CN112946023B - 一种侧深施肥的检测装置及插秧机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种侧深施肥的检测装置及插秧机，侧深施肥的检测装置包括：滑环固定轴，其设置于车轮的轴；滑环，设于滑环固定轴；滑环包括定子和可相对于定子转动的转子，定子设于滑环固定轴，转子设于滑环的滑环转子固定孔中；车轮转动或静止时，定子与转子相对转动或静止；极板，两个极板分别位于同轴设置的两个车轮上，并均连接滑环。车轮转动过程中，本申请提供的侧深施肥的检测装置中的滑环能够将浸泡于水中的两个极板之间的电流量进行输出，以便通过与预设的电流值进行比较，从而实现对施肥量的调整控制。

Description

一种侧深施肥的检测装置及插秧机

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，更具体地说，涉及一种侧深施肥的检测装置。此外，本发明还涉及一种包括上述侧深施肥的检测装置的插秧机。

背景技术

我国是粮食产量大国，其中水稻是我国重要的粮食之一，因此，水稻肥料的合理施肥和高效的利用是农业生产的重中之重。

我国水稻种植过程中，普遍的存在施肥量大、肥料随水流失严重的问题，而通常将肥料施在土壤表面，因距离根系较远，导致根系吸收肥料少，肥料利用率低下，更加剧了农业面源污染。

目前侧深施肥技术已经广泛的应用于水田插秧中，在插秧的同时进行施肥作业，在秧苗的侧根部进行施肥，肥料为一种缓释肥，省去后去追肥的操作，提高了肥料的利用率。

现有的侧深施肥技术的不足之处在于：进行施肥的过程中不能根据水中的养料含量，实时的控制肥料的下肥量。同样会造成一定的肥料的浪费。甚至是土壤肥沃化。

综上所述，如何避免肥料浪费和土壤肥沃化，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种侧深施肥的检测装置，该检测装置能够检测插秧位置的水中电量，用于反映施肥量，以便调整插秧位置的施肥量，解决施肥量不准确的问题。

本发明的另一目的是提供一种包括上述侧深施肥的检测装置的插秧机。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种侧深施肥的检测装置，包括：

滑环固定轴，其设置于车轮的轴；

滑环，设于所述滑环固定轴；所述滑环包括定子和可相对于所述定子转动的转子，所述定子设于所述滑环固定轴，所述转子设于所述滑环的滑环转子固定孔中；所述车轮转动或静止时，所述定子与所述转子相对转动或静止；

极板，两个所述极板分别位于同轴设置的两个车轮上，并均连接所述滑环。

优选的，所述极板为环形极板，所述环形极板与所述车轮同轴设置，所述环形极板与所述车轮的轮毂通过抱箍和抱箍螺钉固定。

优选的，所述滑环固定轴设置有若干个条形槽口，所述定子设有与所述条形槽口配合安装的顶丝，以便利用所述顶丝固定于所述滑环固定轴。

优选的，所述滑环的外部罩设滑环保护罩，所述滑环保护罩连接滑环固定轴。

优选的，所述滑环固定轴连接菱形带座轴承，所述滑环保护罩通过轴承紧固螺丝固定于所述菱形带座轴承，以连接至所述滑环固定轴；

所述滑环保护罩为圆筒形，罩设于所述滑环、所述菱形带座轴承的外部。

优选的，所述滑环保护罩设有出线孔以及出水孔，所述出现孔位于所述滑环保护罩的内侧，所述出水孔位于所述滑环保护罩的下方。

优选的，所述滑环保护罩连接L型固定件，所述L型固定件与车体固定支架连接，所述车体固定支架与车体连接；

所述L型固定件与所述滑环保护罩在所述车轮径向方向的相对位置可调且可固定。

优选的，所述L型固定件与所述滑环保护罩中的一者设有连接孔和螺栓，另一者设有用于与所述连接孔配合连接的腰型孔或多个连接孔，用以调整所述L型固定件与所述滑环保护罩的相对位置。

优选的，还包括L型车体支架，所述L型车体支架和所述L型固定件分别设置于所述车轮的两侧；所述L型车体支架的一端与所述车体连接，另一端与所述L型固定件连接，且所述L型固定件和所述L型车体支架二者在所述车轮轴向方向的相对位置可调且可固定。

一种插秧机，包括上述任一项所述的侧深施肥的检测装置。

车轮转动过程中，本申请提供的侧深施肥的检测装置中，滑环能够将浸泡于水中的两个极板之间的电流量进行输出，以便通过与预设的电流值进行比较，从而实现对施肥量的调整控制。本申请所提供的侧深施肥的检测装置能够检测水中极板之间产生的电流情况，从而根据与预设值的比较得到当前水体中肥料含量与目标值之间的大小关系，从而指导施肥的操作。具体可以为向施肥机或插秧机上用于施肥的机械发送肥料缺少或过剩的信号。本申请还提供了一种包括上述侧深施肥的检测装置的插秧机。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的侧深施肥的检测装置的局部结构***图；

图2为本发明所提供的侧深施肥的检测装置的极板安装局部***图；

图3为本发明所提供的侧深施肥的检测装置的另一角度的结构示意图；

图4为侧深施肥的检测装置的局部装配结构示意图；

图5为侧深施肥的检测装置的整体装配结构示意图。

图1-图5中，附图标记包括：

滑环保护罩1、轴承紧固螺丝2、菱形带座轴承3、滑环4、滑环转子固定孔5、滑环固定轴6、车体固定支架7、螺帽8、极板9、抱箍螺钉10、抱箍11、滑环保护罩螺钉12、L型固定件13、L型车体固定支架螺钉14、L型车体支架15、车轮胎16、保护罩圆柱体25、出水孔26、滑环保护罩连接孔位27。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种侧深施肥的检测装置，该检测装置能够检测插秧位置的水中电量，用于反映施肥量，以便调整插秧位置的施肥量，解决施肥量不准确的问题。

本发明的另一核心是提供一种包括上述侧深施肥的检测装置的插秧机。

请参考图1至图5，图1为本发明所提供的侧深施肥的检测装置的局部结构***图；图2为本发明所提供的侧深施肥的检测装置的极板安装局部***图；图3为本发明所提供的侧深施肥的检测装置的另一角度的结构示意图；图4为侧深施肥的检测装置的局部装配结构示意图；图5为侧深施肥的检测装置的整体装配结构示意图。

本发明所提供的一种侧深施肥的检测装置，包括滑环保护罩1、轴承紧固螺丝2、菱形带座轴承3、滑环4、滑环转子固定孔5、滑环固定轴6、车体固定支架7、螺帽8、极板9、抱箍螺钉10、抱箍11、滑环保护罩螺钉12、L型固定件13、L型车体固定支架螺钉14、L型车体支架15、车轮胎16、保护罩圆柱体25、出水孔26和滑环保护罩连接孔位27。

在一个具体的实施例中，侧深施肥的检测装置包括：滑环固定轴6、滑环4和极板9。

侧深施肥的检测装置设置于车体上，具体地，上述滑环固定轴6设置于车轮上，可以与车轮的转轴可同轴设置。可选的，滑环固定轴6可以通过螺帽8固定于车体固定支架7上，车体固定支架7通过螺母固定于车体或车轮上。可选的，车体固定车架7可以通过腰形孔或其他异型孔安装在不同类型的车体上。

滑环4是旋转连通结构，可以用于在固定结构和旋转结构上，发生旋转时，可以实现从固定结构到旋转结构传输电源和数据信号。

滑环4的使用通常是将其设置在旋转中心，因此将其设于滑环固定轴6，滑环4包括定子和可相对于定子转动的转子，定子设于滑环固定轴6，转子设于滑环4的滑环转子固定孔5中；车轮转动或静止时，定子与转子相对转动或静止；

定子和转子可以分别连接车轮的旋转结构和静止结构，其中旋转结构可以包括车轮、车条或者转动的车轴，静止结构可以包括固定车轴、车体的固定位置等，以便使得车轮的旋转带动定子和转子产生相对转动。

极板9的数量至少为两个，两个极板9分别位于同轴设置的两个车轮上，并均连接滑环4。具体的指的是，一个极板9可以通过滑环固定轴6连接定子，另一个极板9连接转子，或者两个极板9分别通过导线等连接方式连接定子或转子。

当车轮位于插秧位置的水中时，两个极板9会同时浸泡于水中，两个极板9能够通过二者之间的水连接形成通路，由于两个极板9均与滑环4相连，且滑环4的定子和转子能够在车轮转动时发生相对转动，从而相互结合，因而定子、转子、两个极板9能够形成完整的导电的通路，此时由于水中有一定量的肥料，水中的电流强弱受到肥料总量多少会发生变化，因此，电流的强弱能够直接体现水中肥料量的多少。

滑环4可以连接控制器，控制器用于接收滑环4输出的电流数据，并通过电流数据控制施肥机的施肥量。可以预先根据经验设定预设电流值或预设电流值范围，即检测得到的电流数据在此预设电流值或预设电流值范围内时，证明施肥量恰当；若检测得到的电流数据值高于预设电流值或预设电流值范围的上限时，说明水的导电性能过高，水中的肥料含量较高，相反则肥料含量较低。

在车辆的车轮转动过程中，本申请提供的侧深施肥的检测装置中，滑环4能够将浸泡于水中的两个极板9之间的电流量进行输出，以便通过与预设的电流值进行比较，从而实现对施肥量的调整控制。本申请所提供的侧深施肥的检测装置能够检测水中极板9之间产生的电流情况，从而根据与预设值的比较得到当前水体中肥料含量与目标值之间的大小关系，从而指导施肥的操作。具体可以为向施肥机或插秧机上用于施肥的机械发送肥料缺少或过剩的信号。

在本申请一个具体的实施例中，极板9为环形极板，环形极板与车轮同轴设置。可选的，极板与车轮的轮毂通过抱箍11和抱箍螺钉10固定。

极板9的直径应尽可能靠近车轮的直径，从而使极板9更加靠近车轮外周，以保证其能够位于水中。环形极板的结构能使其在车轮转动过程中始终位于水中，即两个极板9具有持续的、由水体形成的导电通路。

可选的，上述环形极板除了可以为圆环形极板，还可以为矩形环状极板，或其他规则形状的环状极板，或不规则形状的环状极板。本申请选择使用圆环形极板是因为使用时其在周向上具有相同的效果。极板直径设计的较大，可以使其涉水的深度接近于车轮胎16的深度，即秧苗生长所在的深度，使得电流数据测得更加真实，可以更加有效的得到进行施肥量的多少。优选地，圆环形极板在周向上均匀设置。

极板9可以通过三个抱箍11以及对应的抱箍螺钉10实现与车轮进行固定。实际安装时，在车轮上面开多个孔，可应用于三等分车轮或者四等分车轮，一个轴上的两个车轮都需要安装极板9，这样才能形成闭合的回路。

在上述实施例的基础之上，滑环固定轴6设置有若干个条形槽口，定子设有与条形槽口配合安装的顶丝，以便利用顶丝固定于滑环固定轴6。

滑环固定轴6相对于车体固定设置，其上设置有条形槽口，用于与顶丝配合安装，定子通过顶丝安装在滑环固定轴6上。条形槽口便于固定顶丝，不会产生打滑的情况。

优选地，若干个定子绕滑环固定轴6均匀设置或对称设置，具体的实施例中，滑环固定轴6共设置有4个定子。

在上述任意一个实施例的基础之上，滑环4的外部罩设滑环保护罩1，滑环保护罩1连接滑环固定轴6，可选的，二者可以通过螺钉固定。

滑环保护罩1作为滑环4以及滑环固定轴6等结构的保护罩，其套设在滑环4的外部，并与固定设置的滑环固定轴6连接，即使滑环1的转子转动，也不会影响滑环保护罩1的稳定设置。

更进一步地，滑环固定轴6连接菱形带座轴承3，滑环保护罩1通过轴承紧固螺丝2固定于菱形带座轴承3，以连接至滑环固定轴6；

滑环保护罩1包括圆筒形的保护罩圆柱体25，罩设于滑环4、菱形带座轴承3的外部。滑环保护罩1设计为圆筒状，目的是有效的减小阻力，从而延长整套装置的使用寿命。

在一个具体的实施例中，菱形带座轴承3的内圈连接滑环固定轴6，外圈连接滑环保护罩1。通过设置菱形带座轴承3，能够避免滑环固定轴6在与车轮、滑环保护罩1的连接中受到较大的扭力，从而降低轴系的损伤风险，提升使用寿命。

可选的，滑环保护罩1的背侧设置有滑环保护罩连接孔位27，用于连接菱形带座轴承3。菱形带座轴承3的两侧的耳朵位置，加焊两个螺帽可以用于安装滑环保护罩1，以便降低安装难度。

滑环保护罩1应至少具有筒形结构或盖体结构，以便笼罩滑环4，滑环保护罩1除了上述筒形结构或盖体结构，还可以具有用于连接车体的结构，以便滑环保护罩1与车体的固定，具体可以为杆状结构、板状结构等。

滑环保护罩1设有出线孔以及出水孔26，出现孔位于滑环保护罩1的内侧，出水孔26位于滑环保护罩1的下方。

考虑到滑环4上需要有线缆等与外部连接的线结构，因此，在一个具体的实施例中，滑环4上的电流数据传输线缆，通过滑环防护罩1的内壁的孔接出，线缆通过对应的轧带固定于滑环防护罩1内壁，避免刮断，撞伤。具体地，可以在滑环保护罩1上设置便于出线的孔或槽体，滑环保护罩1相对于车体相对固定，为避免线缆相对移动，在滑环保护罩1的内壁设置引线槽或固线结构，方便将线缆固定位置。滑环保护罩1内侧，开设小孔，进行走线设置，用于输出相关的电流数值，传送给控制器进行分析。

由于车轮所经区域涉水，为了避免滑环保护罩1中进水，甚至是积水，可以在滑环保护罩1上设置出水孔26，具体地，该孔位可以设置于滑环保护罩1的下部。滑环保护罩1设有多个出水孔26可以进行有效的疏通，排出内部的泥沙、水分。

上述滑环保护罩1的用于连接车体的结构具体可以为连接于滑环保护罩1的板件，具体地，滑环保护罩1包括筒形结构和连接于筒形结构外部的板件。滑环保护罩1还可以通过滑环保护罩螺钉12连接L型固定件13，L型固定件13与车体固定支架7连接，车体固定支架7与车体连接，从而实现滑环保护罩1与车体之间的稳定连接。

考虑到车体上车轮的类型可能有改变，为了适应更多种类型的安装，L型固定件13与滑环保护罩1在车轮径向方向的相对位置可调且可固定，也就是说安装于车轮轴上的滑环保护罩1相对于车体的位置能够进行调整，以便适用于更多种直径的车轮。

可选的，L型固定件13与滑环保护罩1中的一者设有连接孔和螺栓，另一者设有用于与连接孔配合连接的腰型孔或多个连接孔，连接孔与腰型孔通过螺栓连接，或者连接孔与对应的连接孔通过螺栓连接，用以调整L型固定件13与滑环保护罩1的相对位置。

可选的，上述连接孔可以为圆孔、腰型孔或异型孔，以便于L型固定件13与滑环保护罩1能够实现更多种类型的连接。可选的，L型固定件13与滑环保护罩1也可以通过螺钉连接。

请参考图3，为了适应不同宽度的车轮，还包括L型车体支架15，L型车体支架15和L型固定件13分别设置于车轮的两侧。L型车体支架15的一端与车体连接，另一端与L型固定件13连接，且L型固定件13和L型车体支架15二者在车轮轴向方向的相对位置可调且可固定。可选的，L型车体支架15与L型固定件13可以通过连接孔、腰型孔和L型车体固定支架螺钉14连接。

L型车体支架15的一端与车体连接，包括连接车体固定结构或者连接车轮的非旋转结构。L型固定件13的设计，可以有效的调节该装置安装的宽度和长度，可以适配更多的车型。

可选的，L型车体支架15设有两个腰型孔，腰型孔可以用于调节车轮的位置。

除了上述各个实施例中所提供的侧深施肥的检测装置的主要结构，本发明还提供一种包括上述实施例公开的侧深施肥的检测装置的插秧机，该侧深施肥的检测装置设置在插秧机的车轮位置，上述插秧机的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的侧深施肥的检测装置和插秧机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种侧深施肥的检测装置，其特征在于，包括：

滑环固定轴(6)，其设置于车轮的轴；

滑环(4)，设于所述滑环固定轴(6)；所述滑环(4)包括定子和可相对于所述定子转动的转子，所述定子设于所述滑环固定轴(6)，所述转子设于所述滑环(4)的滑环转子固定孔(5)中；所述车轮转动或静止时，所述定子与所述转子相对转动或静止；

极板(9)，两个所述极板(9)分别位于同轴设置的两个车轮上，并均连接所述滑环(4)。

2.根据权利要求1所述的侧深施肥的检测装置，其特征在于，所述极板(9)为环形极板，所述环形极板与所述车轮同轴设置，所述环形极板与所述车轮的轮毂通过抱箍(11)和抱箍螺钉(10)固定。

3.根据权利要求1所述的侧深施肥的检测装置，其特征在于，所述滑环固定轴(6)设置有若干个条形槽口，所述定子设有与所述条形槽口配合安装的顶丝，以便利用所述顶丝固定于所述滑环固定轴(6)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的侧深施肥的检测装置，其特征在于，所述滑环(4)的外部罩设滑环保护罩(1)，所述滑环保护罩(1)连接滑环固定轴(6)。

5.根据权利要求4所述的侧深施肥的检测装置，其特征在于，所述滑环固定轴(6)连接菱形带座轴承(3)，所述滑环保护罩(1)通过轴承紧固螺丝(2)固定于所述菱形带座轴承(3)，以连接至所述滑环固定轴(6)；

所述滑环保护罩(1)为圆筒形，罩设于所述滑环(4)、所述菱形带座轴承(3)的外部。

6.根据权利要求4所述的侧深施肥的检测装置，其特征在于，所述滑环保护罩(1)设有出线孔以及出水孔(26)，所述出水 孔位于所述滑环保护罩(1)的内侧，所述出水孔(26)位于所述滑环保护罩(1)的下方。

7.根据权利要求4所述的侧深施肥的检测装置，其特征在于，所述滑环保护罩(1)连接L型固定件(13)，所述L型固定件(13)与车体固定支架(7)连接，所述车体固定支架(7)与车体连接；

所述L型固定件(13)与所述滑环保护罩(1)在所述车轮径向方向的相对位置可调且可固定。

8.根据权利要求7所述的侧深施肥的检测装置，其特征在于，所述L型固定件(13)与所述滑环保护罩(1)中的一者设有连接孔和螺栓，另一者设有用于与所述连接孔配合连接的腰型孔或多个连接孔，用以调整所述L型固定件(13)与所述滑环保护罩(1)的相对位置。

9.根据权利要求7所述的侧深施肥的检测装置，其特征在于，还包括L型车体支架(15)，所述L型车体支架(15)和所述L型固定件(13)分别设置于所述车轮的两侧；所述L型车体支架(15)的一端与所述车体连接，另一端与所述L型固定件(13)连接，且所述L型固定件(13)和所述L型车体支架(15)二者在所述车轮轴向方向的相对位置可调且可固定。

10.一种插秧机，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的侧深施肥的检测装置。

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