一种用于调节插秧机施肥深度的施肥装置和插秧机的制作方法

本发明涉及农用机械领域，特别涉及一种用于调节插秧机施肥深度的施肥装置和插秧机。

背景技术：

插秧机是将稻苗植入稻田中的一种农业机械。进行种植时，首先以插秧爪从苗床中取出数株稻苗植入田中的泥土，在插秧机的后方设置有施肥装置，施肥装置用于稻田施肥。

如图1所示，cn205378527u号专利公开了一种插秧机船板，插秧机船板1的底部设有多个起垄器2；插秧机船板1上开设有施肥孔4，施肥孔4位于两个相邻的起垄器2之间，插秧机船板1的施肥孔4内固定设有导管5。导管5既可以导送肥料颗粒，还能够对螺旋轴起到支撑定位的作用。施肥孔4处的插秧机船板1的底部设有开沟器6和覆土板7。开沟器6具有锥形部，锥形部位于施肥孔4的前方(以插秧机作业时的行驶方向为前方)，开沟器6开出施肥沟，引导肥料进入施肥沟，在插秧机船板1本体上的施肥孔4的周围设有若干施肥装置8的安装座9。

上述技术方案不足在于：

1、开沟器6与稻田接触面为平面，施肥孔4竖直布置，施肥孔4位于接触面上。当开沟器6沉于稻田的肥沟内，肥土会倒灌至施肥孔4内，容易造成施肥孔4被堵塞，造成施肥不均匀。

2、由于开沟器6与稻田接触面为平面，施肥孔4位于接触面上。当肥料从施肥孔4排出后，容易被开沟器6刮走，使施肥深度和位置不确定，造成施肥不均匀。

3、由于开沟器6与稻田接触面为平面，施肥孔4位于接触面上。肥料从施肥孔4排出后，无法尽快覆盖，造成被水流冲走。另外，在实际应用中开沟器6也容易挂草。

4、由于开沟器6安装在插秧机船板1上，无法调节施肥深度，无法调节施肥深度与插秧深度比值，更无法实现施肥深度大于插秧深度。

cn105850315a号专利公开了插秧机精量施肥控制装置和cn204860030u号专利公开了一种水稻插秧智能施肥装置，上述现有技术均没有解决准确控制施肥量的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出一种用于调节插秧机施肥深度的施肥装置和插秧机。

一方面，本发明提供了一种用于调节插秧机施肥深度的施肥装置，施肥装置安装在插秧装置上，在插秧装置下方安装有浮舟，浮舟调节旋转轴与浮舟连接，在插秧装置上安装有插秧深度调节杆，插秧深度调节杆驱动浮舟调节旋转轴旋转，带动浮舟上下升降调节插秧深度和施肥深度；施肥装置包括施肥深度调节装置，施肥深度调节装置用于调节施肥装置与插秧装置之间的安装高度，实现调节插秧深度与施肥深度差值。

进一步地，施肥装置的施肥深度大于或小于插秧装置的插秧深度。

进一步地，施肥深度调节装置为施肥深度调节板，在施肥深度调节板上下方向安装有多排螺栓孔；施肥装置包括施肥输送机构，施肥输送机构包括支架，支架通过施肥深度调节板与插秧装置连接。

进一步地，施肥输送机构包括肥料箱、软管、输送管、施肥螺杆、进料管、施肥电机，肥料箱和输送管安装在支架上，施肥螺杆位于输送管内，施肥电机与施肥螺杆连接，施肥电机驱动施肥螺杆转动，进料管与输送管中部连接；软管两端分别与肥料箱和进料管连接；输送管向前倾斜安装。

进一步地，包括开沟滑草板，开沟滑草板竖直安装在输送管的排肥口端，开沟滑草板向插秧机行驶前方延伸；开沟滑草板包括第一斜边和第二斜边，第一斜边和第二斜边相连接形成钝角，输送管的排肥口位于第一斜边上，第二斜边位于第一斜边前方；第一斜边与水平面形成第一夹角，第二斜边与水平面形成第二夹角，第二夹角小于25度。

进一步地，包括覆泥板，覆泥板安装在开沟滑草板上，覆泥板向插秧机行驶后方延伸且超过输送管的排肥口，覆泥板包括第一板、第二板、刮泥板，第一板和第二板为弧形结构，第一板安装在开沟滑草板上，第二板相对第一板竖直布置连接，第二板末端向输送管的排肥口后方延伸，刮泥板位于输送管的排肥口后方，刮泥板向前倾斜与第二板末端下表面连接，刮泥板向前倾斜角度小于25度。

另一方面，本发明还提供了一种插秧机，包括如权利要求上述的用于调节插秧机施肥深度的施肥装置。

本发明提供的一种用于调节插秧机施肥深度的施肥装置和插秧机，不仅可以调节施肥深度和插秧深度，还可以调节插秧深度与施肥深度差值。农户在使用插秧机时，可以根据不同稻田情况，去调节施肥深度和插秧深度及两者之间差值。本发明插秧机的施肥深度大于插秧深度，可以将肥料施到秧苗根下部，使秧苗充分吸收，减少施肥量，节约施肥成本。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术的插秧机船板示意图；

图2为本发明的一种插秧机示意图；

图3为本发明的拆除施肥装置的插秧机示意图；

图4为本发明的插秧装置示意图；

图5为图2的施肥装置示意图；

图6为图2的插秧爪旋转轴速度传感器结构示意图；

图7为图2的发动机动力传递路线图；

图8为图5的开沟滑草板与输送管安装示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明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发明。

本发明所述的前方是指插秧机行驶前进方向，也就是插秧机的驾驶室方向。

本发明所述的后方是指插秧机行驶前进的反方向。

本发明所述的株距是指插秧机向前行驶时，前后秧苗之间的距离。

如图2至图8所示，本发明优选了一种插秧机。如图2所示，在车体10上安装有发动机、第一变速器、第二变速器、插秧机行驶系统(图中未示出)，在车体10上设置有驾驶室11，在车体10下方安装有前车轮13和后车轮14，在驾驶室11位置安装有显示控制单元12。在插秧机的后方安装有插秧装置和施肥装置16。

如图7所示，发动机动力传递路线如下：发动机动力首先传递给第一变速器，第一变速器一部分动力传递给插秧机行驶系统，另一部分动力传递给插秧传动轴26(如图3所示)。如图3和图4所示，插秧传动轴26驱动插秧爪传动轴24，插秧爪传动轴24通过齿轮箱或者链条驱动插秧爪旋转轴21旋转，插秧爪旋转轴21驱动插秧爪15旋转，实现插秧作业。操纵第一变速箱档位，可以控制插秧机行驶速度和插秧速度。操纵第二变速箱档位，可以控制插秧速度和秧苗株距，秧苗株距由插秧机行驶速度和插秧速度比值决定，也就是由第二变速箱速比决定，在第二变速箱上安装有档位传感器。

如图3和图4所示，插秧装置与车体10之间安装有两个连杆17，两个连杆17、插秧装置、车体10构成平行四边形机构，升降油缸27两端分别与车体10和连杆17铰接，在平行四边形机构的作用下，可以使插秧装置水平升降。

插秧装置包括苗台25、插秧传动轴26、苗量调节杆19、苗量调节旋转轴20、插秧爪传动轴24、插秧爪旋转轴21、插秧爪15。苗量调节杆19驱动苗量调节旋转轴20旋转，使苗台25上下升降调节苗量。插秧传动轴26驱动插秧爪传动轴24，插秧爪传动轴24通过齿轮箱或者链条驱动插秧爪旋转轴21旋转，插秧爪旋转轴21驱动插秧爪15旋转，插秧爪15从苗台25中取苗，实现插秧作业。在插秧爪旋转轴21上安装有第一转速传感器，第一转速传感器用于检测插秧爪旋转轴21转速。

如图2和图6所示，第一转速传感器包括感应齿轮150和检测元件151，感应齿轮150安装在插秧爪旋转轴21上，检测元件151安装在插秧装置上。

如图3和图4所示，在插秧装置下方安装有浮舟22，浮舟调节旋转轴23与浮舟22连接，在插秧装置上安装有插秧深度调节杆19，插秧深度调节杆19驱动浮舟调节旋转轴23旋转，带动浮舟22上下升降，使插秧装置上下升降调节插秧深度。由于施肥装置16安装在插秧装置上，插秧装置上下升降，施肥装置16也随之升降调节施肥深度。浮舟22上下升降，不仅调节了插秧深度，而且还调节了施肥深度。

如图2和图5所示，插秧机施肥装置16安装在插秧装置上，其包括施肥输送机构，施肥输送机构包括支架160、肥料箱161、软管162、输送管163、施肥螺杆165、进料管164、施肥电机170、第二转速传感器169。肥料箱161和输送管163安装在支架160上，施肥螺杆165位于输送管163内，施肥电机170与施肥螺杆165连接，施肥电机170驱动施肥螺杆165转动，进料管164与输送管163中部连接；输送管163向前倾斜安装，软管162两端与肥料箱161和进料管164连接。施肥电机170自带有减速器，施肥电机170通过减速器驱动施肥螺杆165转动。为了检测肥料箱161内的肥料量，在肥料箱161内安装有肥料传感器，肥料传感器用于检测肥料箱161内的肥料量。第二转速传感器169用于检测施肥螺杆165转速，获得施肥电机170的实际转速。

由于插秧机施肥装置16安装在包括插秧装置上，插秧深度调节杆19通过调节浮舟22高度，使插秧装置升降，实现调节插秧深度。由于插秧机施肥装置16安装在包括插秧装置上，插秧深度调节杆19调节浮舟22高度，插秧机施肥装置16也随之升降，施肥深度随插秧深度同步升降。施肥深度和插秧深度不相等，本发明优选采用施肥深度大于插秧深度，可使肥料施到秧苗根下部侧面，泥面以下45mm，促进秧苗根部充分吸取，提高肥料利用率和水稻产量。本发明也可以采用施肥深度小于插秧深度。

为了调节施肥深度与插秧深度差值，包括施肥深度调节板166，支架160通过施肥深度调节板166与插秧装置上。在施肥深度调节板166上下方向安装有多排螺栓孔，当需要调低施肥深度与插秧深度差值时，可以将施肥深度调节板166上层螺栓孔与支架160连接，当需要调高施肥深度与插秧深度差值时，可以将施肥深度调节板166下层螺栓孔与支架160连接。因此，通过调节可以调节施肥深度与插秧深度差值，实现施肥深度大于或小于插秧深度。

为了解决了开沟滑草板和覆泥板挂草技术难题。由于插秧机施肥装置位于插秧爪后方，如果开沟滑草板和和覆泥板挂草会造成秧苗被杂草刮倒。另外，为了解决了施肥不均匀，施肥深度不一致等技术难题。如图5所示，插秧机施肥装置16还包括开沟滑草板167，开沟滑草板167竖直安装在输送管163的排肥口端，开沟滑草板167向插秧机行驶前方延伸；开沟滑草板167包括第一斜边b和第二斜边a，第一斜边b和第二斜边a相连接形成钝角，输送管163向前倾斜安装，输送管163的排肥口位于第一斜边b上，第二斜边a位于第一斜边b前方；第一斜边b与水平面形成第一夹角r1，第二斜边a与水平面形成第二夹角r2。第二夹角r2小于25度。

开沟滑草板167与稻田接触部位是一个钝角，输送管163的排肥口倾斜，可以防止输送管163的排肥口被堵塞。由于第二夹角小于25度，经过多次试验证明，开沟滑草板不挂草。如果第二夹角大于25度，开沟滑草板必然挂草。同时在水流冲击下可将泥土迅速覆盖肥料，防止肥料被水流冲走，因此，本发明的开沟滑草板167不尽具有开沟功能，还可以初步覆盖肥料功能，防止肥料被水流冲走，实现施肥均匀，施肥深度一致。

为了防止开沟滑草板167挂草，在进一步地技术方案中，开沟滑草板167包括左侧板和右侧板，输送管163位于左侧板和右侧板之间，左侧板和右侧板通过螺钉固定。左侧板为左侧面，右侧板为右侧面，第一斜边b和第二斜边a圆弧过渡，第一斜边b与左侧面及右侧面圆弧过渡，第二斜边a与左侧面及右侧面圆弧过渡。开沟滑草板167包括第三斜边c，第二斜边a和第三斜边c圆弧过渡形成钝角，第三斜边c与左侧面及右侧面圆弧过渡。

为了防止肥料被水流冲走，使肥料尽快被泥土覆盖，在进一步地技术方案中，覆泥板168安装在开沟滑草板167上，覆泥板168向插秧机行驶后方延伸且超过输送管163的排肥口。覆泥板168包括第一板1680、第二板1681、刮泥板1684，第一板1680和第二板1681为弧形结构，第一板1680安装在开沟滑草板167上，第二板1681相对第一板1680竖直布置连接，第二板1681末端向输送管163的排肥口后方延伸，刮泥板1684位于输送管163的排肥口后方，刮泥板1684向前倾斜与第二板1681末端下表面连接，刮泥板1684向前倾斜角度r3小于25度。

为了防止覆泥板刮走肥料，在进一步技术方案中，刮泥板1684的最低位置高于第一斜边b和第二斜边a相连接形成钝角位置。

为了提高覆泥板168强度，防止覆泥板168被折断，在进一步技术方案中，覆泥板168包括加强板1682和固定板1683，加强板1682安装在第二板1681的上表面且位于刮泥板1684上方，固定板1683安装在第二板1681的下表面和刮泥板1684上表面上。

本发明插秧机还包括插秧机精量施肥控制装置，插秧机精量施肥控制装置包括第一转速传感器、第二转速传感器169、显示控制单元、主控制单元、施肥电机170。主控制单元的输入端连接第一转速传感器和第二转速传感器连接，主控制单元采用第一转速传感器和第二转速传感器信号。主控制单元的输出端连接施肥电机170，主控制单元控制施肥电机170转速，从而控制插秧机施肥量。显示控制单元与主控制单元采用串口连接，进行数据通讯。显示控制单元可以根据农户需要设定株距和实际施肥量。

主控制单元内设置有存储模块，在存储模块内存储有施肥控制程序，根据不同株距设置不同的施肥控制程序，每个株距对应一个施肥控制程序。如表1所示，施肥控制程序包括株距、株距对应的最大插秧速度r1、最大插秧速度r1对应的施肥电机转速r2、最大插秧速度r1对应的施肥量a(kg/亩)。

表1：施肥量对应表

如果，在显示控制单元中设定实际施肥量为a，主控制单元实际检测的实际插秧速度为r1的时，施肥电机170的理论转速r2；

r2＝(r2×a×r1)÷(a×r1)

例如：设定实际施肥量为a为30(kg/亩)，设定株距为10，对应的最大插秧速度r1为870(rpm)，最大插秧速度对应的施肥电机转速r2为360(rpm)，最大插秧速度对应的施肥量a为45(kg/亩)；第一转速传感器检测的插秧速度r1为870(rpm)

施肥电机170的理论转速r2＝(r2×a×r1)÷(a×r1)＝(360×30×870)÷(45×870)＝240(rpm)。

主控制单元经过上述公式计算得出施肥电机170的理论转速r2为240(rpm)，主控制单元向施肥电机170发出控制指令。

第二转速传感器169实时检测施肥螺杆165转速，主控制单元获取第二转速传感器169信号，获得施肥电机170的实际转速，当施肥电机170的实际转速偏离主控制单元计算得到的施肥电机170的理论转速r2一定范围时，例如施肥电机170的实际转速与理论施肥电机170转速的偏差在±5度左右，主控制单元微调施肥电机170电压值，使施肥电机170的实际转速值接近理论施肥电机170转速值。由于配备了第二转速传感器169，实现了闭环控制，提高了施肥控制精度。当施肥螺杆165发生堵转或者即将发生堵转时，第二转速传感器169将施肥螺杆165的实时转速发送给主控制单元，主控制单元通过计算得出施肥螺杆165发生堵转或者即将发生堵转，通过计算得出需要发送多大的扭矩命令给施肥电机170，让施肥螺杆165自行排除堵转现象。当出现施肥螺杆165堵死，施肥电机170堵转时，主控制单元会自行排除堵转故障，当无法排除堵转故障时，显示控制单元自动报警提醒。

为了获取株距，避免用户设定株距值与实际株距值不一致，造成施肥不准确。例如，用户设定的株距值为10，用户在操作插秧机时，将第二变速箱的档位拨在株距为12的位置，造成施肥不准确。在进一步技术方案中，插秧机精量施肥控制装置还包括档位传感器，主控制单元的输入端连接档位传感器，主控制单元获取档位传感器信号就可以得出株距值。

另外，在插秧机上安装行驶速度传感器，行驶速度传感器检测插秧机行驶速度，主控制单元的输入端连接行驶速度传感器。主控制单元通过计算插秧机行驶速度与插秧速度比值，可以得出株距。

为了检测肥料箱161内的肥料量，在进一步技术方案中，在每个肥料箱161还配备了肥料传感器，肥料传感器用于检测肥料箱161内的肥料量。主控制单元的输入端连接肥料传感器。一旦肥料箱161缺肥，主控制单元也会自动报警进行提醒。

以上未描述的技术是本领域技术人员的公知常识。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。