笼式砂土石分离施肥一体机的制作方法

本发明属于农业种植机械设备领域，尤其涉及一种可同时砂土石分离和施肥作业的农耕机械设备。

背景技术：

宁夏贺兰山东麓位于北纬37°43′-39°23′东经105°45′-106°47′，恰好处于世界葡萄种植的“黄金”地带南北纬30～0度之间，具备了与世界许多特色优质葡萄产区相似的地源条件。在气温条件上，葡萄生长季节(4-10月)大于10℃的活动积温为33℃左右，加之当地积温增效作用(夜间温度低，积温有效性强)，具有发展早、中、晚熟酿酒葡萄品种的优越条件,特别是在8月初—8月下旬葡萄转色期间，日均温度较高，昼夜温差大(10-15℃)，有利于葡萄的糖份、色素物质充分积累；而8月下旬—9月底葡萄成熟期间温度不高，有利于葡萄浆果缓慢而充分成熟，葡萄中的香气和酚类物质能得到充分的积累，从而使糖酸、酚类物质平衡。在降水条件上，贺兰山东麓地处我国西部干旱、半干旱地带，近30年平均降水量仅有193.4毫米，但有便利的引黄灌溉条件和丰富的地下水资源，天旱而地不旱，可以在4-10月生长期内及时得到灌溉。8-9月葡萄成熟期间降雨量少，水热系数K值(同期降雨与积温的比值)为0.58-0.83，远优于酿酒葡萄最适生态区指标(K﹤1.5)的要求。葡萄成熟期间降雨量少，不仅有利于葡萄品质的提高，同时也减少病虫害的发生，降低了葡萄病虫害防治的费用。在光照条件上，贺兰山东麓光能资源丰富，日照时间长，全年日照时数达3000小时，在葡萄着色期的8-9月，天气晴朗、光照充足，有利于葡萄果皮色素的形成和挥发酯类的积累，提高香味成分。大量调查数据表明，在水热系数、温度、湿度等方面，这一地区比法国的波尔多地区更胜一筹。而且，在这里种植葡萄无病虫害，具有香气发育完全，色素形成良好，含糖量高，含酸量适中，产量高，无污染，品质优良的优势，是一个得天独厚的绿色食品基地。

但贺兰山东麓不利的气候条件也十分明显，经过几十年的实践也证明了这一点，必须进行埋土防寒，尤其是对周期性的冬季冻害、早晚霜冻、土壤瘠薄等方面要引起高度重视，从建园改土就需要采取相应的预防性规避措施，才能确保持续稳定发展。

在土壤条件上，贺兰山东麓适宜葡萄栽培的土壤主要有灰钙土(淡灰钙土)、风沙土和灌淤土；三种土壤各具特色，灰钙土(淡灰钙土)和风沙土壌葡萄产量虽低、但品质极佳，高糖适酸和幽雅的香气是酿造高档葡萄酒难得的原料。因此，在评价酿酒葡萄优质生态区的指标上，贺兰山东麓的某些生态条件甚至优于世界许多著名的酿酒葡萄产区。

但是，由于当地的土层砂石较多、较大，并且大小不一等问题，在种植葡萄苗时，需要对砂石土进行土壤改造。在葡萄园改造种植中，首先需要在土地上深挖出一定宽度和深度的砂石土沟，然后人工拾取出土壤中的大石块，再进行人工回填，在一定深度铺埋肥料，将土壤改为具有肥力种植葡萄的土地。由于市面无适合此种作业的挖土机、土石分离机和回填机械，人工工作强度比较大，造成土壤改进不彻底、石块分离不彻底、种植成本高等问题。

技术实现要素：

本发明笼式砂土石分离施肥一体机的目的是为了解决上述对砂土石地区土壤种植改造的问题，提供一种将砂土石分离和肥料混合一次性连续作业的土壤改造机械。

本发明笼式砂土石分离施肥一体机采用的技术方案是根据当地土质特点和种植过程特点，设计出带有移动行走功能、肥料混合功能和土石分离功能的机械设备，通过此机械设备实现边土石分离边肥料混合回填的快速作业方式，实现上述目的。

为了实现上述目的，本发明笼式砂土石分离施肥一体机由底板机构、柴油机、变速器、上料斗、入料槽、滚筒筛装置、滚筒筛清扫装置、配重装置和引导槽组成；底板机构由机架、前轴行走轮机构、后轴行走轮机构和升降桥组成，机架后端安装在后轴行走轮机构上，机架前端与前轴行走轮机构通过升降桥配合安装；机架中部设有滚筒筛安装架，侧边设有护栏，滚筒筛安装架侧边设有清理滚子安装架；滚筒筛装置由筛筒、支撑轮和齿圈组成；筛筒前端开设入料口，后端开设排石口，筒壁上均匀布设筛孔，内壁上设置导料板；筛筒前后端分别配合安装支撑轮，前端外筒壁一周固定安装齿圈；滚筒筛清扫装置由清理滚子、清理支架、支撑弹筒和调节螺母组成；清理滚子安装在清理支架顶端，清理支架下端铰接安装在清理滚子安装架上；支撑弹筒顶端与清理支架中部铰接，底端铰接安装在清理滚子安装架上；调节螺母安装在支撑弹筒上；柴油机、变速器、上料斗和入料槽固定安装在机架前端底板上；柴油机的动力输出与变速器带轮传动；入料槽上端接上料斗的落料口，下端伸入到筛筒的入料口中；滚筒筛装置通过支撑轮固定安装在机架的滚筒筛安装架上，通过齿圈与变速器齿轮传动；滚筒筛清扫装置上的清理支架和支撑弹筒配合安装在机架的清理滚子安装架上的不同部位，清理滚子贴靠在筛筒外壁上；配重装置安装在机架的配重块安装槽中；引导槽安装在机架后端的引导槽安装架上，上端接筛筒的排石口，下端开口朝机架侧边伸出。

所述的机架上设置有滚筒筛安装架、护栏、清理滚子安装架、机架拖钩、入料槽固定架、后轴行走轮安装架、升降桥安装架、配重块安装槽和引导槽安装架。

所述的入料槽的底部安装弹性缓冲支架，固定安装在入料槽固定架上，卸载土石料下流时产生的冲击力。

所述的筛筒上的导料板从筛筒的入料口到排石口呈螺旋状固定设置在筒内壁上。螺旋状导料板不但可以将大石块导出筛筒，同时起到搅拌的作用，将肥料与土石混合均匀。

所述的筛筒的筒身随机架倾斜，前端随升降桥调节高低，倾角在5°-20°。筛筒的安装倾角直接影响物料在筛筒体内完成一个循环运动时沿轴向前进的距离，从而影响筒筛内物料的停留时间、滚筒筛的产能、筛分效率，经试验最适宜较为5°-20°。

所述的筛筒上的筛孔呈编织网状，均匀分布在筛筒的筒壁上。

所述的配重装置的安装位置可调节。

所述的前轴行走轮机构和后轴行走轮机构上的轮距为1.5-2米，优选轮距为1.8米。根据到葡萄种植基地的实地考察，葡萄种植行向挖沟，沟间距准确，沟行直，沟宽80-100厘米，沟深80厘米，所以轮距设计为1.5-2米较适宜。

本发明笼式砂土石分离施肥一体机的设计的有益效果在于：

(1)可以一次性完成土石分离、施肥等作业；

(2)适合于大面积种植葡萄基地的工作需要；

(3)工作性能稳定、成本低廉、操作调整方便、结构简单，适合于在葡萄种植上大面积推广；

(4)不仅能够实现土石分离的目的，并将分离后的砂土与农家肥实现混合均匀并回填。

附图说明

附图1为本发明外形构造示意图正视图；

附图2为本发明外形构造示意图后视图；

附图3为本发明外形构造示意图侧视图；

附图4为本发明的滚筒筛装置结构示意图；

附图5为本发明的滚筒筛清扫装置结构示意图；

附图6为本发明的机架结构示意图；

附图中：底板机构1、机架11、滚筒筛安装架111、护栏112、清理滚子安装架113、机架拖钩114、入料槽固定架115、后轴行走轮安装架116、升降桥安装架117、配重块安装槽118、引导槽安装架119、前轴行走轮机构12、后轴行走轮机构13、升降桥14、柴油机2、变速器3、上料斗4、入料槽5、弹性缓冲支架51、滚筒筛装置6、筛筒61、入料口611、排石口612、筛孔613、导料板614、支撑轮62、齿圈63、滚筒筛清扫装置7、清理滚子71、清理支架72、支撑弹筒73、调节螺母74、配重装置8、引导槽9。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明：

如图所示，本发明笼式砂土石分离施肥一体机由底板机构1、柴油机2、变速器3、上料斗4、入料槽5、滚筒筛装置6、滚筒筛清扫装置7、配重装置8和引导槽9组成；底板机构1由机架11、前轴行走轮机构12、后轴行走轮机构13和升降桥14组成，机架11后端安装在后轴行走轮机构13上，机架11前端与前轴行走轮机构12通过升降桥14配合安装；机架11中部设有滚筒筛安装架111，侧边设有护栏112，滚筒筛安装架111侧边设有清理滚子安装架113；滚筒筛装置6由筛筒61、支撑轮62和齿圈63组成；筛筒61前端开设入料口611，后端开设排石口612，筒壁上均匀布设筛孔613，内壁上设置导料板614；筛筒61前后端分别配合安装支撑轮62，前端外筒壁一周固定安装齿圈63；滚筒筛清扫装置7由清理滚子71、清理支架72、支撑弹筒73和调节螺母74组成；清理滚子71安装在清理支架72顶端，清理支架72下端铰接安装在清理滚子安装架113上；支撑弹筒73顶端与清理支架72中部铰接，底端铰接安装在清理滚子安装架113上；调节螺母74安装在支撑弹筒73上；柴油机2、变速器3、上料斗4和入料槽5固定安装在机架11前端底板上；柴油机2的动力输出与变速器3带轮传动；入料槽5上端接上料斗4的落料口，下端伸入到筛筒61的入料口611中；滚筒筛装置6通过支撑轮62固定安装在机架11的滚筒筛安装架111上，通过齿圈63与变速器3齿轮传动；滚筒筛清扫装置7上的清理支架72和支撑弹筒73配合安装在机架11的清理滚子安装架111上，清理滚子71贴靠在筛筒61外壁上；配重装置8安装在机架11的配重块安装槽118中；引导槽9安装在机架11后端的引导槽安装架119上，上端接筛筒61的排石口612，下端开口朝机架11侧边伸出。

所述的机架11上设置有滚筒筛安装架111、护栏112、清理滚子安装架113、机架拖钩114、入料槽固定架115、后轴行走轮安装架116、升降桥安装架117、配重块安装槽118和引导槽安装架119。

所述的入料槽5的底部安装弹性缓冲支架51，固定安装在入料槽固定架115上。

所述的筛筒61上的导料板614从筛筒61的入料口611到排石口612呈螺旋状固定设置在筒内壁上。

所述的筛筒61的筒身随机架11倾斜，前端随升降桥14调节高低，倾角在5°-20°。

所述的筛筒61上的筛孔613呈编织网状，均匀分布在筛筒61的筒壁上。

所述的配重装置8的安装位置可调节。

所述的前轴行走轮机构12和后轴行走轮机构13上的轮距为1.5-2米，优选轮距为1.8米。

实施例1：

将笼式砂土石分离施肥一体机牵引至葡萄种植沟上，使用挖机挖掘前方种植沟内土砂石挖起装入上料斗4，同时往上料斗4中加入适量肥料。肥料和砂土石从落料口落下，经入料槽5从入料口611一起进入筛筒61内，经导料板614外后输送。柴油机2和变速器3组成的动力装置带动筛筒61滚动旋转筛选混合了肥料的砂土石，颗粒小的砂土和肥料经筛筒61筒壁上的筛孔613筛出落入葡萄种植沟内，大颗粒的石子经筛筒61内的导料板614从排石口612处导出，最后经引导槽9排到葡萄种植沟外的地面上。

物料从上料斗4入料槽5进入筛筒61，在筛筒61筒长和转速一定的情况下，倾角的增加是物料层表面沿物料前进方向的倾斜度增加，从而增大了料床沿前进方向的重量分力，使轴向的抛落分速度或滑落分速度增大，从而使整体的平均界面速度加快，缩短了物料停留时间，提高了物料通过量。但如果安装倾角过大，物料在筛筒61内的运动循环次数减少，降低了筛分效率。倾角较小时，需要提高筛筒61转速以保证处理能力，物料在筛筒61内的循环翻滚次数增多，有利于石块的筛分。为适宜各种复杂的土质,升降桥14的作用是调节筛筒61的倾斜角度，以此来提高筛筒61的筛分效率。

实施例2：

滚筒筛清扫装置7工作原理：支撑弹筒73的底端与机架11契合使之固定，支撑弹筒73对清理支架72有一个作用力，从而使清理滚子71作用在筛筒61的表面对筛筒61施加一个作用力。通过对筛筒61表面的挤压，使筛孔613内阻塞的石块落回到滚筒筛内部，达到清理筛孔613的作用。调节螺母74卡在支撑弹筒73内的固定弹筒上，通过拨动调节螺母74来调节弹簧的松紧，从而调节支撑弹筒73对清理支架72的作用力。