【技术实现步骤摘要】
一种果园牵引式双肥箱变量施肥机及施肥方法
本专利技术涉及智能农机装备、农业变量投入方法
，更具体的说是涉及一种可实现果园行间靠近果树一侧开双沟、变量施用两种颗粒肥料、覆土作业的果园牵引式双肥箱变量施肥机及施肥方法。
技术介绍
土壤肥力空间变异性、施肥方式科学性，导致作物产量、质量和效益差异明显。精准增施有机肥和减施化肥是果园土壤改良、提质增效的关键科学与技术问题。果园施肥方式主要有：条沟施肥、挖坑施肥、全园撒施、灌溉施肥；其中，挖坑施肥工作效率低，全园撒施肥料利用率低，灌溉施肥设施投入大，因此，条沟施肥方式最适宜机械化作业。机械化开沟施肥步骤依次是：开沟、排肥入沟、覆土。果树开沟施肥农艺要求：一是开沟深度根据果树类型、树龄可调节，开沟深度可达40厘米以上；二是开沟施肥尽量靠近果树树冠滴水线，便于果树根系吸收肥料养分；三是在不同区位、不同果树、不同树龄、不同时间等条件下，果树各元素肥料施用量不同。目前，果园开沟施肥机械装备主要有三种：牵引机牵引式、牵引机悬挂式、履带自走式。在机组前进速度一定的条件下，排肥轴的转速越快，单位面积投入的肥料越多，反之，越少。现有机具大部分采用定量施肥方式；其排肥轴的驱动方式主要有三种：地轮通过链传动驱动、牵引机液压输出驱动排肥马达、牵引机动力输出轴传递动力，而现有机具普遍缺少施肥量、开沟深度自动控制装置。变量施肥是精准农业的关键技术之一。变量施肥实现方式主要有实时控制、处方信息控制施肥两种。实时控制变量施肥采用传感器实时获得土壤或作物信息，通过计算机决策控制施...
【技术保护点】
1.一种果园牵引式双肥箱变量施肥机，其特征在于，包括：/n牵引机，所述牵引机上设置有车载计算机(11)；/n机架(18)，所述机架(18)前端通过牵引装置(17)与所述牵引机连接，所述机架(18)上方安装有与所述车载计算机(11)无线连接的GNSS/INS组合定位装置(1)，所述机架(18)下方左右对称各安装有一号行走轮(23)和二号行走轮(16)；/n液压式开沟机构，所述液压式开沟机构为两个，且两个所述液压式开沟机构分别对称设置在所述机架(18)前侧，且位于所述一号行走轮(23)和所述二号行走轮(16)前侧；/n肥箱，所述肥箱固定安装在所述机架(18)上方，所述肥箱内通过隔板分隔为一号肥箱(5)和二号肥箱(2)，所述一号肥箱(5)和所述二号肥箱(2)底端两侧均设置有两个排肥口；/n液压式绞龙机构，所述液压式绞龙机构为两个，且分别对应设置在所述一号肥箱(5)和所述二号肥箱(2)内部；/n液压式排肥机构，所述液压式排肥机构为两个，且分别对应设置在所述一号肥箱(5)和所述二号肥箱(2)上的排肥口位置处；/n覆土器，所述覆土器为两个，且分别对称连接在所述机架(18)后侧，且位于相应的所述排肥...
【技术特征摘要】
1.一种果园牵引式双肥箱变量施肥机，其特征在于，包括：
牵引机，所述牵引机上设置有车载计算机(11)；
机架(18)，所述机架(18)前端通过牵引装置(17)与所述牵引机连接，所述机架(18)上方安装有与所述车载计算机(11)无线连接的GNSS/INS组合定位装置(1)，所述机架(18)下方左右对称各安装有一号行走轮(23)和二号行走轮(16)；
液压式开沟机构，所述液压式开沟机构为两个，且两个所述液压式开沟机构分别对称设置在所述机架(18)前侧，且位于所述一号行走轮(23)和所述二号行走轮(16)前侧；
肥箱，所述肥箱固定安装在所述机架(18)上方，所述肥箱内通过隔板分隔为一号肥箱(5)和二号肥箱(2)，所述一号肥箱(5)和所述二号肥箱(2)底端两侧均设置有两个排肥口；
液压式绞龙机构，所述液压式绞龙机构为两个，且分别对应设置在所述一号肥箱(5)和所述二号肥箱(2)内部；
液压式排肥机构，所述液压式排肥机构为两个，且分别对应设置在所述一号肥箱(5)和所述二号肥箱(2)上的排肥口位置处；
覆土器，所述覆土器为两个，且分别对称连接在所述机架(18)后侧，且位于相应的所述排肥口后方位置；
分动齿轮箱(34)，所述分动齿轮箱(34)固定安装在所述机架(18)前部，且所述分动齿轮箱(34)的动力输入轴与所述牵引机的动力输出轴通过万向联轴器(10)连接；以及
液压动力系统，所述液压动力系统设置在所述机架(18)上，且与所述车载计算机(11)电连接，所述液压动力系统的输入端与所述分动齿轮箱(34)的动力输出轴固定连接，所述液压动力系统的输出端均与所述液压式开沟机构、所述液压式绞龙机构、所述液压式排肥机构油路连接。
2.根据权利要求1所述的一种果园牵引式双肥箱变量施肥机，其特征在于，
其中一个所述液压式开沟机构包括：
一号开沟油缸(20)，所述一号开沟油缸(20)的缸筒垂直固定安装在所述机架(18)上，且所述一号开沟油缸(20)与所述液压动力系统的输出端油路连接；
一号开沟器(21)，所述一号开沟器(21)与所述一号开沟油缸(20)的活塞杆末端固定连接；
另一个所述液压式开沟机构包括：
二号开沟油缸(31)，所述二号开沟油缸(31)的缸筒垂直固定安装在所述机架(18)上，且所述二号开沟油缸(31)与所述液压动力系统的输出端油路连接；
二号开沟器(57)，所述二号开沟器(57)与所述二号开沟油缸(31)的活塞杆末端固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种果园牵引式双肥箱变量施肥机，其特征在于，
其中一个所述液压式绞龙机构包括：
一号绞龙液压马达(7)，所述一号绞龙液压马达(7)固定安装在所述一号肥箱(5)的外侧壁上，且与所述液压动力系统的输出端油路连接；
一号绞龙驱动轴(30)，所述一号绞龙驱动轴(30)横向设置在所述一号肥箱(5)内部，且其一端与所述一号绞龙液压马达(7)的驱动端固定连接，所述一号绞龙驱动轴(30)上设置有双向运输的螺旋叶片，且二者构成一号绞龙(6)，所述一号绞龙(6)用于将位于所述一号肥箱(5)内的颗粒肥料(58)输送至所述一号肥箱(5)上的所述排肥口处；
另一个所述液压式绞龙机构包括：
二号绞龙液压马达(4)，所述二号绞龙液压马达(4)固定安装在所述二号肥箱(2)的外侧壁上，且与所述液压动力系统的输出端油路连接；
二号绞龙驱动轴(26)，所述二号绞龙驱动轴(26)横向设置在所述二号肥箱(2)内部，且其一端与所述二号绞龙液压马达(4)的驱动端固定连接，所述二号绞龙驱动轴(26)上设置有双向运输的螺旋叶片，且二者构成二号绞龙(3)，所述二号绞龙(3)用于将位于所述二号肥箱(2)内的颗粒肥料(58)输送至所述二号肥箱(2)上的所述排肥口处。
4.根据权利要求3所述的一种果园牵引式双肥箱变量施肥机，其特征在于，
其中一个所述液压式排肥机构包括：
一号排肥液压马达(22)，所述一号排肥液压马达(22)固定安装在所述一号肥箱(5)的外侧壁上，且与所述液压动力系统的输出端油路连接；
一号排肥轴(28)，所述一号排肥轴(28)横向设置在所述一号肥箱(5)上的所述排肥口的正下方，且其一端与所述一号排肥液压马达(22)的驱动端固定连接；
一号肥箱第一排肥器(36)，所述一号肥箱第一排肥器(36)为外槽轮式排肥器，其安装在所述一号排肥轴(28)上，且对应其中一个所述排肥口；
一号肥箱第二排肥器(29)，所述一号肥箱第二排肥器(29)为外槽轮式排肥器，其安装在所述一号排肥轴(28)上，且对应另一个所述排肥口；
另一个所述液压式排肥机构包括：
二号排肥液压马达(25)，所述二号排肥液压马达(25)固定安装在所述二号肥箱(2)的外侧壁上，且与所述液压动力系统的输出端油路连接；
二号排肥轴(27)，所述二号排肥轴(27)横向设置在所述二号肥箱(2)上的所述排肥口正下方，且其一端与所述二号排肥液压马达(25)的驱动端固定连接；
二号肥箱第一排肥器(13)，所述二号肥箱第一排肥器(13)为外槽轮式排肥器，其安装在所述二号排肥轴(27)上，且对应其中一个所述排肥口；
二号肥箱第二排肥器(12)，所述二号肥箱第二排肥器(12)为外槽轮式排肥器，其安装在所述二号排肥轴(27)上，且对应另一个所述排肥口；
其中，两个所述覆土器分别为一号覆土器(24)、二号覆土器(37)，且分别对称连接在所述机架(18)后侧，且位于相应的所述排肥口后方位置。
5.根据权利要求4所述的一种果园牵引式双肥箱变量施肥机，其特征在于，
所述液压动力系统包括：液压阀组(9)、液压油箱(8)、一号双联泵(35)、所述一号绞龙液压马达(7)、所述一号开沟油缸(20)、风冷式液压油散热器(32)、所述一号排肥液压马达(22)、所述二号排肥液压马达(25)、所述二号绞龙液压马达(4)、所述二号开沟油缸(31)、二号双联泵(33)、一号过滤器(38)、二号过滤器(52)，所述液压油箱(8)、所述风冷式液压油散热器(32)均安装在一号肥箱(5)的前壁上；所述一号双联泵(35)、所述二号双联泵(33)，其动力输入轴分别与分动齿轮箱(34)的两个动力输出轴连接；
所述液压阀组(9)通过阀块连接油路，且安装在所述机架(18)前端上方，所述液压阀组(9)包括一号调速阀(39)、一号换向阀(40)、一号溢流阀(41)、单向阀(42)、一号排肥调速模块(55)、二号排肥调速模块(56)、二号调速阀(49)、二号换向阀(50)、二号溢流阀(51)；
所述车载计算机(11)包括上位机、下位机，所述上位机可在人机界面设置开沟深度，并将开沟深度指令发送给下位机；所述下位机将上位机的开沟深度指令信息，经过信号放大电路，传递至所述一号换向阀(40)、所述二号换向阀(50)，分别控制所述一号开沟油缸(20)和所述二号开沟油缸(31)的活塞杆到达指定深度；所述上位机通过读取施肥处方信息，获得不同区位果园地块的施肥量信息；所述上位机通过所述GNSS/INS组合定位装置(1)，获得当前机组的位置信息；所述上位机读取当前区位对应的施肥量信息，发出对应的所述一号肥箱(5)的排肥指令、所述二号肥箱(2)的排肥指令给下位机；所述下位机将所述上位机的所述一号肥箱(5)的排肥指令信息、所述二号肥箱(2)的排肥指令信息，经过信号放大电路，分别传递至所述一号排肥调速模块(55)、所述二号排肥调速模块(56)；所述一号排肥调速模块(55)、所述二号排肥调速模块(56)，分别控制所述一号排肥液压马达(22)、所述二号排肥液压马达(25)的转速。
6.根据权利要求5所述的一种果园牵引式双肥箱变量施肥机，其特征在于，所述一号调速阀(39)、所述二号调速阀(49)均为电液比例调速阀；所述一号换向阀(40)、所述二号换向阀(50)均为三位四通电液比例换向阀，且阀芯位于中位时，其四个油口互不相通；
所述一号排肥调速模块(55)包括一号电液比例节流阀(43)、一号安全阀(44)、一号主溢流阀(45)、一号温度补偿元件(53)；所述一号主溢流阀(45)进油口a、所述一号电液比例节流阀(43)的进油口，与所述一号排肥调速模块(55)的进油口P连通；所述一号主溢流阀(45)外控油口c、所述一号安全阀(44)的进油口、所述一号电液比例节流阀(43)的出油口，与所述一号排肥调速模块(55)的出油口A连通；所述一号主溢流阀(45)出油口b，与所述一号排肥调速模块(55)的回油口T连通；所述一号安全阀(44)的出油口、所述一号电液比例节流阀(43)的泄漏油口，与所述一号排肥调速模块(55)的泄漏油口Y连通；
所述二号排肥调速模块(56)包括二号电液比例节流阀(46)、二号安全阀(47)、二号主溢流阀(48)、二号温度补偿元件(54)；所述二号排肥调速模块(56)组成元件及其油路连通情况，与所述一号排肥调速模块(55)结构一致；
所述一号双联泵(35)的吸油口与所述一号过滤器(38)出油口连接；所述一号过滤器(38)的进油口，通过管件与所述液压油箱(8)内的液压油液连通；所述一号双联泵(35)的第一个泵，其出口与所述一号排肥调速模块(55)的进油口P连接；所述一号排肥调速模块(55)的出油口A，与所述一号排肥液压马达(22)进油口连接；所述一号排肥调速模块(55)的所述泄漏油口Y、所述回油口T，与所述一号排肥液压马达(22)的回油口、所述风冷式液压油散热器(32)的进油口、所述单向阀(42)的进油口连通；所述风冷式液压油散热器(32)的回油口、所述单向阀(42)的回油口，均与所述液压油箱(8)连通；
所述一号双联泵(35)的第二个泵的出油口与所述一号换向阀(40)的P油口、所述一号调速阀(39)的进油口、所述一号溢流阀(41)的进油口连通；所述一号溢流阀(41)的出油口，与所述风冷式液压油散热器(32)的进油口连通；所述一号换向阀(40)的T油口，与所述风冷式液压油散热器(32)的进油口、所述单向阀(42)的进油口连通；所述一号换向阀(40)的A、B油口，分别连通所述一号开沟油缸(20)的无杆腔、有杆腔；所述一号调速阀(39)的出油口，与所述一号绞龙液压马达(7)的进油口连通；所述一号绞龙液压马达(7)的回油口，与所述风冷式液压油散热器(32)的进油口、所述单向阀(42)的进油口连通；
所述二号双联泵(33)的吸油口与所述二号过滤器(52)出油口连接；所述二号过滤器(52)的进油口，通过管件与所述液压油箱(8)内的液压油液连通；所述二号双联泵(33)的第一个泵，其出口与所述二号排肥调速模块(56)的进油口P连接；所述二号排肥调速模块(56)的出油口A，与所述二号排肥液压马达(25)进油口连接；所述二号排肥调速模块(56)的泄漏油口Y、回油口T，与所述二号排肥液压马达(25)的回油口、所述风冷式液压油散热器(32)的进油口、...
【专利技术属性】
技术研发人员：万畅，周岭，谭小华，周滨，
申请(专利权)人：塔里木大学，
类型：发明
国别省市：新疆;65
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