一种气动与自激振动深松施肥机的制作方法

本发明属于农业耕地领域，特别涉及一种气动与自激振动深松施肥机。

背景技术：

深松机作为干旱和半干旱地区的一种农田保护性耕作机械，与传统耕作机械相比，作业后能够加深耕作深度，打破土壤犁底层，在不改变土壤的耕层结构情况下改善气固液三相比，有利于土壤有机物的积累和团粒结构的恢复与形成，提高土壤蓄水保墒与作物抗旱倒伏的能力，减少土壤风蚀和水蚀，增加农作物的产量，实现农业的可持续发展。土壤深松技术是指使用深松机松碎耕作层以下5至15厘米的犁底层，松动土壤并且加深耕作层的厚度，土壤深松技术作为改善土壤质量、提高农作物产量的机械化作业项目，在国内外越来越受到重视。目前国内外的深松机具主要包括凿式深松、翼铲式深松、振动深松、鹅掌式深松等。

气态肥是一种新型的农机肥料，已经被应用到农作物中，且取得了显著的效果；近几年研究表面，气态肥不仅可以快速有效地补充农作物所需养分，而且还可以改善农作物的品质以及提高农作物的产量。

目前，现有的深松机具存在的问题：一是深松过程中，土壤深松机的牵引阻力大、耗能过多，深松土壤不均匀；二是强迫式振动深松机由于激振传动系统而产生大量能耗；三是深松与施肥分离，机车多次进地，土壤压实，降水径流现象十分突出，土壤蓄水保墒能力明显不足。

技术实现要素：

本发明的目的是针对以上问题，提供一种气动与自激振动深松施肥机，其中：气动深松方式可以均匀深松土壤，降低工作阻力；自激振动方式有效减小强迫式振动产生的深松能耗；深松施肥一体化可以有效避免土壤压实等现象；利用气动装置施肥，可以实现均匀施肥，提高肥料的利用率。气动与自激振动深松施肥机传动可靠性高，且达到良好松土效果，便于拆装更换零部件，同时可以实现中耕，深耕作业的深松机。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明其特征在于：本发明为一种气动与自激振动深松施肥机，包括机架，牵引装置，深松装置，电磁阀装置，施肥装置和空气发生装置；牵引装置设在机架的前部与拖拉机的连接装置连接，深松装置设在机架前梁和机架后梁上，按照前3后4的安装原则等间距安装深松装置，电磁阀装置设在机架前梁和机架后梁的后侧，施肥装置设在机架中上侧，空气发生装置设在机架前上侧。

所述的机架包括机架前梁、机架中梁、支撑板、机架后梁，上述的机架前梁、机架中梁、支撑板、机架后梁通过焊接组成整个机架，用于安装牵引装置，深松装置，电磁阀装置，施肥装置，空气发生装置。

所述的牵引装置，主要由拉板、前耳、前拉杆、中拉杆、后耳组成，两个前拉杆的下端分别与前耳连接，成左右对称的两个前耳分别焊接于机架前梁的前端面上，中拉杆的前端与前拉杆的上端连接，中拉杆的后端与后耳连接，后耳焊接与机架后梁的中端面上，成左右对称的两个拉板分别焊接于机架前梁的前端面的两侧。

所述的深松装置设在机架前梁和机架后梁上，按照前3后4的安装原则等间距安装深松装置，每个深松装置的顶盖上部焊接下压板，上压板和下压板通过u型螺栓连接从而固定深松装置；深松装置包括自激振动装置和气动装置：所述的自激振动装置是由仿生铲尖、铲柄、顶盖、曲面垫片、连接环、稳定底座、弹簧、弹簧垫片、连接杆、下压板组成，其中，仿生铲尖是基于仿生学原理，将栉孔扇贝瓣表面具有良好耐磨性能的棱纹形结构应用到深松铲尖的磨损表面结构而设计的铲尖，仿生铲尖通过沉头孔与铲柄螺纹连接，顶盖与铲柄销连接，曲面垫片与铲柄螺纹连接，连接环与连接杆焊接，并通过曲面垫片与铲柄连接，稳定底座与顶盖焊接，弹簧套在连接杆上，弹簧下端与稳定底座连接，弹簧垫片套在连接杆上并与弹簧上端连接，下压板与顶盖焊接；所述的气动装置是由导气与导肥一体管、进气管口、出气管口b、出气管口c、出气管口d组成，其中，导气与导肥一体管与铲柄后侧固接，进气管口与电磁阀管口a通过气体软管连接，进气管口通过过三条深度不同的管道1,管道2,管道3分别与出气管口b、出气管口c、出气管口d相通，出气管口b、出气管口c之间的垂直距离分别为10cm，出气管口c、出气管口d之间的垂直距离分别为10cm，以此来实现分层出气和出肥，从而实现均匀深松和均匀施肥。

所述的电磁阀装置，主要由一个三位三通的直动式电磁阀和调节阀组成，三位三通的直动式电磁阀由管口p、管口o、管口a、左线圈、右线圈组成，其中管口a通过气体软管与深松铲进气管口连接，管口p通过气体软管与空气压缩机连接，管口o通过肥料软管与出肥管连接，调节阀与管口p螺纹连接；电磁阀工作原理是，当右线圈通电时，管口o与管口a相通，肥料通过，当左线圈通电时，管口p与管口a相通，压缩气体通过，断电时管口a、管口p、管口o互不相通。

所述的施肥装置，主要由肥箱支座、出肥管、肥箱、肥箱塞组成，肥箱支座通过螺栓与机架连接，肥箱与肥箱支座固接，两个肥箱左右对称分布在机架中后侧，出肥管位于肥箱的中底部，出肥管通过肥料软管与电磁阀管口o连接，两个肥箱塞分布在肥箱的中部，成前后对称排列。

所述的空气发生装置，主要由空气压缩机、皮带、电动机组成，电动机设在支撑板的中部，两个空气压缩机设在支撑板的两侧，电动机与两个空气压缩机通过皮带连接，支撑板固接于机架的中前部，空气压缩机产生的气体经过气体软管与电磁阀管口p连接。

本发明与现有技术相比的特点在于：

1、本发明采用一种新型的深松装置，新型深松装置包括自激振动装置和气动装置联合深松；

2、自激振动装置是由仿生铲尖、铲柄、顶盖、曲面垫片、连接环、稳定底座、弹簧、弹簧垫片、连接杆、下压板组成，其中，仿生铲尖是基于仿生学原理，将栉孔扇贝瓣表面具有良好耐磨性能的棱纹形结构应用到深松铲尖的磨损表面结构而设计的铲尖，从而提高深松铲尖的耐磨性；仿生铲尖通过沉头孔与铲柄螺纹连接，顶盖与铲柄销连接，曲面垫片与铲柄螺纹连接，连接环与连接杆焊接，并通过曲面垫片与铲柄连接，稳定底座与顶盖焊接，弹簧套在连接杆上，弹簧下端与稳定底座连接，弹簧垫片套在连接杆上并与弹簧上端连接，下压板与顶盖焊接；深松作业时，通过深松铲和弹簧的配合，实现自激振动深松，大大减小耕作阻力；

3、气动装置是由导气与导肥一体管、进气管口、出气管口b、出气管口c、出气管口d组成，其中，导气与导肥一体管与铲柄后侧固接，进气管口与电磁阀管口a通过气体软管连接，进气管口通过三条深度不同的管道分别与出气管口b、出气管口c、出气管口d相通；出气管口b、出气管口c之间的垂直距离分别为10cm，出气管口c、出气管口d之间的垂直距离分别为10cm，出气管口之间的垂直距离可以根据实际要求设置，以此来实现分层出气和出肥，三条管道均为上宽下窄，从而实现均匀深松和均匀施肥；气动装置通过注入瞬间高压气流，利用高压气流的冲击作用，在铲柄底部形成强大的气流场，从而打破犁底层，达到理想的深松效果；气动装置使深松和施肥可以同时进行，肥料可以是固态肥、液态肥、气态肥，肥箱输送的肥料和空气发生装置产生的高压气流经电磁阀相遇，通过高压气流的驱动作用，将肥料输送到土壤中，从而提高肥料的利用率，降低肥料的损失率；

4、本发明采用电磁阀装置，主要由一个三位三通的直动式电磁阀和调节阀组成，三位三通的直动式电磁阀由管口a、管口p、管口o、左线圈、右线圈组成；其中，管口a通过气体软管与深松铲进气管口连接，管口p通过气体软管与空气压缩机连接，管口o通过肥料软管与出肥管连接，调节阀与管口p螺纹连接；电磁阀工作原理是，当右线圈通电时，管口o与管口a相通，肥料通过，当左线圈通电时，管口p与管口a相通，压缩气体通过，断电时管口a、管口p、管口o不相通；这样，通过电磁阀的换向通电原理，实现了深松装置的间断通气与通肥，从而使气体与肥料混合，通过高压气流的驱动作用，将气体与肥料的混合物通过气动装置的出气管口运输到土壤，打破犁底层的同时又将气体肥料输送到土壤中，提高肥料利用率，达到深松与施肥同时进行的目的；另外，在管口p或管口o处安装调节阀，可以根据具体需要，调节气压和施肥量；

5、结构简单，装拆方便，根据实际要求，可以选择不同配合方式，例如：如果只需要深松作业的时候，可以将施肥装置和电磁阀装置卸下，保留其他装置，将空气发生装置直接和深松装置的进气管口连接，实现气动深松；如果土壤相对松软，可以将空气发生装置和气动装置卸下，保留其他装置，通过自激振动实现深松作业；

6、本发明的有益效果为，空气是一种免费的可再生资源，易于获得，可以降低深松成本；一种气动与自激振动深松施肥机是一种新型的深松施肥一体机，其中，气动深松采用分层深松和分层施肥，可以实现均匀深松和均匀施肥，自激振动深松可以大大减小深松阻力，气动与自激振动结合使用，可以同时集合上述优点；所施肥料可以是固态肥、液态肥、气态肥，可以根据实际需要，选择不同肥料；根据实际要求和土地状况，可以选择不同配合方式，适应性强。

附图说明

图1为本发明实施例的立体结构示意图；

图2为深松装置的立体示意图；

图3为气动装置的俯视图；

图4为气动装置的主视图和剖视图；

图5为电磁阀装置和施肥装置立体示意图；

图6为电磁阀工作原理图；

图示中：1为机架前梁，2为机架中梁，3为支撑板，4为机架后梁，5为深松装置，6为气动装置，7为上压板，8为电磁阀装置，9为施肥装置，10为空气压缩机，11为皮带，12为电动机，13为拉板，14为前耳，15为前拉杆，16为中拉杆，17为后耳，50为仿生铲尖，51为铲柄，52为顶盖，53为曲面垫片，54为连接环，55为稳定底座，56为弹簧，57为弹簧垫片，58为连接杆，59为下压板，60为进气管口，61为出气管口b，62为出气管口c,63为出气管口d,80为调节阀，81为管口p，82为管口o，83为管口a，90为肥箱支座，91为出肥管，92为肥箱，93为肥箱塞。

具体实施方式

实施例：参照附图参照附图1～6，本发明为一种气动与自激振动深松施肥机，包括机架，牵引装置，深松装置5，电磁阀装置8，施肥装置9和空气发生装置；牵引装置设在机架的前部与拖拉机的连接装置连接，深松装置5设在机架前梁和机架后梁上，按照前3后4的安装原则等间距安装深松装置5，电磁阀装置8设在机架前梁和机架后梁的后侧，施肥装置9设在机架中上侧，空气发生装置设在机架前上侧。

所述的机架包括机架前梁1、机架中梁2、支撑板3、机架后梁4，上述的机架前梁1、机架中梁2、支撑板3、机架后梁4通过焊接组成整个机架，用于安装牵引装置，深松装置5，电磁阀装置8，施肥装置9，空气发生装置。

所述的牵引装置，主要由拉板13、前耳14、前拉杆15、中拉杆16、后耳17组成，两个前拉杆15的下端分别于前耳14连接，成左右对称的两个前耳14分别焊接于机架前梁1的前端面上，中拉杆16的前端与前拉杆15的上端连接，中拉杆16的后端与后耳17连接，后耳17焊接与机架后梁4的中端面上，成左右对称的两个拉板13分别焊接与机架前梁1的前端面的两侧。

所述的深松装置5设在机架前梁1和机架后梁4上，按照前3后4的安装原则等间距安装深松装置5，每个深松装置的顶盖52上部焊接下压板59，上压板7和下压板59通过u型螺栓连接从而固定深松装置5；深松装置5包括自激振动装置和气动装置6：所述的自激振动装置是由仿生铲尖50、铲柄51、顶盖52、曲面垫片53、连接环54、稳定底座55、弹簧56、弹簧垫片57、连接杆58、下压板59组成，其中，仿生铲尖50是基于仿生学原理，将栉孔扇贝瓣表面具有良好耐磨性能的棱纹形结构应用到深松铲尖的磨损表面结构而设计的铲尖，仿生铲尖50通过沉头孔与铲柄51螺纹连接，顶盖52与铲柄51销连接，曲面垫片53与铲柄51螺纹连接，连接环54与连接杆58焊接，并通过曲面垫片53与铲柄51连接，稳定底座55与顶盖52焊接，弹簧56套在连接杆58上，弹簧56下端与稳定底座55连接，弹簧垫片57套在连接杆58上并与弹簧56上端连接，下压板59与顶盖52焊接；所述的气动装置6是由导气与导肥一体管、进气管口60、出气管口b61、出气管口c62、出气管口d63组成，其中，导气与导肥一体管与铲柄51后侧固接，进气管口60与电磁阀管口a83通过气体软管连接，进气管口60通过过三条深度不同的管道1,管道2,管道3分别与出气管口b61、出气管口c62、出气管口d63想通，出气管口b61、出气管口c62之间的垂直距离分别为10cm，出气管口c62、出气管口d63之间的垂直距离分别为10cm，以此来实现分层出气和出肥，从而实现均匀深松和均匀施肥。

所述的电磁阀装置8，主要由一个三位三通的直动式电磁阀和调节阀80组成，三位三通的直动式电磁阀由管口p81、管口o82、管口a83、左线圈、右线圈组成，其中管口a83通过气体软管与深松铲进气管口60连接，管口p81通过气体软管与空气压缩机10连接，管口o82通过肥料软管与出肥管91连接，调节阀80与管口p81螺纹连接；电磁阀工作原理是，当左线圈通电时，管口p81与管口a83相通，压缩气体通过，当右线圈通电时，管口o82与管口a83相通，肥料通过，断电时管口a83、管口p81、管口o82互不相通。

所述的施肥装置9，主要由肥箱支座90、出肥管91、肥箱92、肥箱塞93组成，肥箱92支座通过螺栓与机架连接，肥箱92与肥箱支座90固接，两个肥箱90左右对称分布在机架中后侧，出肥管91位于肥箱92的中底部，出肥管91通过肥料软管与电磁阀管口o82连接，两个肥箱塞93分布在肥箱92的中部，成前后对称排列。

所述的空气发生装置，主要由空气压缩机10、皮带11、电动机12组成，电动机12设在支撑板的中部，两个空气压缩机10设在支撑板的两侧，电动机12与两个空气压缩机10通过皮带11连接，支撑板3固接于机架的中前部，空气压缩机10产生的气体经过气体软管与电磁阀管口p81连接。