CN115176545A - 一种自走式智能生物炭还田机 - Google Patents

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Abstract

一种自走式智能生物炭还田机，其机架后方下部安装行走轮，行走轮与燃油发动机传动连接；机架中部设有垄距调整机构；机架前方顶部安装视觉识别摄像头；视觉识别摄像头后方机架上按照中央控制器；视觉识别摄像头与中央控制器电连接；中央控制器后方机架上安装卫星定位模块，卫星定位模块与中央控制器电连接；垄距调整机构上设有炭量控制器，炭量控制器顶部固装储料箱，炭量控制器前下方固装转接支架；转接支架底部安装开沟还田铲，开沟还田铲进料口与炭量控制器出料口之间通过排料管连通；转接支架前端安装旋耕轮，旋耕轮与燃油发动机传动连接，旋耕轮上方设有保护罩；旋耕轮后方两侧设有覆土起垄铲，覆土起垄铲安装在转接支架上。

Description

一种自走式智能生物炭还田机
技术领域
本发明属于农用机械技术领域，特别是涉及一种自走式智能生物炭还田机。
背景技术
由于长期不合理的耕作，导致农田土壤出现结构恶化、耕层变浅、水土流失加剧、有机质含量降低、肥力下降等问题，为了改良土壤，生物炭还田技术应运而生，同时生物炭还田技术的应用也成为了秸秆综合利用的重要途径之一。据统计，我国每年农作物秸秆产量可达6.4亿吨，为了减少资源浪费和环境污染，将秸秆炭化后还田，对保护环境、改善土壤结构、减轻农民负担具有重要作用。
目前，生物炭还田技术的实施主要依托旋耕机，首先将生物炭颗粒撒播于土壤表层，然后再利用旋耕机将生物炭颗粒与土壤进行旋耕混合，目的是将生物炭颗粒至于土壤之中。但是，依托旋耕机实施生物炭还田时，单纯的旋耕混合作用难以保证生物炭颗粒与土壤的混合均匀性，导致利用生物炭对土壤进行改良效果大打折扣。
此外，生物炭颗粒的播撒、生物炭与土壤混合工序都是彼此独立进行的，导致生物炭还田技术实施过程中存在人力、财力投入成本大的缺点。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种自走式智能生物炭还田机，能够将生物炭颗粒的播撒、生物炭与土壤混合工序整合在一台设备内实施，同时还实现了开沟和覆土起垄，不但可以节省人力、财力成本的投入，而且可以有效保证生物炭颗粒与土壤的混合均匀性，进而有效提高生物炭对土壤的改良效果。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种自走式智能生物炭还田机，包括机架、燃油发动机、旋耕轮、开沟还田铲、排料管、炭量控制器、储料箱、覆土起垄铲、视觉识别摄像头、卫星定位模块、中央控制器及行走轮；所述燃油发动机安装在机架后方顶部；所述行走轮安装在机架后方下部，行走轮与燃油发动机传动连接；在所述机架中部设置有垄距调整机构；所述视觉识别摄像头安装在机架前方顶部；所述中央控制器位于视觉识别摄像头后方的机架上，视觉识别摄像头与中央控制器电连接；所述卫星定位模块位于中央控制器后方的机架上，卫星定位模块与中央控制器电连接；所述炭量控制器设置在垄距调整机构上；所述储料箱固装在炭量控制器顶部；在所述炭量控制器的前下方固定安装有转接支架；所述开沟还田铲安装在转接支架底部，开沟还田铲的进料口与炭量控制器的出料口之间通过排料管连通；所述旋耕轮安装在转接支架前端，旋耕轮与燃油发动机传动连接，在旋耕轮上方设置有保护罩；所述覆土起垄铲位于旋耕轮后方两侧，覆土起垄铲安装在转接支架上。
所述垄距调整机构包括垄距调整电机、基板、丝杠、丝母、滑轨、滑块及滑台板；所述垄距调整电机水平安装在机架上，垄距调整电机与中央控制器电连接；所述基板竖直安装在机架上；所述丝杠通过轴承转动连接在基板前表面中部，丝杠水平设置；所述滑轨采用平行双轨结构，滑轨位于丝杠两侧且平行于丝杠；所述丝母安装在丝杠上；所述滑块安装在滑轨上；所述滑台板与丝母和滑块相固连，滑台板与基板相平行；所述炭量控制器固装在滑台板前表面；所述丝杠与垄距调整电机传动连接。
所述垄距调整机构数量为两个，两个垄距调整机构共用一台垄距调整电机，垄距调整电机采用双输出轴电机。
本发明的有益效果：
本发明的自走式智能生物炭还田机，能够将生物炭颗粒的播撒、生物炭与土壤混合工序整合在一台设备内实施，同时还实现了开沟和覆土起垄，不但可以节省人力、财力成本的投入，而且可以有效保证生物炭颗粒与土壤的混合均匀性，进而有效提高生物炭对土壤的改良效果。
附图说明
图1为本发明的一种自走式智能生物炭还田机的立体图；
图2为本发明的一种自走式智能生物炭还田机的侧视图；
图3为本发明的垄距调整机构的正视图；
图4为本发明的垄距调整机构的侧视图；
图中，1—机架，2—燃油发动机，3—旋耕轮，4—开沟还田铲，5—排料管，6—炭量控制器，7—储料箱，8—覆土起垄铲，9—视觉识别摄像头，10—卫星定位模块，11—控制器，12—行走轮，13—垄距调整机构，14—转接支架，15—保护罩，16—垄距调整电机，17—基板，18—丝杠，19—丝母，20—滑轨，21—滑块，22—滑台板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1～4所示，一种自走式智能生物炭还田机，包括机架1、燃油发动机2、旋耕轮3、开沟还田铲4、排料管5、炭量控制器6、储料箱7、覆土起垄铲8、视觉识别摄像头9、卫星定位模块10、中央控制器11及行走轮12；所述燃油发动机2安装在机架1后方顶部；所述行走轮12安装在机架1后方下部，行走轮12与燃油发动机2传动连接；在所述机架1中部设置有垄距调整机构13；所述视觉识别摄像头9安装在机架1前方顶部；所述中央控制器11位于视觉识别摄像头9后方的机架1上，视觉识别摄像头9与中央控制器11电连接；所述卫星定位模块10位于中央控制器11后方的机架1上，卫星定位模块10与中央控制器11电连接；所述炭量控制器6设置在垄距调整机构13上；所述储料箱7固装在炭量控制器6顶部；在所述炭量控制器6的前下方固定安装有转接支架14；所述开沟还田铲4安装在转接支架14底部，开沟还田铲4的进料口与炭量控制器6的出料口之间通过排料管5连通；所述旋耕轮3安装在转接支架14前端，旋耕轮3与燃油发动机2传动连接，在旋耕轮3上方设置有保护罩15；所述覆土起垄铲8位于旋耕轮3后方两侧，覆土起垄铲8安装在转接支架14上。
所述垄距调整机构13包括垄距调整电机16、基板17、丝杠18、丝母19、滑轨20、滑块21及滑台板22；所述垄距调整电机16水平安装在机架1上，垄距调整电机16与中央控制器11电连接；所述基板17竖直安装在机架1上；所述丝杠18通过轴承转动连接在基板17前表面中部，丝杠18水平设置；所述滑轨20采用平行双轨结构，滑轨20位于丝杠18两侧且平行于丝杠18；所述丝母19安装在丝杠18上；所述滑块21安装在滑轨20上；所述滑台板22与丝母19和滑块21相固连，滑台板22与基板17相平行；所述炭量控制器6固装在滑台板22前表面；所述丝杠18与垄距调整电机16传动连接。
所述垄距调整机构13数量为两个，两个垄距调整机构13共用一台垄距调整电机16，垄距调整电机16采用双输出轴电机。
下面结合附图说明本发明的一次使用过程：
在开展生物炭还田工作前，首先将规划好的行驶路线数据导入中央控制器11中，之后启动燃油发动机2，由燃油发动机2提供动力驱动行走轮12转动，同时驱动旋耕轮3转动，由行走轮12带动生物炭还田机移动，行驶路线的位置信息由卫星定位模块10进行反馈，生物炭还田机在移动过程中，由转动的旋耕轮3先行完成土地的旋耕。
在生物炭还田机向前行进的过程中，储料箱7内的生物炭颗粒会依次通过炭量控制器6、排料管5及开沟还田铲4落入由开沟还田铲4所形成的沟槽中，随着生物炭还田机继续行进，位于旋耕轮3后方两侧的覆土起垄铲8会将沟槽两侧的土壤推入沟槽中并推挤形成垄脊，从而完成覆土起垄，保证了生物炭颗粒在还田后的混合均匀性，从而有效提高了生物炭对土壤的改良效果。
当需要改变垄距时，只需启动垄距调整电机16，由垄距调整电机16带动丝杠18转动，丝杠18的旋转运动会转换为丝母19的直线运动，进而通过丝母19带动滑台板22及滑块21沿着滑轨20进行位置调整，从而实现了垄距的调整。
在生物炭还田机按照规划好的行驶路线自主行驶时，通过视觉识别摄像头9对行驶路线前方进行实时监控，一旦发现障碍物，可生物炭还田机绕行或停车，避免生物炭还田机与障碍物发生碰撞，提高生物炭还田机的自主行驶安全性。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (3)

1.一种自走式智能生物炭还田机，其特征在于：包括机架、燃油发动机、旋耕轮、开沟还田铲、排料管、炭量控制器、储料箱、覆土起垄铲、视觉识别摄像头、卫星定位模块、中央控制器及行走轮；所述燃油发动机安装在机架后方顶部；所述行走轮安装在机架后方下部，行走轮与燃油发动机传动连接；在所述机架中部设置有垄距调整机构；所述视觉识别摄像头安装在机架前方顶部；所述中央控制器位于视觉识别摄像头后方的机架上，视觉识别摄像头与中央控制器电连接；所述卫星定位模块位于中央控制器后方的机架上，卫星定位模块与中央控制器电连接；所述炭量控制器设置在垄距调整机构上；所述储料箱固装在炭量控制器顶部；在所述炭量控制器的前下方固定安装有转接支架；所述开沟还田铲安装在转接支架底部，开沟还田铲的进料口与炭量控制器的储料口之间通过排料管连通；所述旋耕轮安装在转接支架前端，旋耕轮与燃油发动机传动连接，在旋耕轮上方设置有保护罩；所述覆土起垄铲位于旋耕轮后方两侧，覆土起垄铲安装在转接支架上。
2.根据权利要求1所述的一种自走式智能生物炭还田机，其特征在于：所述垄距调整机构包括垄距调整电机、基板、丝杠、丝母、滑轨、滑块及滑台板；所述垄距调整电机水平安装在机架上，垄距调整电机与中央控制器电连接；所述基板竖直安装在机架上；所述丝杠通过轴承转动连接在基板前表面中部，丝杠水平设置；所述滑轨采用平行双轨结构，滑轨位于丝杠两侧且平行于丝杠；所述丝母安装在丝杠上；所述滑块安装在滑轨上；所述滑台板与丝母和滑块相固连，滑台板与基板相平行；所述炭量控制器固装在滑台板前表面；所述丝杠与垄距调整电机传动连接。
3.根据权利要求2所述的一种自走式智能生物炭还田机，其特征在于：所述垄距调整机构数量为两个，两个垄距调整机构共用一台垄距调整电机，垄距调整电机采用双输出轴电机。
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