茶园单轨设施培管系统的制作方法

本发明涉及一种设施农业技术，特别是茶园单轨设施培管系统。

背景技术：

茶园的培管有修剪、松土、施肥、除草、除虫等，现在基本上采用的是传统人工培管方法，劳动强度大，生产效率低，培管成本高，特别是山坡上的梯土茶园，其培管难度更大，生产成本更高，目前还没有很好的解决办法。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有茶园完全靠人力培管的问题，公开一种能代替人工对茶垄茶园高效实施修剪、松土、施肥和除虫等培管工作的茶园单轨设施培管系统。

本发明的技术解决方案是：茶园单轨设施培管系统，包括单轨设施，牵引设施，工作系统和控制系统，其特殊之处在于：所述单轨设施：在沿茶垄纵向方向，在平地茶园的茶垄与茶垄之间的垄沟上或梯土茶园的垄道一侧设有单轨，每根单轨按其走向用圆弧轨连接，所述工作系统：由设在单轨上的牵引设施进行牵引连接的工作台，设在工作台上的工作机所组成。

进一步地，所述工作机处于垄沟或垄道的中心位置。

进一步地，所述工作机为茶叶修剪机设施、松土施肥设施、除草设施、喷洒设施的一种或多种。

进一步地，所述控制系统：由设在单轨牵引机前端的行程开关，设在单轨2的终止端的牵引机限位器所组成。

更进一步地，所述控制系统：由设在工作台上控制器，设在单轨开始转弯处一侧的左转信号牌、右转信号牌，设在单轨牵引机或单轨工作台的相应一侧的左转信号接收器、右转信号接收器所组成。

进一步地，所述单轨设置在垄道或垄沟的左侧或右侧，使其工作机能处于垄道或垄沟中心线位置。

进一步地，所述单轨在工作段的表面至所在茶垄的顶面距离s相一致。

进一步地，所述单轨在起始段和终止段离地面的高度要高于单轨在工作段离地面的高度至少10cm.

进一步地，茶园修剪设施，由设在工作台上的立柱，套设在立柱上的修剪机固定座，设在修剪机固定座上的茶叶修剪机所组成。

更进一步地，在所述筒状立柱的上部侧面垂直侧面设有梢孔，在对应梢孔的侧面上设有锁定电磁阀，锁定电磁阀上连接有定位梢，定位梢活动在梢孔中，在立柱的侧面上还没有转向电机，在转向电机输出轴上设有转向驱动齿轮，在对应转向驱动齿轮的立柱的侧壁上设有齿轮门洞，修剪机固定座的下面设有固定座转轴，固定座转轴套设在立柱中，在对应梢孔的圆周上设有滑动槽，在滑动槽中对称设置有定位孔。

进一步地，松土机施肥机设施,由固定在工作台前面的开沟器，固定在工作台后面的覆肥器，设在工作台中部的肥箱，设在肥箱下面的出肥管、连接出肥管的分肥器所组成。

进一步地，所述分肥器，设有由与出肥管连通的圆盘形壳，在圆盘形壳内设有与工作台支撑轮同轴连接的分肥盘，所述分肥盘，设有封闭式圆盘，在圆盘的中心设有与工作台支撑轮的转轴进行同轴连接的驱动轴，在圆盘上设有2-4个与圆盘等厚的封闭式扇形器，在相邻扇形器之间为量肥斗，在圆盘形壳的底部设有下肥管。

本发明由于对垄式茶园，特别是梯土茶园设置了单轨设施，以每亩约5000元的低成本解决了无法使用机械化作业的问题，将施修剪、松土、施肥和除虫等工作机械设置在单轨上，代替了人工对茶垄茶园的培管作业，工作效率提高了20-40倍，且显著提高了作业质量；茶垄之间的单轨用圆弧轨连接，使整片茶园连成一个连续化作业系统，提高了作业的自动化水平；对修剪机设置了旋转机构和旋转控制系统，使修剪机在运行过程中，避免梯土茶垄的高差及单轨牵引机以不同方向进入茶垄所带来的不便，根据行进路线自动调转方向，确保对每垄茶园进行准确修剪。

附图说明

图1为本发明茶园单轨设施培管系统实施例平面示意图之一；

图2为本发明茶园单轨设施培管系统实施例平面示意图之二；

图3为本发明茶园单轨设施培管系统实施例平面示意图之三；

图4为本发明茶园单轨设施培管系统实施例横截面示意图；

图5为本发明茶园单轨设施培管系统实施例的松土施肥设施结构主视示意图；

图6为本发明茶园单轨设施培管系统实施例的松土施肥设施结构俯视示意图；

图7为本发明茶园单轨设施培管系统实施例的松土施肥设施下肥器的主视结构示意图

图8为本发明茶园单轨设施培管系统实施例的松土施肥设施下肥器的的左视结构剖面示意图；

图9为本发明茶园单轨设施培管系统实施例的茶园修剪设施结构主视示意图；

图10为本发明茶园单轨设施培管系统实施例的茶园修剪设施结构俯视示意图；

图11为本发明茶园单轨设施培管系统实施例的牵引设施左视示意图；

图12为本发明茶园单轨设施培管系统实施例的茶园修剪设施转向机构局部放大图；

图13为本发明茶园单轨设施培管系统实施例的茶园修剪设施转向机构a-a剖视图；

图14为本发明茶园单轨设施培管系统实施例的茶园修剪设施转向机构b-b剖视图；

图15为本发明茶园单轨设施培管系统实施例的茶园修剪设施转向机构固定座转轴结构示意图。

图示标记说明：1-牵引设施，2-单轨，3-工作台，4-松土施肥设施，5-茶园修剪设施，6-连接器，7-行程开关，8-左转信号牌，9-单轨支柱，10-牵引机限位器，11-右转信号牌，12-左转信号接收器，13-右转信号接收器，1.1-牵引机，1.2-牵引台，1.3-平衡轮，1.4-驱动轮，1.5-牵引台固定板，1.6-传动轮，1.7-动力输出轮，2.1-齿带，3.1-工作台支撑轮，3.3-工作台行走轮，3.4-工作台支撑板，4.1-肥箱，4.2-出肥管，4.3-开沟器，4.4-下肥管，4.5-弧形耙，4.6-覆肥器，4.7-分肥器，4.8-量肥斗，4.9-驱动轴，4.10-分肥盘，4.11-圆盘，4.12-圆盘形壳，4.13-扇形器，5.1-控制器，5.2-畜电池，5.3-立柱，5.4-修剪机固定座，5.5-茶叶修剪机，5.6-转向电机，5.7-转向驱动齿轮，5.8-锁定电磁阀，5.9-立柱底座，5.10-齿轮门洞，5.11-定位梢，5.12-定位孔，5.13-固定座转轴，5.14-旋转齿，5.15-中心孔，5.16-滑动槽，5.17-梢孔，9.1-z字架，9.2-调节螺母，9.3-螺栓柱。

具体实施方式

为了更清楚地理解本发明，下面结合图1-15，用具体实施方式对本发明作进一步的说明。

实施方式：茶园单轨设施培管系统，包括单轨设施，牵引设施，工作系统和控制系统，所述单轨设施：在沿茶垄纵向方向，在平地茶园的茶垄与茶垄之间的垄沟上或梯土茶园的垄道一侧设有单轨2，每根单轨2按其走向用圆弧轨连接，所述工作系统：由设在单轨2上的牵引设施进行牵引连接的工作台3，设在工作台3上的工作机所组成。

所述工作机处于垄沟或垄道的中心位置。

所述工作机为茶叶修剪机设施5、松土机施肥机设施4、除草设施、喷洒设施的一种或多种。

所述控制系统：由设在单轨牵引机1.1的前端的行程开关7，设在单轨2的终止端设有牵引机限位器10。

所述控制系统：由设在工作台上控制器5.1，设在单轨2开始转弯处一侧的左转信号牌8、右转信号牌11，设在单轨牵引机1.1或牵引台1.2的相应一侧的左转信号接收器12、右转信号接收器13所组成。

所述单轨2设置在垄道或垄沟的左侧或右侧，使其工作机能处于垄道或垄沟中心线位置。

所述单轨2在工作段的表面至所在茶垄的顶面距离s相一致。

所述单轨2在起始段和终止段离地面的高度要高于单轨2在工作段离地面的高度至少10cm。

茶园修剪设施5，由设在工作台3上的立柱5.3，套设在立柱5.3上的修剪机固定座5.4，设在修剪机固定座5.4上的茶叶修剪机5.5所组成。

茶园修剪设施5设有茶叶修剪机旋转机构：在所述筒状立柱5.3的上部侧面垂直侧面设有梢孔5.17，在对应梢孔5.17的侧面上设有锁定电磁阀5.8，锁定电磁阀5.8上连接有定位梢5.11，定位梢5.11活动在梢孔5.17中，在立柱5.3的侧面上还没有转向电机5.6，在转向电机5.6输出轴上设有转向驱动齿轮5.7，在对应转向驱动齿轮5.7的立柱5.3的侧壁上设有齿轮门洞5.10，修剪机固定座5.4的下面设有固定座转轴5.13，固定座转轴5.13套设在立柱5.3中，在对应梢孔5.17的圆周上设有滑动槽5.16，在滑动槽5.16中对称设置有定位孔5.12。

所述松土机施肥机设施4,由固定在工作台3前面的开沟器4.3，固定在工作台3后面的覆肥器4.6，设在工作台3中部的肥箱4.1，设在肥箱4.1下面的出肥管4.2、连接出肥管4.2的分肥器4.7所组成。

所述分肥器4.7，设有由与出肥管4.2连通的圆盘形壳4.12，在圆盘形壳4.12内设有与工作台支撑轮3.1同轴连接的分肥盘4.10，所述分肥盘4.10，设有封闭式圆盘4.11，在圆盘4.11的中心设有与工作台支撑轮3.1的转轴进行同轴连接的驱动轴4.9，在圆盘4.11上设有2-4个与圆盘4.11等厚的封闭式扇形器4.13，在相邻扇形器4.13之间为量肥斗4.8，在圆盘形壳4.12的底部设有下肥管4.4。

实施例1：如图1-4，茶园单轨设施培管系统，包括单轨设施，牵引设施，工作系统和控制系统，所述单轨设施：在沿茶垄纵向方向，在平地茶园的茶垄与茶垄之间的垄沟上或梯土茶园的垄道一侧设有单轨2，每根单轨2按其走向用圆弧轨连接，所述工作系统：由设在单轨2上的牵引设施进行牵引连接的工作台3，设在工作台3上的工作机所组成。所述工作机要基本处于垄沟或垄道的中心位置。所述控制系统：由设在单轨牵引机1.1的前端的行程开关7，设在单轨2的终止端设有牵引机限位器10。

实施例2：如图1、4、10，茶园单轨设施培管系统，包括单轨设施，牵引设施，工作系统和控制系统，所述单轨设施：在沿茶垄纵向方向，在平地茶园的茶垄与茶垄之间的垄沟上设有单轨2，两根单轨之间两个茶垄，每根单轨2按其走向用圆弧轨连接。所述工作机要基本处于垄沟的中心位置。所述工作系统：由设在单轨2上的牵引设施进行牵引连接的工作台3，设在工作台3上的茶叶修剪机设施5所组成。所述控制系统：由设在单轨牵引机1.1的前端的行程开关7，设在单轨2的终止端设有牵引机限位器10。所述单轨2在工作段的表面至所在茶垄的顶面距离s相一致。所述单轨2在起始段和终止段离地面的高度要高于单轨2在工作段离地面的高度10-15cm，使之修剪机离开茶垄面，处于非工作状态。所述茶园修剪设施5，由设在工作台3上的立柱5.3，套设在立柱5.3上的修剪机固定座5.4，设在修剪机固定座5.4上的茶叶修剪机5.5所组成。修剪机对称固定座成一字形设置2个，这样修剪机能一次修剪两垄茶园。修剪机可以直接采用市场上现有的燃油动力茶叶修剪机或电动茶叶修剪机稍微改装直接安装在工作台上。本实施例采用大连维邦园林机械公司销售的型号为3cxu-290-b的多功能电动茶树重修剪机。其工作原理为：在单轨2的起始段启动牵引机1.1，并同时超动茶叶修剪机5.5，茶叶修剪机5.5由牵引机1.1牵引在单轨2上运行，当茶叶修剪机5.5由牵引机1.1牵引进入工作段时，茶叶修剪机5.5对茶垄进行修剪，每次能同时修剪两茶垄茶叶，当牵引机1.1牵引茶叶修剪机5.5进入终止段时，茶叶修剪机5.5离开茶垄修剪面，牵引机1.1的行程开关7与限位器10接触后停机，再关闭茶叶修剪机5.5，也可以将茶叶修剪机5.5的停机开关与牵引机1.1的行程开关7实行联动停机，从而完成茶叶修剪作业。此实施例，能对垄栽茶园进行自动化茶叶修剪作业，每8小时能完成40多亩茶园的修剪作业，生产效率比人工提高20多倍，每亩每次能降低修剪作业费160多元，显著降低了生产成本，而且解决了劳动力不足的问题。

实施例3：如图2、4、10-15、，茶园单轨设施培管系统，包括单轨设施，牵引设施，工作系统和控制系统，所述单轨设施：在梯土茶园上沿茶垄纵向方向，在每个垄道的左侧或右侧设有单轨2，每根单轨2按其走向用圆弧轨连接。工作机要处于垄道的中心位置。所述工作系统：由设在单轨2上的牵引设施进行牵引连接的工作台3，设在工作台3上的茶叶修剪机设施5所组成。所述控制系统：由设在单轨牵引机1.1前端的行程开关7，设在单轨2的终止端设有牵引机限位器10，设在工作台3上控制器5.1，设在单轨2开始转弯处的单轨支柱9上的左转信号牌8、右转信号牌11，设在单轨牵引机1.1相应一侧的左转信号接收器12、设在牵引台1.2前端相应一侧的右转信号接收器13所组成。所述单轨2在工作段的表面至所在茶垄的顶面距离s相一致。所述单轨2在起始段和终止段离地面的高度要高于单轨2在工作段离地面的高度15cm。所述茶园修剪设施5，由设在工作台3上的立柱5.3，套设在立柱5.3上的修剪机固定座5.4，设在修剪机固定座5.4上的茶叶修剪机5.5所组成。在所述筒状立柱5.3的上部侧面垂直侧面设有梢孔5.17，在对应梢孔5.17的侧面上设有锁定电磁阀5.8，锁定电磁阀5.8上连接有定位梢5.11，定位梢5.11活动在梢孔5.17中，在立柱5.3的侧面上还没有转向电机5.6，在转向电机5.6输出轴上设有转向驱动齿轮5.7，在对应转向驱动齿轮5.7的立柱5.3的侧壁上设有齿轮门洞5.10，修剪机固定座5.4的下面设有固定座转轴5.13，固定座转轴5.13套设在立柱5.3中，在对应梢孔5.17的圆周上设有滑动槽5.16，在滑动槽5.16中对称设置有定位孔5.12。所述左转信号接收器12、右转信号接收器13、锁定电磁阀5.8、转向电机5.6等均与控制器5.1进行控制连接。左转信号牌8和右转信号牌11为具有弹性的7字形接触器。本实施例的工作原理为：在牵引机1.1或牵引台1.2在行进过程中，在进行左转弯时（逆时针），左转信号牌8与设在牵引机1.1上的左转信号接收器12接触，接触信号传至控制器5.1，控制器5.1先控制锁定电磁阀5.8启动，将定位梢5.11从定位孔5.12中抽出，启动锁定电磁阀5.8后延时0.5秒后控制转向电机5.6右转（顺时钟），从而通过驱动齿轮5.7驱动固定座转轴5.13右转，带动茶叶修剪机5.5右转180度，当工作台3进入下一道茶垄时，茶叶修剪机5.5也进入下一道茶垄的工作位置，在固定座转轴5.13转动过程中，锁定电磁阀5.8失电，定位梢5.11在弹簧的作用下沿固定座转轴5.13的滑动槽5.16相对滑动，当固定座转轴5.13旋转180度使第2个定位孔5.12与定位梢5.11接触时，定位梢5.11在弹簧的作用下插入定位孔5.12，使固定座转轴5.13固定，从而使茶叶修剪机5.5进入正常工作状态，防止修剪时出现的阻力使茶叶修剪机5.5向后偏移。同样，当牵引机1.1或牵引台1.2在行进中过程中进行右转弯时（顺时针），右转信号牌11与牵引台1.2前端相应一侧的右转信号接收器13接触，接触信号传至控制器5.1，控制器5.1先控制锁定电磁阀5.8启动，将定位梢5.11从定位孔5.12中抽出，启动锁定电磁阀5.8后延时0.5秒后控制转向电机5.6左转（逆时钟），从而通过驱动齿轮5.7驱动固定座转轴5.13左转，带动茶叶修剪机5.5左转180度，当工作台3进入下一道茶垄时，茶叶修剪机5.5也进入下一道茶垄的工作位置，在固定座转轴5.13转动过程中，锁定电磁阀5.8失电，定位梢5.11在弹簧的作用下沿固定座转轴5.13的滑动槽5.16相对滑动，当固定座转轴5.13旋转180度使下个定位孔5.12与定位梢5.11接触时，定位梢5.11在弹簧的作用下插入定位孔5.12，使固定座转轴5.13固定，从而使茶叶修剪机5.5进入正常工作状态，防止修剪时出现的阻力使茶叶修剪机5.5向后偏移。转向电机5.6带动齿轮5.7驱动固定座转轴5.13旋转180度后，由于定位梢5.11插入定位孔5.12，转向电机5.6再不能转动，控制器5.1内的电流过载保护器触发，自动断开转向电机5.6的电流使之关闭。左转信号牌8和右转信号牌11的高度不同，分别与左转信号接收器12和右转信号接收器13的高度相对应，从而避免出现信号对接错误。茶业修剪机采用大连维邦园林机械公司的多功能电动茶树修剪机(型号：3cxu-290-a)，其它标准件均为市场采购产品。

此实施例，能对梯土垄栽茶园进行自动化茶叶修剪作业，每8小时能完成20多亩茶园的修剪作业，生产效率比人工提高10多倍，每亩每次能降低修剪作业费80多元，显著降低了生产成本，而且解决了劳动力不足的问题。

实施例4：如图3、4、5-8、，茶园单轨设施培管系统，包括单轨设施，牵引设施，工作系统和控制系统，所述单轨设施：在沿茶垄纵向方向，在垄道的左侧或右侧设有单轨2，每根单轨2按其走向用圆弧轨连接。工作机要处于垄道的中心位置。所述工作系统：由设在单轨2上的牵引设施进行牵引连接的工作台3，设在工作台3上的松土机施肥机设施4所组成。所述控制系统：由设在单轨牵引机1.1的前端的行程开关7，设在单轨2的终止端设有牵引机限位器10所组成。所述单轨2在工作段的表面至所在茶垄的地面的距离相一致。所述单轨2在起始段和终止段离地面的高度要高于单轨2在工作段离地面的高度15cm。松土机施肥机设施4,由固定在工作台3前面的开沟器4.3，固定在工作台3后面的覆肥器4.6，设在工作台3中部的肥箱4.1，设在肥箱4.1下面的出肥管4.2、连接出肥管4.2的分肥器4.7所组成。所述分肥器4.7，设有由与出肥管4.2连通的圆盘形壳4.12，在圆盘形壳4.12内设有与工作台支撑轮3.1同轴连接的分肥盘4.10，所述分肥盘4.10，设有封闭式圆盘4.11，在圆盘4.11的中心设有与工作台支撑轮3.1的转轴进行同轴连接的驱动轴4.9，在圆盘4.11上设有2个与圆盘4.11等厚的封闭式扇形器4.13，在相邻扇形器4.13之间为量肥斗4.8，在圆盘形壳4.12的底部设有下肥管4.4。本实施例的工作原理：在单轨2的起始段启动牵引机1.1，松土施肥设施5由牵引机1.1牵引在单轨上运行，当进行工作段时，开沟器4.3进土开沟，分肥器4.7在工作台支撑轮3.1的驱动下，将肥箱4.1中的肥料通过下肥管4.4，间隔式的施入开沟内，工作台支撑轮3.1每转1圈施1穴，然后覆肥器4.6的弧形耙4.5将开沟两边的土又耙到开沟里，将肥料覆盖，提高肥效。当作业完成后，牵引机1.1牵引松土施肥设施5进入终止段，开沟器4.3离开地面，牵引机1.1的行程开关7与牵引机限位器10接触停机，结束松土施肥作业。如果只松土只要把肥箱4.1的肥料清空就可以。此实施例对垄栽茶园，特别是梯土垄栽茶园，能进行自动化松土或施肥作业，每8小时能完成20多亩茶园的松土施肥作业，生产效率比人工提高20多倍，每亩每次能降低松土施肥作业费150元，而且，作业规范，显著提高了松土施肥质量。

实施例5：如图1-6、9，根据实施例1-4所述的茶园单轨设施培管系统，所述牵引设施1设有牵引机1.1，牵引机1.1设在牵引台1.2上。牵引台1.2由3个能在单轨2上运行的牵引台支撑轮1.8支撑，牵引台1.2的后侧设有牵引台支撑板1.5，在牵引台支撑板1.5上设有与齿带2.1相啮合的驱动轮1.4和平衡轮1.5，驱动轮1.4的后端同轴连接有传动轮1.6，传动轮1.6与动力输出轮1.7进行传动连接。所述工作台3，通过连接器6与牵引台1.2相连，工作台3由3个能在单轨2上运行的工作台支撑轮3.1支撑，工作台2的后侧设有工作台支撑板3.4，在工作台支撑板3.4上设有与齿带2.1相啮合的工作台行走轮3.3。所述单轨2由若干支撑柱9支撑，所述支撑柱9由螺栓柱9.3、一端固定在单轨2侧面一端设有圆孔并与螺栓柱9.3套接的z字架9.1，能调节z字架9.1高矮并将z字架9.1固定在螺栓柱9.3上的调节螺母9.2所组成。通过z字架33高矮，使单轨与地面的距离保持一致，使开沟器4.3的吃土深度基本保持一致，或使茶叶修剪机5.5对茶垄的修剪程度保持一致。单轨2的起始段和终止段离地面的高度要高于工作段离地面的高度，使开沟器4.3的底端高于地面，或使茶叶修剪机5.5脱离茶垄叶面。所述牵引机1.1、牵引台1.2、工作台3和单轨2均可采用现有单轨运输机技术。牵引机1.1采用2-6马力的常规汽油机或柴油机，也可采用同功率的其它电动机。其它分别与实施例1-5相同。

以上实施例的工作机可以换成除草设施、喷洒设施或其它农作设施，也可以多种工作机构串联使用。本发明不仅可用于茶垄培管，还可用于其它农作物的培管。

以上所述，仅为本发明的说明实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的前提下，做出的若干改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明构思的情况下，利用以上所揭示的技术内容做出的些许更改、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所做的任何等同变化的更改、修饰与演变，均仍属于本发明的保护范围。