回转离心式高速穴施肥装置、播种施肥机组及控制方法

    技术2025-08-08  11


    本发明涉及农业装备,尤其涉及一种回转离心式高速穴施肥装置、播种施肥机组及控制方法。


    背景技术:

    1、施肥是作物种植过程中的重要环节,是作物稳定增产的重要影响因素。目前,国内底肥施用方式为条施,肥料施用量大,条施方式容易造成两植株之间离根系较远的肥料的浪费,并且过量的肥料施用会引起土壤板结与酸化,导致环境污染等问题。穴施肥技术可以将化肥以团状施入种子一侧,实现作物根区定点定量精确施肥,是一种减少肥料施用,提高肥料利用率,保护土壤环境的有效途径,对实现“高产、优质、高效、环保和改土”农业综合目标具有重要意义。

    2、根据工作原理可将穴施肥分为回转取肥法和堆积释放法。回转取肥法采用排肥轮从肥箱中取肥,在装置底部由气流携带肥料落入肥沟,手动调整肥腔容量调节穴施肥量,采用红外光电传感器和霍尔接近开关分别检测种肥信息,设计种肥对应算法计算种肥偏差,调控电机带动行星轮机构转动修正排肥盘转速,实现种肥对应。堆积释放法通过开关机构间歇释放肥料实现间歇分肥和投肥。鸭嘴式扎穴器通过机械结构探测植株位置,扎穴机构与成穴装置在土壤内开出肥穴,肥料施入植株根系附近,电磁开合机构通过翻板开闭完成存肥与投肥,调整排肥槽轮转速调整穴施肥量,传感器检测种子下落,电控开关控制翻板开合实现种肥对应。气吹式开合机构包括气吹翻板式和气吹毛刷式,前者由电磁阀控制正压气流通断配合扭簧控制叶片开合,气流介入,叶片打开,肥料被气流加速吹入肥沟,气流截止,扭簧使叶片闭合,再次储肥,由种子检测传感器检测落种控制电磁阀吹肥时间确保种肥对应。后者采用正压气流吹动柔性毛刷,气流介入,毛刷打开,肥料被吹入肥沟,气流截止,毛刷闭合,调整排肥槽轮转速调节穴施肥量,调整电磁阀开关频率实现随速穴施肥。排肥轮高速作业取肥性能差,需要人工调节肥腔容积改变穴施肥量,调整过程繁琐;扎穴机构需要识别植株位置,适用于苗期追肥,作业速度慢、效率低;电磁开合机构速度较慢,缺乏加速投肥装置,在高速作业下肥料成条;气吹式开合机构在吹肥时气流会扰动肥料流,穴施肥量差异较大,高速气流对肥团聚集性影响较大,影响成穴性;光电式传感器检测落种易受环境干扰,种子重漏播对检测结果影响大,种肥对应难度大。基于此,提供一种新的穴施肥装置成为业内亟待解决的问题。


    技术实现思路

    1、本发明提供一种回转离心式高速穴施肥装置、播种施肥机组及控制方法,用以解决现有技术中排肥轮高速作业时取肥性能差的缺陷。

    2、本发明提供一种回转离心式高速穴施肥装置,包括:分离器、导气管和排肥器,所述分离器具有溢流管,所述溢流管的一端位于所述分离器内,所述溢流管的另一端延伸至所述分离器外,并与所述导气管连通,所述分离器与所述排肥器连通,所述分离器用于将气肥分离,以使气体进入所述溢流管内,肥料进入所述排肥器内;所述排肥器内设有叶片和环形凹槽,所述排肥器设有投肥口,所述叶片位于所述环形凹槽内,所述环形凹槽与所述分离器和所述投肥口连通,所述叶片能够沿所述环形凹槽做回转运动,以将所述环形凹槽内的肥料经所述投肥口排出。

    3、根据本发明提供的一种回转离心式高速穴施肥装置,所述分离器包括:筒体和第一进肥管,所述第一进肥管设置于所述筒体的一侧,并与所述筒体连通,所述溢流管的一端位于所述筒体内,所述筒体与所述排肥器连通。

    4、根据本发明提供的一种回转离心式高速穴施肥装置,所述筒体包括第一筒体和第二筒体,所述第一筒体与所述第二筒体的第一端连通,所述第一进肥管设于所述第一筒体的一侧,所述溢流管的一端延伸至所述第二筒体内;所述第二筒体的第二端与所述排肥器连通,所述第二筒体沿第一端向第二端延伸的方向,其截面尺寸逐渐缩小。

    5、根据本发明提供的一种回转离心式高速穴施肥装置,所述排肥器包括:壳体、第二进肥管、排肥盘和转轴,所述第二进肥管设置于所述壳体的一侧并与所述环形凹槽连通,所述第二进肥管与所述分离器连通;所述壳体设有所述投肥口,所述壳体内设有所述环形凹槽,所述排肥盘设置于所述壳体内,所述排肥盘与所述叶片连接,所述转轴贯穿所述壳体与所述排肥盘连接。

    6、根据本发明提供的一种回转离心式高速穴施肥装置,所述壳体包括第一壳体和第二壳体,所述第一壳体和所述第二壳体盖合后形成所述壳体,所述第二壳体内设有环形板,所述环形板与所述第二壳体之间形成所述环形凹槽。

    7、根据本发明提供的一种回转离心式高速穴施肥装置,所述环形板在所述第二进肥管与所述壳体的连接处形成弯折部。

    8、根据本发明提供的一种回转离心式高速穴施肥装置,还包括驱动器,所述驱动器与所述叶片连接。

    9、根据本发明提供的一种回转离心式高速穴施肥装置,还包括安装板和开沟器,所述排肥器与所述开沟器连通,所述分离器、所述排肥器和所述开沟器均与所述安装板连接。

    10、本发明还提供一种播种施肥机组,包括车辆、播种机组和权利要求1-8中任一项所述的回转离心式高速穴施肥装置,所述播种机组和所述回转离心式高速穴施肥装置均由所述车辆提供动力。

    11、本发明还提供一种基于如上所述的播种施肥机组的控制方法,包括:获取车辆的速度和种子的预设株距,基于所述预设株距计算所述播种机组的第一转速;基于所述速度和所述预设株距计算所述回转离心式高速穴施肥装置的第二转速;获取所述播种机组和所述回转离心式高速穴施肥装置实时反馈的脉冲信息;基于所述脉冲信息计算落种时间和落肥时间;基于所述落种时间和所述落肥时间的差值,调节所述回转离心式高速穴施肥装置的转速,以使落种时间与所述落肥时间相等。

    12、本发明提供的回转离心式高速穴施肥装置,通过设置分离器和排肥器,通过气力送肥、气肥分离和回转取肥多环节配合,使肥料始终处于流动状态,提高了肥料的流动性;采用回转离心方式投肥,凭借肥团回转运动的离心力提高了肥团下落的速度;同时,肥料流动性强改善了肥腔充肥性能差的问题,提高了高速取肥时的准确性与稳定性。



    技术特征:

    1.一种回转离心式高速穴施肥装置,其特征在于,包括:分离器、导气管和排肥器,所述分离器具有溢流管,所述溢流管的一端位于所述分离器内,所述溢流管的另一端延伸至所述分离器外,并与所述导气管连通,所述分离器与所述排肥器连通,所述分离器用于将气肥分离,以使气体进入所述溢流管内,肥料进入所述排肥器内;

    2.根据权利要求1所述的回转离心式高速穴施肥装置,其特征在于,所述分离器包括:筒体和第一进肥管,所述第一进肥管设置于所述筒体的一侧,并与所述筒体连通,所述溢流管的一端位于所述筒体内,所述筒体与所述排肥器连通。

    3.根据权利要求2所述的回转离心式高速穴施肥装置,其特征在于,所述筒体包括第一筒体和第二筒体,所述第一筒体与所述第二筒体的第一端连通,所述第一进肥管设于所述第一筒体的一侧,所述溢流管的一端延伸至所述第二筒体内;

    4.根据权利要求1所述的回转离心式高速穴施肥装置,其特征在于,所述排肥器包括:壳体、第二进肥管、排肥盘和转轴,所述第二进肥管设置于所述壳体的一侧并与所述环形凹槽连通,所述第二进肥管与所述分离器连通;

    5.根据权利要求4所述的回转离心式高速穴施肥装置,其特征在于,所述壳体包括第一壳体和第二壳体,所述第一壳体和所述第二壳体盖合后形成所述壳体,所述第二壳体内设有环形板,所述环形板与所述第二壳体之间形成所述环形凹槽。

    6.根据权利要求5所述的回转离心式高速穴施肥装置,其特征在于,所述环形板在所述第二进肥管与所述壳体的连接处形成弯折部。

    7.根据权利要求1所述的回转离心式高速穴施肥装置,其特征在于,还包括驱动器,所述驱动器与所述叶片连接。

    8.根据权利要求1所述的回转离心式高速穴施肥装置,其特征在于,还包括安装板和开沟器,所述排肥器与所述开沟器连通,所述分离器、所述排肥器和所述开沟器均与所述安装板连接。

    9.一种播种施肥机组,其特征在于,包括车辆、播种机组和权利要求1-8中任一项所述的回转离心式高速穴施肥装置,所述播种机组和所述回转离心式高速穴施肥装置均由所述车辆提供动力。

    10.一种基于权利要求9所述的播种施肥机组的控制方法,其特征在于,包括:


    技术总结
    本发明涉及农业装配技术领域,提供一种回转离心式高速穴施肥装置、播种施肥机组及控制方法。上述的回转离心式高速穴施肥装置,包括分离器、导气管和排肥器,分离器具有溢流管,溢流管的一端位于分离器内,溢流管的另一端延伸至分离器外,并与导气管连通,分离器与排肥器连通;排肥器内设有叶片和环形凹槽,排肥器设有投肥口,叶片位于环形凹槽内,环形凹槽与分离器和投肥口连通,叶片能够沿环形凹槽做回转运动。上述的回转离心式高速穴施肥装置,使肥料始终处于流动状态,提高了肥料的流动性;采用回转离心方式投肥,凭借肥团回转运动的离心力提高了肥团下落的速度;肥料流动性强改善了肥腔充肥性能差的问题,提高了高速取肥时的准确性和稳定性。

    技术研发人员:武广伟,单信和,肖跃进,孟志军,颜丙新,李立伟,董建军
    受保护的技术使用者:北京市农林科学院智能装备技术研究中心
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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