一种果园水肥一体化精准穴施机制造技术

本发明专利技术提供的一种果园水肥一体化精准穴施机，由履带行走装置、机架、发动机、变速箱、挖坑装置、变量排肥装置、控制装置、变量排水装置、水肥导入装置构成；由履带行走装置驱动并控制该果园水肥一体化精准穴施机的行走状态，由控制装置控制该果园水肥一体化精准穴施机的作业状态，该果园水肥一体化穴施机在连续前行过程中能完成水肥一体化穴施的挖坑、排肥、施水和覆土的同步作业，且能根据农艺要求调节水肥施入量，保证水肥全部入坑，实现果园水肥一体化精准穴施作业，具有较强的推广应用价值。

An orchard water and fertilizer integrated precision point machine

The invention provides an orchard water and fertilizer integrated precision hole applicator, which is composed of a crawler walking device, a frame, an engine, a gearbox, a digging device, a variable rate fertilizer discharging device, a control device, a variable rate drainage device and a water and fertilizer importing device, and is driven by a crawler walking device and controlled by the orchard water and fertilizer integrated precision hole applicator. The operation state of the integrated water and fertilizer precision hole applicator is controlled by a control device. The integrated water and fertilizer hole applicator can complete the synchronous operation of digging holes, draining fertilizer, applying water and covering soil in the integrated water and fertilizer hole application during the continuous forward process, and can adjust the amount of water and fertilizer application according to the agronomic requirements to ensure the water and fertilizer integrity. The Department has entered the pit to realize the precise and precise application of water and fertilizer in orchard.

【技术实现步骤摘要】
一种果园水肥一体化精准穴施机
本专利技术属于农业机械
，尤其涉及一种果园水肥一体化精准穴施机。
技术介绍
水肥管理是果园生产中的关键作业环节，对果树存活寿命、果园产量、果品品质和销售价格有着决定性的影响；而灌溉与施肥的作业方式则对果园水肥投入、水肥利用率、生产效率和劳动者的身心健康有重要影响。水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体实现水肥耦合的农业高新实用技术，能高效实现水分和养分的时空匹配，确保树体对所需养分的及时吸收与利用，节水节肥、水肥利用率高。但现有的水肥一体化喷灌模式施肥适合于叶面追肥，不能满足果园土壤追肥和基肥的作业需求；施肥枪水肥一体化施用方法虽然能将水肥输送到果树根部土壤，一定程度提高水肥利用率和作业效率，但作业时仍需人工手持施肥枪，机械化程度低，作业效率低，长时间作业劳动强度大；微灌模式包括地表滴灌、地下滴灌、微喷灌和涌流灌等需建设固定安装的水源泵站、控制设备和遍地布置压力管道，前期投入成本高，后期技术维护和设备修理繁琐，在以一户一园分散经营模式为主，且果园收入因受果花期的倒春寒、挂果后的冰雹等气候变化，病虫害、价格等多种因素影响而没有确切保障的条件下，难以被广大果农所接受。而穴状点施是干旱果园生产中常用的施肥方法，这种施肥方法的农艺要求是，在树冠滴水线下挖4～6个开口尺寸为20～30cm，深30～40cm的土坑，把调配好的肥料施入坑内，再回填覆土；浅坑瓢灌是干旱缺水地区农业生产中一种传统的节水灌溉方法，这种方法的农艺要求是，在作物或果树附近开挖小土坑，把水灌入坑内后回填覆土。将果园生产中传统的穴状点施肥和浅坑瓢灌进行集成，开展果园水肥一体化穴施模式研究及配套作业机具与相关装置的开发，是实现果园水肥一体化的有效途径。但目前无论是穴状点施的施肥作业，还是浅坑瓢灌的灌溉作业，都是以人工作业粗放管理为主，还没有果园水肥一体化精准穴施机具。本专利技术提供了一种果园水肥一体化精准穴施机，该机在连续前行过程中能完成果园水肥一体化穴施的挖坑、排肥、施水和覆土的同步作业，且能根据农艺要求调整水肥施入量，保证水肥全部入坑，实现果园水肥一体化穴施高效管理。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种果园水肥一体化精准穴施机，该果园水肥一体化精准穴施机包括：履带行走装置、机架、发动机、变速箱、挖坑装置、变量排肥装置、变量排水装置、水肥导入装置、控制装置；所述发动机和变速箱固定安装在所述机架的前中部，所述挖坑装置安装在所述机架的后下部，所述变量排肥装置和控制装置均固定安装在所述机架的后上部，所述变量排水装置安装在所述机架的上部，所述履带行走装置固定安装在所述机架的前下部，所述水肥导入装置固定安装在所述挖坑装置的后面；所述变速箱与所述发动机带传动连接，所述挖坑装置与所述变速箱链传动连接，所述变量排肥装置、变量排水装置各自与所述水肥导入装置固定连接，所述挖坑装置与所述控制装置液压控制连接，所述变量排水装置、变速箱各自与所述控制装置电路连接。进一步，所述挖坑装置包括：挖坑支架、挖坑支架轴、双排链轮、刀盘轴、盘形挖坑刀、刀盘链轮、弧槽覆土器、挖坑液压缸组件；所述挖坑支架的前部空套在所述挖坑支架轴中部，所述挖坑支架轴两端固定安装在所述机架的中下部，所述双排链轮通过滚动轴承铰接在所述挖坑支架轴的左端，所述刀盘轴的两端通过滑动轴承铰接在所述挖坑支架的后部，所述盘形挖坑刀通过键连接固定安装在所述刀盘轴的中部，所述刀盘链轮固定安装在所述刀盘轴的左端，所述刀盘链轮通过链传动与所述双排链轮的小链轮连接，所述双排链轮的大链轮通过链传动与所述变速箱连接，所述弧槽覆土器的前端固定安装在所述挖坑支架的后上部，所述弧槽覆土器的后端固定安装在所述水肥导入装置的上部，所述挖坑液压缸组件的后端铰接在所述挖坑支架的中上部，所述挖坑液压缸组件的前端铰接在所述机架的中上部，所述挖坑液压缸组件与所述控制装置液压控制连接。当所述变速箱的电磁离合器结合后，所述发动机通过带传动能把运动传递到所述变速箱，所述变速箱通过链传动能把运动传递到所述双排链轮，所述双排链轮通过链传动能把运动传递到所述刀盘轴，由所述刀盘轴驱动所述盘形挖坑刀逆时针旋转。所述挖坑液压缸组件的活塞杆的伸缩，能驱动所述挖坑支架绕着所述挖坑支架轴往复转动，当所述挖坑液压缸组件的活塞杆伸长时，驱动所述挖坑支架逆时针转动，使所述盘形挖坑刀从最高位置向下运动，当所述挖坑液压缸组件的活塞杆收缩时，驱动所述挖坑支架顺时针转动，使所述盘形挖坑刀从土壤中农艺要求的挖坑深度处向上运动，所述挖坑液压缸组件的活塞杆每往复伸缩一次，所述挖坑支架就绕着所述挖坑支架轴往复转动一次，所述盘形挖坑刀则随所述挖坑支架的转动在最高位置与土壤中农艺要求的挖坑深度之间上下往复运动一次。进一步，所述变量排肥装置包括：肥料箱、上导轨槽盒、长方体量肥筒、下导轨槽盒、上导轨拉伸弹簧、下导轨拉伸弹簧、U型控肥板、软轴拉线、肥量调节板、肥量调节杆、排肥软管、导轮弯臂；所述肥料箱固定安装在所述机架的后上部，所述上导轨槽盒固定安装在所述肥料箱的底部，所述长方体量肥筒固定安装在所上导轨槽盒的下面，所述下导轨槽盒固定安装在所述长方体量肥筒的底部，所述上导轨拉伸弹簧安装在所述上导轨槽盒的导槽里，所述上导轨拉伸弹簧的后端铰接在所述上导轨槽盒的导槽后壁上，所述下导轨拉伸弹簧安装在所述下导轨槽盒的导槽里，所述下导轨拉伸弹簧的后端铰接在所述下导轨槽盒的导槽后壁上，所述U型控肥板的上板插在所述上导轨槽盒的导槽里，所述U型控肥板的下板插在所述所下导轨盒槽的导槽里，所述上导轨拉伸弹簧的前端铰接在所述U型控肥板的上板的后端，所述下导轨拉伸弹簧的前端铰接在所述U型控肥板的下板的后端，所述软轴拉线安装在所述导轮弯臂的导轮槽里，所述U型控肥板的前端铰接在所述软轴拉线的后端，所述软轴拉线的前端铰接在所述挖坑支架的中部，所述导轮弯臂固定安装在所述机架的后中部，所述肥量调节杆插在所述长方体量肥筒的后板中心圆孔里，所述肥量调节杆的前端固定安装在所述肥量调节板的后面，所述肥量调节板竖直安装在所述长方体量肥筒里面，所述肥量调节板与所述长方体量肥筒的前后板平行，所述肥量调节板的左右两边均与所述长方体量肥筒的内壁接触，而其上边与所述上导轨槽盒的底面接触，下边与所述下导轨槽盒的顶面接触，所述排肥软管的上端固定安装在所述下导轨槽盒的底面，所述排肥软管的下端固定安装在所述水肥导入装置的上部。通过推拉所述肥量调节杆，能使所述肥量调节板在所述长方体量肥筒内前后移动，从而改变所述长方体量肥筒的储肥容积，当所述肥量调节杆上的最大刻度值与所述长方体量肥筒后板外壁对齐时，所述肥量调节板紧贴在所述长方体量肥筒后板内壁上，所述长方体量肥筒的储肥容积最大，当向前推动所述肥量调节杆，使所述肥量调节板在所述长方体量肥筒里向前移动时，所述长方体量肥筒的储肥容积会变小，当推动所述肥量调节杆使其上的最小刻度值与所述长方体量肥筒后板外壁对齐时，所述长方体量肥筒的储肥容积最小，当向后拉动所述肥量调节杆，使所述肥量调节板在所述长方体量肥筒里向后移动时，所述长方体量肥筒的储肥容积会变大。在所述挖坑支架绕着所述挖坑支架轴往复转动的过程中，当所述挖坑支架逆时针转动时，通过所述软轴拉线拉动所述U型控肥板从后止点向前移动，所述上导轨拉伸弹簧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种果园水肥一体化精准穴施机，其特征在于，该果园水肥一体化精准穴施机由履带行走装置、机架、发动机、变速箱、挖坑装置、变量排肥装置、控制装置、变量排水装置、水肥导入装置构成；由履带行走装置驱动并控制该果园水肥一体化精准穴施机的行走状态，由控制装置控制该果园水肥一体化精准穴施机的作业状态；发动机和变速箱固定安装在机架的前中部，挖坑装置安装在机架的后下部，变量排肥装置和控制装置均固定安装在机架的后上部，变量排水装置安装在机架的上部，履带行走装置固定安装在机架的前下部，水肥导入装置固定安装在挖坑装置的后面；变速箱与发动机带传动连接，挖坑装置与变速箱链传动连接，变量排肥装置和变量排水装置各自与水肥导入装置固定连接，挖坑装置与控制装置液压控制连接，变量排水装置和变速箱各自与控制装置电路连接；当启动开关板上的传动开关后，变速箱的电磁离合器结合，使发动机的运动通过带传动能传递到变速箱，变速箱通过链传动把运动传递到双排链轮，双排链轮通过链传动把运动传递到刀盘轴，由刀盘轴驱动盘形挖坑刀逆时针旋转；当启动开关板上的挖坑开关后，挖坑液压驱动装置能驱动挖坑液压缸组件的活塞杆做往复伸缩运动，挖坑液压缸组件的活塞杆每往复伸缩一次，挖坑支架就往复转动一次，挖坑支架每往复转动一次，水肥导入装置和盘形挖坑刀就同步上下往复运动一次，U型控肥板则前后往复移动一次；U型控肥板每前后往复移动一次，肥料箱向长方体量肥筒排肥一次，长方体量肥筒向排肥软管排肥一次，计量泵通电并向排水软管泵水一次；盘形挖坑刀每上下往复运动一次，完成一次挖坑作业；水肥导入装置每上下往复运动一次，排肥软管向水肥导管排肥一次，排水软管向水肥导管排水一次，水肥导管在高速水流的作用下向盘形挖坑刀在土壤中经过形成的土坑中排水排肥一次，完成一次排水排肥作业；当该果园水肥一体化精准穴施机前行时，当依次启动开关板上的传动开关和挖坑开关后，盘形挖坑刀逆时针旋转，挖坑支架往复转动；在挖坑支架往复转动使盘形挖坑刀从开始接触地面到刚完全脱离地面的过程中，逆时针旋转切削土壤的盘形挖坑刀先是随挖坑支架的逆时针转动从地面向下运动入土到农艺要求的挖坑深度处，再随挖坑支架的顺时针转动从农艺要求的挖坑深度处向上运动到完全脱离地面，在水平方向上则一直随该果园水肥一体化精准穴施机的前行向前运动，并把所切削的土壤从弧槽覆土器的前下部旋进弧槽覆土器的弧槽，使土壤中盘形挖坑刀经过的地方形成一个土坑，完成一次挖坑作业；在挖坑作业过程中，当盘形挖坑刀随挖坑支架的逆时针转动向下运动入土到农艺要求的挖坑深度的一半处时，计量泵开始通电，并把水箱的水通过排水软管高速泵入水肥导管，承肥板在高速水流冲击下绕着弹簧合页的销轴顺时针转动，使水肥导管的内孔被打开，储存在水肥导管里的肥料则在高速水流冲击下开始从水肥导管下端口排入盘形挖坑刀在土壤中经过所形成的土坑中，开始排肥施水作业，当盘形挖坑刀随挖坑支架的顺时针转动从农艺要求的挖坑深度处向上运动到农艺要求的挖坑深度的一半处时，计量泵断电并停止泵水，承肥板则在弹簧合页的扭转弹簧的作用下逆时针转动复位并把水肥导管的内孔关闭，排肥施水作业停止，而一直逆时针旋转的盘形挖坑刀则把旋进弧槽覆土器的弧槽中的土壤从弧槽覆土器的后下部旋出抛入土坑中，完成一次挖坑、排肥、施水和覆土的同步作业；与此同时，在盘形挖坑刀随挖坑支架的逆时针转动而向下运动到与地面开始接触时，U型控肥板从后往前的移动使U型控肥板的上板的圆孔与上导轨槽盒的圆孔之间以及U型控肥板的下板的圆孔与下导轨槽盒的圆孔之间都处于相互完全错开状态，在盘形挖坑刀随挖坑支架的逆时针转动而继续向下运动深入土壤时，U型控肥板从后往前的连续移动使U型控肥板的上板的圆孔与上导轨槽盒的圆孔逐渐重合，而U型控肥板的下板的圆孔与下导轨槽盒的圆孔则继续保持完全错开状态，当盘形挖坑刀随挖坑支架的逆时针转动而向下运动入土到农艺要求的挖坑深度处时，U型控肥板从后往前的连续移动使U型控肥板的上板的圆孔与上导轨槽盒的圆孔完全重合，而U型控肥板的下板的圆孔与下导轨槽盒的圆孔则继续保持完全错开状态；当盘形挖坑刀随挖坑支架的逆时针转动而向下转动入土到农艺要求的坑深度后，挖坑支架开始顺时针转动，U型控肥板则从前止点开始往后运动，在盘形挖坑刀随挖坑支架的顺时针转动从农艺要求的坑深度处向上运动脱出土壤时，U型控肥板从前往后的连续移动使U型控肥板的上板的圆孔与上导轨槽盒的圆孔逐渐错开，而U型控肥板的下板的圆孔与下导轨槽盒的圆孔则继续保持完全错开状态，当盘形挖坑刀随挖坑支架的顺时针转动向上运动到刚完全脱离地面时，U型控肥板从前往后的连续移动使U型控肥板的上板的圆孔与上导轨槽盒的圆孔刚好完全错开，而U型控肥板的下板的圆孔与下导轨槽盒的圆孔则继续保持完全错开状态；肥料箱中的肥料就在自重作用下通过U型控肥板的上板的圆孔与上导...

【技术特征摘要】
1.一种果园水肥一体化精准穴施机，其特征在于，该果园水肥一体化精准穴施机由履带行走装置、机架、发动机、变速箱、挖坑装置、变量排肥装置、控制装置、变量排水装置、水肥导入装置构成；由履带行走装置驱动并控制该果园水肥一体化精准穴施机的行走状态，由控制装置控制该果园水肥一体化精准穴施机的作业状态；发动机和变速箱固定安装在机架的前中部，挖坑装置安装在机架的后下部，变量排肥装置和控制装置均固定安装在机架的后上部，变量排水装置安装在机架的上部，履带行走装置固定安装在机架的前下部，水肥导入装置固定安装在挖坑装置的后面；变速箱与发动机带传动连接，挖坑装置与变速箱链传动连接，变量排肥装置和变量排水装置各自与水肥导入装置固定连接，挖坑装置与控制装置液压控制连接，变量排水装置和变速箱各自与控制装置电路连接；当启动开关板上的传动开关后，变速箱的电磁离合器结合，使发动机的运动通过带传动能传递到变速箱，变速箱通过链传动把运动传递到双排链轮，双排链轮通过链传动把运动传递到刀盘轴，由刀盘轴驱动盘形挖坑刀逆时针旋转；当启动开关板上的挖坑开关后，挖坑液压驱动装置能驱动挖坑液压缸组件的活塞杆做往复伸缩运动，挖坑液压缸组件的活塞杆每往复伸缩一次，挖坑支架就往复转动一次，挖坑支架每往复转动一次，水肥导入装置和盘形挖坑刀就同步上下往复运动一次，U型控肥板则前后往复移动一次；U型控肥板每前后往复移动一次，肥料箱向长方体量肥筒排肥一次，长方体量肥筒向排肥软管排肥一次，计量泵通电并向排水软管泵水一次；盘形挖坑刀每上下往复运动一次，完成一次挖坑作业；水肥导入装置每上下往复运动一次，排肥软管向水肥导管排肥一次，排水软管向水肥导管排水一次，水肥导管在高速水流的作用下向盘形挖坑刀在土壤中经过形成的土坑中排水排肥一次，完成一次排水排肥作业；当该果园水肥一体化精准穴施机前行时，当依次启动开关板上的传动开关和挖坑开关后，盘形挖坑刀逆时针旋转，挖坑支架往复转动；在挖坑支架往复转动使盘形挖坑刀从开始接触地面到刚完全脱离地面的过程中，逆时针旋转切削土壤的盘形挖坑刀先是随挖坑支架的逆时针转动从地面向下运动入土到农艺要求的挖坑深度处，再随挖坑支架的顺时针转动从农艺要求的挖坑深度处向上运动到完全脱离地面，在水平方向上则一直随该果园水肥一体化精准穴施机的前行向前运动，并把所切削的土壤从弧槽覆土器的前下部旋进弧槽覆土器的弧槽，使土壤中盘形挖坑刀经过的地方形成一个土坑，完成一次挖坑作业；在挖坑作业过程中，当盘形挖坑刀随挖坑支架的逆时针转动向下运动入土到农艺要求的挖坑深度的一半处时，计量泵开始通电，并把水箱的水通过排水软管高速泵入水肥导管，承肥板在高速水流冲击下绕着弹簧合页的销轴顺时针转动，使水肥导管的内孔被打开，储存在水肥导管里的肥料则在高速水流冲击下开始从水肥导管下端口排入盘形挖坑刀在土壤中经过所形成的土坑中，开始排肥施水作业，当盘形挖坑刀随挖坑支架的顺时针转动从农艺要求的挖坑深度处向上运动到农艺要求的挖坑深度的一半处时，计量泵断电并停止泵水，承肥板则在弹簧合页的扭转弹簧的作用下逆时针转动复位并把水肥导管的内孔关闭，排肥施水作业停止，而一直逆时针旋转的盘形挖坑刀则把旋进弧槽覆土器的弧槽中的土壤从弧槽覆土器的后下部旋出抛入土坑中，完成一次挖坑、排肥、施水和覆土的同步作业；与此同时，在盘形挖坑刀随挖坑支架的逆时针转动而向下运动到与地面开始接触时，U型控肥板从后往前的移动使U型控肥板的上板的圆孔与上导轨槽盒的圆孔之间以及U型控肥板的下板的圆孔与下导轨槽盒的圆孔之间都处于相互完全错开状态，在盘形挖坑刀随挖坑支架的逆时针转动而继续向下运动深入土壤时，U型控肥板从后往前的连续移动使U型控肥板的上板的圆孔与上导轨槽盒的圆孔逐渐重合，而U型控肥板的下板的圆孔与下导轨槽盒的圆孔则继续保持完全错开状态，当盘形挖坑刀随挖坑支架的逆时针转动而向下运动入土到农艺要求的挖坑深度处时，U型控肥板从后往前的连续移动使U型控肥板的上板的圆孔与上导轨槽盒的圆孔完全重合，而U型控肥板的下板的圆孔与下导轨槽盒的圆孔则继续保持完全错开状态；当盘形挖坑刀随挖坑支架的逆时针转动而向下转动入土到农艺要求的坑深度后，挖坑支架开始顺时针转动，U型控肥板则从前止点开始往后运动，在盘形挖坑刀随挖坑支架的顺时针转动从农艺要求的坑深度处向上运动脱出土壤时，U型控肥板从前往后的连续移动使U型控肥板的上板的圆孔与上导轨槽盒的圆孔逐渐错开，而U型控肥板的下板的圆孔与下导轨槽盒的圆孔则继续保持完全错开状态，当盘形挖坑刀随挖坑支架的顺时针转动向上运动到刚完全脱离地面时，U型控肥板从前往后的连续移动使U型控肥板的上板的圆孔与上导轨槽盒的圆孔刚好完全错开，而U型控肥板的下板的圆孔与下导轨槽盒的圆孔则继续保持完全错开状态；肥料箱中的肥料就在自重作用下通过U型控肥板的上板的圆孔与上导轨槽盒的圆孔的重合部分下落到长方体量肥筒内储存起来，而长方体量肥筒内的肥料则因U型控肥板的下板的圆孔与下导轨槽盒的圆孔一直处于完全错开状态而不能下落到排肥软管；在挖坑支架往复转动使盘形挖坑刀从刚完全脱离地面到再次与地面开始接触的过程中，逆时针旋转的盘形挖坑刀先是随挖坑支架的顺时针转动从地面向上运动到最高位置，再随挖坑支架的逆时针转动从最高位置向下运动到与地面开始接触；与此同时，在盘形挖坑刀随挖坑支架的顺时针转动而向上运动到刚完全脱离地面时，U型控肥板从前往后的移动使U型控肥板的上板的圆孔与上导轨槽盒的圆孔之间以及U型控肥板的下板的圆孔与下导轨槽盒的圆孔之间相互都处于完全错开状态；在盘形挖坑刀随挖坑支架的顺时针转动从刚完全脱离地面继续向上运动远离土壤时，U型控肥板从前往后的连续移动使U型控肥板的下板的圆孔与下导轨槽盒的圆孔逐渐重合，而U型控肥板的上板的圆孔与上导轨槽盒的圆孔则继续保持完全错开状态，当盘形挖坑刀随挖坑支架的顺时针转动而向上运动到最高位置时，U型控肥板从前往后的连续移动使U型控肥板的下板的圆孔与下导轨槽盒的圆孔完全重合，而U型控肥板的上板的圆孔与上导轨槽盒的圆孔则继续保持完全错开状态；当盘形挖坑刀随挖坑支架的顺时针转动向上运动到最高位置后，挖坑支架开始逆时针转动，U型控肥板则开始从后止点往前运动；在盘形挖坑刀随挖坑支架的逆时针转动而向下运动接近土壤时，U型控肥板从后往前的连续移动使U型控肥板的下板的圆孔与下导轨槽盒的圆孔逐渐错开，而U型控肥板的上板的圆孔与上导轨槽盒的圆孔则继续保持完全错开状态，当盘形挖坑刀随挖坑支架的逆时针转动而向下运动到与地面开始接触时，U型控肥板从后往前的连续移动使U型控肥板的下板的圆孔与下导轨槽盒的圆孔刚好完全错开，而U型控肥板的上板的圆孔与上导轨槽盒的圆孔则继续保持完全错开状态；长方体量肥筒内储存的肥料就在自重作用下通过U型控肥板的下板的圆孔与下导轨槽盒的圆孔的重合部分下落到...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵友亮，包雪亮，韩冰，陈军，杨创创，刘志杰，贠泽坤，晁飞娟，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61