[發明專利]一種開溝深度自動調節的全液壓果園施肥機

在審

• 申請號: 201710264071.6
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN106900215A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 王金星;張宏建;劉雙喜;孫林林;戚武振;王震;姜遠茂
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: A01C5/06
• 分類號: A01C5/06;A01C23/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種開溝深度自動調節的全液壓果園施肥機，其特征在于包括機架、測距系統、控制系統、液壓系統、開溝系統、施肥系統和覆土系統；測距系統輸出端與控制系統輸入端相連，控制系統輸出端與液壓系統輸入端相連，液壓系統輸出端分別與開溝系統、施肥系統、覆土系統相連；

所述機架包括懸掛架、支撐架、第一前架、第二前架、中間架和小支架；所述懸掛架、第一前架、第二前架、中間架固接在支撐架上；所述懸掛架安裝在所述支撐架前端中心；所述第一前架和第二前架并排安裝在支撐架前端頂部中心；所述小支架兩端分別連接第一前架和第二前架的前端；所述中間架連接所述支撐架與所述小支架一端；所述懸掛架與現有動力裝置的懸掛機構相連；

所述測距系統包括中央平臺、連接軸和測距模塊；所述中央平臺與連接軸一端固接，連接軸另一端與所述的小支架連接；所述中央平臺保持水平狀態；所述中央平臺左右中軸線與所述機架左右中軸線重合；

所述測距模塊包括柱形鉛塊、紅外發射對管、紅外接收對管、位置敏感傳感器和計算電路；所述柱形鉛塊裝在中央平臺底部重心處；所述柱形鉛塊和中央平臺重心在一條豎立直線上，增加所述測距系統平衡性；所述位置敏感傳感器、計算電路、紅外發射對管集成為一個整體安裝在所述中央平臺底部，所述紅外發射對管與紅外接收對管分別位于柱形鉛塊兩側；調節開溝深度時，由于所述柱形鉛塊的平衡作用，中央平臺始終保持水平狀態；開溝時，所述紅外發射對管實時發射紅外檢測信號，用于檢測紅外發射對管與所開溝底的距離信號，距離信號遇到溝底反射回來落到所述位置敏感傳感器上；所述計算電路計算發射對管與所開溝底的距離值，并將其實時傳遞至控制系統輸入端；

所述控制系統包括單片機、輸入端、第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端、第四輸出端和指示燈；所述單片機安裝在所述中央平臺上表面中心，增加所述測距系統穩定性；所述單片機輸入口與所述輸入端相連；所述第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端、第四輸出端分別與單片機輸出口相連；所述指示燈為數據傳輸顯示信號，每進行一次數據傳輸，指示燈閃爍一次；

所述控制系統實時接收測距系統發送的距離信號，確定輸出控制信號并控制所述第一電磁比例換向閥、第二電磁比例換向閥、第三電磁比例換向閥、第四電磁比例換向閥的動作；所述第一電磁比例換向閥、第二電磁比例換向閥、第三電磁比例換向閥、第四電磁比例換向閥分別與第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端、第四輸出端相連；

所述液壓系統包括油箱、過濾器、液壓泵、第一單向節流閥、第二單向節流閥、第三單向節流閥、第四單向節流閥、第一電磁比例換向閥、第二電磁比例換向閥、第三電磁比例換向閥、第四電磁比例換向閥、液壓缸、熱交換器和溫度計構成；所述油箱通過液壓油路與所述過濾器相連；所述過濾器通過液壓油路與所述液壓泵相連；所述液壓泵一端通過液壓油路從油箱吸油提供動力；所述液壓泵另一端通過液壓油路分別與所述第一單向節流閥、第二單向節流閥、第三單向節流閥、第四單向節流閥相連；所述第一電磁比例換向閥、第二電磁比例換向閥、第三電磁比例換向閥、第四電磁比例換向閥通過液壓油路分別與所述第一單向節流閥、第二單向節流閥、第三單向節流閥、第四單向節流閥相連；所述第一液壓馬達、第二液壓馬達、第三液壓馬達分別與所述第一單向節流閥、第二單向節流閥、第三單向節流閥相連；所述液壓缸與所述第四單向節流閥相連；所述液壓缸的推桿伸出端鉸接在所述支撐架上；所述熱交換器安裝在油箱后表面，所述熱交換器進出油口通過液壓油路與油箱相連；所述溫度計安裝在油箱前表面；所述熱交換器與溫度計用于保證油溫穩定，防止油溫過高損壞液壓系統；

所述第四電磁比例換向閥動作，液壓缸伸縮，驅動所述支撐架旋轉，進而改變開溝深度；

所述第一電磁比例換向閥、第二電磁比例換向閥、第三電磁比例換向閥動作，液壓馬達轉速改變，進而改變開溝速度；

所述開溝系統包括第一傳動軸、第二傳動軸、第一傳動鏈輪、第二傳動鏈輪、第一液壓馬達、傳動鏈條、螺旋排土器和鏈式開溝刀；所述第一傳動軸通過軸承與所述支撐架前端相連；所述第一液壓馬達輸出端通過聯軸器與所述第一傳動軸連接；所述螺旋排土器和第一傳動鏈輪固接；所述第一傳動鏈輪通過花鍵與所述第一傳動軸連接；所述第二傳動軸通過軸承與所述支撐架后端相連；所述第二傳動鏈輪固接在所述第二傳動軸上；所述第一傳動鏈輪、第二傳動鏈輪通過傳動鏈條連接；所述鏈式開溝刀均勻固接在所述傳動鏈條上；

所述第一傳動軸在所述第一液壓馬達的驅動下轉動，所述第一傳動鏈輪轉動帶動所述傳動鏈條與所述第二鏈輪轉動，進而帶動所述鏈式開溝刀旋轉作業；與此同時，所述螺旋排土器在所述第一傳動軸的帶動下旋轉，將土及時排除；

所述施肥系統包括木肥箱、第二液壓馬達、第三傳動軸、蛟籠、排肥筒和導肥板；所述肥箱放置在第一前架和第二前架上；所述肥箱的下肥口與排肥筒的進肥口相連；所述排肥筒的出肥口與導肥板一端相連；所述導肥板另一端延伸至所述中間架處；所述第二液壓馬達輸出端通過聯軸器與所述第三傳動軸相連；所述第三傳動軸通過軸承與支撐架相連；所述蛟籠固接在第三傳動軸上；所述蛟籠和第三傳動軸安裝在排肥筒內，所述蛟籠直徑與所述排肥筒直徑相等；

肥料進入所述排肥筒，所述第三傳動軸在所述第二液壓馬達的驅動下轉動，帶動所述蛟籠轉動，進而帶動肥料進入導肥板，肥料沿著導肥板落入所開溝內；

所述覆土系統包括第三液壓馬達、第四傳動軸和螺旋回土器；所述第三液壓馬達輸出端通過聯軸器與所述第四傳動軸相連；所述第四傳動軸通過軸承與中間架相連；所述螺旋回土器固接在第四傳動軸上；所述覆土系統中的螺旋回土器與所述的螺旋排土器旋向相反且位于同一水平位置；所述第二液壓馬達與所述第三液壓馬達轉向相同；

開完溝后，所述第四傳動軸在所述第三液壓馬達的驅動下轉動，帶動螺旋回土器旋轉，將土及時回填。

2.一種如權利要求1所述的全液壓果園施肥機開溝深度的調整方法，其特征在于步驟如下：

開溝作業之前，中央平臺保持水平，測距系統測量其與地面的相對距離S1；設所需開溝深度為S2，則測距系統與所開溝底的相對距離為S＝S1+S2；開溝作業時，中央平臺仍保持水平狀態，測距系統實時測量其與所開溝底的相對距離S′，并將其值傳遞至控制系統；控制系統將其與預設值S進行比較，若S′大于S，控制系統處理信息并控制液壓系統中的第四電磁比例換向閥動作，液壓缸推桿縮短，開溝深度變淺；若S′小于S，控制系統處理信息并控制液壓系統中的第四電磁比例換向閥動作，液壓缸推桿伸長，開溝深度變深；若S′等于S，液壓缸的推桿不動作，開溝深度不變。