一种贴地播种施肥装置及方法与流程

本发明属于农业机械技术领域，特别涉及一种贴地播种施肥装置及方法。

背景技术

传统的农作物播种施肥一般是通过人工进行，随着技术的发展，目前，农作物播种施肥已广泛实现机械作业，播种前先开沟，在开沟处播种，播完种再施肥。现有技术中，公开了一个专利名称为“一种播种施肥机”的中国发明专利，其申请日为216.10.25，公布日为2018.05.01，该发明包括机架，机架一端连接有手柄，机架底部前后侧分别设置有主动轮和镇压轮，主动轮和镇压轮之间设置有播种轮，播种轮上方连接有播种箱，播种轮的前后侧还设置有开沟器和覆土装置，主动轮、镇压轮上包裹有海绵包覆层，施肥装置设置在播种箱后侧，开沟器进行开沟，播种箱内的种子落到沟内，同时，种子也会落到沟外的土壤上，无法保证种子落到沟内，造成种子浪费的同时，也无法保证播种深度；施肥箱内的肥料直接落到种子上，种子与肥料直接接触，很容易造成种子的养分过足反而不利于种子的生长；也无法保证肥料均落到沟内，造成肥料的浪费；另外，在不需要播种施肥作业时，得将施肥箱和播种箱内的剩余料清除干净，否则，种子和肥料会落下，污染环境。

技术实现要素：

本发明的目的在于，克服现有技术中的不足之处，提供一种贴地播种施肥装置及方法，解决了现有技术中无法保证播种施肥深度的技术难题，本发明中保证种子养分的同时，肥料又不与种子直接接触，有利于种子的生长。

本发明的目的是这样实现的：一种贴地播种施肥装置及方法，包括升降机构，升降机构固连在旋耕机的机架后端，升降机构的升降端固连有种肥固定架，所述种肥固定架的前部可转动地连接有转动轴，所述转动轴上排布有若干种肥开沟刀，种肥开沟刀包括一体设置的开种沟部和开肥沟部，种肥开沟刀后方的种肥固定架上固连有播种箱和施肥箱，所述施肥箱固连在播种箱的后侧，播种箱的底部排布有若干播种口，在长度方向上，播种口的两侧与开种沟部的两侧齐平，所述施肥箱的底部开有施肥口，施肥口的两侧与开肥沟部的两侧齐平。

为了进一步提高播种动作的可控性，所述播种箱的底部排布有若干与播种口数量相同的电动排种器，排种器的进种口与播种口的位置对应。

为了进一步提高施肥动作的可控性，所述施肥箱底侧还排布有若干组气动开关组件，所述气动开关组件包括设置在施肥口两侧的具有容纳腔且结构相同的挡料座一和挡料座二，挡料座一包括支撑部，支撑部的一侧设有具有弹性的挡料部，支撑部与挡料部内侧之间形成所述容纳腔，支撑部的另一端开有连接槽，连接槽对应的支撑部上开有与容纳腔连通的通气孔，支撑部经连接槽连接有单向阀，所述单向阀的进气口与外部连通，单向阀的出气口经通气孔与容纳腔连通；所述挡料座一和挡料座二上的挡料部正对设置，挡料部被撑开时，两个挡料部覆盖施肥口；此设计中，不需要施肥时，向容纳腔内充气，施肥口两侧的挡料部均向施肥口伸出，挡料部将施肥口覆盖住，施肥口闭合，肥料无法落下；需要施肥时，停止向容纳腔内充气，容纳腔内的气压降低，挡料部缩回，肥料落下；当再次需要闭合施肥口时，再次向容纳腔内充气，挡料部迅速被撑开，粘在挡料部上湿润的肥料或已经干了的肥料在挡料部的张力下被弹出，进一步提高正对设置的两个挡料部封闭时的密封性。

为了进一步加快挡料部的缩回，还包括气压机，所述气压机的输出口连接若干电磁阀一的进气口，所述电磁阀一的出气口连接一组气动开关组件中两个单向阀的进气口，电磁阀一的数量与施肥口的数量相同，支撑部连接电磁阀二的进气口，所述电磁阀二的进气口与容纳腔连通，电磁阀二的出气口连接储气罐的进气口。

作为本发明的进一步改进，转动轴转动使开种沟部至回转圆周最低位置时，开种沟部的底部与地面平行，开种沟部的底部低于地面2-8cm，开肥沟部的下部呈v型，开肥沟部的底部低于开种沟部的底部2-8cm。

为了实现贴地播种和贴地施肥，所述转动轴前方的种肥固定架上可转动地连接有支撑辊，所述支撑辊的底侧低于电动排种器排种器的最低侧1-5cm，电动排种器的最低侧和气动开关组件的最低侧齐平；此设计，进一步提高播种和施肥动作的平稳性。

为了实现种肥固定架的升降，所述升降机构包括两个前连接座和后连接座，所述前连接座的顶部铰接直线驱动器的固定端，直线驱动器的固定端下方的前连接座上铰接上活动杆一端，所述上活动杆另一端与后连接座的顶部铰接，前连接座的下部铰接下活动杆一端，所述下活动杆的另一端与后连接座铰接，直线驱动器上连接有可做往复直线运动的推拉杆，所述推拉杆的伸出端与上活动杆铰接，两个后连接座经支撑架连接在一起，后连接座与种肥固定架的前侧固连；所述上活动杆、后连接座、下活动杆和前连接座构成平行四边形结构。

为了实现种肥开沟刀的开沟，所述种肥固定架的顶侧连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴上连接有主动轮，所述转动轴的一端连接有从动轮，所述主动轮经传动带与从动轮传动连接。

使用所述贴地播种施肥装置进行施肥播种的方法，包括以下步骤：

（1）控制各个电磁阀一得电，打开气压机，气压机将压缩气体依次经过电磁阀一、单向阀和支撑部的连通孔送入容纳腔内，容纳腔内的气压逐渐增大，使挡料部撑开，挡料部完全撑开时，挡料部覆盖住施肥口，将种子和具有粘性的料浆肥料分别加到播种箱和施肥箱内，种子和料浆肥料分别布满播种箱和施肥箱的长度方向；

（2）使用升降机构先将种肥固定架降下，使支撑辊刚好与田地的地面接触，支撑辊先对旋耕后的田地镇压平整，驱动电机动作，开种部和开肥部分别对平整后的田地进行开种沟和开肥沟，根据实际作业宽度需要控制各个电动排种器的开关，播种箱内的种子从播种口落入电动排种器的进种口，上电的电动排种器使种子落入种沟内；

（3）控制与通电的电动排种器处对应的气动开关组件连接的电磁阀一断电，与断电的电磁阀一连接的单向阀处的支撑部内不再通入压缩空气，控制电磁阀二得电，容纳腔内的压缩空气迅速进入储气罐内，挡料部缩回，肥料从施肥口落至肥沟内；

（4）循环步骤（2）和（3）的动作，直至需要作业的田地区域均完成播种施肥，控制驱动电机断电、所有电磁阀得电及电动排种器断电；

（5）农作人员对播种施肥处覆盖上土，待所有播种施肥区覆土结束，使用平整机对播种施肥区进行平整，则播种施肥结束。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明中使用种肥开沟刀同步完成开种沟和开肥沟的动作，肥沟在种沟的旁边，肥料落入呈v型的肥沟内后，肥料经过肥沟的倾斜面更快地渗入种沟正下方的土壤内，肥料的养分更好的渗透到种子上；播种和施肥的动作可控，其中，不需要施肥时，向容纳腔内充气，施肥口两侧的挡料部均向施肥口伸出，挡料部将施肥口覆盖住，施肥口闭合，肥料无法落下；需要施肥时，停止向容纳腔内充气，容纳腔内的气压降低，挡料部缩回，肥料落下；当再次需要闭合施肥口时，再次向容纳腔内充气，挡料部迅速被撑开，粘在挡料部上湿润的肥料或已经干了的肥料在挡料部的张力下被弹出，进一步提高正对设置的两个挡料部封闭时的密封性，不作业时，肥料不会向下落；边播种边完成施肥，基本是贴地播种和贴地施肥，种子和肥料分别准确地落入种沟和肥沟内，保证播种和施肥的深度；通过播种施肥方法的设计，播种施肥有序进行，肥料不直接施在种子上，肥料的养分逐渐渗透到种沟下方的土壤内，给种子生长提供养分的同时，有利于种子的生长；可应用于农作物种植时的播种施肥工作中。

附图说明

图1为本发明的立体结构图一。

图2为本发明的立体结构图二。

图3为本发明的主视图。

图4为图2中a处的局部放大图。

图5为图3中b处的局部放大图。

图6为本发明中隐藏掉种箱盖和肥箱盖后的俯视图。

图7为本发明中挡料座一和单向阀连接的结构示意图。

图8为本发明中气路结构的连接示意图。

图9为本发明中沟穴的结构示意图。

图10为本发明中气动开关组件处于闭合状态时的结构示意图。

其中，1施肥箱，2播种箱，3种肥固定架，4升降机构，401支撑架，402前连接座，403直线驱动器，404上活动杆，405推拉杆，406后连接座，407下活动杆，5支撑辊，6转动轴，7种肥开沟刀，701开种沟部，702开肥沟部，8皮带，9主动轮，10驱动电机，11从动轮，12电动排种器，13气动开关组件，1301挡料座一，1301a挡料部，1301b支撑部，1302单向阀，1303挡料座二，1304连接槽，1305连通孔，1306容纳腔，14施肥口，15播种口，16电磁阀一，17气压机，18电磁阀二，19储气罐，20肥沟，21种沟。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明。

如图1~9所示的一种贴地播种施肥装置及方法，包括升降机构4，升降机构4固连在旋耕机的机架后端，升降机构4的升降端固连有种肥固定架3，种肥固定架3的前部可转动地连接有转动轴6，转动轴6上排布有九把种肥开沟刀7，种肥开沟刀7包括一体设置的开种沟部701和开肥沟部702，种肥开沟刀7后方的种肥固定架3上固连有播种箱2和施肥箱1，施肥箱1固连在播种箱2的后侧，播种箱2的底部排布有九个播种口15，在长度方向上，播种口15的两侧与开种沟部701的两侧齐平，施肥箱1的底部开有施肥口14，施肥口14的两侧与开肥沟部702的两侧齐平；转动轴6转动使开种沟部701至回转圆周最低位置时，开种沟部701的底部与地面平行，开种沟部701的底部低于地面2-8cm，开肥沟部702的下部呈v型，开肥沟部702的底部低于开种沟部701的底部2-8cm。

为了进一步提高播种动作的可控性，播种箱2的底部排布有与播种口15数量相同的电动排种器12，排种器的进种口与播种口15的位置对应。

为了进一步提高施肥动作的可控性，施肥箱1底侧还排布有若干组气动开关组件13，气动开关组件13包括设置在施肥口14两侧的具有容纳腔1306且结构相同的挡料座一1301和挡料座二1303，挡料座一1301包括支撑部1301b，支撑部1301b的一侧设有具有弹性的挡料部1301a，支撑部1301b与挡料部1301a内侧之间形成容纳腔1306，支撑部1301b的另一端开有连接槽1304，连接槽1304对应的支撑部1301b上开有与容纳腔1306连通的通气孔，支撑部1301b经连接槽1304连接有单向阀1302，单向阀1302的进气口与外部连通，单向阀1302的出气口经通气孔与容纳腔1306连通；挡料座一1301和挡料座二1303上的挡料部1301a正对设置，挡料部1301a被撑开时，两个挡料部1301a覆盖施肥口14。

为了进一步加快挡料部1301a的缩回，还包括气压机17，气压机17的输出口连接若干电磁阀一16的进气口，电磁阀一16的出气口连接一组气动开关组件13中两个单向阀1302的进气口，电磁阀一16的数量与施肥口14的数量相同，支撑部1301b连接电磁阀二18的进气口，电磁阀二18的进气口与容纳腔1306连通，电磁阀二18的出气口连接储气罐19的进气口。

为了实现贴地播种和贴地施肥，转动轴6前方的种肥固定架3上可转动地连接有支撑辊5，支撑辊5的底侧低于电动排种器12排种器的最低侧1-5cm，电动排种器12的最低侧和气动开关组件13的最低侧齐平。

为了实现种肥固定架3的升降，升降机构4包括两个前连接座402和后连接座406，前连接座402的顶部铰接直线驱动器403的固定端，直线驱动器403的固定端下方的前连接座402上铰接上活动杆404一端，上活动杆404另一端与后连接座406的顶部铰接，前连接座402的下部铰接下活动杆407一端，下活动杆407的另一端与后连接座406铰接，直线驱动器403上连接有可做往复直线运动的推拉杆405，推拉杆405的伸出端与上活动杆404铰接，两个后连接座406经支撑架401连接在一起，后连接座406与种肥固定架3的前侧固连；上活动杆404、后连接座406、下活动杆407和前连接座402构成平行四边形结构。

为了实现种肥开沟刀7的开沟，种肥固定架3的顶侧连接有驱动电机10，驱动电机10的输出轴上连接有主动轮9，转动轴6的一端连接有从动轮11，主动轮9经传动带8与从动轮11传动连接。

使用贴地播种施肥装置进行施肥播种的方法，包括以下步骤：

（1）控制各个电磁阀一16得电，打开气压机17，气压机17将压缩气体依次经过电磁阀一16、单向阀1302和支撑部1301b的连通孔1305送入容纳腔1306内，容纳腔1306内的气压逐渐增大，使挡料部1301a撑开，挡料部1301a完全撑开时，挡料部1301a覆盖住施肥口14，将种子和具有粘性的料浆肥料分别加到播种箱2和施肥箱1内，种子和料浆肥料分别布满播种箱2和施肥箱1的长度方向；

（2）使用升降机构4先将种肥固定架3降下，使支撑辊5刚好与田地的地面接触，支撑辊5先对旋耕后的田地镇压平整，驱动电机10动作，开种部和开肥部分别对平整后的田地进行开种沟21和开肥沟20，根据实际作业宽度需要控制各个电动排种器12的开关，播种箱2内的种子从播种口15落入电动排种器12的进种口，上电的电动排种器12使种子落入种沟21内；

（3）控制与通电的电动排种器12处对应的气动开关组件13连接的电磁阀一16断电，与断电的电磁阀一16连接的单向阀1302处的支撑部1301b内不再通入压缩空气，控制电磁阀二18得电，容纳腔1306内的压缩空气迅速进入储气罐19内，挡料部1301a缩回，肥料从施肥口14落至肥沟20内；

（4）循环步骤（2）和（3）的动作，直至需要作业的田地区域均完成播种施肥，控制驱动电机10断电、所有电磁阀得电及电动排种器12断电，使用升降机构4将种肥固定架3提升至地面上方；

（5）农作人员对播种施肥处覆盖上土，待所有播种施肥区覆土结束，使用平整机对播种施肥区进行平整，则播种施肥结束。

本实施例中，直线驱动器403优选为液压油缸，推拉杆405为液压油缸上的伸缩杆；旋耕机上设有控制液压油缸动作的液压系统；另外，气路上的连接均使用现有技术的管路连接，在图1-图8任一图或图10中没有均给出具体结构图，图9中给出了气路连接的结构示意图，以便公众理解；驾驶室设置有控制器，控制器用来控制电磁阀一16、电磁阀二18、气压机17和电动排种器12的开关，并通过液压系统控制液压油缸的动作。

其中，使用升降机构4将种肥固定架3下降时，具体动作为，控制液压油缸动作，使推拉杆405伸出，推拉杆405推动上活动杆404向下转动，上活动杆404带动后连接座406和下活动杆407向下转动，后连接座406带动种肥固定架3向下转动，当支撑辊5与地面接触时，液压油缸停止动作；

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明中使用种肥开沟刀7同步完成开种沟21和开肥沟20的动作，肥沟20在种沟21的旁边，肥料落入呈v型的肥沟20内后，肥料经过肥沟20的倾斜面更快地渗入种沟21正下方的土壤内，肥料的养分更好的渗透到种子上；播种和施肥的动作可控，其中，不需要施肥时，向容纳腔1306内充气，施肥口14两侧的挡料部1301a均向施肥口14伸出，挡料部1301a将施肥口14覆盖住，施肥口14闭合，肥料无法落下；需要施肥时，停止向容纳腔1306内充气，容纳腔1306内的气压降低，挡料部1301a缩回，肥料落下；当再次需要闭合施肥口14时，再次向容纳腔1306内充气，挡料部1301a迅速被撑开，粘在挡料部1301a上湿润的肥料或已经干了的肥料在挡料部1301a的张力下被弹出，进一步提高正对设置的两个挡料部1301a封闭时的密封性，不作业时，肥料不会向下落；边播种边完成施肥，基本是贴地播种和贴地施肥，种子和肥料分别准确地落入种沟21和肥沟20内，保证播种和施肥的深度；通过播种施肥方法的设计，播种施肥有序进行，肥料不直接施在种子上，肥料的养分逐渐渗透到种沟21下方的土壤内，给种子生长提供养分的同时，有利于种子的生长；可应用于农作物种植时的播种施肥工作中。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。