組合式畦灌施肥機械的制作方法
【專利摘要】本發明的組合式畦灌施肥機械屬于農用機械領域，是將施肥裝置、畦灌裝置、噴灌卷盤、主管道、農田干路管道和控制裝置相互連接，畦灌裝置包括轉盤支架和畦灌架；控制裝置包括齒輪箱和噴灌卷盤控制器；畦灌裝置、噴灌卷盤和控制裝置全部安裝在拖車上。噴灌卷盤水管與農田干路管道交替活動連接，在畦灌裝置中安裝有干路水管、支路水管和減壓自流管，干路水管對上與噴灌卷盤水管連通，對下與多條支路水管連通，每條支路水管又與減壓自流管連通。本發明能夠達到施肥灌溉一體化，并能夠根據農田的實際情況隨意調節，滿足不同地狀的需要；使用本發明將實現比噴灌節水70%左右，作業效率提高3倍左右，化肥利用率比現有施用方法提高30%～50%，在不斷提高糧食產量前提下減少化肥用量。
【專利說明】組合式畦灌施肥機械
【技術領域】
[0001]本發明屬于農用機械領域，涉及一種組合式畦灌施肥機械。
【背景技術】
[0002]目前，農田大面積灌溉主要以地表大水漫灌和噴灌為主，有條件的地方采用滴灌和膜下滴灌。地表大水漫灌和噴灌存在水資源浪費嚴重和作業效率低下等問題。滴灌和膜下滴灌雖然節水，但投入成本太高。由于以上問題的限制，農業生產遭遇干旱災害時，因無法真正高效快速實施農田節水灌溉，仍無法從根本上擺脫靠天吃飯的現狀。化肥的施用主要以基肥、種肥和追肥為主，目前的施用技術普遍存在施用量大和利用率低等問題，造成資源、能源的嚴重浪費和環境的污染。上述問題已成為我國糧食持續增產的主要限制因子，直接威脅我國糧食安 全，為此必須依靠技術進步從根本上解決這些問題。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是提供一種組合式畦灌施肥機械，解決目前農田灌溉主要以地表大水漫灌和噴灌為主，造成水資源浪費嚴重和作業效率低下等問題。
[0004]本發明通過以下技術方案來實現:組合式畦灌施肥機械，包括施肥裝置、畦灌裝置、噴灌卷盤、主管道、農田干路管道和控制裝置。施肥裝置、畦灌裝置、噴灌卷盤、主管道、農田干路管道和控制裝置相互連接，且施肥裝置位于畦灌裝置、噴灌卷盤和控制裝置的上游；畦灌裝置包括轉盤支架和畦灌架；控制裝置包括齒輪箱和噴灌卷盤控制器；畦灌裝置、噴灌卷盤和控制裝置全部安裝在拖車上。噴灌卷盤水管與農田干路管道交替活動連接，在畦灌裝置中安裝有干路水管、支路水管和減壓自流管，干路水管對上與噴灌卷盤水管連通，對下與多條支路水管連通，每條支路水管又與減壓自流管連通。
[0005]作為本發明的進一步改進，所述的減壓自流管是由固定套環、帶孔薄膜塑料管、篩網管和護罩構成，在帶孔薄膜塑料管內間隔設有固定套環、在帶孔薄膜塑料管的外部套有篩網管，在篩網管外與固定套環相對應的位置上套有護罩，固定套環、護罩各為多個，且每個護罩都套裝在固定套環外側的篩網管上。
[0006]作為本發明的進一步改進，所述的轉盤支架包括轉盤、支架一、橫梁、支架軸、吊掛架、橫梁控制臂、油缸支架、油缸。支架一安裝在轉盤上，橫梁通過支架軸安裝在支架一上，在橫梁的下部安裝有橫梁控制臂，橫梁控制臂的下部設有轉軸，油缸安裝在油缸支架上，并通過轉軸與橫梁控制臂連接，在橫梁的上方安裝有吊掛架。轉盤支架上安裝有干路水管、電動閥門、分水管和支路水管。
[0007]作為本發明的進一步改進，所述的畦灌架包括主機架和畦灌器。主機架包括三根管材和多個三角固定架，其上安裝有多個畦灌器，主機架安裝在轉盤支架的兩側，并用吊拉拉繩與轉盤支架上的吊掛架進行吊拉連接。畦灌器包括一個減壓自流管卷盤、一臺卷盤電動機、一個滑動架和一個滑動控制器。減壓自流管卷盤有兩個圓盤，其中一個圓盤的邊緣帶有齒，用于做齒輪盤，中心軸的結構和功能與噴灌卷盤類同，減壓自流管纏繞在其上。卷盤電動機上的動力輸出齒輪與減壓自流管卷盤上的齒輪盤相咬合。滑動架由兩根套管和滑動拉板一、滑動拉板二、滑動拉板三焊接而成，其中滑動拉板一、滑動拉板二用于安裝減壓自流管卷盤，滑動拉板三上設有螺紋口。滑動控制器由固定拉板、滑動電動機和螺紋桿組合而成。通過螺紋桿與螺紋口的咬合實現滑動控制器與滑動架的連接。減壓自流管卷盤與支路水管連接。畦灌架的長度通過活動連接可以任意設定。
[0008]作為本發明的進一步改進，還包括齒輪箱和傳動桿，齒輪箱包括第一室和第二室，與齒輪箱的離合器相連接的動力輸出軸伸入齒輪箱內，第一室中有兩層齒輪，動力輸出軸上裝有的固定齒輪一為下層，上層裝有齒輪的軸有三個，滑動齒輪一和滑動齒輪二同軸，固定齒輪二和固定齒輪三同軸，固定齒輪四和固定齒輪五同軸，固定齒輪二和固定齒輪三位于滑動齒輪一和滑動齒輪二的一側，固定齒輪四和固定齒輪五位于滑動齒輪一和滑動齒輪二的另一側，固定齒輪二和固定齒輪四在同一個平面上但與固定齒輪一在不同的平面上，滑動齒輪一能夠和固定齒輪一或固定齒輪二和固定齒輪四咬合，而固定齒輪三和固定齒輪五在不同的平面上，滑動齒輪二能夠和固定齒輪三或固定齒輪五咬合；裝有固定齒輪二和固定齒輪三的軸通過 第二室中的換向機構與齒輪箱外側的固定齒輪六連接，裝有固定齒輪四和固定齒輪五的軸通過第二室中的換向機構與齒輪箱外側的固定齒輪七連接；滑動齒輪一與齒輪箱外側的手柄一連接，滑動齒輪二與齒輪箱外側的手柄二連接；所述的傳動桿上裝有固定齒輪八、固定齒輪九和固定齒輪十，其中，固定齒輪六和固定齒輪八通過鏈條連接，固定齒輪七和固定齒輪十通過鏈條連接，固定齒輪九和轉盤通過鏈條連接。
[0009]作為本發明的進一步改進，所述的齒輪箱還包括第三室和第四室，第三室中有兩層齒輪，動力輸出軸上裝有的固定齒輪十一為下層，上層裝有齒輪的軸有三個，固定齒輪十二和滑動齒輪三同軸，固定齒輪i 和固定齒輪十二為常咬合齒輪，裝有固定齒輪十三的軸位于固定齒輪十二和滑動齒輪三的一側，裝有固定齒輪十四的軸位于固定齒輪十二和滑動齒輪三的另一側，固定齒輪十三和固定齒輪十四在不同的平面上，滑動齒輪三能夠和固定齒輪十三或固定齒輪十四咬合；裝有固定齒輪十三的軸通過第四室中的換向機構與齒輪箱外側的固定齒輪十五連接，裝有固定齒輪十四的軸通過第四室中的換向機構與齒輪箱外側的固定齒輪十六連接；滑動齒輪三與齒輪箱外側的手柄三連接；噴灌卷盤一側裝有固定齒輪十七，固定齒輪十五和固定齒輪十七通過鏈條連接，固定齒輪十六和另一個噴灌卷盤上的固定齒輪通過鏈條連接。
[0010]作為本發明的進一步改進，所述的干路水管和農田干路管道之間加有噴灌卷盤，與農田干路管道連接的噴灌卷盤水管在噴灌卷盤上繞行后再與干路水管連接。
[0011]作為本發明的進一步改進，還包括噴灌卷盤控制器，噴灌卷盤控制器包括支架二、爪式離合器、拉伸手柄、固定槽輪、移動壓力槽輪和搖擺臂，爪式離合器上的傳動輪一和拖車的行走輪上的驅動齒輪通過鏈條連接，拉伸手柄和爪式離合器之間通過拉線一連接；固定槽輪安裝在支架二上，移動壓力槽輪安裝在搖擺臂上，搖擺臂頂端和支架二之間通過彈簧連接，搖擺臂底部通過拉線二和拉伸手柄連接；支架二上裝有相互咬合的齒輪一和齒輪二，齒輪一和齒輪二外側設有主動輪一和主動輪二，固定槽輪和移動壓力槽輪的外側分別裝有被動輪一和被動輪二，其中，主動輪一和被動輪一通過鏈條連接，主動輪二和被動輪二通過鏈條連接；主動輪二外側裝有傳動輪三，爪式離合器中的傳動輪二和傳動輪三通過鏈條連接；固定槽輪和移 動壓力槽輪相對位置設有弧形缺口，噴灌卷盤水管從弧形缺口中穿過后繞行在噴灌卷盤上。
[0012]作為本發明的進一步改進，所述的施肥裝置包括水箱、攪拌器、加注器和逆止閥，攪拌器安裝在水箱中，加注器和逆止閥通過管道與水箱和主管道連接。
[0013]采用上述技術方案的積極效果:本發明能夠達到施肥灌溉一體化，并能夠根據農田的實際情況隨意調節，滿足不同地狀的需要；使用本發明將實現比噴灌節水70%左右，作業效率提高3倍左右，化肥利用率比現有施用方法提高30%~50%，在不斷提高糧食產量前提下減少化肥用量；本發明機械的生產使用將使我國的農田大面積節水灌溉和化肥高效利用施肥作業真正實現定點定量、快速高效，對我國糧食持續增產，切實保障我國糧食安全具有重大現實意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發 明的結構示意圖；
圖2是減壓自流管的放大結構示意圖；
圖3是畦灌裝置的局部放大結構示意圖；
圖4是轉盤支架結構示意圖；
圖5是轉盤支架水道連接及控制方式示意圖；
圖6是畦灌架的局部放大結構示意圖；
圖7是齒輪箱的放大結構示意圖；
圖8是齒輪箱中第一室的立體結構示意圖；
圖9是齒輪箱中第三室的立體結構示意圖；
圖10是畦灌卷盤控制器的放大結構示意圖；
圖中，I畦灌裝置，2噴灌卷盤，3主管道，4農田干路管道，5轉盤支架，6畦灌架，7齒輪箱，8噴灌卷盤控制器，9拖車，10噴灌卷盤水管，11干路水管，12支路水管，13減壓自流管，14固定套環，15帶孔薄膜塑料管，16篩網管，17護罩，18出水孔，19轉盤，20支架一，21橫梁，22支架軸，23吊掛架，24橫梁控制臂，25油缸支架，26油缸，27轉軸，28轉動水管接頭一，29轉動水管接頭二，30電動閥門，31分水管，32三角固定架，33減壓自流管卷盤，34卷盤電動機，35齒輪盤，36動力輸出齒輪，37套管，38滑動拉板一，39滑動拉板二，40滑動拉板三，41螺紋口，42固定拉板，43滑動電動機，44螺紋桿，45傳動桿，46第一室，47第二室，48離合器，49動力輸出軸，50固定齒輪一，51滑動齒輪一，52滑動齒輪二，53固定齒輪二，54固定齒輪三，55固定齒輪四，56固定齒輪五，57固定齒輪六，58固定齒輪七，59手柄一，60手柄二，61固定齒輪八，62固定齒輪九，63固定齒輪十，64第三室，65第四室，66固定齒輪十一，67固定齒輪十二，68滑動齒輪三，69固定齒輪十三，70固定齒輪十四，71固定齒輪十五，72固定齒輪十六，73手柄三,74固定齒輪十七,75離合器踏板,76支架二，77爪式離合器，78拉伸手柄，79固定槽輪，80移動壓力槽輪，81搖擺臂，82傳動輪一，83行走輪，84驅動齒輪，85拉線一，86彈簧，87拉線二，88齒輪一，89齒輪二，90主動輪一，91主動輪二，92被動輪一，93被動輪二，94傳動輪三，95傳動輪二，96水箱，97攪拌器，98加注器，99逆止閥。
【具體實施方式】[0015]下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的說明，但不應理解為對本發明的限制:
圖1是本發明機械的結構示意圖，如圖所示，組合式畦灌施肥機械，包括施肥裝置、畦灌裝置1、噴灌卷盤2、主管道3、農田干路管道4和控制裝置。施肥裝置、畦灌裝置1、噴灌卷盤2、主管道3、農田干路管道4和控制裝置相互連接，且施肥裝置安裝在畦灌裝置1、噴灌卷盤2和控制裝置的上游，施肥裝置與從水源地到農田輸水的主管道3連接(靠近水源地一端)，通過施肥裝置將作物所需的肥料加入主管道3，再通過農田干路管道4進入畦灌裝置灌溉農田。畦灌裝置包括轉盤支架5和畦灌架6，畦灌裝置是本發明機械的核心部件，在作業過程中具有灌溉、位置調整、供水控制、仿形和躲避障礙物等多種功能。控制裝置包括齒輪箱7和噴灌卷盤控制器8，控制裝置的功能一是控制轉盤支架的轉動，二是控制噴灌卷盤的轉動。畦灌裝置1、噴灌卷盤2和控制裝置全部安裝在拖車9上，以便于在農田中行走。噴灌卷盤水管10與農田干路管道4交替活動連接，在畦灌裝置中設置有干路水管11、支路水管12和減壓自流管13，干路水管11對上與噴灌卷盤水管10連通，對下與多條支路水管12連通，每條支路水管12又與減壓自流管13連通，這樣，水流經由主管道3、農田干路管道
4、噴灌卷盤水管10、干路水管11和支路水管12流向減壓自流管13，然后流入農田土壤。
[0016]圖2是減壓自流管的局部結構示意圖，如圖所示，減壓自流管13是由固定套環14、帶孔薄膜塑料管15、篩網管16和護罩17構成，在帶孔薄膜塑料管15內間隔設有固定套環14、在帶孔薄膜塑料管15的外部套有篩網管16，在篩網管16外與固定套環14相對應的位置上套有護罩17，固定套環14、護罩17各為多個，且每個護罩17都套裝在固定套環14外側的篩網管上。帶孔薄膜塑料管15上的出水孔18的位置設置在相鄰兩個固定套環14中間，每兩個相鄰固定套環14之間形成的區間只設置一個出水孔18，出水孔18的孔徑根據供水壓力設定。篩網管16選用尼龍材質的，其作用一是提供減壓自流管所需的拉力，二是起到隔離層作用。固定套環14的作用是固定帶孔薄膜塑料管15、篩網管16和護罩17的位置。最外層的護罩17的作用一是保護帶孔薄膜塑料管15和篩網管16，二是避免形成噴射水流。
[0017]圖3是畦灌裝置I的放大結構示意圖，圖4是轉盤支架5結構示意圖，結合圖3、圖4所示，該裝置包括轉盤支架5，轉盤支架5包括轉盤19、支架一 20、橫梁21、支架軸22、吊掛架23、橫梁控制臂24、油缸支架25、油缸26。轉盤19是使轉盤支架5在水平方向能夠進行旋轉的裝置，本機械在轉彎時或在田間遇到障礙物時，需要進行躲避障礙物的單向左、右旋轉，在正常作業時需要鎖死左右轉動，這些功能是通過轉盤19實現的，當灌溉幅寬較大時所用的轉盤19采用吊車使用的轉盤，當灌溉幅寬較小時所用的轉盤19可使用結構較簡單的轉盤；支架一 20安裝在轉盤19上；橫梁21通過支架軸22安裝在支架一 20上，在橫梁21的下部安裝有橫梁控制臂24，橫梁控制臂24的下部設有轉軸27，油缸26安裝在油缸支架25上，并通過轉軸27與橫梁控制臂24連接。油缸26通過橫梁控制臂24控制轉盤支架5在豎直方向的旋轉，以適應地形的變化，使轉盤支架5上的橫梁21始終保持與地面平行，使本機械作業時具有仿形功能；在橫梁21的上方安裝有吊掛架23，用來吊掛轉盤支架5兩側的畦灌架6。圖5是轉盤支架5水道連接及控制方式示意圖，如圖所示，轉盤支架5的水道連接方式是:干路水管 11與噴灌卷盤的出水管相連接，干路水管11由轉盤19的下方通過轉動水管接頭一 28連接到轉盤19的上方，并與安裝在支架軸22上的轉動水管接頭二29連接，通過電動閥門30與分水管31相連接；分水管31上設有多條支路水管12，每條支路水管12都與畦灌架6上的減壓自流管13連通。電動閥門30用來控制與其相連通的分水管31及其上安裝的多條支路水管12，以及與每條支路水管12相連通的減壓自流管13中灌溉水的供給，電動閥門30采用流量計量開關控制。
[0018]圖3是畦灌裝置I的放大結構示意圖，圖6是畦灌架6局部放大結構示意圖，結合圖3、圖6所示，還包括畦灌架6，畦灌架6包括主機架和畦灌器。主機架由三根管材和多個三角固定架32組成，其上安裝有多個畦灌器，主機架安裝在轉盤支架5的兩側，并用吊拉拉繩100與轉盤支架5上的吊掛架23進行吊拉連接。畦灌器包括一個減壓自流管卷盤33、一臺卷盤電動機34、一個滑動架和一個滑動控制器。減壓自流管卷盤33有兩個圓盤，其中一個圓盤的邊緣帶有齒，用于做齒輪盤35，中心軸的結構和功能與噴灌卷盤類同，減壓自流管13纏繞在其上。卷盤電動機34上的動力輸出齒輪36與減壓自流管卷盤33上的齒輪盤35相咬合，通過控制卷盤電動機34的正、反轉動來實施減壓自流管13在減壓自流管卷盤33上的收或放。滑動架由兩根套管37和滑動拉板一 38、滑動拉板二 39、滑動拉板三40焊接而成，其中滑動拉板一 38、滑動拉板二 39用于安裝減壓自流管卷盤33，滑動拉板三40上設有螺紋口 41。滑動控制器由固定拉板42、滑動電動機43和螺紋桿44組合而成。通過螺紋桿44與螺紋口 41的咬合實現滑動控制器與滑動架的連接，進而控制減壓自流管卷盤33在水平方向的往復運動，以便調控減壓自流管13在地面上的位置。減壓自流管卷盤33與支路水管12連接。畦灌架6的長度通過活動連接可以任意設定，具體長度的設定要視所灌溉的農田的平坦程度來確定，平坦地塊單側畦灌架的長度通過活動連接可組合到15米左右，這樣，單次灌溉幅寬可達50壟左右，平坦度差的地塊適當縮短畦灌架的長度，本發明組合式畦灌施肥機械中的“組合”二字的含義就是指畦灌架的長度通過活動連接可以組合成任意數值，使本發明機械具有更廣泛的適應性。
[0019]所述的畦灌裝置I在實施作業時要進行水平方向的轉動，控制這一轉動過程的裝置是齒輪箱7中的第一、二室中的齒輪。圖7是齒輪箱的放大結構示意圖，圖8是齒輪箱中第一室的立體結構示意圖，結合圖7、圖8所示，還包括齒輪箱7和傳動桿45，齒輪箱7包括第一室46和第二室47，與齒輪箱7的離合器48相連接的動力輸出軸49伸入齒輪箱7內，第一室46中有兩層齒輪，動力輸出軸49上裝有的固定齒輪一 50為下層，上層裝有齒輪的軸有三個，滑動齒輪一 51和滑動齒輪二 52同軸，固定齒輪二 53和固定齒輪三54同軸，固定齒輪四55和固定齒輪五56同軸，固定齒輪二 53和固定齒輪三54位于滑動齒輪一 51和滑動齒輪二 52的一側，固定齒輪四55和固定齒輪五56位于滑動齒輪一 51和滑動齒輪二 52的另一側，固定齒輪二 53和固定齒輪四55在同一個平面上但與固定齒輪一 50在不同的平面上，滑動齒輪一 51能夠和固定齒輪一 50或固定齒輪二 53和固定齒輪四55咬合，而固定齒輪三54和固定齒輪五56在不同的平面上，滑動齒輪二 52能夠和固定齒輪三54或固定齒輪五56咬合；裝有固定齒輪二 53和固定齒輪三54的軸通過第二室47中的換向機構與齒輪箱7外側的固定齒輪六57連接，裝有固定齒輪四55和固定齒輪五56的軸通過第二室47中的換向機構與齒輪箱7外側的固定齒輪七58連接；滑動齒輪一 51與齒輪箱7外側的手柄一 59連接，滑動齒輪二 52與齒輪箱7外側的手柄二 60連接；所述的傳動桿45上裝有固定齒輪八61、固定齒輪九62和固定齒輪十63,其中，固定齒輪六57和固定齒輪八61通過鏈條連接 ，固定齒輪七58和固定齒輪十63通過鏈條連接，固定齒輪九62和轉盤19通過鏈條連接。其中，所述的換向機構為兩個互相咬合的傘形齒輪。齒輪箱的第一、二室中的齒輪可以對畦灌裝置I在水平方向上的轉動實施左轉、右轉、左右自由轉動和鎖死左右轉動四種操控。由于固定齒輪二 53和固定齒輪四55在同一個平面上，滑動齒輪一 51能夠和固定齒輪一 50或固定齒輪二 53和固定齒輪四55咬合，固定齒輪一 50由動力輸出軸49帶動旋轉，當滑動齒輪一 51和固定齒輪一 50相咬合時，滑動齒輪一 51可以帶動滑動齒輪二 52轉動，此時撥動手柄二 60，如果滑動齒輪二 52與固定齒輪三54咬合，固定齒輪三54會通過換向機構帶動齒輪箱7外側的固定齒輪六57轉動，由于固定齒輪六57又與固定齒輪八61通過鏈條連接，因此，帶動固定齒輪八61轉動的同時，也帶動了固定齒輪九62的轉動，進而控制轉盤19向一個方向轉動。同樣道理，如果撥動手柄二 60,如果滑動齒輪二 52與固定齒輪五56咬合，固定齒輪五56會通過換向機構帶動齒輪箱7外側的固定齒輪七58轉動，由于固定齒輪七58又與固定齒輪十63通過鏈條連接，因此，帶動固定齒輪十63轉動的同時，也帶動了固定齒輪九62的轉動，進而控制轉盤19向相反方向轉動。如果滑動齒輪二 52與任何齒輪都不咬合時，滑動齒輪二 52處于空轉狀態，此時轉盤19處于左右自由轉動狀態。如果撥動手柄一 59 使得滑動齒輪一 51同時與固定齒輪二 53和固定齒輪四55咬合時,轉盤19左右轉動被鎖死。
[0020]所述的干路水管11和農田干路管道4之間加有噴灌卷盤2，與農田干路管道4連接的噴灌卷盤水管10在噴灌卷盤2上繞行后再與干路水管11連接，噴灌卷盤2在實施作業時要進行收管轉動，控制這一轉動過程的裝置是齒輪箱7中的第三、四室中的齒輪。圖7是齒輪箱的放大結構示意圖，圖9是齒輪箱中第三室的立體結構示意圖，結合圖7、圖9所示，所述的齒輪箱7還包括第三室64和第四室65，第三室64中有兩層齒輪，動力輸出軸49上裝有的固定齒輪十一 66為下層，上層裝有齒輪的軸有三個，固定齒輪十二 67和滑動齒輪三68同軸，固定齒輪^ 66和固定齒輪十二 67為常咬合齒輪,裝有固定齒輪十三69的軸位于固定齒輪十二 67和滑動齒輪三68的一側，裝有固定齒輪十四70的軸位于固定齒輪十二67和滑動齒輪三68的另一側，固定齒輪十三69和固定齒輪十四70在不同的平面上，滑動齒輪三68能夠和固定齒輪十三69或固定齒輪十四70咬合；裝有固定齒輪十三69的軸通過第四室65中的換向機構與齒輪箱7外側的固定齒輪十五71連接，裝有固定齒輪十四70的軸通過第四室65中的換向機構與齒輪箱7外側的固定齒輪十六72連接；滑動齒輪三68與齒輪箱7外側的手柄三73連接；噴灌卷盤2 —側裝有固定齒輪十七74，固定齒輪十五71和固定齒輪十七74通過鏈條連接，固定齒輪十六72和另一個噴灌卷盤2上的固定齒輪通過鏈條連接。齒輪箱7的第三室64、第四室65中的齒輪可以對噴灌卷盤2上的噴灌卷盤水管10進行收管控制。動力輸出軸49帶動固定齒輪^ 66轉動，固定齒輪^ 66和固定齒輪十二 67為常咬合齒輪，進而帶動固定齒輪十二 67轉動，固定齒輪十二 67與滑動齒輪三68同軸，撥動手柄三73，如果使得滑動齒輪三68與固定齒輪十三69咬合，固定齒輪十三69會通過換向機構帶動齒輪箱7外側的固定齒輪十五71轉動,而固定齒輪十五71又帶動噴灌卷盤2上的固定齒輪十七74轉動，進而進行收管作業。同樣道理，如果撥動手柄三73，如果使得滑動齒輪三68與固定齒輪十四70咬合，固定齒輪十四70會通過換向機構帶動齒輪箱7外側的固定齒輪十六72轉動，而固定齒輪十六72又帶動另一個噴灌卷盤上的固定齒輪轉動，進而進行收管作業。如果滑動齒輪三68與任何齒輪都不咬合時，滑動齒輪三68處于空轉狀態，此時兩臺噴灌卷盤2的轉動處于自由轉動狀態。以上操作中，在撥動手柄前須踩踏離合器踏板75。
[0021]所述的噴灌卷盤2在實施作業時要進行放管轉動，控制這一轉動過程的裝置是安裝在拖車9后側的噴灌卷盤控制器8。圖10是噴灌卷盤控制器8的放大結構示意圖，如圖所示，還包括噴灌卷盤控制器8，噴灌卷盤控制器8包括支架二 76、爪式離合器77、拉伸手柄78、固定槽輪79、移動壓力槽輪80和搖擺臂81，爪式離合器77上的傳動輪一 82和拖車9的行走輪83上的驅動齒輪84通過鏈條連接，拉伸手柄78和爪式離合器77之間通過拉線一 85連接；固定槽輪79安裝在支架二 76上，移動壓力槽輪80安裝在搖擺臂81上，搖擺臂81頂端和支架二 76之間通過彈簧86連接，搖擺臂81底部通過拉線二 87和拉伸手柄78連接；支架二 76上裝有相互咬合的齒輪一 88和齒輪二 89，齒輪一 88和齒輪二 89外側設有主動輪一 90和主動輪二 91，固定槽輪79和移動壓力槽輪80的外側分別裝有被動輪一 92和被動輪二 93，其中，主動輪一 90和被動輪一 92通過鏈條連接，主動輪二 91和被動輪二 93通過鏈條連接；主動輪二 91外側裝有傳動輪三94，爪式離合器77中的傳動輪二 95和傳動輪三94通過鏈條連接；固定槽輪79和移動壓力槽輪80相對位置設有弧形缺口，噴灌卷盤水管10從弧形缺口中穿過后繞行在噴灌卷盤2上。噴灌卷盤控制器8的作用是對噴灌卷盤2上的噴灌卷盤水管10進行放管作業，爪式離合器77上的傳動輪一 82和拖車9的行走輪83上的驅動齒輪84通過鏈條連接，這樣拖車9行走輪83的動力通過驅動齒輪84、傳動輪一 82就傳遞到爪式離合器77上，當拉伸手柄78轉動到爪式離合器77咬合位置時拉伸手柄78向上移，拉線二 87放開，搖擺臂81的上端在彈簧86的作用下向前傾斜，固定槽輪79與移動壓力槽輪80間的空隙縮小，兩槽輪對噴灌卷盤水管10夾力增大；同時拉線一 85也被放開，爪式離合器77被結合，這樣拖車9的行走輪83的動力通過爪式離合器77上的傳動輪二 95傳遞到搖擺臂81上的傳動輪三94上，傳動輪三94帶動主動輪二 91轉動，主動輪二 91促使齒輪二 89轉動，由于齒輪一 88和齒輪二 89相互咬合，因此發生對向旋轉，促使主動輪一 90和主動輪二 91發生對向旋轉，而主動輪一 90和被動輪一 92通過鏈條連接，主動輪二 91和被動輪二 93通過鏈條連接，導致被動輪一 92和被動輪二 93發生對向旋轉，最終導致固定槽輪79和移動壓力槽輪80發生對向旋轉，而此時固定槽輪79與移動壓力槽輪80間的空隙縮小，兩槽輪對噴灌卷盤水管10的夾力增大，因此固定槽輪79和移動壓力槽輪80的對向旋轉使噴灌卷盤2上的噴灌卷盤水管10被拉伸出來，進而進行放管轉動。在這一控制過程中從拖車行走輪轉動軸上的齒輪到固定槽輪和移動壓力槽輪要與拖車行走輪進行等線速配比。當拉伸手柄78轉動到爪式離合器77分離位置時拉伸手柄78向下移，拉線一 85、拉線二 87同時被拉緊，爪式離合器77被分離，拖車9的行走輪83的動力傳遞即被截斷，同時，搖擺臂81的上端向后傾斜，固定槽輪79與移動壓力槽輪80間的空隙加大，對噴灌卷盤水管10的夾力消失。
[0022]進一步的，所述的施肥裝置包括水箱96、攪拌器97、加注器98和逆止閥99。攪拌器97安裝在水箱96中，加注器98和逆止閥99通過管道與水箱96連接，下與主管道3連接。通過本裝置即可將作物所需的肥料加注到灌溉水中。
[0023]組合式畦灌施肥機械的實現方式:首先在灌溉農田的行車道上調整好機械的位置(農田干路管道4事先安裝在牽引機車行車道上，且每間隔一段距離安裝有與噴灌卷盤水管10相連接的連接閥)， 操控手柄一 59、手柄二 60使畦灌裝置I進行左右轉動,位置調整好后操控手柄二 60、手柄一 59使畦灌裝置I左右轉動處于鎖死狀態。畦灌裝置I在豎直方向上的轉動由轉盤支架5上的油缸26控制，在畦灌施肥作業過程中隨時根據地形變化操控油缸26及時進行調整，使畦灌架6始終保持與地面平行。閉合控制減壓自流管卷盤33的卷盤電動機34的放管轉動電路，把減壓自流管卷盤33上的減壓自流管13全部放下來，同時把安裝在噴灌卷盤2上的噴灌卷盤水管10與農田干路管道4活動連接，并在噴灌卷盤2處于自由轉動狀態的前提下把控制這臺噴灌卷盤轉動的噴灌卷盤控制器8上的拉伸手柄78向上轉動，使爪式離合器77被結合，使噴灌卷盤控制器8進行放管轉動，啟動拖拉機行駛至減壓自流管全部進入壟溝中后停車，打開農田干路管道4上的閥門，同時啟動施肥裝置中的加注器98上的高壓泵向主管道3加注化肥水，并開啟電動閥門30開關進行分組控制灌溉，在這一過程中如果有個別減壓自流管13偏離了原來位置，可隨時通過操控滑動電動機43的正、反轉動來實施位置的調整。灌溉結束后，如果噴灌卷盤2上的噴灌卷盤水管10長度還夠下一段灌溉長度，則直接啟動拖拉機行駛至與前次相同距離停車并開始新一段的灌溉；如果噴灌卷盤2上的噴灌卷盤水管10的長度已不夠下一段灌溉長度，則首先把安裝在另一臺噴灌卷盤2上的噴灌卷盤水管10與農田干路管道4活動連接，并打開控制閥門，同時把控制這臺噴灌卷盤的噴灌卷盤控制器8上的拉伸手柄78向上轉動，使爪式離合器77被結合，然后把之前上一臺已連通的噴灌卷盤上的水管與農田干路管道4斷開，并關閉控制閥門，同時把控制這臺噴灌卷盤的噴灌卷盤控制器8上的拉伸手柄78向下轉動到爪式離合器77分離位置，并操控手柄三73使已放管的這臺噴灌卷盤實施收管轉動。重復上述畦灌施肥作業直到灌溉農田的另一頭。本幅灌溉結束后，首先閉合控制減壓自流管卷盤33的卷盤電動機34的收管轉動電路，把減壓自流管13全部收回到減壓自流管卷盤33上，同時把噴灌卷盤水管10與農田干路管道4分離，并關閉控制閥門，同時把噴灌卷盤控制器8上的拉伸手柄78向下轉動到爪式離合器77分離位置，并操控手柄三73使已放管的這臺噴灌卷盤進行收管轉動。等減壓自流管卷盤33上的減壓自流管13和噴灌卷盤2上的噴灌卷盤水管10收管完成后，拖拉機牽引畦灌施肥機械便可轉彎行駛進行下一幅作業，在轉彎行駛過程中如果地頭有林帶則須操控手柄一 59和手柄二 60調整畦灌架的左右轉動方向即可順利進行轉彎行駛；如果地頭沒有障礙物則直接轉彎行駛即可。
[0024] 本發明的生產使用將使我國的農田大面積節水灌溉和化肥高效利用施肥作業真正實現定點定量、快速高效，對我國糧食持續增產，切實保障我國糧食安全具有重大現實意義。
【權利要求】
1.組合式畦灌施肥機械，其特征在于:包括施肥裝置、畦灌裝置(I)、噴灌卷盤(2)、主管道(3)、農田干路管道(4)和控制裝置；施肥裝置、主管道(3)、農田干路管道(4)、噴灌卷盤(2 )、畦灌裝置(I)和控制裝置相互連接，且施肥裝置位于畦灌裝置(I)、噴灌卷盤(2 )和控制裝置的上游；畦灌裝置(I)包括轉盤支架(5)和畦灌架(6);控制裝置包括齒輪箱(7)和噴灌卷盤控制器(8);畦灌裝置(I)、噴灌卷盤(2)和控制裝置全部安裝在拖車(9)上；噴灌卷盤水管(10)與農田干路管道(4)交替活動連接，在畦灌裝置(I)中設置有干路水管(11)、支路水管(12)和減壓自流管(13)，干路水管(11)對上與噴灌卷盤水管(10)連接，對下與多條支路水管(12 )連接，每條支路水管(12 )又與減壓自流管(13 )連接。
2.根據權利要求1所述的組合式畦灌施肥機械，其特征在于:所述的減壓自流管(13)是由固定套環(14)、帶孔薄膜塑料管(15)、篩網管(16)和護罩(17)構成，在帶孔薄膜塑料管(15)內間隔設有固定套環(14)、在帶孔薄膜塑料管(15)的外部套有篩網管(16)，在篩網管(16)外與固定套環(14)相對應的位置上套有護罩(17)，固定套環(14)、護罩(17)各為多個，且每個護罩(17)都套裝在固定套環(14)外側的篩網管(16)上。
3.根據權利要求1所述的組合式畦灌施肥機械，其特征在于:所述的轉盤支架(5)包括轉盤(19)、支架一(20)、橫梁(21)、支架軸(22)、吊掛架(23)、橫梁控制臂(24)、油缸支架(25)、油缸(26);支架一(20)安裝在轉盤(19)上，橫梁(21)通過支架軸(22)安裝在支架一(20)上，在橫梁(21)的下部安裝有橫梁控制臂(24)，橫梁控制臂(24)的下部設有轉軸(27),油缸(26)安裝在油缸支架(25)上，并通過轉軸(27)與橫梁控制臂(24)連接；在橫梁(21)的上方安裝有吊掛架(23 );轉盤支架(5 )上設置有干路水管(11)、電動閥門(30 )、分水管(31)和支路水管(12)。
4.根據權利要求1所述的組合式畦灌施肥機械，其特征在于:所述的畦灌架(6)包括主機架和畦灌器，主機架包括三根管材和多個三角固定架(32)，其上安裝有多個畦灌器，主機架安裝在轉盤支架(5)的兩側，并用吊拉拉繩與轉盤支架(5)上的吊掛架(23)進行吊拉連接；畦灌器包括一個減壓自流管卷盤(33)、一臺卷盤電動機(34)、一個滑動架和一個滑動控制器；所述的減壓自流管卷盤(33)有兩個圓盤，其中一個圓盤的邊緣帶有齒為齒輪盤(35 )，減壓自流管(13 )纏繞在其上，卷盤電動機(34)上的動力輸出齒輪(36 )與減壓自流管卷盤(33)上的齒輪盤(35)相咬合；滑動架由兩根套管(37)和滑動拉板一(38)、滑動拉板二(39)、滑動拉板三(40)焊接而成，滑動拉板三(40)上設有螺紋口(41)，滑動控制器由固定拉板(42)、滑動電動機(43)和螺紋桿(44)組合而成，減壓自流管卷盤(33)與支路水管(12)連接。
5.根據權利要求1所述的組合式畦灌施肥機械，其特征在于:還包括齒輪箱(7)和傳動桿(45 )，齒輪箱(7 )包括第一室(46 )和第二室(47 )，與齒輪箱(7 )的離合器(48 )相連接的動力輸出軸(49)伸入齒輪箱(7)內，第一室(46)中有兩層齒輪，動力輸出軸(49)上裝有的固定齒輪一(50 )為下層，上層裝有齒輪的軸有三個，滑動齒輪一(51)和滑動齒輪二( 52 )同軸，固定齒輪二(53)和固定齒輪三(54)同軸，固定齒輪四(55)和固定齒輪五(56)同軸，固定齒輪二( 53 )和固定齒輪三(54)位于滑動齒輪一(51)和滑動齒輪二( 52 )的一側，固定齒輪四(55)和固定齒輪五(56)位于滑動齒輪一(51)和滑動齒輪二(52)的另一側，固定齒輪二(53)和固定齒輪四(55)在同一個平面上、但與固定齒輪一(50)在不同的平面上，滑動齒輪一(51)能夠和固定齒輪一(50)或固定齒輪二(53)或固定齒輪四(55)咬合，而固定齒輪三(54 )和固定齒輪五(56 )在不同的平面上，滑動齒輪二( 52 )能夠和固定齒輪三(54 )或固定齒輪五(56)咬合；裝有固定齒輪二(53)和固定齒輪三(54)的軸通過第二室(47)中的換向機構與齒輪箱(7)外側的固定齒輪六(57)連接，裝有固定齒輪四(55)和固定齒輪五(56)的軸通過第二室(47)中的換向機構與齒輪箱(7)外側的固定齒輪七(58)連接；滑動齒輪一(51)與齒輪箱(7 )外側的手柄一(59 )連接，滑動齒輪二( 52 )與齒輪箱(7 )外側的手柄二(60)連接；所述的傳動桿(45)上裝有固定齒輪八(61)、固定齒輪九(62)和固定齒輪十(63)，其中，固定齒輪六(57)和固定齒輪八(61)通過鏈條傳動連接，固定齒輪七(58)和固定齒輪十(63)通過鏈條傳動連接，固定齒輪九(62)和轉盤(19)通過鏈條傳動連接。
6.根據權利要求5所述的組合式畦灌施肥機械，其特征在于:所述的齒輪箱(7)還包括第三室(64)和第四室(65)，第三室(64)中有兩層齒輪，動力輸出軸(49)上裝有的固定齒輪十一(66)為下層，上層裝有齒輪的軸有三個，固定齒輪十二(67)和滑動齒輪三(68)同軸，固定齒輪i (66)和固定齒輪十二(67)為常咬合齒輪,裝有固定齒輪十三(69)的軸位于固定齒輪十二(67)和滑動齒輪三(68)的一側，裝有固定齒輪十四(70)的軸位于固定齒輪十二( 67 )和滑動齒輪三(68 )的另一側，固定齒輪十三(69 )和固定齒輪十四(70 )在不同的平面上，滑動齒輪三(68)能夠和固定齒輪十三(69)或固定齒輪十四(70)咬合；裝有固定齒輪十三(69)的軸通過第四室(65)中的換向機構與齒輪箱(7)外側的固定齒輪十五(71)連接，裝有固定齒輪十四(70)的軸通過第四室(65)中的換向機構與齒輪箱(7)外側的固定齒輪十六(72 )連接；滑動齒輪三(68 )與齒輪箱(7 )外側的手柄三(73 )連接；噴灌卷盤(2 )一側裝有固定齒輪十七(74),固定齒輪十五(71)和固定齒輪十七(74)通過鏈條傳動連接，固定齒輪十六(72)和另一個噴灌卷盤(2)上的固定齒輪通過鏈條傳動連接。
7.根據權利要求1所述的組合式畦灌施肥機械，其特征在于:所述的干路水管(11)和農田干路管道(4)之間加有噴灌卷盤(2)，與農田干路管道(4)連接的噴灌卷盤水管(10)在噴灌卷盤(2 )上繞行后再與干路水管(11)連接。
8.根據權利要求1所述的組合式畦灌施肥機械，其特征在于:還包括噴灌卷盤控制器(8)，畦灌卷盤控制器(8)包括支架二(76)、爪式離合器(77)、拉伸手柄(78)、固定槽輪(79),移動壓力槽輪(80)和搖擺臂(81)，爪式離合器(77)上的傳動輪一(82)和拖車(9)的行走輪(83 )上的驅動齒輪(84)通過鏈條連接，拉伸手柄(78 )和爪式離合器(77 )之間通過拉線一(85)連接；固定槽輪(79)安裝在支架二(76)上，移動壓力槽輪(80)安裝在搖擺臂(81)上，搖擺臂(81)頂端和支架二(76)之間通過彈簧(86)連接，搖擺臂(81)底部通過拉線二(87)和拉伸手柄(78)連接；支架二(76)上裝有相互咬合的齒輪一(88)和齒輪二(89)，齒輪一(88 )和齒輪二( 89 )的外側分別設有主動輪一(90 )和主動輪二( 91)，固定槽輪(79 )和移動壓力槽輪(80 )的外側分別裝有被動輪一(92 )和被動輪二( 93 )，其中，主動輪一(90 )和被動輪一(92 )通過鏈條連接，主動輪二( 91)和被動輪二( 93 )通過鏈條連接；主動輪二(91)外側裝有傳動輪三(94)，爪式離合器(77)中的傳動輪二(95)和傳動輪三(94)通過鏈條連接；固定槽輪(79 )和移動壓力槽輪(80 )相對位置設有弧形缺口，噴灌卷盤水管(10 )從弧形缺口中穿過后繞行在噴灌卷盤(2)上。
9.根據權利要求1所述的組合式畦灌施肥機械，其特征在于:所述的施肥裝置包括水箱(96)、攪拌器(97)、加注器(98)和逆止閥(99)，攪拌器(97)安裝在水箱(96)中，加注器(98)和逆止閥(99)通過管道與水箱(96)和主管道(3)連接。
【文檔編號】A01C23/04GK103931322SQ201410148005
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月15日 優先權日:2014年4月15日
【發明者】高國金, 高國忠, 高愛華, 高國江, 李振偉 申請人:高國忠