一种自动松土施肥机的制作方法

本发明涉及一种施肥机，特别涉及一种用来给果树施液态肥的施肥机。

背景技术：

在园林行业及果树等农作物中，为使林木茁壮成长，需经常进行松土和施肥。传统技术中，劳作人员使用人工压入式的深层松土施肥机，可实现深层松土，但只能适用于软土，压入深度浅，效率低下，施肥量无法定量化，机具笨重不易操作，工人的劳作强度大。

为了解决传统的人工处理方法存在的问题，现有技术中，公告了专利名称为深层松土施肥机的中国发明专利，其申请号为02272845.7，申请日为2002.08.27，授权公告日为2003年9月3日，授权公告日为CN 2569541 Y，其结构具体的为，包括一个能产生冲击振动的主机，主机下部连接有一个可插入土中松土施肥的松土杆，主机上还连接有一个储存化肥或农药的储料罐，储料罐底部通过管道与松土杆内空腔连通，主机为气压式振动机，施肥机工作时，将气压式振动机打开，气压式振动机给松土杆不断向下冲击的力，无需人工压入即可深入到预定的深度，储料罐中的液态肥、固态肥或粉状肥料从储料罐进入松土杆，主机为冲击式机械，可适用于一定硬度或板结程度的土壤，但是这种结构仅仅通过冲击式机械进行松土，松土杆的下端部周围的土壤仍然很紧密，土壤不透气，此时，直接将肥料沿着松土杆的出料口施入土壤中时，肥料很难均匀地施入植物根系周围，不利于植物根系的生长。

技术实现要素：

本发明的目的在于，解决了现有技术中肥料难匀施的技术问题，提供一种自动松土施肥机，本发明可提高土壤透气性，保墒蓄水，药液易匀施入植物根系，有利于植物生长，同时，进一步提高工作效率。

本发明的目的是这样实现的：一种自动松土施肥机，包括控制器和空气锤，所述空气锤的底部连接有中空的升降杆，所述升降杆设置在升降驱动器上，所述升降杆上设有气液连接通道，升降杆下端连接有入土器，入土器上开设有连通升降杆内腔的排气施液孔；所述气液连接通道分别连接通气管路一端和通液管路一端，所述通液管路另一端经液泵连接至储液罐的出液口，所述通气管路另一端连接至储气罐的出气口，储气罐的进气口连接至空气压缩机的出气口；所述控制器控制空气锤、升降驱动器动作。

升降驱动器的初始状态为入土器的顶部在升降驱动器的底部；本发明工作时，通气管路和通液管路先后工作，打开空气压缩机，空气压缩机不断往储气罐中充入压缩空气，压缩空气从储气罐的出气口输出并分为2路，一路进入空气锤，空气锤给升降驱动器不断给升降驱动器向下的冲击力，同时，控制器控制升降杆不断下降，从储气罐的出气口出来的另一路压缩空气依次经过通气管路、中空管和施液管，有一定冲击力的压缩空气顺着施液管的排气施液孔打入土壤，使入土器周围原本紧实的土壤松开，增加土壤透气性，方便肥料施入土壤的同时，增大肥料与土壤接触的有效面积；随后，储液罐中输出药液，药液依次经过通液管路、中空管、施液管和排气施液孔，药液轻松地均匀施入已经松过的土壤中，肥料与土壤接触的有效面积大，有利于植物根系的生长；本发明完成深层松土的同时使入土器周围紧实的土壤松散开，提高土壤的透气性，同时，增大药液与土壤接触的有效面积，药液轻松地施入土壤中，有利于植物根系的生长；可应用于给园林行业、果树等作物的施肥工作中。

为了进一步提高空气锤和升降杆间连接结构的可靠性，所述空气锤下侧连接有下支撑座，所述下支撑座的底部为中空管，中空管与升降杆连接，所述入土器的最下部呈锥状，所述气液连接通道分别连接通气管路一端和通液管路一端；为了进一步提高施肥工作的可控性，所述储液罐的出液口通过管道连接至液泵的吸液口，液泵的出液口连接至出液管一端，出液管的另一端连接电磁阀一的一端，所述电磁阀一的另一端连接至四通管的上端；所述四通管的下端连接电磁阀二一端，电磁阀二另一端连接进液管一端，所述进液管的另一端连接至储液罐的进液口；所述四通管的左右两端均连接有电磁阀三，四通管的左右两端通过电磁阀三连接至施液管的进液口，所述施液管在通液管路上；所述储气罐至空气锤的管道上连接有电磁阀六；所述控制器控制电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三和电磁阀六的开关；不施液时，控制器控制电磁阀一和电磁阀二常开；松土时，电磁阀六常开，空气锤工作；此设计中，控制器控制电磁阀一和电磁阀二常开，液泵不断将储液罐中的药液抽出至出液管内，出液管内的水进入进液管，进液管中的药液回流至储液罐内，以不断搅拌储液罐内的药液，保证药液浓度的均匀性；需要施药时，控制器控制电磁阀二关闭，电磁阀三打开，储液罐中的药液依次经过出液管、施液管进入通液管路内，提高施液的可控性，实现定量施肥。

为了进一步提高气动工作和施肥工作的可控性，靠近所述中空管的通气管路一端依次经过单向阀和电磁阀四与中空管连接，靠近所述中空管的通液管路一端经过电磁阀五与中空管连接；所述控制器控制电磁阀四和电磁阀五的开关；此设计中，通过控制电磁阀四、单向阀的开关和电磁阀五的开关先后顺序，使得施肥工作更加容易。

为了避免药液残留在通液腔内，所述入土器内开有通液腔，通液腔底侧与排气施液孔的下边缘齐平；此设计中，压缩空气只从排气施液孔排出，提高气动松土的冲击力，松土效果好；施肥时，药液不会残留在通液腔内，药液全部沿着施液孔排至土壤内。

为了进一步提高施肥装置施肥时位置的可调性，还包括摆动机构和机架，所述施肥装置连接在摆动机构上，所述摆动机构包括垂直于地面的固定轴，在长度方向上，所述固定轴固定连接在机架的一侧，所述固定轴上可转动地连接摆臂一端，所述摆臂另一端与升降驱动器的外壳连接；此设计中，通过转动摆臂带动施肥装置的转动，使施肥装置变换位置进行施肥更加自由，操作方便，提高工作效率。

为了进一步提高施肥装置转动的可控性，所述摆臂一端连接连杆一端，所述连杆的另一端铰接直线驱动器的一端，所述直线驱动器的另一端与机架连接；所述控制器控制直线驱动器的伸缩杆的伸缩；此设计中，通过控制伸缩杆的伸缩调节连杆的摆动角度，从而达到自动调节施肥装置的目的，自动化程度高，操作更加简便，可进一步提高工作效率。

作为本发明的进一步改进，所述施肥装置设有2个且关于机架的中心对称设置，所述直线驱动器的伸缩方向与机架的宽度方向平行且位于机架的中心；所述2个施液管分别连接至2个施肥装置的中空管。

为了进一步提高本发明高度的可调性，所述机架的后侧设有悬挂支架，所述悬挂支架与拖拉机的悬挂系统连接；所述机架上安装有变速箱，拖拉机通过万向节与变速箱传动连接，所述变速箱分别与液泵和空气压缩机传动连接；拖拉机的电瓶给控制器供电。

为了进一步提高空气锤的安装结构的强度，所述下支撑座的正上方设有上支撑座，所述上支撑座上开有刚好让空气锤垂直穿过的通孔，上支撑座与下支撑座经过连接销连接在一起。

作为本发明的进一步改进，所述升降驱动器为液压缸，所述直线驱动器为电动推杆、丝杆步进电机或电动缸。

附图说明

图1为本发明的初始状态的主视图。

图2为本发明的A-A向视图。

图3为本发明中四通管与其它管连接的结构示意图。

图4为本发明的工作状态下的主视图。

图5为本发明的立体结构示意图。

图6为本发明的局部放大图B。

图7为本发明的管路连接结构示意图。

图8为本发明的控制结构连接框图。

其中，1施肥装置，101入土器，102升降驱动器，103升降杆，104中空管，105下支撑座，106上支撑座，107空气锤，108连接销，2摆臂，3空气压缩机，4机架，5变速箱，6液泵，7电磁阀五，8电磁阀四，9单向阀，10储液罐，11悬挂支架，12储气罐，13固定轴，14通液腔，15排气施液孔，16进液管，17电磁阀三，18出液管，19电磁阀一，20四通管，21施液管，22电磁阀二，23直线驱动器，2301伸缩杆，24连杆，25电磁阀六，26通气管路，27通液管路。

具体实施方式

如图1~8所示的一种自动松土施肥机，包括控制器和空气锤107，空气锤107的底部连接有中空的升降杆103，升降杆103设置在升降驱动器102上，升降杆103上设有气液连接通道，升降杆103下端连接有入土器101，入土器101上开设有连通升降杆103内腔的排气施液孔15；气液连接通道分别连接通气管路26一端和通液管路27一端，通液管路27另一端经液泵6连接至储液罐10的出液口，通气管路26另一端连接至储气罐12的出气口，储气罐12的进气口连接至空气压缩机3的出气口；控制器控制空气锤107、升降驱动器102动作；

空气锤107和升降杆103的连接结构具体的为，机架4上连接有施肥装置1，空气锤107经过电磁阀六25连接至储气罐12，空气锤107支撑设置在下支撑座105的顶侧，下支撑座105的正上方设有上支撑座106，上支撑座106上开有刚好让空气锤107垂直穿过的通孔，上支撑座106和下支撑座107经过连接销108连接在一起；下支撑座105的底部为中空管104，中空管104分别连通通气管路26一端和通液管路27一端，升降驱动器102的升降杆103呈中空状，中空管104连接升降驱动器的升降杆103一端，升降杆103可在升降驱动器102中作直线升降运动，升降杆103另一端可拆卸地连接有入土器101，入土器101的最下部呈锥状，入土器101内开有连通升降杆103的中空腔的通液腔14，通液腔14对应的入土器101上排布有4个排气施液孔15，通液腔14底侧与排气施液孔15的下边缘齐平；控制器控制升降杆103的升降；通气管路26另一端连接储气罐12的出气口，储气罐12的进气口与空气压缩机3连接；通液管路27另一端连接至储液罐10的出液口；储液罐10的出液口通过管道连接至液泵6的吸液口，液泵6的出液口连接至出液管18一端，出液管18的另一端连接电磁阀一19的一端，电磁阀一19的另一端连接至四通管20的上端；四通管20的下端连接电磁阀二22一端，电磁阀二22另一端连接进液管16一端，进液管16的另一端连接至储液罐10的进液口；四通管20的左右两端均连接有电磁阀三17，四通管20的左右两端通过电磁阀三17连接至施液管21的进液口，施液管21在通液管路27上；储气罐12至空气锤107的管道上连接有电磁阀六25；控制器控制电磁阀一19、电磁阀二22、电磁阀三17和电磁阀六25的开关；不施液时，控制器控制电磁阀一19和电磁阀二22常开；松土时，电磁阀六25常开，空气锤107工作；靠近中空管104的通气管路26一端依次经过单向阀9和电磁阀四8与中空管104连接，靠近中空管104的通液管路27一端经过电磁阀五7与中空管104连接；控制器控制电磁阀四8、电磁阀五7的开关；

施肥装置1连接在摆动机构上，摆动机构包括垂直于地面的固定轴13，在长度方向上，固定轴13固定连接在机架4的一侧，固定轴13上可转动地连接摆臂2一端，摆臂2另一端与升降驱动器102的外壳连接；摆臂2一端连接连杆24一端，连杆24的另一端铰接直线驱动器23的一端，直线驱动器23的另一端与机架4连接，这里的直线驱动器23的一端为伸缩杆2301的伸出端；控制器控制直线驱动器23的伸缩杆2301的伸缩；其中，施肥装置1设有2个且关于机架4的中心对称设置，直线驱动器23的伸缩方向与机架4的宽度方向平行且位于机架4的中心； 2个施液管21分别连接至2个施肥装置1的中空管104；

机架4的后侧设有悬挂支架11，悬挂支架11与拖拉机的悬挂系统连接；为了进一步提高液泵6和空气压缩机3工作的可靠性，机架4上安装有变速箱5，拖拉机通过万向节与变速箱5传动连接，变速箱5分别与液泵6和空气压缩机3传动连接；拖拉机的电瓶给控制器供电；

升降驱动器102优选为液压缸，所述直线驱动器23为电动推杆、丝杆步进电机或电动缸；

为了方便操作，控制器可安装在拖拉机的驾驶室内。

升降驱动器102的初始状态为入土器101的顶部在升降驱动器102的底部；本发明工作前，拖拉机的悬挂系统将机架4抬升一定的高度使得入土器101远离地面，摆臂2平行于机架4的宽度方向且在固定轴13的正后方，这样可减小整机的最大宽度，方便施肥机的进出，此时，也是施肥装置的初始位置；本发明工作时，拖拉机将施肥机带至需要施肥的地方，根据相邻农作物的间距调整施肥装置的位置，具体的为，控制器通过控制伸缩杆2301缩回，伸缩杆2301带动连杆24的摆动，连杆24在长度方向上也在缩回，连杆24的摆动带动摆臂2绕着固定轴13的中心转动，摆臂2的转动带动施肥装置向前转动，2个施肥装置间的间距逐渐变大，当调节至要求的间距时，控制器控制直线驱动器23停止动作；施肥最大的间距为如图1所示，此时，摆臂2与机架4的长度方向平行；最小的间距为，2个施肥装置在初始位置时的间距；调节利用拖拉机的悬挂系统将机架4降下，入土器101与地面垂直时，拖拉机的悬挂系统停止动作；启动拖拉机的动力系统，拖拉机通过万向节带动变速箱5的运作，变速箱5带动空气压缩机3和液泵6的工作，空气压缩机3不断往储气罐12中充入压缩空气，单向阀9常开，控制器控制电磁阀六25常开及电磁阀四8打开，压缩空气从储气罐12的出气口输出并分为3路，一路进入空气锤107，空气锤107给升降驱动器102不断给升降驱动器102向下的冲击力，不断将入土器打入地下，同时，控制器控制升降杆103不断下降，实现深松土；另外两路压缩空气分别依次经过对称设置的通气管路26、中空管104和升降杆103的中空腔，有一定冲击力的压缩空气顺着通液腔14的排气施液孔15打入土壤，使入土器101周围原本紧实的土壤松开，增加土壤透气性，方便肥料施入土壤的同时，增大肥料与土壤接触的有效面积；松土过程中，控制器控制电磁阀一19和电磁阀二22常开，电磁阀三17关闭，以不断搅拌药液，提高药液浓度的均匀性；松土结束后，随即，控制器控制电磁阀二22关闭、电磁阀三17和电磁阀五7打开，储液罐10输出的药液依次经过通液管路27、中空管104、升降杆103的中空腔和通液腔14的排气施液孔15，药液轻松地均匀施入已经松过的土壤中，肥料与土壤接触的有效面积大，有利于植物根系的生长；施药结束，控制器控制电磁阀三17、电磁阀四8、电磁阀五7和电磁阀六25关闭；本发明在不破坏地表的同时完成深层松土，使入土器101周围紧实的土壤松散开，提高土壤的透气性，同时，增大药液与土壤接触的有效面积，药液轻松地施入土壤中，有利于植物根系的生长；排气施液孔15与通液腔14的齐平设置，使得通液腔14内不会有残余药液，药液全部从排气施液孔15排至土壤内，压缩空气直接从排气施液孔15喷出，减小压缩空气的流量损失；另外，根据实际情况调节施肥装置的位置，满足不同间距树木的施肥要求；可应用于给园林行业、果树等作物的施肥工作中。

本发明并不局限于上述实施例，所说的升降驱动器还可为气缸、电动推杆、丝杆步进电机或电动缸等，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。