一种新型振动式深松施肥起垄一体机

本发明涉及农业设备技术领域，具体涉及一种新型振动式深松施肥起垄一体机。

背景技术：

目前，对于西南地区的烟草种植技术已经较为广泛了，常采用深松、施肥、起垄分段操作的方式对耕地进行规模化操作，但在近年来的耕地耕作当中，烟草的种植质量开始逐年下降，通过调查发现，土壤的地质发生了变化，土壤板结严重，烟草的种植受到了严重影响。在常用耕作方式效益逐渐低下的情况下，开始寻求能将土壤板结和坚硬犁底层进行破坏的耕作方式，深松只对土壤进行松土环节而不会把犁底层土壤翻到表层来，同时能对土壤的肥力和水分保持起到一定作用，因此可以作烟草增产的耕作方式，然而，现在的深松机具功能性较为专一化，烟草种植需要进行松土、施肥、起垄三个环节，因此传统的深松机具深松完成后，需要进行施肥、起垄等后续操作，拖拉机作业次数多，影响烟草种植效率。

技术实现要素：

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种新型振动式深松施肥起垄一体机，通过在机架上固定可调式深松机构、可调式碎土机构和土壤揽入起垄器，拖拉机在单次作业时，能够依次对深层土壤进行翻土、表层土壤进行破碎和起垄，从而省去后期碎土、起垄环节，针对性强，能减少拖拉机在作业耕地内的行走次数，能有效避免因为耕作次数增多而引起的土壤板结状态，提升烟草种植的经济效益；通过施肥机构运作时将肥料往下输送并且将有机肥板结块进行切割搅碎，方便下部的甩盘甩肥装置的有效运行，同时抛洒叶轮将搅龙传输下来的肥料进行抛洒，使之均匀分布在以深松铲幅宽为界限的土壤宽度内，达到肥料撒播均匀、起垄垄底肥料分散的效果；将土壤揽入起垄器的方管的底端通过弧形管连接有拔土板,将拔土板设置为v型板体，并在v型板体折弯处开设有缺口，同时将v型板体上部向下弯曲，这样两个土壤揽入起垄器相邻位置的拨土板420相互作用形成前宽后窄的垄形通道，将带犁体深松施肥过后的土壤，由前端不断揽入垄内，后端变窄形成一垄，从而提升了起垄质量和效率，进一步提升烟草种植效率；可调式碎土机构的耙体的外壁均匀固定有若干耙钉，通过液压缸二驱动耙架翻转，这样在整机行进过程中将较大的土壤进行破碎，方便后置土壤揽入起垄器进行起垄以及植物的生长；将液压缸一配套设置有电动激振器，通过设置电动激振器，在液压控制部件的控制下产生的振幅和频率传递给犁体，犁体便产生一定振幅和频率的运动，将土壤抬升后抖落，使得犁体在地底下行进时形成一定往复力，同时减小了了工作行进时的阻力，起到减阻的效果。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种新型振动式深松施肥起垄一体机，包括机架，所述机架用于与拖拉机尾端进行连接，所述机架远离与拖拉机连接处的横杆外侧壁等距固定有三个土壤揽入起垄器，两两作用形成两垄，两垄外侧形成一条外向沟，所述机架靠近与拖拉机连接处的横杆内侧壁固定有两个可调式深松机构，且两个可调式深松机构均位于相邻两个土壤揽入起垄器的中部，所述机架位于可调式深松机构与土壤揽入起垄器之间的两个纵杆固定有用于破碎土壤的可调式碎土机构，通过在机架上固定可调式深松机构、可调式碎土机构和土壤揽入起垄器，拖拉机在单次作业时，能够依次对深层土壤进行翻土、表层土壤进行破碎和起垄，从而省去后期碎土、起垄环节，针对性强，能减少拖拉机在作业耕地内的行走次数，能有效避免因为耕作次数增多而引起的土壤板结状态，提升烟草种植的经济效益；

所述可调式深松机构包括支撑单元和松土单元，所述松土单元包括与机架横杆内侧壁连接的转动座一，所述转动座一的顶部固定有上连架，所述转动座一的内部转动连接有横架，所述横架的顶面固定有转动座五，所述转动座五与转动座一之间转动连接有液压缸一，通过设置液压缸一，利用液压缸一的伸缩特性，从而驱动横架连接的犁体进行倾斜角度和位置的调节，从而便于对深层土壤进行松土和断裂，提升深层土壤的松散性，所述横架的内部滑动插接有铲柄，所述铲柄的底部固定有犁体，所述铲柄的外侧壁等距开设有若干插接孔，所述横架的内部贯穿插接有与任一插接孔贯穿的插销杆，通过设置若干插接孔和插销杆便于操作人员根据深松需要调节深松土壤的深度；

所述支撑单元包括与横架侧壁固定连接的两个限位方环，其中，一个限位方环的外壁连接有电机托板，所述电机托板上部固定有步进电机，所述步进电机的电机轴传动连接有丝杆，所述丝杆外壁旋合连接有与连接架固定连接的螺纹板，两个所述限位方环内部均滑动连接有连接架，两个所述连接架的底部固定有限深架，所述限深架内部转动连接有限深轮，通过设置限深轮，利用限深轮与横架之间的相对距离，从而控制犁体深入土壤的深度。

进一步在于：所述犁体包括与铲柄底部固定连接的铲尖，所述铲尖的两侧侧壁均固定有翼板，且翼板自铲尖连接处向上弯曲，能在犁体前进时将土壤层进行抬高，方便于施肥机构施肥工作。

进一步在于：所述横架的外壁固定有施肥机构，所述施肥机构包括与横架外壁固定连接的出料管，所述出料管的底端固定连接有出料罩，所述出料管的顶端固定连接有盛料斗，所述盛料斗的顶部固定有驱动电机，所述盛料斗的顶部罩设有顶盖，所述驱动电机的输出轴传动连接有搅龙。

进一步在于：所述搅龙包括与驱动电机输出轴传动连接的绞轴，所述绞轴对应盛料斗和出料管所在位置处的外壁分别焊接有螺旋搅拌叶片二和螺旋搅拌叶片一，所述绞轴位于出料罩所在处的底端固定有抛洒叶轮，所述螺旋搅拌叶片一水平截面的外径与出料管的内径相同，在运作时将肥料往下输送并且将有机肥板结块进行切割搅碎，方便下部的甩盘甩肥装置的有效运行，抛洒叶轮将搅龙传输下来的肥料进行抛洒，使之均匀分布在以深松铲幅宽为界限的土壤宽度内，达到肥料撒播均匀、起垄垄底肥料分散的效果。

进一步在于：所述出料管的直径小于铲柄的宽度，且犁体在竖直平面内的轮廓大于出料罩的外部轮廓，这样能够避免在出料管与土壤接触，影响一体机移动效率以及造成出料管变形，影响正常出料。

进一步在于：所述土壤揽入起垄器包括与机架横杆固定连接的方管，所述方管的底端固定有弧形管，且弧形管连接有拔土板。

进一步在于：所述拔土板为v型板体，且v型板体折弯处开设有缺口，并且v型板体上部向下弯曲，两个土壤揽入起垄器相邻位置的拨土板420相互作用形成前宽后窄的垄形通道，将带犁体深松施肥过后的土壤，由前端不断揽入垄内，后端变窄形成一垄。

进一步在于：所述可调式碎土机构包括一个与机架两个纵杆顶部连接的上匚架和两个分别与对应位置机架纵杆固定的固定架，所述上匚架的底部中心位置处固定有转动座四，所述固定架的底部固定有连接座，所述机架的下部设置有耙架，所述耙架的顶部对应连接座所在位置处固定有转动座二，且转动座二与对应位置的连接座转动连接，所述耙架的内部转动连接有耙体，所述耙体的外壁均匀固定有若干耙钉，所述耙架的顶部对应转动座四所在位置处固定有转动座三，且转动座三与转动座四之间转动连接有液压缸二，这样在整机行进过程中将较大的土壤进行破碎，方便后置土壤揽入起垄器进行起垄以及植物的生长。

进一步在于：所述液压缸一配套设置有电动激振器，通过设置电动激振器，在液压控制部件的控制下产生的振幅和频率传递给犁体，犁体便产生一定振幅和频率的运动，将土壤抬升后抖落，使得犁体在地底下行进时形成一定往复力，同时减小了了工作行进时的阻力，起到减阻的效果。

进一步在于：所述限深架的外部固定有位移传感器，通过位移传感器对限深轮的高度进行检测，当需要调控耕深或者陷深轮高度时，输入需要的高度值，步进电机在单片机的控制下产生正转或者反转来响应信号值，丝杆在步进电机的电机轴的带动下使限深轮发生向上或者向下的位移，使得犁体对设定的深度土壤进行翻松。

本发明的有益效果：

1、在机架远离与拖拉机连接处的横杆外侧壁等距固定有三个土壤揽入起垄器，将机架靠近与拖拉机连接处的横杆内侧壁固定有两个可调式深松机构，然后在机架位于可调式深松机构与土壤揽入起垄器之间的两个纵杆固定有用于破碎土壤的可调式碎土机构，通过在机架上固定可调式深松机构、可调式碎土机构和土壤揽入起垄器，拖拉机在单次作业时，能够依次对深层土壤进行翻土、表层土壤进行破碎和起垄，从而省去后期碎土、起垄环节，针对性强，能减少拖拉机在作业耕地内的行走次数，能有效避免因为耕作次数增多而引起的土壤板结状态，提升烟草种植的经济效益；

2、在横架的外壁固定有施肥机构，将施肥机构的出料管与横架外壁固定连接，在出料管的底端固定连接有出料罩，将出料管的顶端固定连接有盛料斗，盛料斗的顶部固定有驱动电机，盛料斗的顶部罩设有顶盖，驱动电机的输出轴传动连接有搅龙，然后将搅龙的绞轴对应盛料斗和出料管所在位置处的外壁分别焊接有螺旋搅拌叶片二和螺旋搅拌叶片一，并在绞轴位于出料罩所在处的底端固定有抛洒叶轮，这样在运作时将肥料往下输送并且将有机肥板结块进行切割搅碎，方便下部的甩盘甩肥装置的有效运行，同时抛洒叶轮将搅龙传输下来的肥料进行抛洒，使之均匀分布在以深松铲幅宽为界限的土壤宽度内，达到肥料撒播均匀、起垄垄底肥料分散的效果；

3、将土壤揽入起垄器的方管的底端通过弧形管连接有拔土板,将拔土板设置为v型板体，并在v型板体折弯处开设有缺口，同时将v型板体上部向下弯曲，这样两个土壤揽入起垄器相邻位置的拨土板420相互作用形成前宽后窄的垄形通道，将带犁体深松施肥过后的土壤，由前端不断揽入垄内，后端变窄形成一垄，从而提升了起垄质量和效率，进一步提升烟草种植效率；

4、将可调式碎土机构的上匚架的底部中心位置处固定有转动座四，在固定架的底部固定有连接座，然后在机架的下部设置有耙架，并将耙架的顶部对应连接座所在位置处固定有与连接座转动连接的转动座二，将耙架的内部转动连接有耙体，并在耙体的外壁均匀固定有若干耙钉，通过液压缸二驱动耙架翻转，这样在整机行进过程中将较大的土壤进行破碎，方便后置土壤揽入起垄器进行起垄以及植物的生长。

5、将液压缸一配套设置有电动激振器，通过设置电动激振器，在液压控制部件的控制下产生的振幅和频率传递给犁体，犁体便产生一定振幅和频率的运动，将土壤抬升后抖落，使得犁体在地底下行进时形成一定往复力，同时减小了了工作行进时的阻力，起到减阻的效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明型振动式深松施肥起垄一体机的结构示意图；

图2是本发明中机架的结构示意图；

图3是本发明中可调式深松机构的结构示意图；

图4是本发明中支撑单元的结构示意图；

图5是本发明中松土单元的结构示意图；

图6是本发明中犁体的结构示意图；

图7是本发明中松土单元与施肥机构组合结构示意图；

图8是本发明中施肥机构的内部结构示意图；

图9是本发明中搅龙的结构示意图；

图10是本发明中土壤揽入起垄器的结构示意图；

图11是本发明中可调式碎土机构的结构示意图。

图中：100、机架；200、可调式深松机构；210、支撑单元；211、限深轮；212、连接架；213、限位方环；214、步进电机；215、螺纹板；216、丝杆；220、松土单元；221、转动座一；222、上连架；223、液压缸一；224、横架；225、插销杆；226、铲柄；2261、插接孔；227、犁体；2271、铲尖；2272、翼板；300、施肥机构；310、驱动电机；320、顶盖；330、盛料斗；340、搅龙；341、抛洒叶轮；342、搅轴；343、螺旋叶片一；344、螺旋搅拌叶片二；350、出料管；360、出料罩；400、土壤揽入起垄器；410、方管；420、拔土板；500、可调式碎土机构；510、耙体；511、耙钉；520、耙架；521、转动座二；522、转动座三；530、固定架；540、液压缸二；550、上匚架；551、转动座四。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-11所示，一种新型振动式深松施肥起垄一体机，包括机架100，机架100用于与拖拉机尾端进行连接，机架100远离与拖拉机连接处的横杆外侧壁等距固定有三个土壤揽入起垄器400，两两作用形成两垄，两垄外侧形成一条外向沟，机架100靠近与拖拉机连接处的横杆内侧壁固定有两个可调式深松机构200，且两个可调式深松机构200均位于相邻两个土壤揽入起垄器400的中部，机架100位于可调式深松机构200与土壤揽入起垄器400之间的两个纵杆固定有用于破碎土壤的可调式碎土机构500，通过在机架100上固定可调式深松机构200、可调式碎土机构500和土壤揽入起垄器400，拖拉机在单次作业时，能够依次对深层土壤进行翻土、表层土壤进行破碎和起垄，从而省去后期碎土、起垄环节，针对性强，能减少拖拉机在作业耕地内的行走次数，能有效避免因为耕作次数增多而引起的土壤板结状态，提升烟草种植的经济效益；

可调式深松机构200包括支撑单元210和松土单元220，松土单元220包括与机架100横杆内侧壁连接的转动座一221，转动座一221的顶部固定有上连架222，转动座一221的内部转动连接有横架224，横架224的顶面固定有转动座五，转动座五与转动座一221之间转动连接有液压缸一223，通过设置液压缸一223，利用液压缸一223的伸缩特性，从而驱动横架224连接的犁体227进行倾斜角度和位置的调节，从而便于对深层土壤进行松土和断裂，提升深层土壤的松散性，横架224的内部滑动插接有铲柄226，铲柄226的底部固定有犁体227，铲柄226的外侧壁等距开设有若干插接孔2261，横架224的内部贯穿插接有与任一插接孔2261贯穿的插销杆225，通过设置若干插接孔2261和插销杆225便于操作人员根据深松需要调节深松土壤的深度；

支撑单元210包括与横架224侧壁固定连接的两个限位方环213，其中，一个限位方环213的外壁连接有电机托板，电机托板上部固定有步进电机214，步进电机214的电机轴传动连接有丝杆216，丝杆216外壁旋合连接有与连接架212固定连接的螺纹板215，两个限位方环213内部均滑动连接有连接架212，两个连接架212的底部固定有限深架，限深架内部转动连接有限深轮211，通过设置限深轮211，利用限深轮211与横架224之间的相对距离，从而控制犁体227深入土壤的深度。

犁体227包括与铲柄226底部固定连接的铲尖2271，铲尖2271的两侧侧壁均固定有翼板2272，且翼板2272自铲尖2271连接处向上弯曲，能在犁体227前进时将土壤层进行抬高，方便于施肥机构300施肥工作,横架224的外壁固定有施肥机构300，施肥机构300包括与横架224外壁固定连接的出料管350，出料管350的底端固定连接有出料罩360，出料管350的顶端固定连接有盛料斗330，盛料斗330的顶部固定有驱动电机310，盛料斗330的顶部罩设有顶盖320，驱动电机310的输出轴传动连接有搅龙340。

搅龙340包括与驱动电机310输出轴传动连接的绞轴，绞轴对应盛料斗330和出料管350所在位置处的外壁分别焊接有螺旋搅拌叶片二344和螺旋搅拌叶片一，绞轴位于出料罩360所在处的底端固定有抛洒叶轮341，螺旋搅拌叶片一水平截面的外径与出料管350的内径相同，在运作时将肥料往下输送并且将有机肥板结块进行切割搅碎，方便下部的甩盘甩肥装置的有效运行，抛洒叶轮341将搅龙340传输下来的肥料进行抛洒，使之均匀分布在以深松铲幅宽为界限的土壤宽度内，达到肥料撒播均匀、起垄垄底肥料分散的效果,出料管350的直径小于铲柄226的宽度，且犁体227在竖直平面内的轮廓大于出料罩360的外部轮廓，这样能够避免在出料管350与土壤接触，影响一体机移动效率以及造成出料管350变形，影响正常出料。

土壤揽入起垄器400包括与机架100横杆固定连接的方管410，方管410的底端固定有弧形管，且弧形管连接有拔土板420,拔土板420为v型板体，且v型板体折弯处开设有缺口，并且v型板体上部向下弯曲，两个土壤揽入起垄器400相邻位置的拨土板420相互作用形成前宽后窄的垄形通道，将带犁体227深松施肥过后的土壤，由前端不断揽入垄内，后端变窄形成一垄。

可调式碎土机构500包括一个与机架100两个纵杆顶部连接的上匚架550和两个分别与对应位置机架100纵杆固定的固定架530，上匚架550的底部中心位置处固定有转动座四551，固定架530的底部固定有连接座，机架100的下部设置有耙架520，耙架520的顶部对应连接座所在位置处固定有转动座二521，且转动座二521与对应位置的连接座转动连接，耙架520的内部转动连接有耙体510，耙体510的外壁均匀固定有若干耙钉511，耙架520的顶部对应转动座四551所在位置处固定有转动座三522，且转动座三522与转动座四551之间转动连接有液压缸二540，这样在整机行进过程中将较大的土壤进行破碎，方便后置土壤揽入起垄器400进行起垄以及植物的生长。

液压缸一223配套设置有电动激振器，通过设置电动激振器，在液压控制部件的控制下液压缸一223产生的振幅和频率传递给犁体227，犁体227便产生一定振幅和频率的运动，将土壤抬升后抖落，使得犁体227在地底下行进时形成一定往复力，同时减小了了工作行进时的阻力，起到减阻的效果,限深架的外部固定有位移传感器，通过位移传感器对限深轮211的高度进行检测，当需要调控耕深或者陷深轮高度时，输入需要的高度值，步进电机214在单片机的控制下产生正转或者反转来响应信号值，丝杆216在步进电机214的电机轴的带动下使限深轮211发生向上或者向下的位移，使得犁体227对设定的深度土壤进行翻松。

步进电机214由stm32单片机进行程序控制，stm32单片机控制步进电机214的转动、正反转，驱动步进电机214转动从而将限深轮211的高度进行调节，限深轮211的高度调节在位移传感器的反馈中传递给单片机上的显示屏，将实时深松深度展示；施肥机构300配套有固体颗粒流量计，固体颗粒流量计是通过数据的形式传导到stm32单片机的控制中心，与设定的肥料输出值进行判定比较，然后通过调动驱动电机310的转速来控制肥料的量与设定值吻合。

机架100设置有三点悬挂架，通过三点悬挂架与拖拉机后置三点悬挂架相连，从而通过拖拉机对机架100进行牵引。

工作原理：使用时，将拖拉机的后置三点悬挂架与机架100的三点悬挂架进行连接，然后通过拖拉机将振动式深松施肥起垄一体机移动至工作田，通过控制步进电机214带动丝杠216与螺纹板215旋合从而改变限深轮211与横架224之间的距离，通过改变插销杆225与插接孔2261插接位置，改变犁体227底部与横架224之间距离，达到调节犁体227插入土壤深度的调节，然后打开顶盖320，将肥料放入盛料斗330内；

工作时，通过拖拉机控制振动式深松施肥起垄一体机底部的犁体227和拨土板420插入土壤中，然后调节液压缸二540带动耙体510向下翻转并与土壤表层接触，然后拖拉机进行牵引，在牵引的过程中，在液压控制部件的控制下液压缸一223产生的振幅和频率传递给犁体227，犁体227便产生一定振幅和频率的运动，将土壤抬升后抖落，同时控制驱动电机310工作，从而带动搅龙340旋转，从而将肥料输送至出料罩360，然后通过抛洒叶轮341抛洒至翻土处；

接着土壤揽入起垄器400通过拨土板420将两个土壤揽入起垄器400相邻位置的拨土板420相互作用形成前宽后窄的垄形通道，将带犁体227深松施肥过后的土壤，由前端不断揽入垄内，后端变窄形成一垄。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。