CN117898045A - 一种油菜高速带状微垄精量联合直播机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油菜高速带状微垄精量联合直播机，包括三点悬挂、主机架、安装于主机架下方的中分浅耕犁、左翻浅耕犁、右翻浅耕犁和开沟犁、安装于主机架上方的排肥装置、排种装置、安装于主机架后方的四杆机构、安装于四杆机构后方的碎土匀土装置和起垄开沟装置。本发明在拖拉机等行进机构的带动下进行开沟，碎土和起垄，一次作业可实现带状微垄种床整备、施肥、播种联合作业，可满足速度10km/h或以上的高速直播作业要求；采用浅耕开沟犁进行初步开沟，碎土匀土装置进行碎土匀土，起垄开沟装置进行起微垄，组合式工作结构合理，起垄效果好。

Description

一种油菜高速带状微垄精量联合直播机

技术领域

本发明涉及农业开沟起垄播种施肥领域，具体涉及的是一种油菜高速带状微垄精量联合直播机。

背景技术

油菜是我国重要的油料作物，年产总量占食用植物油的40％以上，因此油菜的稳产增产技术是我国粮油安全的有效保障方法之一。

油菜因其抗逆性强、适应范围广的特点而在国内广泛种植，成为了有效利用冬闲田的一种优势作物，同时近年来开发利用冬闲田种植油菜的扶持力度日益加大，2016年至2022年以来，全国油菜播种面积由662.3万公顷逐年增加至725.3万公顷，油菜播种面积占全国农作物播种面积比重逐年递增。但由于油菜播期较短，针对长江流域两季作物的种植模式，其茬口矛盾较为紧张，生产中常发生因跨区域收割较晚造成播种不及时的问题。结合油菜播期较短、播种面积增加的背景，在满足油菜播种作业多工序的条件下，油菜直播机的作业速度需进一步提升，因此开展油菜高速精量联合播种研究具有重要的现实意义。

我国冬油菜种植区域随着全球气候变暖与局部地区降雨时空分布不均匀加剧，导致油菜适播期、苗期易发生持续干旱或降雨的极端恶劣气候影响。由于油菜播种深度较浅(0～20mm)，根系忌水，在生长初期若持续干旱，导致种子萌发缺乏水分而无法出苗；若持续降雨，常会发生渍害导致淹苗，增加减产风险。为此，提出了一种带状微垄种植农艺方案，即构建垄高为150mm，垄宽为300mm，垄距为400mm的带状微垄，将油菜种子播种至垄顶和垄沟的播种带内。若发生持续干旱，由于垄沟的保墒能力强，保证垄沟种子萌发；若发生持续降雨，垄沟排涝，避免垄顶渍害，以提高极端条件下油菜出苗、成苗率，实现旱涝保收，稳产增产。

目前湖北地区的微垄种植相比平作种植在出苗、成苗率和产量上均有明显提升，已在一定范围内得到推广应用，但在生产中仍以人工作业为主，劳动强度大且效率低，相关农机具缺乏成为限制微垄种植进一步推广的重要因素，因此开发一种可实现高速高质高效播种作业的油菜高速带状微垄精量联合播种装备具有重要意义，以适应扩种背景下的生产需求和微垄新农艺形式下的油菜种植，保证油菜稳产增产和机械化发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上问题和要求，提供一种油菜高速带状微垄精量联合直播机。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种油菜高速带状微垄精量联合直播机，包括主机架、安装于主机架下方的浅耕开沟犁、安装于主机架上方的排肥装置和排种装置、安装于主机架后方的四杆机构以及安装于四杆机构后方的碎土匀土装置和起垄开沟装置，所述主机架通过悬挂系统安装在外接行进机构上并随着外接行进机构移动，所述浅耕开沟犁组用于在跟随主机架行进时进行破土、初步开垄沟和开畦沟，所述排肥装置用于将肥料均布排至厢面上，所述四杆机构用于调节碎土匀土装置和起垄开沟装置的作业高度，所述碎土匀土装置用于在跟随主机架行进时进行碎土，所述起垄开沟装置用于在跟随主机架行进时进行起垄开沟，所述起垄开沟装置上还设置有多个排种管，排种管连接排种装置且用于进行排种。

进一步的，所述浅耕开沟犁包括开沟犁、左翻浅耕犁、右翻浅耕犁和三个中分浅耕犁，三个中分浅耕犁按前面一个后面两个的方式呈三点式排布，所述左翻浅耕犁和右翻浅耕犁分别位于中分浅耕犁左右两侧，开沟犁位于左翻浅耕犁和右翻浅耕犁的外侧。左翻浅耕犁、右翻浅耕犁和三个中分浅耕犁用于翻垡破土和初步开垄沟，开沟犁用于开设畦沟。

进一步的，所述四杆机构为由固定于主机架上的机架杆、连接于机架杆上的第一连架杆、第二连架杆、连接于第一连架杆与第二连架杆的连杆组成的平行四边形结构，所述第一连架杆与第二连架杆的连接长度相同，连杆在调节过程中始终保持与机架杆平行，且高度位置可以改变。

进一步的，所述碎土匀土装置包括安装板、碎土匀土齿和水平设置的碎土匀土辊轴，所述安装板竖直套设在碎土匀土辊轴外侧且有多个，所述碎土匀土齿有多组且固定在安装板上，多组碎土匀土齿均匀分布在安装板的周向，每组碎土匀土齿均为多段碎土匀土齿组成的连续条状，能通过调整所述安装板在碎土匀土辊轴上的安装位置进而调整碎土匀土装置的形状。

进一步的，所述起垄开沟装置包括中部起垄开沟部件、左侧起垄开沟部件、右侧起垄开沟部件，所述中部起垄开沟部件、左侧起垄开沟部件和右侧起垄开沟部件均通过安装压板安装于第二横梁上，且左侧起垄开沟部件和右侧起垄开沟部件位于中部起垄开沟部件的左右两侧，中部起垄开沟部件有多个，且分别位于左翻浅耕犁、右翻浅耕犁和中分浅耕犁的正后方，安装压板与第二横梁之间设置有仿形橡胶棒，用于实现仿形作业。

进一步的，所述中部起垄开沟部件、左侧起垄开沟部件、右侧起垄开沟部件的底部以及相邻起垄开沟部件之间均固定有种沟开沟器和排种管的出口端，用于实现垄顶和垄沟播种。

进一步的，所述中部起垄开沟部件、左侧起垄开沟部件、右侧起垄开沟部件与种沟开沟器的刃口曲线均采用滑刀式刃口曲线。

进一步的，所述排肥装置设置在主机架上，所述排肥装置中的排肥器连接排肥管，所述排肥管内侧面设置有多组分流板，每组分流板包括两块呈“人”字形设置的分流板，且分流板一端固定在排肥管内侧面，另一端悬空。

本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

1.本发明在拖拉机等行进机构的带动下进行开沟，碎土和起垄，适用于速度10km/h或以上的油菜高速带状微垄精量联合直播，可满足高速作业要求；

2.本发明一次作业可实现带状微垄种床整备、施肥、播种联合作业；

3.采用浅耕开沟犁进行破土、初步开垄沟和开畦沟，碎土匀土装置进行碎土匀土，起垄开沟装置进行起微垄，组合式工作结构合理，起垄效果好；

4.本发明作业后形成的带状微垄种床符合目前油菜微垄种植农艺要求，有效降低了极端气候带来的减产风险。

5、碎土匀土装置和起垄开沟装置的安装高度可以根据垄高要求进行调节，碎土匀土齿的形状可以根据碎土要求进行调节，适用范围广；

6、能改变碎土匀土齿安装角度，保证不同工况下的碎土匀土率；

7、起垄开沟部件通过仿形橡胶棒安装，可实现仿形作业，增加机具通过性；

8、排肥管中的设置有分流板，排肥时肥料多次碰撞分流板后可以实现肥料均布散落。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明作业时土壤流向示意图；

图3为四杆机构结构示意图；

图4为四杆机构调节示意图；

图5为碎土匀土装置结构示意图；

图6为起垄开沟装置示意图；

图7为中部起垄开沟部件结构示意图；

图8为排肥管结构示意图。

图中各部件标号代表的部件如下：

1、三点悬挂；2、主机架；3、中分浅耕犁；4、左翻浅耕犁；5、右翻浅耕犁；6、开沟犁；7、排肥装置；7.1、肥箱；7.2、排肥器；7.3、排肥管；7.4、带轴电机；7.5、检视窗；8、四杆机构；8.1、机架杆；8.2、第一连架杆；8.3、第二连架杆；8.4、连杆；9.1、第一横梁；第二横梁9.2、；9.3、连接卡；9.4、侧板；9.5、碎土匀土装置；9.5.1、碎土匀土辊轴；9.5.2、连接板；9.5.3、定位销；9.5.4、固定销；9.5.5、安装板；9.5.6、碎土匀土齿；9.5.7、固定卡；9.6、中部起垄开沟部件；9.6.1、起垄成形板；9.6.2、安装压板；9.6.3、仿形橡胶棒；9.6.4、开沟器；9.6.5、种管卡箍；9.6.6、橡胶片；9.6.7、橡胶片压板；9.7、左侧起垄开沟部件；9.8、右侧起垄开沟部件；10、排种装置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1、2所示，一种油菜高速带状微垄精量联合直播机，包括三点悬挂1、主机架2、安装于主机架2下方的中分浅耕犁3、左翻浅耕犁4、右翻浅耕犁5和开沟犁6、安装于主机架2上方的排肥装置7、排种装置10、安装于主机架2后方的四杆机构8、安装于四杆机构8后方的碎土匀土装置9.5和起垄开沟装置。

如图2所示，主机架2下方安装有3个中分浅耕犁3，左翻浅耕犁4、右翻浅耕犁5、开沟犁6，对称安装且各犁的犁尖位置与后方中部起垄开沟部件9.7开垄沟位置相对应。耕层土壤在中分浅耕犁3的作用下会先沿着中分浅耕犁3的犁面上升，以实现破土，到达一定高度后耕层土壤沿着犁两侧开始蹿垡掉落，进一步破碎土壤，并初步开出中间2条垄沟；耕层土壤在左翻浅耕犁4的作用下会先沿着左翻浅耕犁4的犁面上升，以实现破土，到达一定高度后耕层土壤沿着犁面向左侧开始蹿垡掉落，实现土壤的左侧运移，进一步破碎土壤，并初步开出垄沟；耕层土壤在右翻浅耕犁5的作用下会先沿着右翻浅耕犁5的犁面上升，以实现破土，到达一定高度后耕层土壤沿着犁面向右侧开始蹿垡掉落，实现土壤的右侧运移，进一步破碎土壤，并初步开出垄沟；2个开沟犁6在机具前进过程中通过蹿垡扣垡实现土壤向内侧翻扣，开出畦沟并与左翻浅耕犁4、右翻浅耕犁5运移的土壤共同形成了初步垄体。

如图3、图4所示，主机架2与碎土匀土装置和起垄开沟装置的连接是通过四杆机构8安装于连接卡9.3进行固定，四杆机构8是由固定于主机架2上的机架杆8.1、连接于机架杆8.1上的第一连架杆8.2、第二连架杆8.3、连接于第一连架杆8.2与第二连架杆8.3的连杆8.4组成。由于第一连架杆8.2与第二连架杆8.3的长度相同，因此连杆8.4在调节过程中始终保持与机架杆8.1平行，以实现碎土匀土装置和起垄开沟装置作业高度改变，进一步实现垄高的调节。第二连架杆8.3上的上限位螺栓8.3.1有效防止了机具在运输过程中碎土匀土装置和起垄开沟装置掉落，若干下限位孔8.3.3可通过插入下限位销8.3.2实现下限位固定，以满足碎土匀土装置和起垄开沟装置的作业高度调节。

如图5所示，碎土匀土装置9.5由碎土匀土辊轴9.5.1、5块安装于碎土匀土辊轴9.5.1上的安装板9.5.5、安装于安装板9.5.5上的碎土匀土齿9.5.6、用于固定碎土匀土齿9.5.6与安装板9.5.5位置的固定卡9.5.7、通过带座轴承与碎土匀土辊轴9.5.1连接的连接板9.5.2、安装于碎土匀土装置与两侧板9.4之间的固定销9.5.4、定位销9.5.3。其中安装板9.5.5在碎土匀土辊9.5.1的位置与角度可调，本实施例中，多组碎土匀土齿均匀分布在安装板的周向的每个角上，每组碎土匀土齿均为两段碎土匀土齿组成的连续条状，通过调整安装板在碎土匀土辊轴上的安装位置和旋转角度，进而能分别调整左右两段碎土匀土齿的形状和位置。

通过碎土匀土齿安装角度的改变，能保证不同工况下的碎土匀土率；定位销可通过调节连接板9.5.2与侧板9.4上孔的相对位置实现碎土匀土装置的作业高度。

如图6、图7所示，中部起垄开沟部件9.6、左侧起垄开沟部件9.7、右侧起垄开沟部件9.8安装于第二横梁9.2上，通过配合作业完成起垄开沟工作，作业后形成5条垄高为150mm，垄宽为300mm，垄距为400mm的带状微垄。中部起垄开沟部件9.6由起垄成形板9.6.1、安装压板9.6.2、仿形橡胶棒9.6.3、安装于起垄成形板9.6.1下方的种沟开沟器9.6.4、安装于种沟开沟器9.6.4后方的种管卡箍9.6.5、安装于起垄成形板两侧的连接橡胶片9.6.6、用于固定连接橡胶片9.6.6与起垄成形板9.6.1的橡胶片压板9.6.7。

种沟开沟器9.6.4与种管卡箍9.6.5均布于垄顶和垄沟中，种子经排种装置10播至垄顶和垄沟中，实现垄顶和垄沟播种，共计垄底播种4行，垄顶播种5行。当出现极端干旱天气影响时，垄沟保墒，保证垄沟出苗；当出现持续降雨天气时，垄顶有效避免渍水，保证出苗成苗率，以实现旱涝保收。

中部起垄开沟部件9.6、左侧起垄开沟部件9.7、右侧起垄开沟部件9.8通过安装压板9.6.2与仿形橡胶棒9.6.3的作用下可实现仿形作业，当土量过多或发生土壤堵塞时，通过仿形可增加机具通过性。

中部起垄开沟部件9.6、左侧起垄开沟部件9.7、右侧起垄开沟部件9.8与种沟开沟器9.6.4的刃口曲线均采用滑刀式刃口曲线，防止作业过程中缠草。

如图8所示，为实现油菜高速带状微垄精量联合直播机全覆施肥作业，肥料在与排肥管7.3上的分流板多次碰撞后实现肥料均布散开。根据排肥装置安装位置及落肥高度，计算排肥管参数L₁为49.4mm，L₂为74mm。

本发明的油菜高速带状微垄精量联合直播机具体工作流程为：

油菜高速带状微垄精量联合直播机通过三点悬挂与拖拉机后悬挂相连接，采用被动式作业方式，一次作业起5垄，播种作业垄顶5行，垄沟4行，共计9行。作业时，机具在拖拉机牵引作用下，中分浅耕犁、左翻浅耕犁、右翻浅耕犁实现耕层土壤抬升与翻扣破碎作业，完成土壤横向迁移，并初步开出垄沟；开沟犁同步对机具两侧土壤进行作业实现窜垡翻垡，开出畦沟并实现土壤横向运移；肥料经排肥装置均施于机具全幅范围内；碎土匀土装置和起垄开沟装置在四杆机构的调节下以一定的深度被动挤压土壤形成垄型，同时在种沟开沟器的作用下于每个垄顶和垄沟开出播种带，种子经排种装置落入播种带实现垄顶、垄沟的播种作业。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种油菜高速带状微垄精量联合直播机，其特征在于，包括主机架、安装于主机架下方的浅耕开沟犁、安装于主机架上方的排肥装置和排种装置、安装于主机架后方的四杆机构以及安装于四杆机构后方的碎土匀土装置和起垄开沟装置，所述主机架通过悬挂系统安装在外接行进机构上并随着外接行进机构移动，所述浅耕开沟犁组用于在跟随主机架行进时进行破土、初步开垄沟和开畦沟，所述排肥装置用于将肥料均布排至厢面上，所述四杆机构用于调节碎土匀土装置和起垄开沟装置的作业高度，所述碎土匀土装置用于在跟随主机架行进时进行碎土，所述起垄开沟装置用于在跟随主机架行进时进行起垄开沟，所述起垄开沟装置上还设置有多个排种管，排种管连接排种装置且用于排种。

2.根据权利要求1所述的油菜高速带状微垄精量联合直播机，其特征在于，所述浅耕开沟犁包括开沟犁、左翻浅耕犁、右翻浅耕犁和三个中分浅耕犁，三个中分浅耕犁按前面一个后面两个的方式呈三点式排布，所述左翻浅耕犁和右翻浅耕犁分别位于中分浅耕犁左右两侧，开沟犁位于左翻浅耕犁和右翻浅耕犁的外侧；左翻浅耕犁、右翻浅耕犁和三个中分浅耕犁用于翻垡破土和初步开垄沟，开沟犁用于开设畦沟。

3.根据权利要求1所述的油菜高速带状微垄精量联合直播机，其特征在于，所述四杆机构为由固定于主机架上的机架杆、连接于机架杆上的第一连架杆、第二连架杆、连接于第一连架杆与第二连架杆的连杆组成的平行四边形结构，所述第一连架杆与第二连架杆的长度相同，连杆在调节过程中始终保持与机架杆平行，且高度位置能够改变。

4.根据权利要求1所述的油菜高速带状微垄精量联合直播机，其特征在于，所述碎土匀土装置包括安装板、碎土匀土齿和水平设置的碎土匀土辊轴，所述安装板竖直套设在碎土匀土辊轴外侧且有多个，所述碎土匀土齿有多组且固定在安装板上，多组碎土匀土齿均匀分布在安装板的周向，每组碎土匀土齿均为多段碎土匀土齿组成的连续条状，能通过调整所述安装板在碎土匀土辊轴上的安装位置进而调整碎土匀土装置的形状。

5.根据权利要求2所述的油菜高速带状微垄精量联合直播机，其特征在于，所述起垄开沟装置包括中部起垄开沟部件、左侧起垄开沟部件、右侧起垄开沟部件，所述中部起垄开沟部件、左侧起垄开沟部件和右侧起垄开沟部件均通过安装压板安装于第二横梁上，且左侧起垄开沟部件和右侧起垄开沟部件位于中部起垄开沟部件的左右两侧，中部起垄开沟部件有多个，且分别位于左翻浅耕犁、右翻浅耕犁和中分浅耕犁的正后方，安装压板与第二横梁之间设置有仿形橡胶棒，用于实现仿形作业。

6.根据权利要求5所述的油菜高速带状微垄精量联合直播机，其特征在于，所述中部起垄开沟部件、左侧起垄开沟部件、右侧起垄开沟部件的底部以及相邻起垄开沟部件之间均固定有种沟开沟器和排种管的出口端，用于实现垄顶和垄沟播种。

7.根据权利要求6所述的油菜高速带状微垄精量联合直播机，其特征在于，所述中部起垄开沟部件、左侧起垄开沟部件、右侧起垄开沟部件与种沟开沟器的刃口曲线均采用滑刀式刃口曲线。

8.根据权利要求1所述的油菜高速带状微垄精量联合直播机，其特征在于，所述排肥装置设置在主机架上，所述排肥装置中的排肥器连接排肥管，所述排肥管内侧面设置有多组分流板，每组分流板包括两块呈“人”字形设置的分流板，且分流板一端固定在排肥管内侧面，另一端悬空。