明
8.图1是本发明的一种用于颗粒肥料的定量定点施肥装置的整体结构示意图；图2是本发明的一种用于颗粒肥料的定量定点施肥装置的投肥工作示意图；图3是本发明的定量取肥机构的结构示意图；图4是本发明的定点投肥机构的结构示意图；图5是本发明的鸭嘴组合结构示意图；
图6是本发明的上壳体结构示意图；图7是本发明的下壳体结构示意图；图8是本发明的取肥轮结构示意图；图9是本发明的阻挡圈结构示意图。
9.其中，附图标记为：1.定量取肥机构 2.上气管 3.电磁阀 4.气吹式风机 5.下肥管 6.定点投肥机构；101.肥箱 102.孔用弹簧挡圈 103.轴承 104.上壳体 105.取肥轮 106.下壳体 107.传动轴 108.联轴器 109.驱动电机
ⅰꢀ
110.传动键；601.鸭嘴组合 602.连接座 603.移动轨 604.移动滑块 605.连杆 606.固连件 607.曲柄 608.驱动电机
ⅱꢀ
609.阻挡圈 610.复位弹簧；60101.固接圆环 60102.鸭嘴瓣 60103.联动杠杆；10401.进肥孔 10402进气孔；10501.取肥孔；落肥孔10601；60901.阻挡块。
具体实施方式
10.下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
11.如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示，一种用于颗粒肥料的定量定点施肥装置，既可以与播种机构配合使用实现种肥同步作业，也能够用于点播类作物的追肥作业；所述的定量定点施肥装置包括定量取肥机构1、上气管2、电磁阀3、气吹式风机4、下肥管5、定点投肥机构6；所述气吹式风机4通过电磁阀3、上气管2与定量取肥机构1连接，下肥管5设置在定点投肥机构1的上方；所属定量取肥机构1完成颗粒肥料的定量取肥，保证肥料一致性；当电磁阀3开启时，气吹式风机的气吹力能够快速的将肥料从定量取肥机构1吹入到定点投肥机构6中；定点投肥机构6向下运动，完成低位的定点投肥，保证投肥的集中性；所述定量取肥机构由肥箱101、孔用弹簧挡圈102、轴承103、上壳体104、取肥轮105、下壳体106、传动轴107、联轴器108、驱动电机
ⅰꢀ
109、传动键110；所述上壳体104、下壳体106和取肥轮105组成定量取肥空间，上壳体104与下壳体106通过螺栓进行固接；传动轴107的两端分别通过孔用弹簧挡圈102和轴承103安装在上壳体104和下壳体106上，联轴器108设置传动轴107下部，与驱动电机
ⅰꢀ
109进行固接；所述传动轴上设置有传动键110，进而和取肥轮105进行配合安装，驱动电机
ⅰꢀ
109通过，联轴器108、传动轴107和传动键110带动取肥轮105转动；所述上壳体开有进肥孔10401和进气孔10402，肥箱101设置在进肥孔10401的上方，上气管2安装在进气孔10402上，联通电磁阀3和气吹式风机4；下壳体106上开有落肥孔10601，处于进气孔10402的正下方，当取种轮105上的取肥孔10501转动到落肥孔10601位置，进气孔10402、落肥孔10601和取肥孔10501贯通；所述定点投肥机构6包括鸭嘴组合601、连接座602、移动轨603、移动滑块604、连杆605、固连件606、曲柄607、驱动电机
ⅱꢀ
608、阻挡圈609、复位弹簧610；所述鸭嘴601组合由螺栓安装在连接座602上，并通过连接座602与移动滑块604固结，移动滑块604能够在移动轨603的移动槽内进行上下往复运动；所述连杆605一端与移动滑块604固连，一端安装在固连件606；所述曲柄607一端与固连件606相连接，曲柄607另外一端安装在驱动电机
ⅱꢀ
608上；所述的阻挡圈609固接在移动轨603的下部，均匀布置4个阻挡块60901；所述驱动电机
ⅱꢀ
608带动曲柄607进行旋转，使得连杆605带动移动滑块604在移动轨603上进行上下运动，进而实现鸭嘴组合601的向下运动定点投肥和向上运动回位。
12.所述鸭嘴组合601包括固接圆环60101、鸭嘴瓣60102和联动杠杆60103，固结圆环60101通过螺栓与连接座602相固连；4个鸭嘴瓣60102组成一个投肥空间，每一个鸭嘴瓣60102对应一个联动杠杆60103，两者相互固结；联动杠杆60103铰接在固结圆环60101的上面，当联动杠杆60103向下运动接触到阻挡块60901，联动杠杆60103转动进而带动鸭嘴60101的开启，进行投肥作业；复位弹簧610的一端与联动杠杆60103连接，另外一端与连接座602固接，当联动杠杆60103脱离阻挡块60901后，复位弹簧610作用下使得联动杠杆60103回归原位，带动4个鸭嘴瓣60101复位重新形成一个闭合的投肥空间。
13.所述的上壳体104开设有进肥孔10401和进气孔10402，呈180
°
对称分布，所述下壳体106的底部开设有落肥孔10601，进气孔10402与落肥孔10601相对应。
14.所述的取肥轮105为圆形结构，均布有6个取肥孔10501，取肥孔10501与上壳体104、下壳体106组成取肥空间。
15.所述的鸭嘴组合601在联动杠杆60103带动下进行开启和闭合，开启角度为范围0~20
°
。
16.所述的阻挡圈609上均匀布置4个阻挡块60901，每个阻挡块60901处于每个联动杠杆60103的正下方。
17.一种利用所述的定量定点施肥装置的定量定点施肥方法，包括以下步骤：s1、采用定量取肥机构1进行定量取肥作业；定量定点施肥装置进行一次定量定点施肥作业时，肥箱101内装满肥料，当驱动电机
ⅰꢀ
109通过联轴器108和传动轴107带动取肥轮105进行旋转，取肥轮105上的取肥孔10501处于肥箱101的正下方，肥箱101内的颗粒肥料落入到取肥孔10501；驱动电机
ⅰꢀ
109继续转动，取肥孔10501脱离肥箱101正下方，完成一个取肥孔10501的定量取肥；s2、气流和重力作用下肥料进入到鸭嘴组合601的投肥空间内；当驱动电机
ⅰꢀ
109带动取肥轮105继续转动，装有肥料的取肥孔10501转到上气管2的下方，此时电磁阀3打开，气吹式风机4、电磁阀3、上气管2、下肥管5处于贯通状态，在气流和重力的作用下，取肥孔10501的颗粒肥料快速进入到鸭嘴组合601的投肥空间内；当取肥孔10501不再位于上气管2的下方，电磁阀3关闭，气吹式风机4与上气管2之间的气流被阻断；s3、定点投肥机构的定点投肥作业；当到达指定的定点施肥位置时，驱动电机
ⅱꢀ
608开始旋转，通过曲柄607和连杆605带动固接在移动滑块604上的鸭嘴组合601沿着移动轨603向下运动；当鸭嘴组合601上的联动杠杆60103触碰到阻挡圈609上的阻挡块60901，联动杠杆60103旋转进而实现鸭嘴组合601的开启，肥料在重力作用下落入肥沟，实现低位置的定点投放；肥料完全脱离鸭嘴组合601后，驱动电机ⅱ608继续旋转，带动鸭嘴组合601向上运动，并在复位弹簧610的作用下4个鸭嘴瓣60102复位重新形成一个闭合的投肥空间；当鸭嘴组合601向上运动回到初始位置，驱动电机ⅱ608停止，等待下一次的定点投肥作业。
18.最后需要指出的是：尽管上述通过举例说明，已经描述了本发明最佳的具体实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述说明，本领域一般技术人员可以理解的是，在不背
离本发明所教导的实质和精髓的前提下，任何修改和变化都落入本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种用于颗粒肥料的定量定点施肥装置，包括定量取肥机构1、上气管2、电磁阀3、气吹式风机4、下肥管5、定点投肥机构6；所述气吹式风机4通过电磁阀3、上气管2与定量取肥机构1连接，下肥管5设置在定点投肥机构6的上方；工作时，定量取肥机构1完成定量取肥，在风力和重力的共同作用肥料通过下肥管5进入到定点投肥机构6；所述定量取肥机构由肥箱101、孔用弹簧挡圈102、轴承103、上壳体104、取肥轮105、下壳体106、传动轴107、联轴器108、驱动电机
ⅰꢀ
109、传动键110；所述上壳体104、取肥轮105和下壳体106为定量取肥机构核心部件，上壳体104与下壳体106通过螺栓进行固接；传动轴107的两端分别通过孔用弹簧挡圈102和轴承103安装在上壳体104和下壳体106上，联轴器108设置传动轴107下部，与驱动电机
ⅰꢀ
109进行固接；所述传动轴上设置有传动键110，进而和取肥轮105进行配合安装，驱动电机
ⅰꢀ
109通过，联轴器108、传动轴107和传动键110带动取肥轮105转动；所述上壳体开有进肥孔10401和进气孔10402，肥箱101设置在进肥孔10401的上方，上气管2安装在进气孔10402上，联通电磁阀3和气吹式风机4；下壳体106上开有落肥孔10601，处于进气孔10402的正下方，当取种轮105上的取肥孔10501转动到落肥孔10601位置，进气孔10402、落肥孔10601和取肥孔10501贯通；如图4所示，所述定点投肥机构6包括鸭嘴组合601、连接座602、移动轨603、移动滑块604、连杆605、固连件606、曲柄607、驱动电机
ⅱꢀ
608、阻挡圈609、复位弹簧610；所述鸭嘴601组合由螺栓安装在连接座602上，并通过连接座602与移动滑块604固结，移动滑块604能够在移动轨603的移动槽内进行上下往复运动；所述连杆605一端与移动滑块604固连，一端安装在固连件606；所述曲柄607一端与固连件606相连接，曲柄607另外一端安装在驱动电机
ⅱꢀ
608上；所述的阻挡圈609固接在移动轨603的下部，均匀布置4个阻挡块60901；所述驱动电机
ⅱꢀ
608带动曲柄607进行旋转，使得连杆605带动移动滑块604在移动轨603上进行上下运动，进而实现鸭嘴组合601的向下运动定点投肥和向上运动回位。2.根据权利要求1所述的一种用于颗粒肥料的定量定点施肥装置，其特征在于：所述鸭嘴组合601包括固接圆环60101、鸭嘴瓣60102和联动杠杆60103，固结圆环60101通过螺栓与连接座602相固连；4个鸭嘴瓣60102组成一个投肥空间，每一个鸭嘴瓣60102对应一个联动杠杆60103，两者相互固结；联动杠杆60103铰接在固结圆环60101的上面，当联动杠杆60103向下运动接触到阻挡块60901，联动杠杆60103转动进而带动鸭嘴60101的开启，进行投肥作业；复位弹簧610的一端与联动杠杆60103连接，另外一端与连接座602固接，当联动杠杆60103脱离阻挡块60901后，复位弹簧610作用下使得联动杠杆60103回归原位，带动4个鸭嘴瓣60101复位重新形成一个闭合的投肥空间。3.根据权利要求1所述的一种用于颗粒肥料的定量定点施肥装置，其特征在于：所述的上壳体104开设有进肥孔10401和进气孔10402，呈180
°
对称分布，所述下壳体106的底部开设有落肥孔10601，进气孔10402与落肥孔10601相对应。4.根据权利要求1所述的一种用于颗粒肥料的定量定点施肥装置，其特征在于：所述的取肥轮105为圆形结构，均布有6个取肥孔10501，取肥孔10501与上壳体104、下壳体106组成取肥空间。5.根据权利要求1所述的一种用于颗粒肥料的定量定点施肥装置，其特征在于：所述的鸭嘴组合601在联动杠杆60103带动下进行开启和闭合，开启角度为范围0~20
°
。6.根据权利要求1所述的一种用于颗粒肥料的定量定点施肥装置，其特征在于：所述的
阻挡圈609上均匀布置4个阻挡块60901，每个阻挡块60901处于每个联动杠杆60103的正下方。7.一种利用权利要求1-6所述的定量定点施肥装的定量定点施肥方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：s1、采用定量取肥机构1进行定量取肥作业；定量定点施肥装置进行一次定量定点施肥作业时，肥箱101内装满肥料，当驱动电机
ⅰꢀ
109通过联轴器108和传动轴107带动取肥轮105进行旋转，取肥轮105上的取肥孔10501处于肥箱101的正下方，肥箱101内的颗粒肥料落入到取肥孔10501；驱动电机
ⅰꢀ
109继续转动，取肥孔10501脱离肥箱101正下方，完成一个取肥孔10501的定量取肥；s2、气流和重力作用下肥料进入到鸭嘴组合601的投肥空间内；当驱动电机
ⅰꢀ
109带动取肥轮105继续转动，装有肥料的取肥孔10501转到上气管2的下方，此时电磁阀3打开，气吹式风机4、电磁阀3、上气管2、下肥管5处于贯通状态，在气流和重力的作用下，取肥孔10501的颗粒肥料快速进入到鸭嘴组合601的投肥空间内；当取肥孔10501不再位于上气管2的下方，电磁阀3关闭，气吹式风机4与上气管2之间的气流被阻断；s3、定点投肥机构的定点投肥作业；当到达指定的定点施肥位置时，驱动电机
ⅱꢀ
608开始旋转，通过曲柄607和连杆605带动固接在移动滑块604上的鸭嘴组合601沿着移动轨603向下运动；当鸭嘴组合601上的联动杠杆60103触碰到阻挡圈609上的阻挡块60901，联动杠杆60103旋转进而实现鸭嘴组合601的开启，肥料在重力作用下落入肥沟，实现低位置的定点投放；肥料完全脱离鸭嘴组合601后，驱动电机ⅱ608继续旋转，带动鸭嘴组合601向上运动，并在复位弹簧610的作用下4个鸭嘴瓣60102复位重新形成一个闭合的投肥空间；当鸭嘴组合601向上运动回到初始位置，驱动电机ⅱ608停止，等待下一次的定点投肥作业。

技术总结
本发明涉及一种用于颗粒肥料的定量定点施肥装置，包括定量取肥机构、上气管、电磁阀、气吹式风机、下肥管、定点投肥机构；所述气吹式风机通过电磁阀、上气管与定量取肥机构连接，下肥管设置在定点投肥机构的上方，将定量取肥机构的肥料输送到定点投肥机构。作业时，定量取肥机构的取肥轮将肥箱内肥料定量取出和运送，在风力和重力作用下进入到定点投肥机构，定点投肥机构的鸭嘴组合往复运动实现定点投送。本发明实现了颗粒肥料的定量取肥和低位置定点投肥，能够极大的提高肥料利用率和分布集中性，节约肥料，促进现代农业想绿色可持续方向发展。向发展。向发展。


技术研发人员：程修沛 张祥彩 王宪良 魏忠彩
受保护的技术使用者：山东理工大学
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2022/3/8