一种玉米免耕播种施肥机

本发明属于农业机械技术领域，特别是涉及一种玉米免耕播种施肥机。

背景技术：

我国北方地区气候干旱，水土流失严重，近几年大力推广保护性耕作。保护性耕作技术是一项以减少风蚀、水蚀，保护生态环境和节本增收、改善农民生活为目标的先进农业耕作技术；但是垄作保护性耕作关键技术研究薄弱，技术集成水平低。从上个世纪90年代初期，近20年的研究，东北垄作区试验过几种免耕播种机，2006年在沈阳市郊区对美国buffalo垄作免耕播种机试验来看，破茬清垄质量好；但由于凹面圆盘动土大，失墒严重，并且该机只有撒施除草剂的设备而无施肥装置。目前，由于缺乏相应的破茬覆盖深施肥免耕播种机等机具，以辽宁省为例，生产上采用的保护性耕作模式仍以秋季收获后的浅旋覆盖为主,由于高速回转的刀片破坏土壤团粒结构，降低土壤的蓄水保墒、保土、保肥的能力,不适应东北垄作免耕播种。如中国专利申请号cn201810976349公开的“一种便携式手推免耕玉米播种机”，该发明虽然结构设计简单，操作方便，能够实现玉米的播种作业，但无法精确控制播种的行距和株距，并且玉米容易放空或密种，无法实现深施肥和种肥的同步使用，影响播种发芽效果和玉米后期的生长；此外，无法在玉米播种前对田地表面进行清理，进行垄作作业，不利于后续作物成长，满足不了现代农业生产种植需求。

技术实现要素：

针对上述存在的现有玉米免耕播种机无法精确控制播种的行距和株距，并且玉米容易放空或密种，无法精量施用种肥，影响播种效果和玉米后期的生长，无法实现深施肥和种肥的同步使用；此外，无法在玉米播种前对田地表面进行清理、整地、深松施肥，满足不了现代农业生产种植需求的技术问题，本发明提供一种玉米免耕播种施肥机，实现精量播种、施肥，并能在播种前进行清理、整地、深松施肥作业，促进玉米种子发芽、扎根的后续养料供应。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明一种玉米免耕播种施肥机，包括机架及依次设置在机架上的深松施肥整地机构、种肥施肥机构、播种机构、覆土机构及镇压机构，所述种肥施肥机构与播种机构分别通过链传动连接行走轮轴，种肥排肥管置于播种机构开沟铲工作后端，将肥料置于种沟底部，播种机构的排种管出种口置于开沟铲后方，使种肥排出的肥料与播出的种子置于种沟的不同位置、不同深度。

优选的，所述种肥施肥机构包括置于机架上的种肥箱、连接种肥箱的排肥器、种肥排肥管，所述种肥箱内盛装水肥，对应每个播种沟均设置一个排肥器，所述排肥器包括盛肥腔、活塞杆、复位弹簧、凸轮及两个弹簧挡板，所述盛肥腔与种肥箱间通过连接管连接，在连接管上设置单向阀ⅰ，保证种肥箱内的水肥单向流入盛肥腔，种肥排肥管连接盛肥腔出口，在靠近该出口的种肥排肥管上设置单向阀ⅱ，保证水肥单向流出盛肥腔，活塞杆一端置于盛肥腔内，一端伸出盛肥腔，与连接在机架的凸轮轴上的凸轮相接触，在机架和盛肥腔顶部分别安装有两个套置在活塞杆上的弹簧挡板，在两弹簧挡板间的活塞杆上套置复位弹簧。

优选的，所述种肥箱内还设置有破碎部件和搅动部件，所述破碎部件和搅动部件均安装在种肥箱内，并且搅动部件位于破碎部件的下方，所述破碎部件包括两个破碎辊、两个啮合齿轮及传动链ⅳ，两个所述破碎辊间隔安装在种肥箱内，两个所述啮合齿轮分别安装在两个破碎辊轴的一端，其中一个破碎辊轴通过链传动ⅳ连接地轮，搅动部件为叶轮，叶轮轴通过链传动ⅴ连接另一个破碎辊轴，在破碎辊和叶轮间还设有两个对称的斜导板。

优选的，所述播种机构包括种箱、置于种箱内的排种器、连接种箱出种口的盛种盘和连接在机架上的开沟铲，盛种盘的出种口对应种沟；所述排种器包括转轴和若干转动臂，所述种箱的底部设有与盛种盘相连通的出种口，所述转轴安装在种箱内，一端伸出种箱，其通过链传动ⅱ连接地轮，在种箱内所述若干转动臂沿圆周固定在转轴上，每个转动臂端部均设有与出种口配合的弧形堵块。

优选的，所述盛种盘包括从动轴和若干分隔板，所述盛种盘呈中空结构且与种箱出种口相连通，所述从动轴转动安装在盛种盘上，其一端伸出盛种盘，通过链传动ⅲ连接种箱转轴，若干所述分隔板沿从动轴圆周固定在从动轴上，相邻两个分隔板之间形成供种子容纳的暂存腔，所述盛种盘的底部开有与其内部相连通的排种口，其上连接排种管。

优选的，所述深松施肥整地机构包括深松铲、底肥施肥管、底肥箱、深松绞龙及整型器，底肥箱置于机架上，底肥施肥管置于深松铲工作后端，深松绞龙安装在机架上，位于底肥施肥管工作后端，进行深松及底肥混合，在深松绞龙工作后端设置整型器，所述整型器对应播种机构的播种沟设置，由顶压板和两侧压板构成梯形压板结构，在梯形压板结构的顶板上连接有插接杆，通过插接杆插接在机架上，在机架和顶板间的插接杆上安装有镇压弹簧；所述两侧压板末端带有弧形折弯边。

优选的，所述顶板工作前端顶板工作前端设置有两个对称倾斜的清理板，与顶压板两端形成三角形结构。

优选的，所述清理板为弧形板，凹面端位于外侧，凸面端对应顶板侧。

优选的，所述镇压机构为带有梯形凹槽的镇压辊，所述梯形凹槽与整地机构的梯形压板结构相配合，其高度h小于梯形压板结构的高度h。

本发明的有益效果为：

1.本发明一种玉米免耕播种施肥机，通过设置深松施肥整地机构、种肥施肥机构、播种机构、覆土机构及镇压机构相互配合作用，使种肥排肥管置于播种机构开沟铲工作后端，将肥料置于种沟底部，播种机构的排种管出种口置于开沟铲后方，使种肥排出的肥料与播出的种子置于种沟的不同深度的不同位置。即保证肥料不烧苗，又能使种子很好的吸收肥料，利于种子发芽。

2.本发明中的种肥施肥机构的排肥器为间歇式排肥结构，所述排肥器的盛肥腔与种肥箱间通过连接管连接，在连接管上设置单向阀ⅰ，保证种肥箱内的水肥单向流入盛肥腔，种肥排肥管上设置单向阀ⅱ，保证水肥单向流出盛肥腔，活塞杆一端置于盛肥腔内，一端伸出盛肥腔，与连接在机架的凸轮轴上的凸轮相接触，在机架和盛肥腔顶部分别安装有两个套置在活塞杆上的弹簧挡板，在两弹簧挡板间的活塞杆上套置复位弹簧。通过凸轮转动带动活塞杆往复运动，实现肥料间歇排出、

3.本发明的种肥箱内还设置有破碎部件和搅动部件，通过设置两个破碎辊实现对固体肥料的破碎，通过在混合溶液中设置搅动部件实现肥料的充分溶解，在破碎辊和叶轮间设置两个对称的斜导板，用于导向作用。

4.本发明的播种机构是在种箱内设置排种器，在种箱外设置连接种箱出种口的盛种盘，所述排种器包括转轴和其上的若干转动臂，每个转动臂端部均设有与出种口配合的弧形堵块。转动臂的转动，实现对种箱内的玉米种子搅动，防止玉米种子过多造成出种口的堵塞；通过弧形堵块与出种口配合，实现定量排种至盛种盘。盛种盘的从动轴上设置若干分隔板，形成多个供种子容纳的暂存腔，每个暂存腔内的种子为播种预定播种量，实现精量播种。

6.本发明在深松施肥整型机构是在进行深松及底肥混合后，深松绞龙进行深松及混合作用，其工作后端设置整型器，整型后形成播种垄台结构，所述整型器由顶压板和两侧压板构成梯形压板结构，顶压板上安装有镇压弹簧，以镇压整型土壤，又不致过紧实；所述两侧压板末端带有弧形折弯边，便于修型作业。顶压板工作前端设置有两个对称倾斜的清理板，清理地面杂物。

7.本发明所述镇压机构为带有梯形凹槽的镇压辊，所述梯形凹槽与整地机构的梯形压板结构相配合。进一步压实土壤，整型，利于保墒、种子发芽及后续灌溉作业等。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中种肥施肥机构示意图。

图3是图2中种肥箱的立体结构示意图。

图4是图3的剖视示意图。

图5是图1中播种机构示意图。

图6是图5的剖视示意图。

图7是图1中整型器的结构示意图。

图8是图7的左视图。

图9是图7的俯视图。

图10是图1中镇压机构示意图。

图中：1.机架，

2.深松施肥整地机构，21.深松铲，22.底肥箱，23.底肥施肥管，24.深松绞龙，25.整型器，251.顶压板，252.侧压板，253.插接杆，254.镇压弹簧，255.弧形折弯边，256.清理板；

3.种肥施肥机构，31.种肥箱,32.排肥器，321.盛肥腔，322.活塞杆，323复位弹簧，324.弹簧挡板ⅰ，325.凸轮轴，3251.凸轮，326.连接管，327.单向阀ⅰ，328.单向阀ⅱ，329.弹簧挡板ⅱ，33.链传动ⅰ，34.破碎部件，341.破碎辊，342.啮合齿轮，343.链传动ⅳ，35.搅动部件，351.链传动ⅴ，36.斜导板，37.种肥排肥管；

4.播种机构，41.种箱，42.排种器，421.转轴，422.转动臂，423.弧形堵块，43.盛种盘，431.从动轴，432.分隔板，433.暂存腔，434.排种口，44.排种管，45.链传动ⅱ，46.链传动ⅲ，47.开沟铲；

5.覆土机构，

6.镇压机构，61.梯形凹槽；

7.行走轮，8.悬挂架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。

实施例：如图1所示，本发明一种玉米免耕播种施肥机，包括机架1及依次设置在机架1上的深松施肥整地机构2、种肥施肥机构3、播种机构4、覆土机构5及镇压机构6，所述种肥施肥机构3与播种机构4分别通过链传动ⅰ33和链传动ⅱ45连接行走轮7轴，种肥排肥管37置于播种机构4开沟铲45工作后端，将肥料置于种沟底部，播种机构4的排种管44出种口置于开沟铲45后方，使种肥箱排出的肥料与播出的种子置于种沟的不同深度的不同位置，开出种沟后，通过种肥排肥管37排肥至种沟底部，由于土壤在开沟刀后回填种沟内部分土壤，因此排种管44排出的种子位于肥料上方位置，且两者沿种沟方向相距5-8mm，即保证肥料不烧苗，又能使种子很好的吸收肥料，利于种子发芽。本发明在机架一端设置有悬挂架8，通过悬挂架8连接牵引机，带动播种施肥机工作。

进一步地，如图2-图4所示，本例所述种肥施肥机构3包括置于机架1上的种肥箱31、连接种肥箱31的排肥器32、种肥排肥管37，所述种肥箱31内盛装水肥，对应每个播种沟均设置一个排肥器32，所述排肥器32包括盛肥腔321、活塞杆322、复位弹簧323、凸轮325及两个弹簧挡板(弹簧挡板ⅰ324、弹簧挡板ⅱ329)，所述盛肥腔321与种肥箱31间通过连接管326连接，在连接管326上设置单向阀ⅰ327，保证种肥箱31内的水肥单向流入盛肥腔321，种肥排肥管33连接盛肥腔321出口，在靠近该出口的种肥排肥管33上设置单向阀ⅱ328，保证水肥单向流出盛肥腔321，活塞杆322一端置于盛肥腔321内，一端伸出盛肥腔321，与连接在机架1的凸轮轴325上的凸轮3251相接触，所述凸轮轴325安装在机架1上，且通过链传动ⅰ33连接一个地轮7，在机架1和盛肥腔321顶部分别安装有两个套置在活塞杆322上的弹簧挡板ⅰ324、弹簧挡板ⅱ329，在弹簧挡板ⅰ324和弹簧挡板ⅱ329间的活塞杆322上套置复位弹簧323。通过地轮7带动凸轮轴3251转动，进而带动其上的凸轮325转动，与凸轮325接触的活塞杆322做往复运动，在活塞杆322运动至最低点时，活塞杆322向下压缩复位弹簧323，将盛肥腔321内的肥料排出至种肥排肥管33出口，排出肥料；随着凸轮325转动，活塞杆322在复位弹簧323的弹力作用下向上运行，在盛肥腔321内形成负压，使种肥箱31内的肥料通过单向阀ⅰ327流入盛肥腔321，由于单向阀ⅱ328的作用，盛肥腔321内的肥料不会排至种肥排肥管33的出口，直到凸轮325转动使活塞杆322向下运动时，在活塞杆322的推力作用下，盛肥腔321内的肥料才会排至种肥排肥管33的出口，完成种肥的排肥。

如图3、图4所示，为了便于混合溶解，在所述种肥箱31内还设置有破碎部件34和搅动部件35，所述破碎部件34和搅动部件35均安装在种肥箱31内，并且搅动部件位于破碎部件的下方，所述破碎部件包括两个破碎辊341、两个啮合齿轮342及链传动ⅱ343，两个所述破碎辊341间隔安装在种肥箱31内，两个所述啮合齿轮342分别安装在两个破碎辊341轴的一端，其中一个破碎辊通过链传动ⅳ343连接另一个地轮7，搅动部件35为叶轮，叶轮轴通过链传动ⅴ351连接另一个破碎辊轴，在破碎辊341和叶轮间还设有两个对称的斜导板36。通过地轮7带动链传动ⅳ343传动，带动其中一个破碎辊341转动，通过两个破碎辊341辊轴上的啮合齿轮342传动，带动两个破碎辊341相对或相向转动，研磨固体肥料，研磨后的肥料沿斜导板36导向至下部水中溶解，通过搅动叶轮搅动，使肥料充分混合溶水，提高后续肥料的混合效果及效率，不需人工前期还要对肥料的进行预处理步骤，减少其劳动力及提高了工作效率，斜导板36对破碎后的肥料进行导向，随后搅动叶轮对破碎后的肥料充分混合，实现对玉米播种后的施肥自动供给，提高了工作效率。

如图5、图6所示，本例所述播种机构4包括种箱41、置于种箱41内的排种器42、连接种箱41出种口的盛种盘43和连接在机架1上的开沟铲45，盛种盘43的出种口对应种沟；所述排种器42包括转轴421和若干转动臂422，所述种箱41的底部设有与盛种盘43相连通的出种口，所述转轴421安装在种箱41内，一端伸出种箱41，其通过链传动ⅱ45连接地轮7，在种箱41内所述若干转动臂422沿圆周固定在转轴421上，每个转动臂422端部均设有与出种口配合的弧形堵块423。通过地轮7驱动链传动ⅱ45带动排种器42的转轴421转动，使种箱41内的种子进入排种器42的相邻转动臂422间，通过出种口排至盛种盘43，转动臂422的转动，实现对种箱41内内的玉米种子搅动，防止玉米种子过多造成出种口的堵塞；通过弧形堵块423与出种口配合，实现定量排种至盛种盘43。本例出种口可根据实际需要进行调节，采用插板调节方式，即在出种口设置可滑动插板，通过调节插板调节出种口大小，调控排种量。

如图6所示，所述盛种盘43包括从动轴431和若干分隔板432，所述盛种盘43呈中空结构且与种箱41出种口相连通，所述从动轴431转动安装在盛种盘43上，其一端伸出盛种盘43，通过链传动ⅲ46连接种箱转轴421，若干所述分隔板432均匀固定在从动轴431圆周上，相邻两个分隔板432之间形成供种子容纳的暂存腔433，所述盛种盘43的底部开有与其内部相连通的排种口434，其上连接排种管44。种箱转轴421转动，通过链传动ⅲ46带动传动轴431同步转动，本例分隔板432分隔的空间是排种器43的转动臂422分隔的空间的2倍，使盛种盘43排出的种子是排种器43排出的种子的一半，实现玉米种子的自动间歇式均匀播种，防止玉米容易放空或密种，达到精准控制播种的行距和株距的目地，保证玉米后期的生长。

如图1、图7-图9所示，所述深松施肥整地机构2包括深松铲21、底肥箱22、底肥施肥管23、深松绞龙24及整型器25，底肥箱22置于机架1上，底肥施肥管23置于深松铲21工作后端，深松绞龙24安装在机架1上，位于底肥施肥管23工作后端，其上连接液压马达，驱动其转动，进行深松及底肥混合，在深松绞龙24工作后端设置整型器25，如图7-图9所示，所述整型器25对应播种机构的播种沟设置，由顶压板251和两侧压板252构成梯形压板结构，在梯形压板结构的顶压板251上连接有插接杆253，通过插接杆253插接在机架1上，在机架1和顶压板251间的插接杆253上安装有镇压弹簧254；所述两侧压板252末端带有弧形折弯边255。保证其在运行过程中随地面仿形，并在弹力作用下，压置土壤形成梯形垄台，即可以提高土壤紧实度，又可以保墒，利于种子发芽。

所述顶压板251工作前端设置有两个对称倾斜的清理板256，与顶压板251两端形成三角形结构。所述清理板256为弧形板，凹面端位于外侧，凸面端对应顶板侧，便于清理土壤表层的杂草、秸秆及石子等杂物，并将杂物推至播种两侧沟位置。

如图10所示，所述镇压机构6为带有梯形凹槽61的镇压辊，所述梯形凹槽61与整地机构的梯形压板结构相配合，所述梯形凹槽61的高度h小于整地机构的梯形压板的高度h。

本例所述的深松铲21、底肥箱22、底肥施肥管23、深松绞龙24均为现有机构，在此不再赘述。

本发明的工作原理：通过牵引机带动机架整体移动，通过地轮7分别带动深松施肥整地机构2、种肥施肥机构3、播种机构4工作，首先通过深松施肥整地机构2对田间根茬进行深松施肥，再经螺旋深松绞龙24将肥料均匀混合在土壤深层内，以供后续养料供给；然后，通过整形器对深松后的土壤进行整形，同时清理待耕种垄台上的杂物，达到保墒作用。随后通过播种机开沟铲47开出种沟，种肥排出至种沟底部，种子排出至少量土壤回填的种沟内，种肥排肥口和排种口相距一倍株距±5-8mm，使种子和肥料播撒在不同高度，不同位置的种沟内，既能能防止肥量过近烧苗，又能保证供给种子充足的养分，利于种子发芽。之后进行覆土及镇压作业。由于所述镇压机构6采用带有梯形凹槽61的镇压辊，所述梯形凹槽61与整地机构的梯形压板结构相配合，对播种后的镇压效果好，不仅利于保墒，同时也利于后期灌溉及维护。

本发明的各个链传动均是由两个链轮和传动链构成，通过地轮带动其转动；各个链传动也可以连接在牵引机的液压马达上，通过牵引机驱动各个机构工作。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。