CN115735487B - 一种适用于水田作业的水稻直播种肥药一体机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农用机械技术领域，更具体地，提供一种适用于水田作业的水稻直播种肥药一体机，包括直播装置、喷药装置、施肥装置及肥药控制***，所述直播装置包括种箱和传动轴，所述喷药装置包括药箱、隔膜泵、比例阀、流量计、喷头、喷管、电池及控制组件，所述施肥装置包括物料箱、排料组件、排肥管道、风舱、通风管道、鼓风机及驱动组件，所述肥药控制***包括触控屏、定位单元及单片机，用以解决使用一台一体化的机器，满足全过程的精准用药、精准施肥的需求，实现在水田环境下水稻播种、侧身施肥、喷施除草剂一体化作业，实现水稻直播轻简高效栽培的效果。

Description

一种适用于水田作业的水稻直播种肥药一体机

技术领域

本发明涉及农用机械技术领域，更具体地，涉及一种适用于水田作业的水稻直播种肥药一体机。

背景技术

在我国的广大农村地区，施肥方式绝大部分采用撒施，在为土地施肥时，将其抛撒在农作物的根部附近，施肥时，人必须弯下身子，在离地10厘米处进行抛撒肥料，这样的工作耗费人的体力，而且施肥的效率不高，施肥量也不均匀，浪费大，同时污染土壤环境，与此同时，农民在进行喷药作业时，多数农民使用的背负式药箱进行喷药，由于农民喷药时走动速度的快慢及手动喷施的不均匀容易致使喷施不均匀，甚至造成部分区域喷施不到的缺点，喷药效果大大降低。

随着农作物种植面积的不断扩大，农作物种植机械化的需求也日益突显，但目前农作物业生产机械化,肥；药；种子是关键作业环节，对农作物的品质、产量以及生长起着至关重要的作用；传统的农作物通常是人工挖掘填埋，劳动强度大，工作效率低。随着劳动成本的不断提高和青壮年劳动力的短缺，对农作物进行机械化施肥；喷药；直播的需求也越来越强烈。

如何能够解决在水稻作业过程中，能使用一台一体化的机器，满足水稻田地中的开沟、直播插秧、除草、除虫、施肥、灌排水整个种植作业全过程的现代自动化机械科学种植、精准用药、精准施肥的需求，达成精确施肥、喷药，为农民节省人工种植的时间和精力，降低种植成本是目前水稻作业机械技术领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种适用于水田作业的水稻直播种肥药一体机，用于解决精准控制施肥喷药的用量和自动直播水稻，同时节省种植成本的技术问题。

本发明采取的技术方案是，一种适用于水田作业的水稻直播种肥药一体机，其中，包括直播装置、喷药装置、施肥装置及肥药控制***；

所述直播装置包括种箱、若干个排种器和传动轴，若干个排种器依次连接于所述传动轴上，所述排种器通过所述传动轴将所述种箱里的种子排出；

所述喷药装置包括药箱、隔膜泵、比例阀、流量计、喷头、喷管、电池及控制组件，所述药箱通过所述喷管连接于所述隔膜泵，所述隔膜泵通过所述喷管连接于所述比例阀，所述比例阀通过所述喷管连接于所述流量计，所述流量计通过所述喷管连接于所述喷头；所述电池为所述隔膜泵提供电源；所述控制组件包括信号处理器，所述信号处理器用于控制所述比例阀的开关；所述比例阀用于控制所述药箱内的药物流出量；

所述施肥装置包括物料箱、排料组件、排肥管道、风舱、通风管道、鼓风机及驱动组件，所述物料箱连接于所述排料组件；所述排料组件通过所述风舱与所述排肥管道相连；所述风舱的一端连接于所述排料组件，所述风舱的另一端通过所述通风管道连接于所述鼓风机，用于鼓入气流将肥料从所述排肥管道排出；所述驱动组件包括电机和停止控制杆，所述电机为所述停止控制杆提供动力，所述停止控制杆连接于所述排料组件，用于控制排肥量的大小；

所述肥药控制***包括触控屏、定位单元及单片机，所述定位单元将一体机的行车速度通过数字信号传递至所述单片机，所述单片机用于发送信号至所述触控屏，用户通过所述触控屏发送信号至所述信号处理器和所述电机用于控制药物的流出量和排肥量的大小。

进一步的，所述动力底盘包括动力机架、工作座椅、转向机构、动力机构调速杆、液压升降操纵杆、制动机构、油门、行走前轮及行走后轮，所述工作座椅安装于所述动力机架上，所述行走前轮安装于所述动力机架的前桥两侧用于动力输出；所述转向机构安装于所述动力机架的上方且位于所述工作座椅的前方。有利于一体机的动力输入，便于一体机适用于水田地的使用场景。

进一步的，所述直播装置还包括开沟机构，所述开沟机构位于所述排种器下方，用于播种作业前的开沟。有利于提高一体机的使用频率，在水稻种植过程中多次使用一体机有利于降低一体机的使用成本。

进一步的，所述药箱、种箱和物料箱均为中空箱体，所述药箱、种箱和物料箱的上端均设有端盖用于增添介质和清洗箱体。有利于水稻在播种、施肥、喷药不同种植过程中不同箱体内的介质的更换和清洗，保证科学且精准地种植。

进一步的，所述物料箱的下端设有漏斗状的连接通道，用于充分混合肥料。有利于肥料在进入排料组件之前，在漏斗状的连接通道内充分混合，有利于提升施肥装置的施肥效率。

进一步的，所述排料箱还包括余料口和余料排出控制杆，所述余料口设于所述排料组件上，用于排出施肥结束后所述物料箱内的剩余肥料，所述余料排出控制杆用于控制所述余料口的闭合。有利于通过人工清理余料口将排料组件内无法排出的肥料手动清除，增加排料箱的使用效率，有利于精准控制施肥量。

进一步的，所述排料组件包括上盖、下盖和转轴，所述转轴位于所述上盖和所述下盖之间，所述上盖与所述下盖卡扣连接，所述转轴可拆卸。有利于清理上盖、下盖以及转轴内滞留的肥料，避免排料组件在施用不同种肥料时发生不宜肥料混合的失误从而影响施肥效果，有利于精准控制施肥量。

进一步的，所述排肥管道为软管。有利于一体机在地形不同的水田地中行走时，能均匀施肥，有利于提升施肥效率

进一步的，所述触控屏还包括远程操作***，用于遥控所述触控屏发送信号。有利于用户不在一体机上坐着同步行进时，可以通过远程操作***控制触控屏的信号发送，有利于提高一体机的操作便利性。

进一步的，所述肥药控制***还包括信号接收器和计算机，所述信号接收器用于接收所述定位单元发送的记录一体机行车速度的信号数据，所述计算机用于收集计算一体机行车速度和所述流量计的流量数据的数值关系。有利于用户收集喷药流量与水田机械的行车车速之间的关系，从而加强科学化种植的数据库完善和更新。

本发明实现的有益效果：在水田环境下水稻播种、侧身施肥、喷施除草剂一体化作业，可减少作业次数、提高作业效率，实现水稻直播轻简高效栽培。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的整体结构侧面示意图。

图3是本发明的喷药装置连接示意图。

图4是本发明的直播装置正面示意图。

图5是本发明的施肥装置整体结构示意图。

图6是本发明的施肥装置放大示意图。

图7是本发明的排料组件和驱动组件的放大示意图。

附图标识说明：物料箱10，余料排出控制杆20，余料口30，排肥管道40，风舱50，通风管道60，鼓风机70，排料组件80，上盖81，转轴83，下盖82，驱动组件90，动力机架100，工作座椅110，转向机构120，动力机构调速杆130，触控屏140，液压升降操纵杆150，制动机构160，油门170，行走前轮180，行走后轮190，动力输出轴200，种箱240，喷头260，药箱270，隔膜泵280，比例阀290，流量计300，喷管310。

具体实施方式

本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

本实施中提供的直播装置，直播装置悬挂在所述一体机的机头后方，所述直播装置包括：种箱240、若干个排种器和传动轴，所述传动轴带动10个排种器工作，每个排种器上方各安装一个种箱240。所述种箱240上端端盖用于增添种子；排种器通过电机给传动轴动力用以将种子排出；

本实施中提供的喷药装置，所述喷药装置包括：药箱270、隔膜泵280、电池、控制组件、比例阀290、流量计300、喷管310及喷头260。药物从药箱270中流出经过喷管310到达所述隔膜泵280，电池为所述隔膜泵280供电，药物到达所述隔膜泵280后经喷管310流向所述比例阀290，药物经过所述比例阀290后再由喷管310到所述流量计300，最后由所述流量计300流向所述喷头260喷出药物，用户通过所述流量计300确定喷药的流量大小；

药箱270，其为中空的箱体结构，其上端包括一个端盖，用于增添除草剂，下端有一个连接通道，用于连接喷管310；

隔膜泵280，隔膜泵280与电池相连，电池提供动力带动隔膜泵工作；

电池，其左端与药箱270相连，隔膜泵280通过电池给到动力，通过压力差造成除草剂在喷管310中的流动；

控制组件，其左端与隔膜泵280相连，比例阀290通过触控屏140的红外信号从而控制闭合大小；

比例阀290，位于工作座椅110左侧，用于控制闭合大小；

流量计300，位于物料箱10左侧，用于显示流量大小；

喷头260，其左端与流量计300相连，除草剂通过喷头260喷施到田间；

喷管310，其连接于喷药装置内，将药箱270、隔膜泵280、比例阀290、流量计300及喷头260连通起来，用于药物在特定的管内流动；

本实施中，通过喷药装置中的所述比例阀290、所述流量计300和肥药控制***中的单片机的联动，使用者通过所述触控屏140将信号传递给所述信号处理器，所述信号处理器通过控制所述比例阀290闭合的大小来控制药物流经所述喷头260流量的大小，有助于为使用者能够通过触控屏140控制肥药控制***对于喷药装置喷洒药物所需用量的精准控制，提高水田作业的科学化种植效率，节省农民的时间精力，降低了水田作业的种植成本；

本实施例中提供的施肥装置，所述施肥装置包括：物料箱10、排料组件80、排肥管道40、风舱50，通风管道60、鼓风机70及驱动组件90；

物料箱10，其为中空的箱体结构，其上端面设置为进肥口，其下端面设置有三个呈漏斗状的连接通道，用于充分混合肥料；所述物料箱10的材质为黑色塑料，其上方有盖子可进行开合，其整体用合页固定在所述排料组件80上方。

排料组件80，其上端面与所述物料箱10的连接通道重合，其内置转轴83推动肥料排出，排料组件80包括上盖81、下盖82以及处于上盖81与下盖82之间的转轴83，所述上盖81使用卡扣与下盖82扣紧，便于取出转轴83进行清理；

排肥管道40为橡胶材质的软管，可自由调整排肥管道之间的间隙用于适应在不同水田地地形的施肥；

鼓风机70，其外置在物料箱10旁，并有通风管道60与鼓风机70相连；

通风管道60，其连接于所述鼓风机70，用于鼓风机鼓入气流时的通道；

风舱50，其上端面与所述排料组件80的下端面相连，其侧面通过所述通风管道60与所述鼓风机70相连，其底面与排肥管道40相连，所述鼓风机70和风舱50联合用于鼓入气流将肥料由所述排料组件80流向所述排肥管道40的过程中充分混合，以提高排肥效率；

驱动组件90，其外置的停止控制杆可操纵其是否与所述转轴83啮合，进而决定肥料是否排出；

本实施例的排料组件80与驱动组件90配合使得肥料顺利排出，鼓风机70的通风管道60可向风舱50内鼓入气流，使得风舱50上方的肥料可高效地往排肥管道40排出。同时，用户通过所述触控屏140将信号传达给所述电机，所述电机驱动所述停止控制杆的摆动来控制排肥量的大小。所述定位单元将一体机的行车速度传递至所述单片机中，所述单片机用于发送信号至所述触控屏有助于为使用者能够结合该机械的行车速度自动计算每一平方米水田中所需的排肥量，在水田劳作中，通过肥药控制***精准把控排肥量，提高水田作业的科学化种植效率。

本实施例中提供的所述施肥装置还包括所述余料口30和所述余料排出控制杆20，余料口30设置在排料组件80侧面，用于排出施肥结束后物料箱内的剩余肥料；余料排出控制杆20用于控制余料口30的开合；通过设置所述余料排出控制杆20及所述余料口30，可实现多路气力辅助排料以及排料结束后的及时停止，整体结构简单紧凑，可实现快速加料与集中式排料，且避免施肥结束时肥料在一处积累过多的问题。

本实施例中提供的直播装置还包括开沟机构，所述开沟机构位于所述排种器的下方，用于播种作业前的开沟。

本实施例中提供的所述触控屏140还包括远程操作***，用于遥控所述触控屏发送信号。

本实施例中提供的所述肥药控制***还包括信号接收器和计算机，所述信号接收器用于接收所述定位单元发送的记录一体机行车速度的信号数据，所述计算机用于收集计算一体机行车速度和所述流量计300的流量数据的数值关系。

本实施中提供的动力底盘，所述的动力底盘包括：动力机架100；工作座椅110；转向机构120；动力机构调速杆150；液压升降操纵杆160；制动机构170；油门180；行走前轮190；行走后轮200；所述工作座椅110安装于所述动力机架100上；所述行走前轮190安装于所述动力机架的前桥两侧用于动力输出；所述转向机构120安装于动力机架100的上方且位于所述工作座椅的前方；所述动力机构调速杆140与液压升降操纵杆160分别安装于转向机构120的左右两侧，制动机构170与油门180安装于转向机构120的右下侧，动力输出轴200安装于动力机架100的右后侧。

本实施例的整机结构由车头，车身，车尾悬挂三部分组成，车头部分包括动力底盘和喷药装置，车身部分包括施肥装置，车尾悬挂部分包括直播装置。整机工作原理简述：动力底盘提供动力使机头在田间行走，机头上的喷药装置的电池带动隔膜泵工作，将药箱里的药剂通过喷管经过比例阀及流量计后到达喷头，喷施在田间。同时，机头上的施肥装置通过排料组件与驱动组件配合使得肥料顺利排出；鼓风机的通风管道可向风舱内鼓入气流，使得风舱上方的肥料可高效地往排肥管道排出。直播装置中种箱下方的排种器通过传动轴的带动将种箱里的种子从槽口沿排种器排出。肥药控制***通过触控屏传递信号至单片机，单片机再传递至控制组件，控制组件控制比例阀的闭合大小从而控制喷药装置中的药物流量大小，与此同时，触控屏传递信号至驱动组件，驱动组件控制停止控制杆的运动从而控制排料组件和停止控制杆之间的啮合，从而控制排肥量的流量大小。

实施例2

区别于实施例1中的所述物料箱10，本实施例中的所述物料箱10下的三个漏斗状的连接通道与各自连接着的排料组件组成三个单独的下料整体组件，本实施例中的排料组件80分别与上述三个单独的下料整体组件连接，所述驱动组件90驱动所述停止控制杆，所述停止控制杆控制上述三个单独的下料整体组件处于不同的工作状态，用于适应不同的施肥需求。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种适用于水田作业的水稻直播种肥药一体机，其特征在于，包括直播装置、动力底盘、喷药装置、施肥装置及肥药控制***；

所述直播装置包括种箱、若干个排种器和传动轴，若干个排种器依次连接于所述传动轴上，所述排种器通过所述传动轴将所述种箱里的种子排出；

所述喷药装置包括药箱、隔膜泵、比例阀、流量计、喷头、喷管、电池及控制组件，所述药箱通过所述喷管连接于所述隔膜泵，所述隔膜泵通过所述喷管连接于所述比例阀，所述比例阀通过所述喷管连接于所述流量计，所述流量计通过所述喷管连接于所述喷头；所述电池为所述隔膜泵提供电源；所述控制组件包括信号处理器，所述信号处理器用于控制所述比例阀的开关；所述比例阀用于控制所述药箱内的药物流出量；

所述施肥装置包括物料箱、排料组件、排肥管道、风舱、通风管道、鼓风机及驱动组件，所述物料箱连接于所述排料组件；所述排料组件通过所述风舱与所述排肥管道相连；所述风舱的一端连接于所述排料组件，所述风舱的另一端通过所述通风管道连接于所述鼓风机，用于鼓入气流将肥料从所述排肥管道排出；所述驱动组件包括电机和停止控制杆，所述电机为所述停止控制杆提供动力，所述停止控制杆连接于所述排料组件，用于控制排肥量的大小；

所述肥药控制***包括触控屏、定位单元及单片机，所述定位单元将一体机的行车速度通过数字信号传递至所述单片机，所述单片机用于发送信号至所述触控屏，用户通过所述触控屏发送信号至所述信号处理器和所述电机用于控制药物的流出量和排肥量的大小；

所述动力底盘包括动力机架、工作座椅、转向机构、动力机构调速杆、液压升降操纵杆、制动机构、油门、行走前轮及行走后轮，所述工作座椅安装于所述动力机架上，所述行走前轮安装于所述动力机架的前桥两侧用于动力输出；所述转向机构安装于所述动力机架的上方且位于所述工作座椅的前方；所述动力机构调速杆与所述液压升降操纵杆分别安装于所述转向机构的左右两侧，所述制动机构与所述油门安装于所述转向机构的右下侧，动力输出轴安装于所述动力机架的右后侧。

2.根据权利要求1所述的一种适用于水田作业的水稻直播种肥药一体机，其特征在于，所述直播装置还包括开沟机构，所述开沟机构位于所述排种器下方，用于播种作业前的开沟。

3.根据权利要求1所述的一种适用于水田作业的水稻直播种肥药一体机，其特征在于，所述药箱、种箱和物料箱均为中空箱体，所述药箱、种箱和物料箱的上端均设有端盖用于增添介质和清洗箱体。

4.根据权利要求1所述的一种适用于水田作业的水稻直播种肥药一体机，其特征在于，所述物料箱的下端设有漏斗状的连接通道，用于充分混合肥料。

5.根据权利要求1所述的一种适用于水田作业的水稻直播种肥药一体机，其特征在于，所述施肥装置还包括余料口和余料排出控制杆，所述余料口设于所述排料组件上，用于排出施肥结束后所述物料箱内的剩余肥料，所述余料排出控制杆用于控制所述余料口的闭合。

6.根据权利要求1所述的一种适用于水田作业的水稻直播种肥药一体机，其特征在于，所述排料组件包括上盖、下盖和转轴，所述转轴位于所述上盖和所述下盖之间，所述上盖与所述下盖卡扣连接，所述转轴可拆卸。

7.根据权利要求1所述的一种适用于水田作业的水稻直播种肥药一体机，其特征在于，所述排肥管道为软管。

8.根据权利要求1所述的一种适用于水田作业的水稻直播种肥药一体机，其特征在于，所述触控屏还包括远程操作***，用于遥控所述触控屏发送信号。

9.根据权利要求1所述的一种适用于水田作业的水稻直播种肥药一体机，其特征在于，所述肥药控制***还包括信号接收器和计算机，所述信号接收器用于接收所述定位单元发送的记录一体机行车速度的信号数据，所述计算机用于收集计算一体机行车速度和所述流量计的流量数据的数值关系。