一种实现潜耕层保水保肥性能的耕作机具及其方法与流程

所属技术领域

本发明属于农业机械技术领域，特别是涉及一种实现潜耕层保水保肥性能的耕作机具及其方法。

技术背景

目前，我国农业领域面临严重的土壤退化问题，土壤沙化和盐碱化是土壤退化的主要原因。土壤沙化后，土壤中养分水分流失过快，不能很好地为作物生长提供保障，即使人为施加养分和灌溉水分，也会因为土壤沙化而过渡流失，不能很好地保存在土壤中供作物生长所需。盐碱土壤中积累的大量盐分会引起一系列土壤物理化学性质的恶化：结构粘滞，通气透水性差，容重高，肥力低，养分释放慢，严重影响了作物的出苗和正常生长，尤其不利于根系的生长以及根系对土壤中水分和养分的吸收利用，导致植物体出现生理干旱，抑制生长。因上述问题的存在，对农业可持续发展产生了不利影响。因此，当务之急是寻求一种投入成本低，无污染，改良周期短，简单易实施的措施。

技术实现要素：

针对上述存在的土壤退化技术问题，本发明提供一种实现潜耕层保水保肥性能的耕作机具及其方法，它具有保水保肥，并能建造浅耕层的功能，改善土壤质量。

本发明采用的技术方案为：

一种实现潜耕层保水保肥性能的耕作机具，包括梁架、悬挂架、传动机构、破土机构、排料机构、覆土机构和镇压机构；在所述梁架上按机具前进方向依次安装破土机构、排料机构、覆土机构和镇压机构；梁架通过悬挂架与拖拉机相连；拖拉机输出动力通过传动机构分别连接破土机构和排料机构，所述破土机构是在转轴上设置破土大刀盘构成，所述破土大刀盘对应苗带位置，覆土机构的覆土铲、排料机构的排料铲与破土大刀盘一一对应，通过破土大刀盘破碎土壤形成松土槽，排料铲开沟并排料，覆土铲覆土，将肥料埋入地下。

进一步地，所述破土机构的转轴一侧连接侧传动箱，所述破土大刀盘由刀盘、支架和刀片组成；所述刀盘上设置四层刀片，分别安装在刀盘上两侧及通过支架固定在刀盘上两侧，每层均最少设置3个刀片，沿圆周均匀设置；刀盘上两侧的相邻刀片沿圆周交错设置，通过支架固定在刀盘上的两层相邻刀片沿圆周交错设置。

进一步地，所述刀片为弧形弯刀片。

进一步地，所述排料机构包括料斗、搅动机构和排料铲；所述料斗安装在梁架上，用以盛装秸秆颗粒或有机肥颗粒肥料，其排料端开有与排料铲相同数量的出料口，搅动机构安装在料斗内，带动料斗内的肥料向各个出料口方向运动，通过排料铲排出。

进一步地，所述排料铲包括排料仓、固定杆和开沟铲；所述固定杆与梁架连接，固定杆上设置有多个调节孔，通过连接不同的调节孔调节固定杆的安装高度；开沟铲连接在固定杆和排料仓下端，排料仓与料斗的出料口连接，储存从料斗口排出肥料；排料仓侧后端设置有排料口在将进入排料仓的肥料排出。

进一步地，所述调节孔调节的高度范围为100-200mm。

进一步地，所述开沟铲的开沟宽度w为150-200mm。

进一步地，所述搅动机构包括搅动轴、支撑杆和搅动片；所述搅动轴一端伸出料斗，与传动机构相连，所述搅动片设置的组数与排料铲数量相同，每组搅动片均通过支撑杆沿搅动轴螺旋排列，引导排料仓中的肥料沿出料口排出。

进一步地，所述料斗中排放直径小于50mm的有机肥颗粒，在地表100mm下，经过与土壤混合后形成宽度为200mm的耕作层。

进一步地，所述料斗中排放直径8-12mm的秸秆颗粒，在地表150mm～200mm之间形成一个宽度200mm，厚度为30mm～50mm的秸秆颗粒层。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过破土机构、搅动机构、排料机构的配合协同作用，通过排放直径小于50mm的有机肥颗粒在地表100mm下，经过与土壤混合后形成200mm的一个耕作层，实现建造潜耕层，改善土壤质量，防止土壤沙化与盐碱化的目的。

2、本发明通过排放直径10mm左右的秸秆颗粒，在地表150mm～200mm之间形成一个宽200mm厚30mm～50mm的秸秆颗粒层。当养分和水分下渗时，该秸秆颗粒层可将养分和水分在一定空间内吸收保存，为作物生长提供养分和水分的储备，进而实现保水保肥的目的。

3、本发明的搅动机构通过螺旋设置的搅动叶片引导肥料流向排料口，便于肥料排出至排料铲。通过破土机构的破土大刀盘结构设计，利于破土形成松土槽，利于后续排料铲开沟排肥，保证肥料与土壤混合形成潜耕层。

4、本发明结构简单紧凑，整机重量小，制造成本小，适用性强，可解决目前耕地土壤质量下降的问题。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为图1的平面结构视图。

图3为图1中搅动机构示意图。

图4为图3的左视图。

图5为图1中破土大刀盘的立体结构示意图。

图6为图5的平面视图。

图7为图6的左视图。

图8为图1中排料铲的立体结构示意图。

图9为图8的平面视图。

图中：1、破土大刀盘；2、侧传动箱；3、变速箱；4、悬挂架；5、料斗；6、被动大链轮；7、梁架；8、排料铲；9、覆土铲；10、镇压辊；11、搅动轴；12、输出轴；13、搅动片；14、主动小链轮；15、传动链；16、转轴；17、支撑杆；18、刀片；19、支架；20、刀盘；21、开沟铲；22、固定杆；23、排料仓；24、排料口；25、调节孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例：本发明一种具有保水保肥功能的潜耕层建造机，包括梁架7、悬挂架4、传动机构、破土机构、排料机构、覆土机构和镇压机构；在所述梁架7上按机具前进方向依次安装破土机构、排料机构、覆土机构和镇压机构；梁架7通过悬挂架4与拖拉机相连；拖拉机输出动力通过传动机构分别连接破土机构和排料机构，所述破土机构是在转轴16上设置破土大刀盘1构成，所述破土大刀盘1对应苗带位置，覆土机构的覆土铲9、排料机构的排料铲8与破土大刀盘1一一对应，本例选择3组，通过破土大刀盘1破碎土壤形成松土槽，排料铲8开沟并排料，覆土铲9覆土，将肥料埋入地下。

所述破土机构的转轴16一侧连接侧传动,2，将动力传送给破土大刀盘1，所述破土大刀盘1由刀盘20、支架19和刀片18组成；所述刀盘20上设置四层刀片18，分别安装在刀盘20上两侧及通过支架19固定在刀盘20上两侧，每层均最少设置3个刀片18，沿圆周均匀设置；刀盘20上两侧的相邻刀片18沿圆周交错设置，通过支架19固定在刀盘20上的两层相邻刀片18沿圆周交错设置。所述刀片18为弧形弯刀片。

所述排料机构包括料斗5、搅动机构和排料铲8；所述料斗5安装在梁架7上，用以盛装秸秆颗粒或有机肥颗粒肥料，其排料端开有与排料铲8相同数量的出料口，搅动机构安装在料斗5内，带动料斗5内的肥料向各个出料口方向运动，通过排料铲8排出。

所述排料铲8包括排料仓23、固定杆22和开沟铲21；所述固定杆22与梁架7连接，固定杆22上设置有多个调节孔25，通过连接不同的调节孔25调节固定杆22的安装高度；开沟铲21连接在固定杆22和排料仓23下端，排料仓23与料斗5的出料口连接，储存从料斗5排出的肥料；排料仓23侧后端设置有排料口24，将进入排料仓23的肥料排出。进一步地，所述调节孔调节的高度范围为100-200mm。所述开沟铲的开沟宽度w为150-200mm；根据实际需要选择或调整。

所述搅动机构包括搅动轴11、支撑杆17和搅动片13；所述搅动轴11一端伸出料斗5，与传动机构相连，所述搅动片13设置的组数与排料铲8数量相同，本例为3组，每组搅动片13均通过支撑杆17沿搅动轴11螺旋排列，引导排料仓23中的肥料沿排料口24排出。

如图1所示，所述传动机构包括变速箱3、输出轴12、链传动机构和侧传动箱2，所述变速箱3与拖拉机万向节连接，通过拖拉机输出动力，变速箱3的输出轴分别连接链传动机构和侧传动箱2；链传动机构连接排料机构的搅动轴11，侧传动箱2连接破土机构的转轴16。

所述链传动机构包括主动小链轮14、传动链15和被动大链轮6，所述主动小链轮14固定在变速箱3输出轴上，被动大链轮6固定在排料机构的搅动轴11上，主动小链轮14和被动大链轮6通过传动链15连接。

本发明的工作过程为：

本发明的变速箱3与拖拉机的万向节连接并获得动力，将动力通过输出轴12传递给侧边传动箱2和主动小链轮14；一方面，侧边传动箱2将动力传递给转轴16，转轴16带动破土大刀盘1伸入土壤并转动，形成松土槽。另一方面，主动小链轮14通过传动链15将动力传递给被动大链轮6，被动大链轮6带动搅动轴11及安装在搅动轴11上的支撑杆17和搅动片13转动，带动料斗5内的秸秆颗粒或有机肥颗粒向料斗5的出料口方向运动，然后进入排料仓23。开沟铲21沿松土槽开沟形成排料沟；排料口24将进入排料仓23的秸秆颗粒或有机肥排颗粒导入排料沟内；通过调节开沟铲21的深度，调节肥料埋入土壤中的深度。覆土铲9将排料铲8扰动的土壤回填至排料铲8开出的排料沟中。镇压辊10将覆土铲9回填的土壤进行镇压。

本发明中破土大刀盘1与排料铲8、覆土铲9的数量根据需求等量增减，以满足生产的需要。排料口24处设置调节板，用以调节排料口的宽度大小，以适应排放不同颗粒的肥料和调节排放量。

本发明通过调节排料铲8的安装高度和排料口24大小，排放直径小于50mm的有机肥颗粒在地表100mm下，经过与土壤混合后形成200mm的一个耕作层，实现建造潜耕层，改善土壤质量，防止土壤沙化与盐碱化的目的。

本发明通过调节排料铲8的安装高度和排料口24大小，排放直径10mm左右的秸秆颗粒，在地表150mm～200mm之间形成一个宽200mm厚30mm～50mm的秸秆颗粒层。当养分和水分下渗时，该秸秆颗粒层可将养分和水分在一定空间内吸收保存，为作物生长提供养分和水分的储备，进而实现保水保肥的目的。