专利名称：一种农用施肥施药一体机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种农用施肥施药一体机。
背景技术：
我国是世界上绿茶第一生产大国，根据国家统计局统计，2008年全国茶园面积 1719. 4239千公顷，茶叶年产量为125. 76万吨。目前，随着我国农村劳动力减少和手工作业效率较低，茶园中耕除草、植保、施肥、修剪、采摘等环节劳动力短缺、成本加大，给我国茶业的发展带来巨大的挑战。我国大部分茶园分布在山区和丘陵地区，茶树单一、条栽种植对机械提出了特殊要求，现有的田间作业机械因动力不足和自身体积较大而很难进入茶园行间作业，满足要求的茶园作业机械设备严重缺乏，对功率大、效率高、体积小、自重小、传动平稳、适应坡地工作环境的茶园机械设备需求越来越迫切。现有的农艺技术措施主要针对人工作业，缺少与机械化相关配套的耕作、施肥、树冠培育、虫害防治技术，因此开发设计新型的茶园作业机械和研究茶园机械化作业技术体系的任务非常紧迫。另外，减少环境负荷，保护环境可持续发展及减少(X)2排放，应对全球气候变化是世界上当前研究的热点之一。中国“十二五”规划明确提出“坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点”，所以研究减低环境负荷、节肥、节药及提出开发使用清洁能源的茶园机械也符合国际发展潮流和产品设计理念。同时我国经济发展导致农村城镇化飞速发展，农村劳动力逐渐减少和老龄化严重，将会较大的制约茶业的发展；近年来，随着劳动力成本增加，迫使茶叶价格上涨，企业生产利润下降，作业机械化或自动化能将有效解决这一矛盾。施肥施药机的国家专利比较多，国家专利号CN200820053798. 6公布了一种人工推动可调式施肥机；国家专利号CN200920015757. 2公布了一种电动施肥器；国家专利号 CN200920284631. 5公布了一种电动喷药施肥两用器；很多文献也报道了施肥施药机的研究结果，如曲桂宝《变量施肥机的试验研究》。但我国大部分茶园分布在山区和丘陵地区，道路路况差，许多茶园履带式行走装置都不能使用；茶树单一、条栽种植，茶树行间距离较窄约40cm，也不适用大型拖拉机作业；目前缺少专用适合我国茶园作业的小型施肥机及施药机研究少。同时考虑为减少环境污染但而不能影响作业生产效率，采用蓄电池提供电力动力，基于以上背景，实用新型了一种用于茶园等场合的电力施肥施药机来满足茶园等场合的机械作业农艺要求，要求设计合理，结构简单，操作方便，工作效率高，节约能源，绿色环保，是目前极为迫切的一个课题。
实用新型内容本实用新型的所要解决的技术问题是提供一种农用施肥施药一体机，该农用施肥施药一体机能同时实现施肥和施药，功能丰富且操控方便。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为—种农用施肥施药一体机，包括机架和安装在机架上的采用蓄电池供电直流电机、行走机构、施肥执行系统、施药执行系统以及扶手；行走机构包括设置在机架前部的驱动轴及驱动轮和设置在机架后部的两个万向转向轮；驱动轮设置在驱动轴上，电机与驱动轴通过链轮传动连接；操纵系统设置在机架的后部，完成施肥、施药功能控制和操作，施肥执行系统设置在机架中部，施药执行系统设置在机架的前部，驱动轴与施肥执行系统传动连接。施药执行系统包括药箱、药泵和带喷头的喷雾装置，药箱和药泵之间以及药泵与喷头之间均通过药管连通；喷雾装置包括喷雾主杆、左喷杆和右喷杆，左喷杆和右喷杆均设置在喷雾主杆上， 所述的喷头设置在左喷杆和右喷杆的上端部。喷雾主杆上设有喷杆滑块和调节杆滑块，左喷杆和右喷杆的下端均设置在喷杆滑块上，两根喷雾调节杆的上端分别与左喷杆和右喷杆活动连接；两根喷雾调节杆的下端均设置在调节杆滑块上；喷杆滑块和调节杆滑块上均设有螺栓紧固装置。喷雾主杆通过主杆斜度调节机构固定在机架上；主杆斜度调节机构包括喷雾装置固定块和设置在喷雾装置固定块上的环形的喷雾主杆调节滑槽，主杆斜度调节螺栓穿过该喷雾主杆调节滑槽将喷雾主杆固定在喷雾装置固定块上。所述的施肥执行系统包括肥料箱和排肥器，排肥器设置在肥料箱的下方；排肥器包括施肥轴、漏肥器和挡肥器，漏肥器上方设有进肥口，漏肥器内设有拨肥轮和排肥舌，施肥轴横向穿过漏肥器和挡肥器；施肥轴与驱动轴通过离合器和施肥链轮传动连接；机架上设有用于驱动排肥器沿施肥轴轴向移动的排肥器横向驱动机构；比如采用拨叉结构，基于杠杆原理驱动排肥器横向移动，当需要排肥的时候，将漏肥器移动至正对肥料箱的下肥口的下方，配合拨肥轮的旋转进行排肥；当不需要排肥时，将挡肥器移动至正对肥料箱的下肥口的下方，挡肥器挡住肥料箱的下肥口拨肥轮设置在施肥轴上并随施肥轴联动，拨肥轮上设有多个凸齿；拨肥轮不转动时，拨肥轮的凸齿挡住了肥料箱的下肥口与漏肥器出口之间的通路，肥料无法下坠到排肥舌上，当拨肥轮转动时，凸齿与凸齿之间的空间形成暂时储肥室，将肥料送至排肥舌上堆积，堆积到一定程度时，肥料自排肥舌的一侧滚落并经漏肥器的出口排出。排肥舌设置在拨肥轮下方，排肥舌固定在漏肥器内，排肥舌的一端与漏肥器的内壁之间具有便于肥料下坠的间隙。所述的离合器为牙嵌式离合器，牙嵌式离合器设置在驱动轴上，施肥链轮包括施肥主链轮、施肥从链轮和链条，施肥主链轮设置在驱动轴上，施肥主链轮与牙嵌式离合器连接，施肥从链轮设置在施肥轴上。在施肥轴上设有施肥回位弹簧。 扶手上设有用于控制电机启动开关和施药启动开关。扶手与机架通过角度调节机构连接，角度调节机构包括固定在机架上的扶手固定板和扶手固定螺栓，在扶手固定板上设有环形的扶手调节滑槽，扶手固定螺栓穿过该扶手调节滑槽将扶手固定在扶手固定板上。本实用新型的有益效果本实用新型的农用施肥施药一体机，在茶园或其他场合中机械式完成施肥、施药作业，减轻劳动强度，提高生产率，缓和农村劳动力减少和老龄化带来的社会影响，促进茶业发展，提升我国茶业作业机械水平，推动茶业机械化水平提高。本实用新型的施肥施药机采用太阳能或普通充电电源动力，减少石油资源使用、 CO2排放和大气、噪声污染，符合减轻环境负荷，保护环境可持续发展要求。本实用新型的施肥施药机设计合理，根据茶园或其他应用场合的农艺要求设计机架；根据具体地形和作物(如茶树等)的形状，随时调整喷杆的高度和宽度；采用可调式扶手和后万向转向轮；电源开关控制，操作简单。本实用新型的施肥施药机结构紧凑、传动平稳，采用体积较小的蓄电池电源动力， 完成行走、施肥和施药功能，一台电机完成动力传输；肥料箱、药箱紧密设置，机架下方空间放置药泵和蓄电池。本实用新型的施肥施药机构思巧妙，可以同时实施施肥和施药作业或单独作业， 一机多用，而且机架是根据茶园茶树或其他作物的行距要求设计，喷杆可实施仿形调节，即实施喷雾高度、宽度和喷杆斜度的调节，是专用的施肥施药设备。通过喷雾杆调节装置根据作物(如茶树)分布情况仿形调节喷杆位置，实施非漂移施药，减少施药量和环境污染。总而言之，本实用新型的施肥施药机结构构思新颖，专业化和自动化程度高，操作简单、功能独特、工作效率高、节约能源、绿色环保。
图1为本实用新型实施例的总体结构示意图(主视图)；图2为本实用新型实施例的总体结构示意图(左视图)；图3为本实用新型实施例的喷雾装置结构示意图；图4为本实用新型实施例中喷雾高度调节示意图；图5为本实用新型实施例中喷雾宽度调节示意图；图6为本实用新型实施例中喷雾杆向左方倾斜的调节示意图；图7为本实用新型实施例中喷雾杆向右方倾斜的调节示意图；图8为本实用新型实施例中排肥器的结构图；图9为本实用新型实施例中排肥器后视图；图10为本实用新型实施例中排肥器施肥工作状态示意图；图11为本实用新型实施例中排肥器停止施肥工作状态示意图；图中，1.机架、2.喷雾装置、3.电机、4.肥料箱、5.把手、6.药箱、7.扶手、8.施药启动开关、9.电机启动开关、10.扶手调节滑槽、11.扶手固定板12.万向转向轮、13.蓄电池、14.电池固定块、15.药泵、16.药管、17.排肥器、18.排肥管、19.覆土器、20.开沟排肥器、21.驱动轮、22.喷头、23.左喷杆、24.喷雾装置主杆、25.喷雾调节杆、26.喷杆滑块、 27.调节杆滑块、28.喷雾主杆调节滑槽、29.喷雾装置固定块、30.排肥器拨叉轮、31.施肥从齿轮、32.施肥轴、33.拨叉、34.拨叉支块、35.牙嵌离合器、36.压缩弹簧、37.驱动轴、 38.施肥主齿轮、39.第一轴承端盖、40.定位卡环、41.驱动齿轮、42.第二轴承端盖、43.施肥回位弹簧、44.电机输出齿轮、45.喷雾药管、46.右喷杆、47.主杆斜度调节螺栓、48.主杆固定螺栓、49.排肥器架、50.排肥轮、51.排肥、52.开口销、53.漏肥器、54.圆柱销、55.排肥舌、56.挡肥器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。实施例1 如图1-11所示，一种农用施肥施药一体机，包括机架和安装在机架上的动力系统、传动系统、施肥执行系统、施药执行系统、操纵系统；机架根据茶园农艺要求，宽度为 40cm ；动力系统由蓄电池提供电能；传动系统包括电机、齿轮、驱动轮和离合器，电机输出动力通过驱动轴上链轮带动驱动轮行走；安装在驱动轴上的牙嵌离合器结合链轮带动施肥系统工作；施肥执行系统包括肥料箱和排肥器，肥料箱通过螺栓固定在机架上，上部设置把手和肥料盖，下部设置斜度下肥口 ；所述排肥器包括排肥器架、拨肥轮、排肥舌、漏肥器和挡肥器，所述排肥器架固定肥料箱下方的机架上，拨肥轮套在十字平键施肥轴上，通过施肥轴带动拨肥轮实施下肥；所述挡肥器圆套在施肥轴上不随排肥轴转动，调节拨叉调整挡肥器相对肥料口的位置，实施调节下肥量比如挡肥器可以一半或三分之一或三分之二挡住肥料口，可以无极调节，也可以完全不挡住或挡住肥料口。所述排肥舌通过圆柱销固定在漏肥器内，排肥舌的另一端通过开口插销限位。施药执行系统包括药箱、药泵、药管和喷雾装置，药泵安装在机架中部，通过药管连接药箱和喷雾装置，药箱固定在机架上部，喷雾装置固定在机架前部，通过滑块四杆机构调节喷雾高度和宽度，通过滑槽调节喷杆斜度；操纵系统包括扶手、扶手调节器、电机启动开关、施药启动开关、万向转向轮、施肥离合装置、施肥调控拨叉和喷雾杆调节装置，扶手通过扶手调节器固定在机架两边，操作扶手，在固定在机架底后部的万向转向轮共同作用下，人工实施路线规划控制；按下电机启动开关，机器开始行走和施肥；施肥离合装置通过拨叉和拨叉支块分离牙嵌式离合器，停止带动施肥轴停止施肥。按下施药启动开关，启动施药泵开始施药；通过喷雾杆调节装置根据茶树分布情况仿形调节喷杆位置实施喷药。本实施例中，所述机架根据茶园农艺要求，宽度设计为40cm ；机架上安装动力系统、传动系统、施肥执行系统、施药执行系统、操纵系统；所述动力由蓄电池提供电能，实际中主要采用太阳能电源进行充电，合理利用绿色能源；所述传动系统包括电机、齿轮、驱动轮和离合器，所述电机通过螺栓固定在机架上，电机输出动力通过驱动轴上驱动齿轮带动驱动轮行走；所述驱动轴通过轴承和轴承座安装在机架底部；所述驱动齿轮通过轴肩、卡环和平键固定在驱动轴上；安装在驱动轴上的牙嵌离合器啮合施肥主齿轮带动施肥从齿轮实施施肥工作，所述牙嵌离合器普通状态下，通过斜平键套在驱动轴上，一端通过压缩弹簧作用在机架上、另一端啮合施肥主齿轮工作；施肥主齿轮链条施肥从齿轮带动施肥系统工作；所述施肥主齿轮一端通过轴承和轴肩套在驱动轴上，另一端加工出与牙嵌离合器相啮合的啮合齿；所述施肥从齿轮通过圆柱销固定在施肥轴上，带动施肥轴转动；通过拨叉分离牙嵌离合器与施肥主齿轮，施肥主齿轮不能起到传动作用。所述施肥执行系统包括肥料箱和排肥器，所述肥料箱通过螺栓固定在机架上，设置斜度下肥口 ；所述排肥器包括排肥器架、拨肥轮、排肥舌、漏肥器和挡肥器，所述排肥器架固定在肥料箱下方的机架上，拨肥轮套在十字平键施肥轴上，通过施肥轴带动拨肥轮实施下肥；所述挡肥器圆套在施肥轴上，调节拨叉调整挡肥器肥相对肥料口的位置，实施调节下肥量。所述肥舌通过圆柱销固定肥料箱和漏肥器，另一端通过开口插销固定排肥舌和固定肥料箱和漏肥器；所述施药执行系统包括药箱、药泵、药管和喷雾装置，所述药泵安装在机架中部， 通过药管连接药箱和喷雾装置，所述药箱固定在机架上部；所述喷雾装置固定在机架前部， 包括左喷杆、喷雾装置主杆、喷雾调节杆、喷杆滑块、调节杆滑块、喷雾主杆调节滑槽、喷雾装置固定块、喷雾药管、右喷杆、主杆斜度调节螺栓和主杆固定螺栓，所述左喷杆和右喷杆通过紧固螺栓套连在喷杆滑块上，所述喷杆滑块套在喷雾装置主杆上，上下可以调节，紧固螺栓固定在喷雾装置主杆上；所述喷雾装置主杆的下端通过喷雾装置固定块和主杆固定螺栓固定在机架上；所述喷雾装置主杆的上端供喷雾高度、斜度和宽度调节，喷雾装置主杆选用铝材方钢，减轻质量和便于固定安装，紧固螺栓紧固一面中心线上从上而下镶嵌连续圆锥式孔槽，以便紧固螺栓固定；所述喷雾调节杆为左右两根，一端通过紧固螺栓套连在调节杆滑块上，另一端相应连在左喷杆和右喷杆上；与喷杆滑块类似，所述调节杆滑块套在喷雾装置主杆上，上下可以调节，通过紧固螺栓固定在喷雾装置主杆的某一高度位置上；通过左右喷杆和喷雾调节杆构成的四杆机构通过喷杆滑块和调节杆滑块的调节来调整喷雾所需的高度和宽度；所述喷雾装置固定块上开有环形的喷雾主杆调节滑槽，喷雾装置主杆通过拧松主杆斜度调节螺栓在主杆调节滑槽中滑动，通过主杆固定螺栓和主杆斜度调节螺栓将喷雾装置主杆固定在喷雾装置固定块上，以调节喷杆斜度。所述操纵系统包括扶手、扶手调节器、电机启动开关、施药启动开关、万向转向轮、 施肥离合装置、施肥调控拨叉和喷雾杆调节装置，所述扶手通过扶手调节器固定在机架两边，操作扶手，在固定在机架底后部的万向转向轮共同作用下，人工实施路线规划控制；按下电机启动开关，机器开始行走和施肥；施肥离合装置通过拨叉和拨叉支块分离牙嵌式离合器，停止带动施肥轴停止施肥。按下施药启动开关，启动施肥泵开始施药；通过喷雾杆调节装置根据茶树分布情况仿形调节喷杆位置实施喷药。本实施例的工作过程是打开药箱盖，在药箱装入药液；打开肥料箱盖，在肥料箱中装入所施肥料，按下电机启动开关，通过电动机带动驱动轴和驱动轮转动带动机器行走； 同时牙嵌离合器与施肥主齿轮啮合带动施肥从齿轮转动，从而带动拨肥轮实施施肥作业， 调节用于排风器横向动作的拨叉调整挡肥器相对肥料口的位置，实施调节下肥量；施肥离合装置通过拨叉和拨叉支块分离牙嵌式离合器，停止带动施肥轴停止施肥。按下施药启动开关，启动施肥泵开始施药；通过喷雾杆调节装置根据茶树分布情况仿形调节喷杆位置实施喷药操作，在扶手和机架底后部的万向转向轮共同作用下，人工实施路线规划控制，操作简单方便，可调节施肥量和施药高度、宽度和斜度，专业化程度高，工作效率高、节约能源。实施例2 结构同实施例1，不同之处在于喷杆根据茶树的蓬形或其它作物的长势外形，设计为圆弧型或其它仿形结果，这样就可以更有效减少药液漂移和提高利用效率。实施例3 结构同实施例1，不同在于调节设计宽度GOcm)或者保持原来宽度，可用于其它农作物的施肥施药，比如油菜、蔬菜等。
权利要求1.一种农用施肥施药一体机，其特征在于，包括机架和安装在机架上的采用蓄电池供电直流电机、行走机构、施肥执行系统、施药执行系统以及扶手；行走机构包括设置在机架前部的驱动轴及驱动轮和设置在机架后部的两个万向转向轮；驱动轮设置在驱动轴上，电机与驱动轴通过链轮传动连接；操纵系统设置在机架的后部，完成施肥、施药功能控制和操作，施肥执行系统设置在机架中部，施药执行系统设置在机架的前部，驱动轴与施肥执行系统传动连接。
2.根据权利要求1所述的农用施肥施药一体机，其特征在于，施药执行系统包括药箱、 药泵和带喷头的喷雾装置，药箱和药泵之间以及药泵与喷头之间均通过药管连通；喷雾装置包括喷雾主杆、左喷杆和右喷杆，左喷杆和右喷杆均设置在喷雾主杆上，所述的喷头设置在左喷杆和右喷杆的上端部。
3.根据权利要求2所述的农用施肥施药一体机，其特征在于，喷雾主杆上设有喷杆滑块和调节杆滑块，左喷杆和右喷杆的下端均设置在喷杆滑块上，两根喷雾调节杆的上端分别与左喷杆和右喷杆活动连接；两根喷雾调节杆的下端均设置在调节杆滑块上；喷杆滑块和调节杆滑块上均设有螺栓紧固装置。
4.根据权利要求2或3所述的农用施肥施药一体机，其特征在于，喷雾主杆通过主杆斜度调节机构固定在机架上；主杆斜度调节机构包括喷雾装置固定块和设置在喷雾装置固定块上的环形的喷雾主杆调节滑槽，主杆斜度调节螺栓穿过该喷雾主杆调节滑槽将喷雾主杆固定在喷雾装置固定块上。
5.根据权利要求1所述的农用施肥施药一体机，其特征在于，所述的施肥执行系统包括肥料箱和排肥器，排肥器设置在肥料箱的下方；排肥器包括施肥轴、漏肥器和挡肥器，漏肥器上方设有进肥口，漏肥器内设有拨肥轮和排肥舌，施肥轴横向穿过漏肥器和挡肥器；施肥轴与驱动轴通过离合器和施肥链轮传动连接；机架上设有用于驱动排肥器沿施肥轴轴向移动的排肥器横向驱动机构；拨肥轮设置在施肥轴上并随施肥轴联动，拨肥轮上设有多个凸齿；排肥舌设置在拨肥轮下方，排肥舌固定在漏肥器内，排肥舌的一端与漏肥器的内壁之间具有便于肥料下坠的间隙。
6.根据权利要求5所述的农用施肥施药一体机，其特征在于，所述的离合器为牙嵌式离合器，牙嵌式离合器设置在驱动轴上，施肥链轮包括施肥主链轮、施肥从链轮和链条，施肥主链轮设置在驱动轴上，施肥主链轮与牙嵌式离合器连接，施肥从链轮设置在施肥轴上。
7.根据权利要求5所述的农用施肥施药一体机，其特征在于，在施肥轴上设有施肥回位弹簧。
8.根据权利要求1-3或5-7任一项所述的农用施肥施药一体机，其特征在于，扶手上设有用于控制电机启动开关和施药启动开关。
9.根据权利要求8所述的农用施肥施药一体机，其特征在于，扶手与机架通过角度调节机构连接，角度调节机构包括固定在机架上的扶手固定板和扶手固定螺栓，在扶手固定板上设有环形的扶手调节滑槽，扶手固定螺栓穿过该扶手调节滑槽将扶手固定在扶手固定板上。
专利摘要本实用新型公开了一种农用施肥施药一体机，包括机架和安装在机架上的电机、行走机构、施肥执行系统、施药执行系统以及扶手；行走机构包括设置在机架前部的驱动轴及驱动轮和设置在机架后部的两个万向转向轮；驱动轮设置在驱动轴上，电机与驱动轴通过链轮传动连接；扶手设置在机架的后部，施肥执行系统设置在机架中部，施药执行系统设置在机架的前部，驱动轴与施肥执行系统传动连接。该农用施肥施药一体机能同时实现施肥和施药，功能丰富且操控方便。
文档编号A01C15/16GK202197550SQ2011203302
公开日2012年4月25日 申请日期2011年9月5日 优先权日2011年9月5日
发明者刘仲华, 戴思慧, 李明, 邓子牛, 黄建安 申请人:湖南农业大学