本發(fā)明屬于農業(yè)機械技術領域，尤其涉及一種立式螺旋開溝施肥機。

背景技術：

我國丘陵山區(qū)果樹種植面積大且近年來呈上升趨勢。據(jù)統(tǒng)計，2013年在丘陵山地面積比例超過全國平均水平(60.97％)的省份，果園種植面積達到5936.99千公頃，占全國果園種植面積的47.99％(數(shù)據(jù)來源于中華人民共和國國家統(tǒng)計局)。開溝施肥是提高水果產量和質量的重要途徑。目前在這一地區(qū)，該生產環(huán)節(jié)主要由人工完成。這一作業(yè)方式勞動強度大，成本高，效率低且易耽誤農時。

目前國內研制的丘陵山區(qū)果園開溝施肥機還很少而且存在著或開溝深度不足，或機身偏大等問題。IKS-22型雙軸開溝機，由云南農業(yè)大學工程技術學院張汝坤，吳福明等為解決因開溝刀具切土產生的力矩不平衡，導致開溝機激烈振動、跑偏等問題所研制。該機采用雙軸立式結構，傳動箱內的軸直接套接長短不一的刀桿，使安裝在刀桿上的刀片同時進行切土、拋土和開溝作業(yè)。由于兩組刀片切拋土壤時對溝上上下分段切拋，致使土壤更加細碎。同時，因雙軸正反高速旋轉，使拋出的細碎土壤能均勻覆蓋在溝的墑面上。該機對土壤含水率適應性較寬，對不同類型土質適應性較強，切拋土壤時產生的力偶平衡，提高了機組作業(yè)的穩(wěn)定性。但其采用的是功率為36.7～47.7kW的四輪式拖拉機作為配套動力，其機身過大，在丘陵山區(qū)的使用受到很大限制。IKL-25型立式旋轉開溝機，由云南省農機所研制，該機用東風-12型手扶式拖拉機作為配套動力，其開溝部件由刀架和菱形刀片組成，菱形刀片安裝在刀架上，刀片具有波形刃，一定程度上減小了切削阻力，但刀片是整體式刀片，磨損后需更換整個刀片，且波形刃制造比較困難。該機在作業(yè)中常會因轉矩過大，導致傳動件損壞，且機身振動大，土塊拋得較遠，不利于覆土。

目前國內大多螺旋開溝機所需功率大，機身振動大，回土多且無清理回土的裝置，不適用于丘陵山區(qū)果園開溝作業(yè)。本發(fā)明集開溝、施肥于一體，使用小型手扶式拖拉機作為配套動力，有效克服了機身振動大，開溝回土多的問題，而且機身小，結構簡單、操作方便，適合丘陵山區(qū)作業(yè)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種立式螺旋開溝施肥機，該立式螺旋開溝施肥機集開溝、施肥于一體，有效克服了開溝振動大、開溝深度不足、開溝回土多的問題，而且機身小，結構簡單、操作方便，適合丘陵山區(qū)作業(yè)。

本發(fā)明的技術方案是，設計一種立式螺旋開溝施肥機，包括手扶式拖拉機、法蘭盤、旋轉犁箱體、立式螺旋開溝刀、開溝犁、施肥裝置，其特征在于：手扶式拖拉機后的變速箱輸出軸正后方依次連接有法蘭盤、旋轉犁箱體，立式螺旋開溝刀與旋轉犁箱體垂直連接，而且，從開溝犁向法蘭盤方向看，旋轉犁箱體與豎直方向存在偏向右側的20°角，即立式螺旋開溝刀的入土角。施肥裝置通過連接梁固定在變速箱后端的上方，以及用連接梁加強板支撐在連接梁靠近施肥箱桶的位置，連接梁加強板下端固定在破土連接架上。

本發(fā)明所述立式螺旋開溝刀包括六方輸出軸、六方刀座、立式螺旋開溝刀片。所述立式螺旋開溝刀片包括主刀片和小刀片，四把主刀片中間均設置有使土壤斷層的折彎角，邊緣均設置有大致垂直于切土板的拋土板，小刀片是一塊長方體，最先切入土壤，其四個角均可用于切土作業(yè)。

本發(fā)明所述開溝犁包括開溝犁主板，開溝犁副板，底座，開溝連接桿，開溝犁組件和加強板。開溝犁的兩塊副板由上、下兩顆螺栓連接在開溝犁主板上，其中上端螺栓連接處，開溝犁副板開有圓弧槽，使其可以圍繞下端螺栓旋轉，以改變清理溝的寬度。通過調節(jié)開溝連接桿安裝在破土連接架上的位置，可以改變清理溝的深度。

本發(fā)明所述施肥裝置固定在肥料調節(jié)架的左側，由小電機通過鏈傳動帶動施肥裝置內的星輪式排肥器將化肥通過施肥管輸出到開溝犁清理后的溝的溝底。小電機安裝在連接梁的中間，由小電瓶提供動力。

本發(fā)明中，手扶式拖拉機通過旋轉犁箱體內的傳動部件將動力輸出到立式螺旋開溝刀，法蘭盤、 旋轉犁箱體、破土連接架處在同一軸線上，開溝犁用破土連接架固定在旋轉犁箱體的正后方。

本發(fā)明的有益效果主要是：

1、本立式螺旋開溝施肥機能夠適用于丘陵山區(qū)果園開溝施肥作業(yè)；

2、本立式螺旋開溝施肥機開溝深度范圍為30～35cm，滿足果園開溝施肥要求；

3、利用開溝犁，能將螺旋開溝刀開溝后落回溝內的土壤清理出溝外，使實際開溝深度、寬度達到理論值，從而滿足施肥要求；

4、該立式螺旋開溝施肥機機身小、刀具適應性強，所需配套動力僅為5Kw，節(jié)約了能耗。

附圖說明

圖1是本發(fā)明結構示意圖；

圖2是開溝裝置俯視圖；

圖3是開溝犁立體示意圖；

圖4是立式螺旋開溝刀正視圖；

圖5是旋轉犁箱體內部連接正視圖。

圖中：1、手扶式拖拉機；2、電瓶架；3、電瓶；4、變速箱；5、法蘭盤；6、TG連接座；7、肥料箱連接梁；8、小電機；９、施肥箱；10、連接梁加強板；11、肥料調節(jié)架；12、施肥裝置；13、開溝犁主板；14、破土連接架；15、開溝犁副板；16、加強板；17、開溝犁組件；18、開溝連接桿；19、底座；20、施肥管；21、六方刀座；22、刀柄；23、立式螺旋開溝刀小刀片；24、凸臺；25、立式螺旋開溝刀主刀片；25a、拋土板；25b、切土板；25b1、切土部分；25b2、順土部分；26、旋轉犁箱體；27、開溝犁；28、立式螺旋開溝刀；29、六方輸出軸；30、從動零度錐齒；31、零度傘齒輪軸；32、傳動爪；33立式螺旋開溝刀片。

具體實施方式

下面通過具體實施例，并結合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進一步具體的說明。

這種立式螺旋開溝機，如圖1所示，包括手扶式拖拉機1、法蘭盤5、旋轉犁箱體26、立式螺旋開溝刀28、開溝犁27、施肥裝置12等，法蘭盤5、旋轉犁箱體26、開溝犁27依次連接在手扶式拖拉機1的變速箱4正后方，立式螺旋開溝刀28與旋轉犁箱體26垂直連接，其立式螺旋刀由四個主刀片25和四個小刀片23組成，其類似于立式銑刀，對土壤進行銑削，并將大部分土壤拋出銑削出的溝外，剩余落回溝內的少部分土壤，由固定連接在立式螺旋開溝刀28后面的開溝犁27清理。與立式銑刀不同的是，立式螺旋開溝刀28相對前進方向，豎直方向存在偏向右側的20°角，即立式螺旋開溝刀28的入土角，如圖2所示，且為了減少主刀片25的磨損，將小刀片23安裝在主刀片25的尖端，最先切削土壤。4個小刀片23比主刀片25強度大，四個角均可以用于切削。相對立式螺旋開溝刀28，開溝犁27的結構簡單很多，它清理溝內土壤的寬度可以通過改變開溝犁副板15調節(jié)。法蘭盤5、旋轉犁箱體26、開溝犁27連接成的軸線正上方，在肥料箱連接梁7和肥料調節(jié)架11上固定有肥料箱，肥料箱連接梁7通過銷連接在安裝于變速箱4的TG連接座6上，施肥裝置12安裝在肥料箱的底部，由小電機8通過鏈傳動帶動施肥裝置12內的星輪式排肥器將化肥通過施肥管20輸出到開溝犁27清理后的溝的溝底，小電機8安裝在肥料箱連接梁7的中間，由固定在安裝于變速箱4的電瓶架2上的小電瓶3提供動力。

這種立式螺旋開溝刀28的動力傳動路線是：變速箱4將動力通過法蘭盤5內的傳動爪32輸出給旋轉犁箱體26，而后輸出到立式螺旋開溝刀28，如圖1所示。旋轉犁箱體26里邊的傳動部件具體動力連接方式是：零度傘齒輪軸31前端與在法蘭盤5內的傳動爪32連接，另一端與從動零度錐齒30連接，六方輸出軸29連接于從動零度錐齒30的內孔，最后通過六方輸出軸29將動力輸出給螺旋開溝刀28，如圖5所示。

所述立式螺旋開溝刀28，如圖4所示，包括六方輸出軸29、六方刀座21、立式螺旋開溝刀片33，具體特征是：六方輸出軸29置于所述六方刀座21內，所述六方刀座21的最下端有一個凸臺24，凸臺24是正方體，除上下面外，其余四個面均有一個刀柄22，每個刀柄22均與凸臺24相應的面垂直，且傾斜42°角，刀柄22的截面為梯形，刀柄22最上端距離凸臺24頂面距離約為6-7mm，刀柄22長度為 64～69mm，厚度為15mm。4組立式螺旋開溝刀28通過內六角沉頭螺釘分別固定安裝于刀柄22上，包括立式螺旋開溝刀主刀片25和立式螺旋開溝刀小刀片23。主刀片25由切土板25b和拋土板25a構成，兩者之間的角度約為98°，切土板25b又由切土部分25b1和順土部分25b2構成，兩者平滑相接，角度約為16°，兩者構成的邊緣圓弧直徑為240mm，切土部分25b1和順土部分25b2的角度，使得土壤斷層，斷層土壤被拋土板25a拋出溝外。拋土板25a有一個直角的缺口，在缺口邊緣和拋土板25a邊緣各有一塊豎直的加強板16。切土板25b的切土部分25b1前端有一個鉤狀部分，在其鉤狀部分上連接有小刀片23。小刀片23是厚度為5mm，長度為100mm，寬度為40mm的長方體，中心對稱開有連接孔，便于與主刀片25連接。其刀尖距離所述鉤狀部分的距離約為22mm。

所述開溝犁27，如圖3所示，包括破土連接架14、開溝犁主板13、開溝犁副板15、底座19、開溝連接桿18、開溝犁組件17和加強板16，其具體特征是：開溝犁主板13通過螺栓連接在底座19上，開溝犁副板15由上、下兩顆螺栓連接在開溝犁主板13上，其中上端螺栓連接處，兩塊開溝犁副板15均開有弧形槽，使得開溝犁副板15可圍繞下端的螺栓旋轉，其旋轉角度約為20°。兩塊開溝犁主板13形狀大致呈約20°的扇形，其下端折彎角度約124°，對稱安裝在底座19上，為了加強開溝器主板的強度，在扇形上端背面焊接有成直角的加強架，同時，為了方便破土連接架14穿過開溝器主板與后端的開溝連接桿18連接，開有40mm的缺口。開溝連接桿18上端有四個銷孔，其上面的三個銷孔均可與破土連接架14連接，用于調節(jié)開溝犁27入土深度，最下面的銷孔用于連接開溝犁組件17，開溝連接桿18下端通過螺栓與底座19連接。開溝犁組件17是由兩塊直角梯形體的鋼板組成，兩塊鋼板通過銷孔連接在開溝連接桿18上，用于連接加強板16。兩塊加強板16焊接在開溝犁組件17的兩端，分別與兩塊開溝犁主板13接觸。底座19大致呈三角，上端是厚度為8mm的三角形鋼板，下端焊接有與水平地面平行的鋼塊，其中，三角形鋼板與水平面的角度以及三角鋼板與下端鋼塊的接觸角度均為12°。

本實施例主要用于丘陵山區(qū)果園開溝施肥作業(yè)，當立式螺旋開溝刀28開出深度約為30cm的溝后，由開溝犁27通過改變其開溝犁副板15的張開的幅度，改變清理溝內回土的寬度，從而使溝形平整，達到后續(xù)施肥的要求，施肥管20被安裝于緊貼開溝犁底座19離土壤僅5cm高度的地方，在立式螺旋開溝機前進的過程中，通過施肥裝置12將肥料均勻施于開溝犁27所清理后的溝內，從而實現(xiàn)開溝施肥于一體的功能，節(jié)約了成本。

上述雖然結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發(fā)明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內。