一種土壤深松耕裝置的制作方法

本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)，尤其涉及一種土壤深松耕裝置。

背景技術(shù)：

近三十年來，在我國東北、華北以及西北等糧食主產(chǎn)區(qū)，由于小型農(nóng)機(jī)動力淺耕、連續(xù)作業(yè)及農(nóng)田重用輕養(yǎng)的掠奪性生產(chǎn)方式，導(dǎo)致土壤耕層變淺、犁底層加厚、土壤緩沖能力減弱、水肥氣熱矛盾突出等耕層環(huán)境惡化以及耕地質(zhì)量下降的問題日漸突出，由此引發(fā)的作物產(chǎn)量低、年際產(chǎn)量變幅大(即每一年的產(chǎn)量以年際變化考慮)、資源利用效率下降等問題也日趨嚴(yán)重，已成為制約作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)與資源高效利用的關(guān)鍵瓶頸。

采用淺耕等不合理的耕作方式引發(fā)了土壤耕層結(jié)構(gòu)性問題，耕層厚度普遍不足15cm；連年淺層機(jī)械作業(yè)與碾壓，導(dǎo)致犁底層厚度與緊實(shí)度增加。由此，不僅抑制作物根系生長，也造成雨水難于入滲、地表徑流以及風(fēng)蝕水蝕的惡況加劇等。忽視有機(jī)物料的投入而大量使用化肥的重用輕養(yǎng)生產(chǎn)方式，又導(dǎo)致耕層功能性問題的出現(xiàn)，如：土壤有機(jī)質(zhì)含量降低、板結(jié)、耕性變差等。耕層結(jié)構(gòu)性與功能性障礙及相互間不協(xié)調(diào)的疊加效應(yīng)，加劇了農(nóng)田水肥氣熱矛盾，導(dǎo)致農(nóng)田作物抗逆能力降低，嚴(yán)重威脅到糧食的持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)及增產(chǎn)，是制約旱作農(nóng)田資源利用效率的關(guān)鍵癥結(jié)。

因此，利用農(nóng)田土壤耕層的深松耕改良土壤，以及對土壤全層添加有機(jī)質(zhì)的施用技術(shù)，是解決耕層障礙、提高耕層土壤質(zhì)量以及保障旱地作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的關(guān)鍵措施。

深松耕是疏松土層而不翻轉(zhuǎn)土層以保持原土層不受較大擾動的一種土壤耕作法。施行深松耕作業(yè)，有助于打破土壤障礙因子，提高耕地質(zhì)量。近年來深松耕技術(shù)有了較大的發(fā)展，深松耕犁出現(xiàn)了多種樣式，如刀式深松耕犁、叉式深松耕犁及深松耕鏟等，其最大深松耕深度在30-50cm左右。但是，其農(nóng)機(jī)作業(yè)耗能相對較高，而且缺乏配套的不同深度的土壤全層施肥機(jī)具。因此，如何降低深松耕犁的作業(yè)能耗，如何同時(shí)實(shí)現(xiàn)土壤層不同深度的肥料填充施用，對于改善土壤質(zhì)量具有重要作用。

綜上所述，在增加耕層深松耕深度，保持較低作業(yè)能耗的條件下，同時(shí)實(shí)現(xiàn)固體或液體養(yǎng)分或土壤理化特性改良材料等的剖面深層填埋施用，對于改善土壤質(zhì)量，再建土壤耕層結(jié)構(gòu)，確保作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，具有重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種土壤深松耕裝置，能夠低能耗地進(jìn)行土壤全層深松耕。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種帶有固體施肥器的土壤深松耕裝置，包括主橫梁(101)，含有升降桿(102)和牽引桿(103)的懸掛機(jī)架，深松耕犁(104)，施肥器固定件(105)，卡扣(106)，包括螺桿式固體施肥器組(107)和固體施肥料斗(114)的所述固體施肥器，固定螺栓(110)，萬向輪(111)，變速機(jī)(112)，傳動軸(113)；其中：

主橫梁(101)為正方棱鋼制實(shí)心柱，其橫截面棱邊長為10～15cm，包括邊長區(qū)間的兩端點(diǎn)；兩個相對的棱角呈水平方向，另兩個相對棱角呈垂直方向；升降桿(102)分出兩臂，每一臂各連接一個牽引桿(103)；在主橫梁(101)正方棱柱兩個相鄰的棱邊及其棱面上整體焊接升降桿(102)的兩臂底端和兩個牽引桿(103)的頂端，并且升降桿(102)兩臂分別和每個牽引桿(103)互成90度角；牽引桿(103)呈下弦110°～150°之間的弧度，含弧度區(qū)間的兩端點(diǎn)；深松耕犁(104)和螺桿式固體肥施肥器組(107)通過螺栓固定在施肥器固定件(105)中，且施肥器固定件(105)通過卡扣(106)固定在主橫梁(101)正方棱柱的兩相鄰的棱邊及棱面上；固體施肥料斗(114)的底部開孔，孔的數(shù)目與螺桿式固體施肥器組(107)的肥料輸出管數(shù)目一致，且孔徑與肥料輸出管的管徑匹配；肥料輸出管焊接在固體施肥料斗(114)底部的孔下，螺桿式固體施肥器組(107)的施肥螺桿插入肥料輸出管中，且施肥螺桿的頂端連接到萬向輪(111)，萬向輪(111)通過連接桿依次連接變速機(jī)(112)及傳動軸(113)。

優(yōu)選地，固體施肥器包括所述固體施肥料斗(114)和含有所述施肥螺桿(501)及所述肥料輸出管的螺桿式固體施肥器組(107)。

優(yōu)選地，深松耕犁(104)的底端的深松耕鏟和上端的深松耕柄為一體鑄造，其中深松耕鏟弧度在110°～150°之間，包括該弧度區(qū)間的兩個端點(diǎn)；深松耕柄長度在100～150cm之間，包括該長度區(qū)間的兩個端點(diǎn)。

優(yōu)選地，該裝置還包括插焊在兩個牽引桿(103)之間的加固桿(109)。

優(yōu)選地，施肥器固定件(105)為獨(dú)立單元，包括：深松耕犁插槽(301)、固定插栓(302)、安裝口(303)及其固定螺栓；其中：插入深松耕犁插槽(301)的深松耕犁(104)用固定插栓(302)固定；安裝到安裝口(303)的螺桿式固體施肥器組(107)用固定螺栓固定。

優(yōu)選地，施肥器固定件(105)還包括凹型或V型擴(kuò)展保護(hù)槽(304)，安裝在深松耕犁(104)和螺桿式固體肥施肥器組(107)之間。

優(yōu)選地，移動施肥器固定件(105)在主橫梁(101)上的位置，用V型或U型卡扣(106)將施肥器固定件(105)固定在主橫梁(101)正方棱柱的兩相鄰的棱邊及棱面上。

優(yōu)選地，在深松耕鏟(403)上還包括至少兩個擴(kuò)展孔(108)、至少兩個深松耕鏟頭(404)及至少兩個連接桿(406)；其中，每個連接桿(406)為圓柱體或三角棱柱體，上面加工有N個凹槽(淺色部分)，N為插入的深松耕犁鏟(403)及左右深松耕鏟頭(404)的數(shù)目；且插入的深松耕犁鏟(403)及深松耕鏟頭(404)被連接桿(406)的凹槽咬住并從背底面插楔楔定。

優(yōu)選地，深松耕柄(401)上有至少兩個深度調(diào)節(jié)孔(402)。

優(yōu)選地，螺桿式固體施肥器組(107)的肥料輸出端深度可調(diào)或肥料輸出管數(shù)量可增減。

優(yōu)選地，該裝置共有兩個螺桿式固體施肥器組(107)，每個螺桿式固體施肥器組(107)包括3對不同深度的肥料輸出管和施肥螺桿(501)，且每支肥料輸出管和套在里面的施肥螺桿構(gòu)成一個螺桿式固體施肥器。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種如上裝置所述固體施肥器用液體施肥器取代的土壤深松耕裝置，還包括液體施肥器(201)和液體壓力泵(202)；其中，液體施肥器(201)包括：相互連接的液體加樣器(502)和液體肥輸送管、低壓防堵噴頭(503)以及堵頭(504)以及液體施肥器擴(kuò)展保護(hù)槽(505)；其中，低壓防堵噴頭(503)按一定間距安裝在液體肥輸送管上，并在液體肥輸送管的底部通過堵頭(504)封住，液體加樣器(502)以及液體肥輸送管安裝在液體施肥器擴(kuò)展保護(hù)槽(505)中；液體施肥器(201)通過液體肥輸送管與液體壓力泵(202)連接。

優(yōu)選地，液體施肥器(201)的噴施輸出端的深度可調(diào)或低壓防堵噴頭的數(shù)量可增減。

本實(shí)用新型大大降低了深松耕犁的作業(yè)能耗，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對土壤不同深度固體或液體肥料或土壤理化特性改良材料的填充施用，對于改善土壤質(zhì)量具有重要的積極作用。同時(shí)，本實(shí)用新型將深松耕犁結(jié)合有機(jī)質(zhì)養(yǎng)分的深層施用，進(jìn)一步顯現(xiàn)了深松耕培肥土壤的長期效果。在土壤深層蓄積有機(jī)養(yǎng)分，在更深層范圍擴(kuò)大土壤對水分和養(yǎng)分的保蓄能力，增強(qiáng)土壤擴(kuò)蓄增容的功效，從而更大程度地挖掘和提升作物承受災(zāi)害的能力。本實(shí)用新型對于改善土壤質(zhì)量、再建土壤耕層結(jié)構(gòu)、確保作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)、封存碳及保護(hù)環(huán)境，具有至關(guān)重要的意義。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的土壤深松耕裝置實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1a為圖1所示的本實(shí)用新型的實(shí)施例1結(jié)構(gòu)中懸掛機(jī)架實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的土壤深松耕裝置實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的土壤深松耕裝置實(shí)施例1、2上施肥器固定件實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的土壤深松耕裝置實(shí)施例中深松耕鏟的擴(kuò)展實(shí)施例示意圖；

圖4a為深松耕鏟頭凹槽圓柱體或三角棱柱體的背底面插楔的示意圖；

圖5為本實(shí)用新型的土壤深松耕裝置實(shí)施例1中的固體肥料施肥器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，和實(shí)施例2中液體施肥器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地闡述。應(yīng)該理解，以下列舉的實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，而不構(gòu)成對本實(shí)用新型技術(shù)方案的限制。

本實(shí)用新型提供的土壤深松耕裝置實(shí)施例1，即帶有固體施肥器的深松耕犁的土壤深松耕裝置的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括主橫梁(101)，含有升降桿(102)和牽引桿(103)的懸掛機(jī)架，深松耕犁(104)，施肥器固定件(105)，卡扣(106)，螺桿式固體施肥器組(107)，固定螺栓(110)，萬向輪(111)，變速機(jī)(112)，傳動軸(113)，固體施肥料斗(114)；其中：

主橫梁(101)為正方棱鋼制實(shí)心柱，其橫截面棱邊長為10～15cm，包括邊長區(qū)間的兩端點(diǎn)；兩個相對的棱角呈水平方向，另兩個相對棱角呈垂直方向；升降桿(102)分出兩臂，每一臂各連接一個牽引桿(103)；在主橫梁(101)正方棱柱兩個相鄰的棱邊及其棱面上整體焊接升降桿(102)的兩臂底端和兩個牽引桿(103)的頂端，并且升降桿(102)兩臂分別和每個牽引桿(103)互成90度角；牽引桿(103)呈下弦110°～150°之間的弧度，包括弧度區(qū)間的兩端點(diǎn)；深松耕犁(104)和螺桿式固體肥施肥器組(107)通過螺栓固定在施肥器固定件(105)中，且施肥器固定件(105)通過卡扣(106)固定在主橫梁(101)正方棱柱的兩相鄰的棱邊及棱面上；固體施肥料斗(114)的底部開孔，孔的數(shù)目與螺桿式固體施肥器組(107)的肥料輸出管數(shù)目一致，且孔徑與肥料輸出管的管徑匹配；肥料輸出管焊接在固體施肥料斗(114)底部的孔下，螺桿式固體施肥器組(107)的施肥螺桿插入肥料輸出管中，且施肥螺桿的頂端連接到萬向輪(111)，萬向輪(111)通過連接桿依次連接變速機(jī)(112)及傳動軸(113)。

主橫梁(101)通過施肥器固定件(105)固定深松耕犁和固體施肥器，最大程度地減少施肥器固定件(105)的滑動。主橫梁(101)與升降桿(102)和牽引桿(103)形成的動力傳遞，能夠增強(qiáng)深松耕犁刀切入土壤層過程中機(jī)械施加的切入扭力，并且還用于增加垂直向下方向的重力壓力和穩(wěn)定性，減少將深松耕犁和固體施肥器切入土壤時(shí)的機(jī)械作用力。

在上述裝置實(shí)施例中，固體施肥器的結(jié)構(gòu)請同時(shí)參見圖1和圖5，包括固體施肥料斗(114)和含有施肥螺桿(501)及肥料輸出管的螺桿式固體施肥器組(107)，其中固體施肥料斗(114)用于承載固體肥料或有機(jī)肥或作物秸稈等各類生物質(zhì)粉碎物及其粒料或各類土壤理化特性改良材料，通過施肥螺桿(501)將承載的物料旋推進(jìn)到螺桿式固體施肥器組(107)的肥料輸出管中，從而將推進(jìn)的物料推進(jìn)施用到土壤深度耕層中。

在上述裝置實(shí)施例中，懸掛機(jī)架的結(jié)構(gòu)如圖1a所示，升降桿(102)分出兩臂，分別安置出兩個牽引桿(103)；在主橫梁(101)正方棱柱兩個相鄰的棱邊及其棱面上整體焊接升降桿(102)的兩臂底端和兩個牽引桿(103)的頂端，并且升降桿(102)兩臂分別和每個牽引桿(103)互成90度角；牽引桿(103)呈下弦110°～150°之間(包括最低和最高)的弧度，在牽引行進(jìn)過程中，形成對深松耕鏟下端向前松耕切入的向力作用，能夠減少深松耕的松耕阻力。

在上述裝置實(shí)施例中，深松耕犁(104)底端的深松耕鏟和上端的深松耕柄為一體鑄造，其中深松耕鏟弧度在110°～150°之間，包括該弧度區(qū)間的兩個端點(diǎn)；深松耕柄長度在100～150cm之間，包括該長度區(qū)間的兩個端點(diǎn)。

上述裝置實(shí)施例還包括加固桿(109)，插焊在兩個牽引桿(103)之間，使得兩牽引桿(103)得到加固穩(wěn)定。

如圖3所示，表示了圖1中所示的施肥器固定件(105)的結(jié)構(gòu)，它為獨(dú)立單元，包括：深松耕犁插槽(301)、固定插栓(302)、安裝口(303)及其固定螺栓；其中；深松耕犁(104)插入深松耕犁插槽(301)后，用固定插栓(302)將其固定；螺桿式固體施肥器組(107)安裝到安裝口(303)后用固定螺栓將其固定。

上述裝置實(shí)施例還包括螺桿式固體施肥器組(107)的擴(kuò)展保護(hù)槽(115)，安裝在深松耕犁(104)和螺桿式固體肥施肥器組(107)之間，用于減少深松耕土壤對螺桿式固體施肥器組(107)造成的扯拉擠壓，保護(hù)螺桿式固體施肥器組(107)。

請同時(shí)參見圖1和圖3，在上述裝置實(shí)施例中，施肥器固定件(105)還包括凹型或V型擴(kuò)展保護(hù)槽(304)，安裝在深松耕犁(104)和螺桿式固體肥施肥器組(107)之間。

在上述裝置實(shí)施例中，兩個施肥器固定件(105)在主橫梁(101)上的位置可進(jìn)行調(diào)整，從而調(diào)整兩個深松耕鏟之間的間距，即深松耕的間距；施肥器固定件(105)通過V型或U型卡扣(106)固定在主橫梁(101)正方棱柱的兩相鄰的棱邊及棱面上。

如圖4所示，在上述裝置實(shí)施例中，在深松耕犁鏟(403)上還包括至少兩個擴(kuò)展孔(108)，上述裝置實(shí)施例還包括至少兩個深松耕鏟頭(404)及至少兩個連接桿(406)；其中，每個連接桿(406)為圓柱體或三角棱柱體，上面加工有N個凹槽(淺色部分)，N為插入的深松耕犁鏟(403)及深松耕鏟頭(404)的數(shù)目；且插入的深松耕犁鏟(403)及深松耕鏟頭(404)被連接桿(406)的凹槽咬住并從背底面插楔楔定，如圖4a所示，從而防止增加的深松耕鏟頭左右竄動。圖4a上圖表示三角棱柱體背面插楔的正面圖示與側(cè)面(由薄漸變增厚)圖示；圖4a下圖表示圓柱體背面插楔的正面圖示與側(cè)面(由薄漸變增厚)圖示。

圓柱體或三角棱柱體的深松耕鏟頭連接桿(406)分別如圖4中橫截面(407)所示，增加的深松耕鏟頭(404)用以增加底部深松耕的面積。

如圖4所示，在上述裝置實(shí)施例中，深松耕柄(401)上有至少兩個深度調(diào)節(jié)孔(402)，用于調(diào)節(jié)深松耕犁的深松耕深度。

根據(jù)有機(jī)肥或固體肥料的不同填加深度和肥料量的需要，可調(diào)節(jié)螺桿式固體施肥器組(107)肥料輸出端深度，或增加螺桿式固體施肥器組(107)的肥料輸出管數(shù)量；進(jìn)一步地，至少兩個(可以有多個)螺桿式固體施肥器組(107)通過萬向輪(111)和與連接桿連接的變速機(jī)(112)及傳動軸(113)來調(diào)整合理的進(jìn)料速度，達(dá)到定量螺桿旋推進(jìn)樣。

在上述裝置實(shí)施例中，螺桿式固體施肥器組(107)包括3對不同深度的肥料輸出管(圓管)和施肥螺桿(501)，請同時(shí)參照圖5，每支肥料輸出管和套在里面的施肥螺桿構(gòu)成一個螺桿式固體施肥器，上述裝置實(shí)施例的兩個螺桿式固體施肥器組(107)上總共6個螺桿式固體施肥器。

如圖2所示，表示了本實(shí)用新型提供的土壤深松耕裝置實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)，即帶有液體施肥器的土壤深松耕裝置，請參見圖2、圖3和圖5；包括取代圖1所示的裝置實(shí)施例中的固體施肥器的液體施肥器(201)和液體壓力泵(202)；其中，液體施肥器(201)的結(jié)構(gòu)詳見圖5，包括：相互連接的液體加樣器(502)和液體肥輸送管、低壓防堵噴頭(503)以及堵頭(504)以及液體施肥器擴(kuò)展保護(hù)槽(505)；其中，低壓防堵噴頭(503)按一定間距安裝在液體肥輸送管上，并在液體肥輸送管底部通過堵頭(504)封住，液體加樣器(502)以及液體肥輸送管安裝在凹型或V型的液體施肥器擴(kuò)展保護(hù)槽(505)中，使得液體加樣器(502)、低壓防堵噴頭(503)和堵頭(504)均保護(hù)在擴(kuò)展保護(hù)槽(505)中；液體施肥器(201)通過液體肥輸送管與液體壓力泵(202)連接。

請參見圖1、圖2及圖3，使用時(shí)需用圖3中的固定螺栓(305)將液體施肥器(306)安裝在施肥器固定件(105)上固定的擴(kuò)展保護(hù)槽(304)內(nèi)，使得擴(kuò)展保護(hù)槽(304)對液體施肥器(306)進(jìn)行保護(hù)，防止被深耕土體扯拉擠壓；形成圖2所示的不同土壤深度的液體肥料施用的土壤深松耕裝置。

如圖2所示，在上述裝置實(shí)施例中，液體施肥器(201)通過液體壓力泵(202)加壓，使液體肥料均勻噴出，同時(shí)調(diào)整合理的進(jìn)料速度以達(dá)到定量進(jìn)樣。

根據(jù)液體肥料或土壤理化特性改良材料的不同耕層填加深度和施用量的需要，可調(diào)節(jié)液體施肥器(201)的噴施輸出端的深度，或增加液體施肥器(201)的噴頭數(shù)量。

以上介紹的是有兩個施肥器固定件(105)的實(shí)施例，本實(shí)用新型不限于兩個，可以有多個施肥器固定件，通過延長主橫梁長度形成具有多個深松耕犁施肥的土壤深松耕裝置。