CN204579036U - 多功能旋耕电控施肥播种机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能旋耕电控施肥播种机，包括机架以及与机架相连的行走牵引设备，机架的上方装设有播种装置和施肥装置，机架的下方装设有用于浅耕、除草、灭茬及开沟的旋耕开沟装置，行走牵引设备的动力输出端通过传动机构与旋耕开沟装置相连并驱动旋耕开沟装置工作。本实用新型能够同时完成土壤表层浅耕、除草灭茬、施肥、播种、开沟成厢和覆土六项作业，能有效地解决传统油菜播种中工序繁杂，降低劳动强度，同时提高作业效率。

Description

多功能旋耕电控施肥播种机

技术领域

本实用新型涉及农用机械技术领域，具体涉及一种电控精量播种施肥并集成作业的多功能旋耕电控施肥播种机。

背景技术

油菜是一种重要油料作物，作为我国主要油料作物的油菜，其菜籽油占我国居民食用植物油40%左右，据统计油菜作为我国种植面积最大的油料作物，其种植面积8000千公顷和总产量1200万吨均居世界第一。目前我国食用油自给率还不到40%，需要大力发展油料作物种植来解决国家油料供给安全危机。以冬油菜为例，长江流域是冬油菜主产区，全年种植面积1.2亿亩，目前仍有近8000万亩可用于种植油菜。传统手工劳作无法满足油菜大面积生产需求，而现有种植机械化水平相当低，要提高油菜总产，必须大力发展油菜生产机械化。

长江流域因其特有的环境特点，主要施行“稻－稻－油”的生产模式，这就使得油菜与水稻产生了季节性的冲突，冬油菜种植时田间往往有水稻收获后的留茬，高度一般在40～50cm左右，而且杂草较多，水稻秸秆富含纤维素，还含有钾、钙、磷等多种化学元素，是土壤中有机质的主要来源，通过在田间自然腐烂不但可以肥田、改善土壤土质，还可以增加下茬作物的产量。而现有的播种机在开沟播种作业过程中，由于受到田间前茬作物茎秆的存在，使得播种质量和种子生长条件受到一定的影响。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种能够同时完成土壤表层浅耕、除草灭茬、施肥、播种、开沟成厢和覆土六项作业，能有效地解决传统油菜播种中工序繁杂，降低劳动强度、提高作业效率的多功能旋耕电控施肥播种机。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种多功能旋耕电控施肥播种机，包括机架以及与机架相连的行走牵引设备，所述机架的上方装设有播种装置和施肥装置，所述机架的下方装设有用于浅耕、除草、灭茬及开沟的旋耕开沟装置，所述行走牵引设备的动力输出端通过传动机构与所述旋耕开沟装置相连并驱动旋耕开沟装置工作。

作为本实用新型的进一步改进：

所述旋耕开沟装置包括旋耕机构以及装设在旋耕机构一侧的开沟机构，所述旋耕机构包括旋耕轴、装设于旋耕轴上的多把旋耕刀以及作为传动机构的减速器，所述旋耕轴的两端分别通过轴承座安装在与机架相连的安装支架上，所述减速器与旋耕轴相连并可驱使旋耕轴转动。

所述减速器位于旋耕轴的中部位置处；多把旋耕刀以螺旋排列方式安装在旋耕轴上，各旋耕刀通过螺栓与固设在旋耕轴上的刀座连接；所述机架上装设有用于阻挡旋耕机构工作时向后抛撒的土壤的弹性托板，所述弹性托板位于旋耕轴的后侧。

所述开沟机构包括开沟刀部件和开沟铲，所述开沟刀部件包括安装在旋耕轴上的连接轴套，所述连接轴套的中部设有刀盘，所述刀盘上安装有绕旋耕轴的轴线均匀布置的多把弯刀，所述连接轴套的两端分别安装有两把直刀，所述开沟铲安装在机架上且位于开沟刀部件的后方。

所述连接轴套包括两个半抱箍，两个半抱箍通过螺栓锁紧安装在旋耕轴上；所述开沟机构的上方设有用于将开沟时抛撒出的土壤向两侧导向抛撒的斜挡板。

所述播种装置包括一个以上种子箱，各种子箱设有一个以上排种口，每个排种口的下方设有排种器，每个排种器的下方设有接种杯以及与接种杯相连的排种管，所述机架上装设有固定排种管的出口端的定位支撑部件，所有排种器的排种轴串接形成排种联动轴，所述播种装置还包括与排种联动轴相连并驱动排种联动轴转动的伺服电机。

所述排种器为窝眼轮式排种器，所述定位支撑部件通过螺栓连接于机架上并可调整安装高度。

所述施肥装置包括一个以上肥料箱，各肥料箱设有搅肥器以及一个以上排肥口，每个排肥口的下方设有排肥器以及与排肥器相连的排肥管，所有搅肥器的驱动轴串接形成搅肥联动轴，所有排肥器的排肥轴串接形成排肥联动轴，所述排种联动轴、搅肥联动轴和排肥联动轴通过三角链轮机构相连并同步运动。

所述多功能旋耕电控施肥播种机还包括用于根据行进速度来控制伺服电机输出转速的电控装置，所述电控装置包括地轮、单片机、与单片机相连的旋转编码盘以及连接于单片机和伺服电机之间的伺服器，所述地轮安装在机架的下方，所述旋转编码盘固定安装在地轮的一侧，且旋转编码盘的动力输入轴通过联轴器与地轮的中心旋转轴连接。

所述机架包括横梁、支撑架和用于与拖拉机挂接的三点悬挂机构，所述支撑架装设于横梁的上方，所述三点悬挂机构装设在横梁的前端，所述横梁下端两侧还设有支持架组件；所述施肥装置安装在支撑架的前端，所述播种装置安装在支撑架的后端；所述行走牵引设备为拖拉机，所述减速器通过万向联轴器与拖拉机的后备输出轴相连。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的多功能旋耕电控施肥播种机将播种装置、施肥装置和旋耕开沟装置集成安装在机架上，能够同时完成土壤表层浅耕、除草灭茬、施肥、播种、开沟成厢和覆土六项作业，有效地解决了传统油菜播种中工序繁杂，可提高油菜种植效率及经济效益，降低劳动强度，同时提高作业效率。

2、本实用新型中开沟刀部件是通过半抱箍安装在旋耕轴上，通过调节半抱箍在旋耕轴上的安装位置，同时对应调节开沟铲的安装位置，可有效调节播种机的工作幅宽。

3、本实用新型中播种装置的排种器选用多功能中心传动强推式排种器，可直接通过调节排种器上排种挡板，使得排种器上不同大小的型孔进行排种工作，而不同作物种子的播种量可通过调节伺服电机的输出转速比来控制，并不需要更换动力传递***等来改变传动比，故该播种机一机多用，可播种外形尺寸大小不一的种子，如油菜、高粱和玉米等。

4、本实用新型中播种装置采用伺服电机控制，可提高播种施肥的精确度，还可以根据需要准确、有效、快速地调节作物的播种、施肥量。与电控装置配合后，可根据播种机行进的速度控制伺服电机的输出转速，实现精确控制播种量和施肥量，有效的保障播种和施肥的均匀性。

附图说明

图1为本实用新型多功能旋耕电控施肥播种机的与拖拉机连接的结构示意图。

图2为本实用新型多功能旋耕电控施肥播种机的侧视结构示意图。

图3为本实用新型多功能旋耕电控施肥播种机的主视结构示意图。

图4为本实用新型多功能旋耕电控施肥播种机中旋耕开沟装置的侧视结构示意图。

图5为本实用新型多功能旋耕电控施肥播种机中旋耕开沟装置的主视结构示意图。

图6为本实用新型多功能旋耕电控施肥播种机中开沟刀部件的主视结构示意图。

图7为本实用新型多功能旋耕电控施肥播种机中开沟刀部件的侧视结构示意图。

图8为本实用新型多功能旋耕电控施肥播种机中机架的主视结构示意图。

图9为本实用新型多功能旋耕电控施肥播种机中机架的侧视结构示意图。

图10为本实用新型多功能旋耕电控施肥播种机中电控装置的控制流程图。

图例说明：

1、机架；11、横梁；12、支撑架；13、三点悬挂机构；14、支持架组件；2、行走牵引设备；3、播种装置；31、种子箱；32、排种器；33、接种杯；34、排种管；35、定位支撑部件；36、排种联动轴；37、伺服电机；4、施肥装置；41、肥料箱；42、排肥器；43、搅肥器；44、排肥管；45、搅肥联动轴；46、排肥联动轴；47、三角链轮机构；5、旋耕机构；51、旋耕轴；52、旋耕刀；53、减速器；54、轴承座；55、安装支架；56、刀座；57、弹性托板；6、开沟机构；61、开沟铲；62、连接轴套；621、半抱箍；63、刀盘；64、弯刀；65、直刀；66、斜挡板；7、电控装置；71、地轮；72、单片机；73、旋转编码盘；8、万向联轴器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1至图7所示，本实用新型多功能旋耕电控施肥播种机，包括机架1以及与机架1相连的行走牵引设备2，机架1的上方装设有播种装置3和施肥装置4，机架1的下方装设有用于浅耕、除草、灭茬及开沟的旋耕开沟装置，行走牵引设备2的动力输出端通过传动机构与旋耕开沟装置相连并驱动旋耕开沟装置工作。其中，旋耕开沟装置包括旋耕机构5以及装设在旋耕机构5一侧的开沟机构6，旋耕机构5包括旋耕轴51、装设于旋耕轴51上的多把旋耕刀52以及作为传动机构的减速器53，机架1上于旋耕轴51的两端分别设有一安装支架55，旋耕轴51的两端通过轴承座54安装在两端的安装支架55上，同时在轴承座54的外端还装设有端盖，减速器53与旋耕轴51相连，行走牵引设备2输出的动力经传动机构传递至减速器53，减速器53带动旋耕轴51转动，旋耕轴51的刀片随旋耕轴51一起转动，从而实现浅耕、除草和灭茬。开沟机构6包括开沟刀部件和开沟铲61，开沟刀部件包括安装在旋耕轴51一端的连接轴套62，连接轴套62的中部设有刀盘63，刀盘63上安装有绕旋耕轴51的轴线均匀布置的八把弯刀64，连接轴套62的两端分别安装有两把直刀65，开沟铲61安装在机架1上且位于开沟刀部件的正后方，两者平行安装，开沟铲61配合开沟刀部件的弯刀64和直刀65同步工作完成排水沟的成型。

本实施例中，减速器53位于旋耕轴51的中部位置处，即减速器53安装在机架1的中部，旋耕轴51以减速器53为中心对称安装；多把旋耕刀52以螺旋排列方式安装在旋耕轴51上，各旋耕刀52通过螺栓安装在固定在旋耕轴51上的刀座56中；机架1上装设有弹性托板57，弹性托板57位于旋耕轴51的后侧，可有效阻挡旋耕机构5工作时向后抛撒的土壤。

本实施例中，连接轴套62包括两个半抱箍621，两个半抱箍621通过螺栓锁紧安装在旋耕轴51上，连接轴套62可沿旋耕轴51调整安装位置，通过调节半抱箍621在旋耕轴51上的安装位置可以改变播种机的工作幅宽，同时通过更换不同尺寸的半抱箍621可以调节排水沟的宽度。同时，开沟机构6的上方还设有斜挡板66，斜挡板66可将开沟机构6开沟过程中由刀片抛撒出的土壤向两侧导向抛撒，有效防止抛撒的土壤堆积或者回填至排水沟中。

本实施例中，播种装置3包括两个安装在机架1上方的种子箱31，各种子箱31的底部平均分为三部分，每部分设计成呈V型的排种口，每个排种口的下方设有排种器32，种子箱31中的种子可在自重作用下落入排种器32，每个排种器32的下方设有接种杯33以及与接种杯33相连的排种管34，这样使两个种子箱31分别向六个排种器32提供种子。所有排种器32的排种轴串接形成排种联动轴36，播种装置3还包括驱动排种联动轴36转动的伺服电机37，伺服电机37的动力输出轴通过联轴器与排种联动轴36的端部连接，直接驱动排种联动轴36转动。伺服电机37带动排种联动轴36转动，使所有排种器32同时进行排种，实现均匀排种，排出的种子进入到排种器32下方的接种杯33，再通过排种管34播放到田间。

机架1上装设有固定排种管34出口端的定位支撑部件35，采用定位支撑部件35对排种管34的出口端进行固定后，可将种子准确的播种到土壤中，保证作物种子成条播种，定位支撑部件35通过螺栓连接于机架1上并可调整安装高度，通过调整定位支撑部件35的安装高度来保证排种管34的出口端不与土壤接触，有效防止土壤堵塞排种管34末端。

上述排种器32为窝眼轮式排种器，窝眼轮式排种器上每一圈的型孔大小不同，通过调节窝眼轮式排种器的排种挡板，可以选用不同大小的型孔进行排种工作，而不同作物种子的播种量可通过调节伺服电机37的输出转速比实现控制，该播种装置3可播种外形尺寸大小不一的种子，如油菜、高粱和玉米等。

本实施例中，施肥装置4包括两个肥料箱41，各肥料箱41的底部平均分为三部分，每部分设计成呈V型的排种口，每个排肥口的下方设有排肥器42以及与排肥器42相连的排肥管44，这样使两个肥料箱41分别向六个排肥器42提供肥料，排肥器42采用外槽轮式排肥器，肥料箱41中的肥料可在自重作用下落入排肥器42。各肥料箱41中设有搅肥器43，有利于肥料箱41中的肥料顺利落入排肥器42中，有效防止肥料结块与堵塞。所有搅肥器43的驱动轴串接形成搅肥联动轴45，所有排肥器42的排肥轴串接形成排肥联动轴46，排种联动轴36、搅肥联动轴45和排肥联动轴46通过三角链轮机构47相连并同步运动，三角链轮机构47包括三个分别安装在排种联动轴36、搅肥联动轴45和排肥联动轴46上的链轮以及与三个链轮配合传动链。当伺服电机37带动排种联动轴36转动时，通过三角链轮机构47带动搅肥联动轴45和排肥联动轴46同步转动，使所有的搅肥器43工作，同时所有排肥器42同时进行排肥，排出的肥料通过排肥管44排放到土壤表层，实现了排种、排肥和搅肥同步进行，且所有的排肥器42同步进行排肥，所有的搅肥器43同步进行搅肥。此外，肥料箱41还可设置控制排肥口大小的阀门机构，以便于控制排肥量的大小，该阀门机构采用手动调节轮进行控制。

本实施例中，如图8和图9所示，机架1包括横梁11、支撑架12和用于与拖拉机挂接的三点悬挂机构13，支撑架12装设于横梁11的上方，三点悬挂机构13装设在横梁11的前端，横梁11下端两侧还设有支持架组件14。播种机还未通过三点悬挂机构13安装于行走牵引设备2上前，采用支持架组件14支持播种机停放在地面，以防播种机上的旋耕刀52和开沟机构6直接与地面接触长时间受力后产生形变。施肥装置4安装在支撑架12的前端，播种装置3安装在支撑架12的后端，旋耕开沟装置安装在横梁11的下端。行走牵引设备2为拖拉机，减速器53通过万向联轴器8与拖拉机的后备输出轴相连，从而将动力传递至减速器53带动旋耕开沟装置工作，三点悬挂机构13挂接到拖拉机上，随着拖拉机的前进可带动播种机整机同步前进。

本实施例中，多功能旋耕电控施肥播种机还包括用于根据播种机的行进速度来控制伺服电机37输出转速的电控装置7，电控装置7包括地轮71、单片机72、旋转编码盘73以及伺服器，旋转编码盘73与单片机72电连接，伺服器的输入端和输出端分别与单片机72和伺服电机37电连接。地轮71安装在机架1中部下方的开沟铲61的后侧，旋转编码盘73固定安装在地轮71的一侧，且旋转编码盘73的动力输入轴通过联轴器与地轮71的中心旋转轴连接，使旋转编码盘73与地轮71同步转动。

采用该电控装置7后，可以根据播种机的行进速度来控制伺服电机37的输出转速（也即控制播种速度），进而实现自动控制每公顷播种量。其控制过程如图10所示，分析每公顷播量、排种轴转速和播种机的行进速度之间的关系，编写相关程序输入到单片机72中，播种机行进时，地轮71在成型的排水沟中滚动实现同步前进，旋转编码盘73实时测定地轮71的前进速度，并将脉冲信号输送至单片机72，单片机72传输相应的信号至伺服器，伺服器通过传送脉冲信号控制伺服电机37的输出转速。

单片机72和伺服器装设在一集电盒中，在集电盒上设置电源开关、电路开关和人机交互单元，其中人机交互单元主要包括显示器和控制按钮，控制按钮用来控制不同的每公顷播量，当控制按钮选择不同的每公顷播量时，单片机72执行不同的程序来实现伺服电机37的输出转速比例，显示器显示播种机的实时每公顷播量。选用两节12v锂电池串联为伺服电机37供电，同时采用电压转换器将12V的直流电源转换为5V后为单片机72供电。直流电源和电压转换器也装设在集电盒中，集电盒安装在支撑架12的底板上。

本实施例多功能旋耕电控施肥播种机的工作原理如下：

行走牵引设备2（拖拉机）带动播种机在田间行进，地轮71同步行进转动，电控装置7根据地轮71的行进速度控制伺服电机37的输出转速，伺服电机37驱动排种联动轴36、搅肥联动轴45和排肥联动轴46转动，驱动播种装置3和施肥装置4工作进行排种和排肥；同时拖拉机后备输出轴输出的动力经减速器53传递到旋耕轴51使旋耕开沟装置工作，实现灭茬、除草、土壤的翻耕以及在土壤中开出排水沟，并将施肥装置4排出的肥料进行搅拌与覆盖，旋耕机构5工作时抛撒的土壤对种子进行浅层的覆盖，利于种子的发芽与生长。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种多功能旋耕电控施肥播种机，其特征在于：包括机架（1）以及与机架（1）相连的行走牵引设备（2），所述机架（1）的上方装设有播种装置（3）和施肥装置（4），所述机架（1）的下方装设有用于浅耕、除草、灭茬及开沟的旋耕开沟装置，所述行走牵引设备（2）的动力输出端通过传动机构与所述旋耕开沟装置相连并驱动旋耕开沟装置工作。

2.根据权利要求1所述的多功能旋耕电控施肥播种机，其特征在于：所述旋耕开沟装置包括旋耕机构（5）以及装设在旋耕机构（5）一侧的开沟机构（6），所述旋耕机构（5）包括旋耕轴（51）、装设于旋耕轴（51）上的多把旋耕刀（52）以及作为传动机构的减速器（53），所述旋耕轴（51）的两端分别通过轴承座（54）安装在与机架（1）相连的安装支架（55）上，所述减速器（53）与旋耕轴（51）相连并可驱使旋耕轴（51）转动。

3.根据权利要求2所述的多功能旋耕电控施肥播种机，其特征在于：所述减速器（53）位于旋耕轴（51）的中部位置处；多把旋耕刀（52）以螺旋排列方式安装在旋耕轴（51）上，各旋耕刀（52）通过螺栓与固设在旋耕轴（51）上的刀座（56）连接；所述机架（1）上装设有用于阻挡旋耕机构（5）工作时向后抛撒的土壤的弹性托板（57），所述弹性托板（57）位于旋耕轴（51）的后侧。

4.根据权利要求2所述的多功能旋耕电控施肥播种机，其特征在于：所述开沟机构（6）包括开沟刀部件和开沟铲（61），所述开沟刀部件包括安装在旋耕轴（51）上的连接轴套（62），所述连接轴套（62）的中部设有刀盘（63），所述刀盘（63）上安装有绕旋耕轴（51）的轴线均匀布置的多把弯刀（64），所述连接轴套（62）的两端分别安装有两把直刀（65），所述开沟铲（61）安装在机架（1）上且位于开沟刀部件的后方。

5.根据权利要求4所述的多功能旋耕电控施肥播种机，其特征在于：所述连接轴套（62）包括两个半抱箍（621），两个半抱箍（621）通过螺栓锁紧安装在旋耕轴（51）上；所述开沟机构（6）的上方设有用于将开沟时抛撒出的土壤向两侧导向抛撒的斜挡板（66）。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的多功能旋耕电控施肥播种机，其特征在于：所述播种装置（3）包括一个以上种子箱（31），各种子箱（31）设有一个以上排种口，每个排种口的下方设有排种器（32），每个排种器（32）的下方设有接种杯（33）以及与接种杯（33）相连的排种管（34），所述机架（1）上装设有固定排种管（34）的出口端的定位支撑部件（35），所有排种器（32）的排种轴串接形成排种联动轴（36），所述播种装置（3）还包括与排种联动轴（36）相连并驱动排种联动轴（36）转动的伺服电机（37）。

7.根据权利要求6所述的多功能旋耕电控施肥播种机，其特征在于：所述排种器（32）为窝眼轮式排种器，所述定位支撑部件（35）通过螺栓连接于机架（1）上并可调整安装高度。

8.根据权利要求6所述的多功能旋耕电控施肥播种机，其特征在于：所述施肥装置（4）包括一个以上肥料箱（41），各肥料箱（41）设有搅肥器（43）以及一个以上排肥口，每个排肥口的下方设有排肥器（42）以及与排肥器（42）相连的排肥管（44），所有搅肥器（43）的驱动轴串接形成搅肥联动轴（45），所有排肥器（42）的排肥轴串接形成排肥联动轴（46），所述排种联动轴（36）、搅肥联动轴（45）和排肥联动轴（46）通过三角链轮机构（47）相连并同步运动。

9.根据权利要求6所述的多功能旋耕电控施肥播种机，其特征在于：所述多功能旋耕电控施肥播种机还包括用于根据行进速度来控制伺服电机（37）输出转速的电控装置（7），所述电控装置（7）包括地轮（71）、单片机（72）、与单片机（72）相连的旋转编码盘（73）以及连接于单片机（72）和伺服电机（37）之间的伺服器，所述地轮（71）安装在机架（1）的下方，所述旋转编码盘（73）固定安装在地轮（71）的一侧，且旋转编码盘（73）的动力输入轴通过联轴器与地轮（71）的中心旋转轴连接。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的多功能旋耕电控施肥播种机，其特征在于：所述机架（1）包括横梁（11）、支撑架（12）和用于与拖拉机挂接的三点悬挂机构（13），所述支撑架（12）装设于横梁（11）的上方，所述三点悬挂机构（13）装设在横梁（11）的前端，所述横梁（11）下端两侧还设有支持架组件（14）；所述施肥装置（4）安装在支撑架（12）的前端，所述播种装置（3）安装在支撑架（12）的后端；所述行走牵引设备（2）为拖拉机，所述减速器（53）通过万向联轴器（8）与拖拉机的后备输出轴相连。