一种能够同时进行大蒜播种及施肥的一体化机具的制作方法

1.本实用新型属于农业机械领域，具体涉及一种能够同时进行大蒜播种及施肥的一体化机具。


背景技术：

2.我国大蒜种植面积和产量均居于世界前列，而目前我国大蒜种植主要依靠手工种植，因此劳动强度较大，种植质量差。由于播种是大蒜种植过程中最为耗时耗力的一项工作，因此传统耕种方式占据了大蒜种植过程中的大量成本；此外，大蒜种植产业中，播种质量是大蒜的种植质量的直接体现，并对最终的大蒜产量和品质起到了决定性的作用。因此，先进的大蒜种植机械对于提高大蒜品质水平，减轻大蒜种植成本，提高蒜农收入水平具有重要意义。
3.此外，大蒜种植过程中的苗前施肥同样也十分重要，进行苗前施肥将有助于提高大蒜的鳞芽出芽率，提高大蒜产量，能够帮助大蒜在越冬生长过程中的发育稳定性。然而目前我国的大蒜施肥仍旧主要依据人工进行，这使得施肥的过程具有比较高的随意性，难以精准调节施肥量，并且也耗费了大量的人工成本，即使有些农户采用了专门的施肥机械进行大蒜施肥，但由于施肥过程未能考虑大蒜到播种过程，因此也同样会造成生产资料浪费。
4.因此，在实际用中，尚缺乏一种能够在有效进行大蒜播种的同时，进行高质量苗前施肥的一体化机具。在上述背景下，本专利提供了一种能够同时进行大蒜播种及施肥的一体化机具，能够同时完成大蒜的播种及苗前施肥工作，因此可以有效提高大蒜的播种效率，保证大蒜的施肥质量，确保大蒜的种植效果，并最终帮助提高大蒜种植农户的收入水平。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种能够同时进行大蒜播种及施肥的一体化机具，以解决现有技术中导致的上述缺陷。
6.(1)结构部件
7.一种能够同时进行大蒜播种及施肥的一体化机具，包括动力系统，主轴运动系统，转向系统，取种系统，施肥系统，开沟系统，车架以及覆板。
8.所述动力系统包括汽油发动机，离合式甩块联轴器，蜗轮蜗杆减速机，传动同步带，主变速箱，播施变速箱；
9.所述主轴运动系统包括两个驱动轮，差速主轴，驱动动力传递六方轴，内六角轴承；所述差速主轴上有链轮一，所述驱动动力传递六方轴上有链轮二和链轮三；
10.所述转向系统包括两个转向轮，转向扶手，两个转向轴承，转向支撑盘，转向架；
11.所述取种系统包括大蒜储存箱，四串取种链条，三根取种六方轴，三组取种链轮，取种动力输入链轮，取种支撑立板，护筒，护筒固定光轴，护筒固定片，光轴支撑，取种勺，三对内六角轴承座；
12.所述施肥系统包括肥料箱，下肥器，施肥动力轴，施肥动力输入链轮，施肥动力传
递六方轴；
13.所述开沟系统包括平行四边形式举升架，直线电机，播种开沟铲，施肥开沟铲，压辊。
14.(2) 结构组成
15.动力系统中，全机具动力均由汽油发动机提供，汽油发动机的动力经发动机输出轴提供给蜗轮蜗杆减速机的输入轴，二者的连接基于离合式甩块联轴器实现，蜗轮蜗杆减速机的动力输出经皮带轮和传动同步带传递至主变速箱，主变速箱的输出轴上安装有两只链轮，外侧一只链轮将主变速箱的动力输出经链传动一部分传递至播施变速箱的动力输入链轮，内侧一只链轮将动力经链传动首先传递至主轴运动系统。播施变速箱的动力输出轴上安装有两只链轮，外侧一只链轮将一部分动力经链传动传递至取种系统，内侧一只链轮将一部分动力经链传动传递至施肥系统；汽油发动机、蜗轮蜗杆减速机、主变速箱、播施变速箱均通过螺栓连接实现和车架的固定，其中汽油发动机和蜗轮蜗杆减速机前后布置，主变速箱和蜗轮蜗杆减速机上下布置，主变速箱和播施变速箱前后布置。
16.主轴运动系统中，动力首先传递至驱动动力传递六方轴上的链轮二，带动驱动动力传递六方轴转动，驱动动力传递六方轴的转动带动链轮三转动，链轮三和差速主轴上的链轮一通过链传动连接，从而将动力传递至差速主轴，差速主轴两端通过轮毂和螺栓固定连接有两个驱动轮。车架与差速主轴的外壳进行刚性固定。
17.所述转向系统中，两个转向轮与转向架的水平部分两侧连接，转向扶手和转向架固定连接，转向架的竖直部分穿过两个转向轴承并和转向轴承的内圈进行固定；
18.所述取种系统中，三根取种六方轴呈三角形位置布置，并且相互平行，其中取种六方轴一处于三角形的上顶点，并基本上处于大蒜储存箱的前壁面的斜向上方向，取种六方轴二处于三角形底边左顶点，并基本上处于开沟系统中播种开沟铲处于最底部行程位置的偏上方，取种六方轴三处于三角形底边右顶点，并处于大蒜储存箱的下部，且取种六方轴一和取种六方轴二中心轴线所构成的平面与大蒜储存箱的前壁面平行，三组取种链轮分别均布固定在三根取种六方轴上，每组取种链轮均包含四只，因此每根取种六方轴上均布置四只取种链轮，护筒固定光轴通过和与取种支撑立板进行直接螺栓连接的两光轴支撑连接以实现自身的固定，各护筒则进一步通过护筒固定片和光轴支撑实现与护筒固定光轴的固定，取种支撑立板通过螺栓连接实现与车架的固定，大蒜储存箱通过底部螺钉小孔实现与车架的螺栓连接，取种动力输入链轮安装固定于位于三角形上顶端的取种六方轴一端部，取种六方轴一两端和一对内六角轴承座一配合，内六角轴承座一通过螺栓连接和支撑立板固定，同理，取种六方轴二和取种六方轴三通过分别成对的内六角轴承座二和内六角轴承座三配合，并进一步安装于车架上。
19.施肥系统中，肥料箱通过螺栓连接一侧和取种支撑立板连接固定，另一侧和车架连接固定，两只下肥器分别安装于肥料箱底部对应下肥孔处，两只下肥器安装中心间距为44cm，第一只下肥位于取种组合a和b的对称轴线上，第二只下肥器位于取种组合c和d的对称轴线上，施肥动力轴同时贯穿两只下肥器对应孔位，并在安装于施肥动力轴一端的施肥动力输入链轮的带动下为下肥器工作并为肥料输送提供动力，施肥动力传递六方轴则是播施变速箱动力输出并传递至施肥动力轴的中间媒介，通过链传动实现动力传输，施肥动力传递六方轴两侧通过内六角轴承座配合，并进一步安装于支撑立板上；
20.开沟系统整体处于车架的正下方，平行四边形式举升架的前端侧边固定于车架上，平行四边形式举升架的后端侧边为浮动边，后端侧边底部向后延伸出的钢结构和四只播种开沟铲、两只施肥开沟铲、压辊进行固定，直线电机的底部支座和车架进行固定，举升杆则和平行四边形式举升架的顶边进行固定，整体上直线电机处于平行四边形式举升架的顶边的下方，四只播种开沟铲并排布置并分别和取种组合a、b、c、d处于同一平面，两只施肥开沟铲并排布置并分别和两只下肥器处于同一轴线上，整体上播种开沟铲处于机具靠前位置，施肥开沟铲处于中间位置，压辊处于机具靠后位置。
21.车架通过焊接的方式和差速主轴进行固定连接，将整机负载传递至主轴和驱动轮，并且车架通过与转向系统中的两个转向轴承螺栓连接实现与转向系统的连接，实现基于转向系统三对整机运动方向的控制。
22.覆板安装于车架之上，将汽油发动机、减速机等设备包裹起来，保护各部件，并增加整机的美观程度。
23.本实用新型的优点在于：本实用新型专利所提供的一种能够同时进行大蒜播种及施肥的一体化机具，可以较好地实现大蒜播种和施肥的一体化；具有自走功能，可以实现运输状态和播施状态的切换，并能够实现多档调速，运输状态中还可以实现前进和后退，极大地方便了机具的转运工作；可以实现播种速度的多档调节，从而能够调节大蒜播种的株距，满足不同场景下的大蒜播种需求；可以依托转向系统在人工辅助下快速转弯；操控人员处于机具后方，极大地保证了机具多数工作情况下的人员操作安全性要求，且操作人员直接面朝大蒜储存箱和取种链条，能够实现大蒜补种，避免错漏播，可以实现单人补种和机具运动控制，具有减少大蒜播施人员需求的能力。
附图说明
24.图1为本实用新型的结构示意图。
25.图2为图1中去掉覆板后的结构示意图。
26.图3为图2的主视图。
27.图4为图2的俯视图。
28.图5为图1 的仰视图。
29.其中：
30.动力系统1，汽油发动机11，离合式甩块联轴器12，蜗轮蜗杆减速机13；传动同步带14，主变速箱15，播施变速箱16；
31.主轴运动系统2，驱动轮21，差速主轴22，驱动动力传递六方轴23，内六角轴承24；链轮一221，链轮二231，链轮三232；
32.转向系统3，转向轮31，转向扶手32，转向轴承33，转向支撑盘34，转向架35；
33.取种系统4，大蒜储存箱41，取种链条42，取种六方轴一43-1，取种六方轴二43-2，取种六方轴三43-3，取种链轮组一44-1，取种链轮组二44-2，取种链轮组三44-3，取种动力输入链轮45，取种支撑立板46，护筒47，护筒固定光轴48，护筒固定片49，光轴支撑410，取种勺411，内六角轴承座一412-1，内六角轴承座二412-2，内六角轴承座三412-3；
34.施肥系统5，肥料箱51，下肥器52，施肥动力轴53，施肥动力输入链轮54，施肥动力传递六方轴55；
35.开沟系统6，平行四边形式举升架61，直线电机62，播种开沟铲63，施肥开沟铲64，压辊65；
36.车架7，覆板8。
具体实施方式
37.为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
38.如图1至图5所示，本方案的大蒜播施一体化机具采用前轮驱动方式，即驱动轮21为驱动机具向前运动的动力轮，机具的前进方向指的是驱动轮21背离转向轮31的方向，机具的后退方向指的是驱动轮21朝向转向轮31的方向；操作人员处于机具后方，面朝整体机具，手扶转向扶手32实现对整机运动方向的控制。
39.本实用新型的一体化机具动力均由汽油发动机11提供，汽油发动机的动力经发动机输出轴提供给蜗轮蜗杆减速机13的输入轴，二者的连接基于离合式甩块联轴器12实现，当汽油发动机11的输出转速较低时，离合式甩块联轴器12的离心甩块外缘不和联轴器外壳进行动力连接，而当汽油发动机11通过加油门实现较高的输出转速时，离合式甩块联轴器12的离心甩块在较大离心力的带动下，其外缘与联轴器外壳实现动力连接，从而将动力传递至蜗轮蜗杆减速机13；蜗轮蜗杆减速机13能够实现输入转速到输出转速的较大比率降低，以及力矩的升高。蜗轮蜗杆减速机13的动力输出经皮带轮和传动同步带14传递至主变速箱15，实现了进一步的减速和升矩，主变速箱15为4档位农用变速箱，分为3个前进档位和1个后退档位，档位处于前进档位时，其输出轴转动方向和输入轴转动方向相反，主变速箱15的输出轴上安装有两只链轮，外侧一只链轮将主变速箱15的动力经链传动一部分传递至播施变速箱16的动力输入链轮，内侧一只链轮将动力经链传动传递至主轴运动系统2。
40.传递至主轴运动系统2的动力用于驱动机具前进或倒退，动力首先传递至驱动动力传递六方轴23上的链轮二231，带动驱动动力传递六方轴23转动，驱动动力传递六方轴23的转动带链轮三232转动，链轮三232和差速主轴22上的链轮一221通过链传动连接，从而将动力传递至差速主轴22，差速主轴22两端通过轮毂和螺栓固定连接有两个驱动轮21。
41.传递至播施变速箱16的动力用于驱动取种系统4和施肥系统5，播施变速箱包含6个工作档位和1个空档，档位处于工作档位时输出轴转动方向和输入轴转动方向相同，不同工作档位上传动比稍有差别。
42.播施变速箱16的输出轴上包含两只链轮，外侧链轮通过链传动和取种动力输入链轮45进行连接，取种动力输入链轮安装在取种六方轴43-1端部，从而驱动取种六方轴43-1转动；
43.取种系统4中，单组取种链轮内相邻两链轮布置间距为22cm，设取种链轮组一44-1内的四只链轮代号分别为44-1a，44-1b，44-1c，44-1d，取种链轮组44-2内的四只链轮代号分别为44-2a，44-2b，44-2c，44-2d；取种链轮组44-3内的四只链轮代号分别为44-3a，44-3b，44-3c，44-3d，则其中44-1a，44-2a，44-3a在空间内处于同一平面并和第一条取种链条42啮合形成取种组合a，44-1b，44-2b，44-3b在空间内处于同一平面并和第二条取种链条42啮合形成取种组合b，44-1c，44-2c，44-3c在空间内处于同一平面并和第三条取种链条42啮合形成取种组合c，44-1d，44-2d，44-3d在空间内处于同一平面并和第四条取种链条42啮合
形成取种组合d；取种链条42为特制链条，既可以和链轮啮合，又同时可以和取种勺411连接，取种勺411具有特殊的l形结构，安装完毕后各取种组合上的取种链条42呈三角形形状，且其取种勺411安装于链条外围，其三角形右侧边贴合大蒜储存箱41的前壁面，并贯穿大蒜储存箱41底部的特制蒜链孔，左侧边则由护筒47进行包裹，底边则呈开放状态，因此固定安装在取种六方轴一43-1上的由四只代号分别为44-1a，44-1b，44-1c，44-1d的链轮构成的取种链轮组一44-1实际上成为分别驱动取种组合a，取种组合b，取种组合c，取种组合d运转的动力链轮，并使得各取种组合内的各取种链条42正常运动，由于取种六方轴(分别为43-1，43-2，43-3)的特殊位置关系，链条42的右侧边将基本贴合大蒜储存箱41的前壁面，左侧边由护筒47包裹，底边则呈开放状态，正常取种运动时，以图3视角看，各取种链轮为逆时针转动，因此链条42的右侧边上安装的各取种勺411将从大蒜储存箱41的底部沿大蒜储存箱41的前壁面向上运动，由于取种勺411的特殊l形结构，取种勺411向上运动时能够实现取种，且大蒜在经过取种链轮组一44-1时，即便运动状态改变，但并不会洒落，并进一步在护筒47的保护下向斜向下方向运动至播种开沟铲63的底部行程终点的上方，由于链条上的取种勺在经过链轮组二44-2时运动方向再一次改变，而此时取种勺已经处于倒扣状态，因此大蒜掉落进播种开沟铲63内，倒扣且空置的取种勺进一步运行至链轮组三44-3处，再次改变运动方向，实现取种勺正置，并穿过大蒜储存箱41底部的特制蒜链孔进入大蒜储存箱内，实现再一次的取种动作。
44.播施变速箱16的输出轴上的内侧链轮将部分动力经链传动传递至施肥动力传递六方轴55，并进一步通过链传动传递至施肥动力轴53，施肥动力轴53贯穿安装于肥料箱51底部的下肥器52的对应孔位，为下肥器52内部旋转部件的运转提供动力，实际应用中下肥器52的肥料出口和开沟系统6中的施肥开沟铲64通过波纹软管相连，使得经下肥器52输送的肥料可进一步输送至各施肥开沟铲64处，完成施肥工作，下肥器52带有肥量调节拨片，可使得下肥器52内部旋转部件运转一周所输送的肥料得以调节。
45.由于取种系统4和施肥系统5的动力均来自于播施变速箱16的同一输出轴，因此在各传动链轮的齿数确定且下肥器52的肥量调节拨片固定的情况下，大蒜播种量和施肥量具有相对固定的比例。
46.开沟系统6整体处于车架7 的正下方，开沟系统6上安装有四只播种开沟铲63，两只施肥开沟铲64和1只压辊65，播种开沟铲63和施肥开沟铲64处于同一平面上，四只播种开沟铲63并排布置并分别和取种组合a、b、c、d处于同一平面，两只施肥开沟铲64并排布置并分别和两只下肥器52处于同一轴线上，整体上播种开沟铲63处于机具靠前位置，施肥开沟铲64处于中间位置，压辊65处于机具靠后位置，播种开沟铲63负责在机具向前运动时开挖大蒜种植沟，施肥开沟铲64负责在机具向前运动时开挖施肥沟，播种开沟铲63和施肥开沟铲64开沟的前提条件是直线电机62缩短，带动平行四边形式举升架61的浮动边向下运动，并促使固定在浮动边上的播种开沟铲63和施肥开沟铲64向下运动至最低点，使之深入土壤之中，并在机具向前进运动的动力带动下实现开沟，进一步在取种系统4和施肥系统5的正常工作下，实现播种和施肥，压辊65则负责将已完成播种和施肥的深沟进行抚平，将大蒜和肥料进行覆土，而在机具非播种和施肥状态时，直线电机62需要伸长，带动平行四边形式举升架61的浮动边向上运动，促使播种开沟铲63，施肥开沟铲64和压辊65向上运动，为机具的正常行走运输创造条件。
47.机具处于正常运输状态时，主变速箱15须处于前进档位或者后退档位上，且播施变速箱16处于空档位上，从而确保主轴运动系统2工作而取种系统4和施肥系统5不工作，并且此时直线电机62需伸长至最长状态以抬升开沟系统6；机具处于正常播施状态时，主变速箱15须处于前进档位的低档位上且播施变速箱16处于某一工作档位上，并且此时直线电机62需缩短至较短状态以放低开沟系统6，使得机具前进时能够正常开沟，取种和施肥，实现正常的播施一体化状态。
48.无论机具处于何种工作状态，均需确保人员处于机具后方跟随操作，通过操控扶手32掌握转向系统3，实现机具运动方向的控制。并且由于正常播施条件下，操作人员面朝机具前进方向，且操作人员前方为大蒜储存箱41和链条42的右侧边，因此有能力进行取种的补种操作，以尽量避免错漏播。
49.由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。