本发明涉及水稻施肥装备技术领域，具体为一种配套机插秧气力式深施肥插秧机。
背景技术：
水稻是我国首要的口粮作物，在我国粮食安全中占据重要地位，一直是我国农业生产的重要组成部分。高产、高效、低耗的轻简化作业机械是现代农业的迫切需求，机插秧是亚洲水稻种植机械化的重要方式，占我国机械化种植的主要部分。目前水稻机械化插秧一般是先通过人工或机械撒施肥或配套旋耕过程，然后应用插秧机完成机插秧。通过人工或机械撒施存在人工强度大、劳动成本高、作业效率低、肥料利用率低和压实严重等诸多问题。因此，实现施肥与机械插秧同步作业能够有效降低作业次数，同时采用气力式深施肥方式有效提高施肥效率和肥料利用率，提高施肥插秧效率。
插秧机配套的施肥装置需要满足机插秧的要求，机插秧作业时面临土壤、水分等复杂的对象，因此实现插秧和施肥同步作业需满足同步性作业要求以及适应水田作业的要求。采用气力式深施肥装置与现有的插秧机进行集成，实现颗粒化肥深施于秧苗间，提高施肥精度和肥料利用率，同步施肥略去重复作业次数，较大地提高效率和降低生产成本。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服人工或机械撒施造成人工强度大、劳动成本高、作业效率低、肥料利用率低和压实严重等不足，提供一种适应水稻机械化插秧的配套机插秧气力式深施肥插秧机。
为实现上述目的，本发明的一种配套机插秧气力式深施肥插秧机，包括插秧底盘、秧篮、气泵系统、施肥装置、秧箱、分插机构、导肥管、肥沟开沟器、插秧机构固定架和气流管道，所述插秧底盘前端安装有秧篮，所述插秧底盘上安装有气泵系统和施肥装置，所述插秧底盘后端安装有秧箱和插秧机构固定架，所述插秧机构固定架安装有分插机构和肥沟开沟器，所述肥沟开沟器位于分插机构前方；所述气泵系统与施肥装置之间通过气流管道连接，所述施肥装置与所述肥沟开沟器之间连接有导肥管。
进一步，所述插秧底盘包括驾驶系统、行走轮、支撑底盘、座椅、后凸台、连接架和船板，所述驾驶系统控制配套机插秧气力式深施肥插秧机的作业速度；所述行走轮位于支撑底盘下方，所述座椅和后凸台安装于支撑底盘上方；所述支撑底盘后方铰接有连接架，所述连接架连接有船板。
进一步，所述气泵系统包括正压气流输出管、旋涡风泵、汽油加油口、小型汽油机和汽油机固定座，所述小型汽油机驱动旋涡风泵转动，所述旋涡风泵转动通过正压气流输出管输出高压的正压气流；所述旋涡风泵和小型汽油机连接于一体固定于汽油机固定座上，所述小型汽油机上设有汽油加油口。
进一步，所述施肥装置包括排肥台架、12v锂电池、电机传动系统、肥箱、连轴器、螺旋式机械定量供肥装置和横向排肥分配装置，所述螺旋式机械定量供肥装置和电机传动系统安装在排肥台架上，所述螺旋式机械定量供肥装置上方装有肥箱；所述螺旋式机械定量供肥装置和电机传动系统通过联轴器连接；所述螺旋式机械定量供肥装置下方连接有横向排肥分配装置；所述横向排肥分配装置连接有风泵系统；所述12v锂电池与螺旋式机械定量供肥装置进行连接，控制螺旋式机械定量供肥装置的排肥量。
进一步，所述螺旋式机械定量供肥装置包括支撑板、前支撑板、搅肥机构、后支撑板、螺旋状组合机构、卸肥板、搅肥链轮、搅肥驱动链轮和供肥轴；2个所述支撑板之间安装有前支撑板和后支撑板，所述搅肥机构和螺旋状组合机构穿过2个所述支撑板，2个所述支撑板支撑搅肥机构和螺旋状组合机构转动；所述搅肥机构位于螺旋状组合机构正上方，所述卸肥板穿过2个所述支撑板；所述搅肥驱动链轮安装于供肥轴一端；在供肥轴转动作用下，并驱动搅肥驱动链轮和螺旋状组合机构上的其他部件转动。
进一步，所述横向排肥分配装置包括气流接入管、气流扩管、肥料进口管、矩形气流-肥料混合吼口、气固两相流扩口和排肥分配管道；所述气流接入管、气流扩管、矩形气流-肥料混合吼口、气固两相流扩口和排肥分配管道横向连接，所述肥料进口管位于矩形气流-肥料混合吼口的上方；6个所述排肥分配管道的出口截面积一致。
进一步，所述肥沟开沟器包括舰形开沟器、开沟侧板、上盖板、施肥管道固定管、开沟器调节板和固定梁，所述舰形开沟器和开沟侧板上设有上盖板，所述上盖板上设有施肥管道固定管；所述形开沟器、开沟侧板、上盖板和施肥管道固定管形成的主体通过开沟器调节板固定于固定梁上。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用的电能驱动螺旋式机械定量供肥装置定量提供排肥量，精简了传动机构，并且可以实现条件电机转速实现无极变速。
2、本发明采用小型汽油机驱动风泵系统，可以提供均匀稳定的气流，不受插秧机的动力影响。
3、本发明的深施肥装置与插秧机的船板进行连接，并且通过开沟器调节板调节施肥深度及与插秧秧苗间的间距，从而实现深施肥作业。
4、本发明可作为一个独立的排肥装置配套插秧机作业，是一个独立的模块，方便安装和拆卸。
5、本发明可以实现同步插秧与深施肥，有效提高了施肥效率和肥料利用率，降低作业工序，实现多功能作业，有效促进机插秧的发展。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的侧向示意图。
图3为本发明的深施肥系统与插秧机配套示意图。
图4为本发明的深施肥系统结构图。
图5为本发明的气泵系统与排肥装置图。
图6为本发明的螺旋式机械定量供肥装置示意图。
图7为本发明的横向排肥分配装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例进一步说明本发明。
实施例：本发明的一种配套机插秧气力式深施肥插秧机，包括插秧底盘1、秧篮2、气泵系统3、施肥装置4、秧箱5、分插机构6、导肥管7、肥沟开沟器8、插秧机构固定架9和气流管道10，所述插秧底盘1前端安装有秧篮2，用于携带成盘秧苗；所述插秧底盘1上安装有气泵系统3和施肥装置4，所述插秧底盘1后端安装有秧箱5和插秧机构固定架9，所述插秧机构固定架9安装有分插机构6和肥沟开沟器8，所述肥沟开沟器8位于分插机构6前方。所述气泵系统3与施肥装置4之间通过气流管道10连接，所述施肥装置4与所述肥沟开沟器8之间连接有导肥管7。
所述插秧底盘1是本发明配套机插秧气力式深施肥插秧机的主体结构，包括驾驶系统11、行走轮12、支撑底盘13、座椅14、后凸台15、连接架16和船板17，所述驾驶系统11控制配套机插秧气力式深施肥插秧机的作业速度；所述行走轮12位于支撑底盘13下方，所述座椅14和后凸台15安装于支撑底盘13上方。所述支撑底盘13后方铰接有连接架16，所述连接架16连接有船板17，所述连接架16通过驾驶系统11调节高度，从而实现船板17的上下浮动。
所述气泵系统3包括正压气流输出管31、旋涡风泵32、汽油加油口33、小型汽油机34和汽油机固定座35，所述气泵系统3是由小型汽油机34的动力驱动旋涡风泵32转动，旋涡风泵32转动通过正压气流输出管31输出高压的正压气流。所述旋涡风泵32和小型汽油机34连接于一体固定于汽油机固定座35上，所述小型汽油机34上设有汽油加油口33。通过小型汽油机34驱动旋涡风泵32转动的方式可以提供风压的稳定性和连续性，使气泵系统3作为一个单独的系统。
所述施肥装置4包括排肥台架41、12v锂电池42、电机传动系统43、肥箱44、连轴器45、螺旋式机械定量供肥装置46和横向排肥分配装置47，所述螺旋式机械定量供肥装置46和电机传动系统43安装在排肥台架41上，所述螺旋式机械定量供肥装置46上方装有肥箱44；所述螺旋式机械定量供肥装置46和电机传动系统43通过联轴器45连接；所述螺旋式机械定量供肥装置46下方连接有横向排肥分配装置47；所述横向排肥分配装置47连接有风泵系统3；所述12v锂电池42与螺旋式机械定量供肥装置46进行连接，控制螺旋式机械定量供肥装置46的排肥量。
所述螺旋式机械定量供肥装置46固定于排肥台架41上。所述螺旋式机械定量供肥装置46包括支撑板461、前支撑板462、搅肥机构463、后支撑板464、螺旋状组合机构465、卸肥板466、搅肥链轮467、搅肥驱动链轮468和供肥轴469。2个所述支撑板461之间安装有前支撑板462和后支撑板464，所述支撑板461、前支撑板462、后支撑板464组成螺旋式机械定量供肥装置463的壳体。所述搅肥机构463和螺旋状组合机构465穿过2个所述支撑板461，2个所述支撑板461支撑搅肥机构463和螺旋状组合机构465转动。所述搅肥机构463位于螺旋状组合机构465正上方，搅肥机构463搅动肥料使肥料不粘结同时促使肥料进入螺旋状组合机构465的螺旋形槽孔中。所述螺旋状组合机构465是螺旋式机械定量供肥装置46核心机构，所述供肥轴469上均匀分布有4个螺旋排肥轮，采用螺旋排肥轮的结构能够保证排肥的连续性和均匀性，降低脉动现象的出现。所述卸肥板466穿过2个所述支撑板461，所述卸肥板466用于卸掉肥箱4中多余的颗粒化肥。所述搅肥驱动链轮468安装于供肥轴469一端；在供肥轴469转动作用下，并驱动搅肥驱动链轮468和螺旋状组合机构465上的其他部件转动；所述搅肥驱动链轮468用于驱动搅肥链轮467转动。所述搅肥链轮467位于搅肥机构463一端，所述搅肥驱动链轮468与搅肥链轮467配合。
所述横向排肥分配装置47为固定非运动装置，包括气流接入管471、气流扩管472、肥料进口管473、矩形气流-肥料混合吼口474、气固两相流扩口475和排肥分配管道476。所述气流接入管471、气流扩管472、矩形气流-肥料混合吼口474、气固两相流扩口475和排肥分配管道476横向连接，所述肥料进口管473位于矩形气流-肥料混合吼口474的上方。所述气流接入管471为圆柱形管道，所述气流接入管471内为气流输入通道；所述气流扩管472截面为等腰梯形，气流扩管472沿气流流动方向横截面积逐渐增加；在6个排肥分配管道476的出口截面积一致的条件下，使气流能够均匀分配进入到排肥分配管道476中，从而实现颗粒化肥连续均匀地的排肥。
所述肥沟开沟器8包括舰形开沟器81、开沟侧板82、上盖板83、施肥管道固定管84、开沟器调节板85和固定梁86，所述舰形开沟器81和开沟侧板82组成所述肥沟开沟器8的核心部件；所述舰形开沟器81和开沟侧板82上设有上盖板83，所述上盖板83上设有施肥管道固定管84；所述形开沟器81、开沟侧板82、上盖板83和施肥管道固定管84形成的主体通过开沟器调节板85固定于固定梁86上。所述施肥管道固定管84连接在导肥管7上；所述固定梁86固定在船板17上。
本发明的配套机插秧气力式深施肥插秧机依托插秧底盘1、秧篮2、秧箱5、分插机构6、插秧机构固定架9作为插秧主体部分，形成气泵系统3、施肥装置4、导肥管7、肥沟开沟器8和气流管道10形成气力式深施肥系统，所述插秧底盘1带动分插机构6进行插秧；同步地，施肥装置4的螺旋式机械定量供肥装置46定量提供一定的排肥量，所述横向排肥分配装置47在气泵系统3的作用下将颗粒肥料分成6行进入导肥管7，通过导肥管7将肥料送入肥沟开沟器8开出的肥沟中，插秧底盘1的船板17将肥沟抹平，实现肥料的深施。同时肥沟开沟器8的开沟位置可通过开沟器调节板85调节，改变施肥的深度和肥料与秧苗之间的距离。
本发明工作原理如下：根据水稻机插秧的施肥量和施肥深度要求，通过调节施肥装置4的螺旋式机械定量供肥装置46确定满足排肥量要求的施肥量，通过调节开沟器调节板85确定施肥的深度和肥料与秧苗之间的距离。配套机插秧气力式深施肥插秧机工作时，秧篮2和秧箱5均装满预备的秧盘。所述驾驶系统11操控插秧机的前进速度和插秧操作，并调节所述连接架16的高度，从而实现船板17的上下浮动高度。打开小型汽油机34驱动所述旋涡风泵32转动，提供高压正压气流，通过气流管道10连通。所述12v锂电池42驱动电机传动系统43，所述电机传动系统43通过连轴器45将动力传递给螺旋式机械定量供肥装置46，所述螺旋式机械定量供肥装置46的在搅肥机构463的作用下使螺旋状组合机构465转动，将肥料排到横向排肥分配装置47中；在高速气流的作用下，肥料被吹入矩形气流-肥料混合吼口474中，经过气固两相流扩口475将肥料分配到6个排肥分配管道476中，所述排肥分配管道476与肥沟开沟器8的施肥管道固定管84通过导肥管7连接，从而使肥料通过导肥管7进入到所述肥沟开沟器8开出的肥沟中，插秧底盘1的船板17将肥沟抹平，实现肥料的深施。同步地，分插机构6从秧箱5中取出秧苗进行栽植，深施肥距离秧苗栽植约5cm，施肥深度约8cm，从而实现插秧与深施肥同步完成。
该配套机插秧气力式深施肥插秧机的工作流程为：调节施肥装置4的螺旋式机械定量供肥装置46确定满足施肥量——调节开沟器调节板85确定施肥的深度和肥料与秧苗之间的距离——秧篮2和秧箱5均装满秧苗——调节连接架16的高度——打开小型汽油机34驱动所述旋涡风泵32提供正压——电机传动系统43将动力传递给螺旋式机械定量供肥装置46——螺旋式机械定量供肥装置46的在搅肥机构463的作用下使螺旋状组合机构465转动——肥料排到横向排肥分配装置47——肥料分配到6个排肥分配管道476——肥料通过导肥管7进入到所述肥沟开沟器8开出的肥沟——插秧底盘1的船板17将肥沟抹平——持续同步完成插秧与深施肥作业。
本发明工作具体实施效果：本发明所解决的机插秧条件下人工或机械撒施造成人工强度大、劳动成本高、作业效率低、肥料利用率低和压实严重等问题，通过应用适应于水稻机械化插秧的配套机插秧气力式深施肥插秧机，可同步完成插秧与深施肥作业，同时施肥深度及插秧与施肥直接的间距均可调节，施肥量也可调节。能够满足机插秧作业下的复式作业过程，有效提高工作效率和机械化水平。该配套机插秧气力式深施肥插秧机的同步深施肥开沟装置和同步气力式排肥系统结构及实施效果具有明显的创新性和显著的优点。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，不脱离本发明技术方案的精神和范围而对本发明的技术方案进行修改或者同等替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。