一種電驅電控式草地切根施肥補播復式改良的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種電驅電控式草地切根施肥補播復式改良機，屬于農業機械【技術領域】，具體涉及一種可以根據草場的退化程度（輕度、中度、重度）選擇不同的復式改良方式（切根、切根補播、切根施肥補播）的多功能草地改良機械。其具體包括：機架、電控排種排肥裝置、切根破土部件、覆土開溝裝置、傳動系統、限深輪、“V”型鎮壓輪、種箱、肥箱。該機采用分層交錯式開溝覆土原理，以最低的土壤擾動率、最小的開溝功耗、最穩定的開溝效果與覆土效果克服了高強度草場的開溝問題；電驅電控式排種排肥裝置，降低了草場凸凹不平對排量均勻性造成的影響，有效提高了排量控制精度，并提高了整機的自動化水平及精確控制水平。
【專利說明】一種電驅電控式草地切根施肥補播復式改良機
【技術領域】
[0001]本發明屬于農業機械【技術領域】，具體涉及一種電驅電控式草地切根施肥補播復式改良機，用于改良不同程度退化的羊草草場。
【背景技術】
[0002]據統計，我國草地面積約1.86X 108hm2，其中1.05X 108hm2已退化，占56.5%。退化草場中輕度退化的、中度退化的、重度退化的分別占53.8%,32.6%、13.6%，草地的改良具有重要的生態意義與經濟效益。草地改良的工藝包括圍欄封育、松土改良、補播、免耕播種、少耕播種、施肥、建立人工草地。目前基于上述工藝的改良機械有牧草補播機、牧草施肥機、施肥補播機、切根改良機、振動式松土機、點線式破土切根機等。單一改良工藝的改良效果與適應范圍均有限，復式改良工藝能夠適用于不同程度退化的草場，可以根據草場的退化程度(輕度、中度、重度)選擇不同的復式改良方式(切根、切根補播、切根施肥補播)，既最大程度的改良草場，又最大限度的降低了改良功耗與成本。羊草草地切根施肥補播的關鍵問題在于開溝與排量控制。羊草草地的土壤堅實度較大，給傳統的開溝入土造成了困難，而草場生態植被的脆弱性要求開溝造成的土壤擾動率要盡可能的低，因此無法采用旋耕等方式解決開溝問題。另一方面，由于羊草的千粒重僅為1.9057，且羊草價格昂貴(平均60元/kg)，要求實現羊草排量的精微量控制。目前已經出現了草地切根施肥補播復式作業機械(201210581050.4)和一種主動傳動式切根施肥補播復式作業機(201310090311.7)兩種切根施肥補播復式作業機。針對上述，“草地切根施肥補播復式作業機械”中提出的開溝原理容易形成擁堵，串聯式動力傳動原理增大了排種排肥的傳遞扭矩，“一種主動傳動式切根施肥補播復式作業機”提出的開 溝原理開溝器仍然難以入土，主動傳動方式無法保證排量與機器前進速度同步。本發明提出的分層交錯式開溝覆土方法與裝置和電驅電控式排種排肥方法與裝置有效克服了上述問題。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是發明一種能夠克服高強度草場的開溝問題和草場凸凹不平造成的地輪空轉帶來的滑移造成的排量不均的問題，能夠提高小顆粒草種的排量控制精度，實現切根、切根施肥、切根施肥補播功能的切根施肥補播復式改良機。
[0004]所述的一種電驅電控式草地切根施肥補播復式改良機包括，機架、電控排種排肥裝置、切根破土部件、覆土開溝裝置、傳動系統、限深輪(1)、“V”型鎮壓輪(8)、種箱(18)、肥箱(19)。
[0005]所述的機架，其由左右兩塊側板(12)和6個橫梁(11)組成，6個橫梁(11)固接于兩塊側板(12)之間。
[0006]所述的電控排種排肥裝置，其由左右兩個轉速測量器(26)、驅種電機(13)、驅肥電機(21)、信號處理器(27)、轉速控制器(10)組成，兩個轉速測量器(26)分別安裝在左右兩個限深輪(I)上，采集兩個轉速信號，信號處理器(27)能夠辨識篩選出轉速最大的信號；[0007]所述的切根破土部件，其由破土刀齒(2)、切根刀盤(3)、切根刀(4)組成，破土刀齒(2 )和切根刀(4)相鄰交錯的分別固定在切根刀盤(3 )的兩側，且破土刀齒(2 )和切根刀
(4)成一定交錯角度；
[0008]所述的覆土開溝裝置，其由切根破土部件、種溝雙圓盤開溝器(6)、肥溝雙圓盤開溝器(7)組成，種溝雙圓盤開溝器(6)與破土刀齒(2)在同一直線上，肥溝雙圓盤開溝器(7)與切根刀(4)在同一直線上，種溝雙圓盤開溝器(6)布置在肥溝雙圓盤開溝器(7)的前方；
[0009]所述的傳動系統，切根的動力由拖拉機后端的后輸出軸輸入，經變速箱(9)傳遞到切根刀軸(5)，從而帶動固接于切根刀軸(5)的切根刀盤(3)旋轉；排種排肥的動力由拖拉機前端的鉛蓄電池輸入，經轉速控制器(10)的控制，帶動驅種電機(13)和驅肥電機(21)運動，驅種電機(13)固定在左側板(12)上，驅種電機(13)通過鏈傳動將動力傳遞到種軸鏈輪(16)，種軸鏈輪(16)帶動種軸(17)，種軸(17)驅動其上排種器(15)轉動排種，驅肥電機
(21)固定在右側板(12)上，驅肥電機(21)通過鏈傳動將動力傳遞到肥軸鏈輪(25)，肥軸鏈輪(25)帶動肥軸(24)，肥軸(24)驅動其上的排肥器(20)轉動排肥；
[0010]所述的“V”型鎮壓輪(8)的中心在種溝雙圓盤開溝器(6)與肥溝雙圓盤開溝器(7)中間，“V”型鎮壓輪(8)的一側對種溝進行鎮壓，“V”型鎮壓輪(8)的另一側對肥溝進行鎮壓；
[0011]所述的種箱(18)和肥箱(19)固接于左右兩塊側板(12)之間。
[0012]所述的一種電 驅電控式草地切根施肥補播復式改良機，一個驅種電機(13)帶動一個種軸(17)，一個種軸(17)安裝有多個排種器(15)，一個驅肥電機(21)帶動一個肥軸
(24), 一個肥軸(24)上安裝有多個排肥器(20)。
[0013]本發明的有益效果在于:一種電驅電控式草地切根施肥補播復式改良機不僅能同時實現切根施肥補播三種功能，還能分別實現切根施肥、切根補播兩種功能。達到松土深度:100~200_ (可調)；播種深度:0~50_ (可調)；施肥深度:5~55_的作業效果。實際工作中，還可以根據草場的退化程度、草場的肥力的因素合理方便快捷的選擇上述三種功能的一種。該發明集成低擾動、無翻垡、不揚塵的切根耕作技術與擾動淺開溝、覆土深開溝的低擾動低功耗的開溝技術以及自動化水平與精確控制水平高的電驅電控式排種排肥技術。分層交錯式開溝覆土方法與裝置，實際上并未開肥溝，而只是通過覆土方式形成了肥溝，以最低的土壤擾動率(土壤擾動率僅為14%)、最小的開溝功耗實現了最穩定的開溝效果，與該開溝原理與裝置配套使用的“V”型鎮壓輪(8)能夠達到一個鎮壓輪同時完成種溝與肥溝的鎮壓。電驅電控式排種排肥方法與裝置，有效解決了由于草場環境惡劣造成傳統地輪傳動播種機中地輪架空空轉以致于無法排種、排肥，或者排量不均的問題，并提高了了小顆粒牧草草種播種的排量控制精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的一種電驅電控式草地切根施肥補播復式改良機的三維結構視圖；
[0015]圖2是本發明一種電驅電控式草地切根施肥補播復式改良機的分層交錯式開溝覆土原理圖；
[0016]圖3是本發明一種電驅電控式草地切根施肥補播復式改良機的電驅電控式排種排肥原理圖；附圖標記
[0017]I 限深輪2 破土刀齒
[0018]3 切根刀盤4 切根刀
[0019]5 切根刀軸6 種溝雙圓盤開溝器
[0020]7 肥溝雙圓盤開溝器 8 “V”型鎮壓輪
[0021]9 變速箱10 轉速控制器
[0022]11 梁12 側板
[0023]13 驅種電機14 驅種鏈輪
[0024]15 排種器16 種軸鏈輪
[0025]17 種軸18 種箱
[0026]19 肥箱20 排肥器
[0027]21 驅肥電機22 驅肥鏈輪
[0028]23 排量調節器24 肥軸
[0029]25 肥軸鏈輪26 轉速測量器
[0030]27 信號處理器 實施方式
[0031]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。
[0032]請參考圖1，一種電驅電控式草地切根施肥補播復式改良機包括，機架、電控排種排肥裝置、切根破土部件、覆土開溝裝置、傳動系統、限深輪(l)、“v”型鎮壓輪(8)、種箱
(18)、肥箱(19)。
[0033]機架由左右兩塊側板(12)和6個橫梁(11)組成，6個橫梁(11)固接于兩塊側板
(12)之間。覆土開溝裝置，其由切根破土部件、種溝雙圓盤開溝器(6)、肥溝雙圓盤開溝器
(7)組成。6個種溝雙圓盤開溝器(6)固定在一個橫梁(11)上，6個肥溝雙圓盤開溝器(7)固定在一個橫梁(11)上，6個“V”型鎮壓輪(8)固定在一個橫梁(11)上，另兩個橫梁(11)與拖拉機后輸出軸的三點懸掛裝置相連接。種箱(18)、肥箱(19)與左右側板(12)固接。兩個限深輪(I)固接于左右兩塊側板(12)上。
[0034]工作中，通過拆卸種溝雙圓盤開溝器(6)和肥溝雙圓盤開溝器(7)并調節轉速控制器(10)的兩個輸出通道的開關，就可以實現切根施肥補播、切根、切根補播功能的切換。將種溝雙圓盤開溝器(6)和肥溝雙圓盤開溝器(7)安裝上，并將轉速控制器(10)的兩個輸出通道都打開，可同時實現切根施肥補播功能；當只要實現切根功能時，可將種溝雙圓盤開溝器(6)和肥溝雙圓盤開溝器(7)拆下，并將轉速控制器(10)的兩個輸出通道都關閉；當只要實現切根補播功能時，可將肥溝雙圓盤開溝器(7)拆下，并將轉速控制器(10)與驅種電機(13)相連的輸出通道打開，與驅肥電機(21)相連的輸出通道關閉。可以通過調節限深輪(I)與側板(12)的相對安裝高度，調節切根的深度；通過調整種溝雙圓盤開溝器(6)和肥溝雙圓盤開溝器(7)的安裝高度可以調節播種施肥的深度。“V”型鎮壓輪(8)的中心在種溝雙圓盤開溝器(6)與肥溝雙圓盤開溝器(7)中間，“V”型鎮壓輪(8)的一側完成對種溝的鎮壓，“V”型鎮壓輪(8)的另一側完成對肥溝的鎮壓，使得一個鎮壓輪既能同時完成對種溝與肥溝的鎮壓，又能實現覆土功能。
[0035]請參考圖1、圖3，傳動系統為:切根的動力由拖拉機后端的后輸出軸輸入，經變速箱(9)傳遞到切根刀軸(5)，從而帶動固接于切根刀軸(5)的切根刀盤(3)旋轉；排種排肥的動力由拖拉機前端的鉛蓄電池輸入，經轉速控制器(10)的傳遞與控制帶動驅種電機(13)和驅肥電機(21)運動；驅種電機(13)固定在左側板(12)上，驅種電機(13)通過鏈傳動將動力傳遞到種軸鏈輪(16)，種軸鏈輪(16)帶動種軸(17)，種軸(17)驅動其上的六個排種器
(15)轉動排種；驅肥電機(21)固定在右側板(12)上，驅肥電機(21)通過鏈傳動將動力傳遞到肥軸鏈輪(25)，肥軸鏈輪(25)帶動肥軸(24)，肥軸(24)驅動其上的六個排肥器(20)轉動排肥。
[0036]請參考圖2，覆土開溝裝置的工作原理與過程為:破土刀齒(2)和切根刀(4)相鄰交錯的分別固定在切根刀盤(3)的兩側，且破土刀齒(2)和切根刀(4)成一定交錯角度(這樣有利于防止破土刀齒(2 )和切根刀(4 )由于相距過近而將土垡整塊掀起，破壞草場植被)。切根刀盤(3 )隨切根刀軸(5 )—同旋轉，驅動切根刀(4)在草地上切出寬6-12mm、深10-20cm的深窄溝，切根刀(4)在切根過程中，會使得切根刀(4)附近(20-30mm內)的土壤由于擾動而強度下降，于是驅動破土刀齒(2)以主動方式和以較小的功耗劃破草皮(30-50mm)。為后續種溝雙圓盤開溝器(6)入土創造有利條件。種溝雙圓盤開溝器(6)與破土刀齒(2)在同一條直線，種溝雙圓盤開溝器(6)沿破土刀齒(2)劃出的溝縫，開出較淺種溝(10-20mm)。種溝雙圓盤開溝器(6)開溝過程中會將土壤回填致切根刀(4)切根產生的窄縫中，肥溝雙圓盤開溝器(7)與切根 刀(4)切根產生的窄縫在同一條直線上，在機器行進過程中，將由種溝雙圓盤開溝器(6)回填致切根刀(4)切根產生的窄縫中的土壤壓致指定的深度(50_)，形成肥溝。肥溝雙圓盤開溝器(7)將土壤壓致一定深度的過程中將部分土壤回填致種溝，保證了種子萌發所需的足夠的覆土量。這種覆土開溝方式中實際上種溝是通過覆土形成的，而不是開出來的，大大降低了功耗以及對草場植被的擾動與破壞。
[0037]請參考圖3，電驅電控的方法為:兩個轉速測量器(26)分別采集左右兩個限深輪
(I)的轉速信號，并將這一信號傳遞給信號處理器(27)，信號處理器(27)對這一信號先進行篩選，篩選出轉速最高的信號，并將這一信號傳遞給轉速控制器(10)，轉速控制器(10)的輸入端接拖拉機前端的鉛蓄電池，輸出端接驅種電機(13)和驅肥電機(21)，轉速控制器
(10)通過轉速最高的信號控制驅種電機(13)和驅肥電機(21)的轉動與轉速。這種多信號輸入電驅電控方式與單信號輸入的電驅電控方式和傳統的地輪傳動方式相比能夠有效的克服地輪空轉造成的地輪滑移對排量均勻性帶來的影響。假設單一地輪的滑移率為S，則在上述電驅電控原理下的實際滑移率為δ2，播種率P為:在取δ為5%時的播種率為99.75%，地輪滑移的影響幾乎可以忽略。
[0038]以上實施方式僅用于說明本發明，而并非對本發明的限制，有關【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發明的范疇，本發明的專利保護范圍應由權利要求限定。
【權利要求】
1.一種電驅電控式草地切根施肥補播復式改良機，其特征在于: 所述的一種電驅電控式草地切根施肥補播復式改良機包括，機架、電控排種排肥裝置、切根破土部件、覆土開溝裝置、傳動系統、限深輪(l)、“v”型鎮壓輪(8)、種箱(18)、肥箱(19)； 所述的機架，其由左右兩塊側板(12 )和6個橫梁(11)組成，6個橫梁(11)固接于兩塊側板(12)之間； 所述的電控排種排肥裝置，其由左右兩個轉速測量器(26)、驅種電機(13)、驅肥電機(21)、信號處理器(27)、轉速控制器(10)組成，兩個轉速測量器(26)分別安裝在左右兩個限深輪(I)上，采集兩個轉速信號，信號處理器(27)能夠辨識篩選出轉速最大的信號； 所述的切根破土部件，其由破土刀齒(2 )、切根刀盤(3 )、切根刀(4 )組成，破土刀齒(2 )和切根刀(4)相鄰交錯的分別固定在切根刀盤(3)的兩側，且破土刀齒(2)和切根刀(4)成一定交錯角度； 所述的覆土開溝裝 置，其由切根破土部件、種溝雙圓盤開溝器(6)、肥溝雙圓盤開溝器(7)組成，種溝雙圓盤開溝器(6)與破土刀齒(2)在同一直線上，肥溝雙圓盤開溝器(7)與切根刀(4)在同一直線上，種溝雙圓盤開溝器(6)布置在肥溝雙圓盤開溝器(7)的前方； 所述的傳動系統，切根的動力由拖拉機后端的后輸出軸輸入，經變速箱(9)傳遞到切根刀軸(5)，從而帶動固接于切根刀軸(5)的切根刀盤(3)旋轉；排種排肥的動力由拖拉機前端的鉛蓄電池輸入，經轉速控制器(10)的控制，帶動驅種電機(13)和驅肥電機(21)運動，驅種電機(13)固定在左側板(12)上，驅種電機(13)通過鏈傳動將動力傳遞到種軸鏈輪(16)，種軸鏈輪(16)帶動種軸(17)，種軸(17)驅動其上排種器(15)轉動排種，驅肥電機(21)固定在右側板(12)上，驅肥電機(21)通過鏈傳動將動力傳遞到肥軸鏈輪(25)，肥軸鏈輪(25)帶動肥軸(24)，肥軸(24)驅動其上的排肥器(20)轉動排肥； 所述的“V”型鎮壓輪(8)的中心在種溝雙圓盤開溝器(6)與肥溝雙圓盤開溝器(7)中間，“V”型鎮壓輪(8)的一側對種溝進行鎮壓，“V”型鎮壓輪(8)的另一側對肥溝進行鎮壓； 所述的種箱(18)和肥箱(19)固接于左右兩塊側板(12)之間。
2.根據權利要求1所述的一種電驅電控式草地切根施肥補播復式改良機，其特征在于，一個驅種電機(13)帶動一個種軸(17)，一個種軸(17)安裝有多個排種器(15)，一個驅肥電機(21)帶動一個肥軸(24 )，一個肥軸(24 )上安裝有多個排肥器(20 )。
【文檔編號】A01C7/06GK103609233SQ201310659504
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月9日 優先權日:2013年12月9日
【發明者】王德成, 梁方, 尤泳, 王光輝, 劉亮東, 余永, 張曉明, 白陽, 馮金奎, 呂豪 申請人:中國農業大學