[发明专利]一种旋转钻入式果树精准注肥装置及注肥方法

说明书

本发明公开了一种旋转钻入式果树精准注肥装置及注肥方法，该装置包括注肥连接架（1）、连接控制器的超声波传感器（10），注肥连接架（1）上的多级升降机构的末级伸缩端上安装有旋转钻地机构，旋转钻地机构上的注肥管（6）通过管路与精准配肥机构的肥液出口（26）相连通且注肥管（6）的底端带有注肥钻头（7）；注肥时，多级升降机构先驱动旋转钻地机构直线下降直至注肥钻头（7）接触注肥点的地面、接着多级升降机构继续驱动旋转钻地机构直线下降且旋转钻地机构驱动带有注肥钻头（7）的注肥管（6）旋转至目标施肥深度，精准配肥机构向注肥管（6）输出定量的配肥完成施肥。本发明能实现果树的精细化施肥管理，契合精准农业的发展方向。

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体地说是一种旋转钻入式果树精准注肥装置及注肥方法。

背景技术

追肥是果树管理的关键环节，随着精准农业的发展，对施肥质量和减施增效的要求逐步提高，对果树精准施肥装备及技术的需求也日益突显。针对单棵果树的注肥装备及技术，能够提高肥料利用率，实现精准施肥。但目前的装备及技术存在注肥管入土阻力大、施肥深度和营养元素控制不精准的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种旋转钻入式果树精准注肥装置及注肥方法，该装置能够降低入土阻力、精准控制施肥深度且实现多种营养元素精准配比，从而提高追肥质量。

本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

一种旋转钻入式果树精准注肥装置，包括精准配肥机构和注肥机构，其特征在于：该注肥机构包括注肥连接架、多级升降机构、旋转钻地机构以及连接控制器的超声波传感器，注肥连接架上安装有多级升降机构且多级升降机构的末级伸缩端上安装有旋转钻地机构，旋转钻地机构上的注肥管通过管路与精准配肥机构的肥液出口相连通且注肥管的底端带有注肥钻头；基于超声波传感器对于注肥钻头位置的信号反馈和控制器的控制指令，多级升降机构首先驱动旋转钻地机构直线下降直至注肥钻头接触注肥点的地面、接着多级升降机构继续驱动旋转钻地机构直线下降且旋转钻地机构驱动带有注肥钻头的注肥管旋转使得注肥管旋转下降至目标施肥深度，精准配肥机构向注肥管输出定量的配肥进而完成施肥。

所述的多级升降机构包括液压缸一、初始位置调节架、液压缸二和注肥管升降台，安装在注肥连接架上的液压缸一的伸缩端与初始位置调节架相连接，初始位置调节架上设置的液压缸二的伸缩端与注肥管升降台相连接。

所述液压缸一的固定端通过销轴安装在注肥连接架上、且注肥连接架构成初始位置调节架的直线导轨；所述液压缸二的固定端通过销轴安装在初始位置调节架上、且初始位置调节架构成注肥管升降台的直线导轨。

所述的液压缸一通过线路与液压阀块上的液压换向阀相连接，液压换向阀通过线路与控制器相连接，控制器通过液压换向阀控制液压缸一的行程；所述的液压缸二通过线路与液压阀块上的比例换向阀相连接，比例换向阀通过线路与控制器相连接，控制器通过比例换向阀控制液压缸二的行程与速度。

所述的旋转钻地机构包括T型齿轮箱和液压马达，T型齿轮箱固定安装在多级升降机构的末级伸缩端上，液压马达通过螺栓固定在T型齿轮箱的输入端，注肥管的两端穿出T型齿轮箱的空心输出轴且注肥管能够在液压马达的驱动下跟随T型齿轮箱的空心输出轴转动。

所述的液压马达通过线路与液压阀块上的比例流量阀相连接，比例流量阀通过线路与控制器相连接，控制器通过比例流量阀控制液压马达的转速。

所述的注肥管通过旋转接头与连通肥液出口的肥液供给管路相连接，所述旋转接头的上下两部分能够相对旋转，其中旋转接头的下部通过螺纹安装在注肥管的顶端并随注肥管旋转、旋转接头的上部与肥液供给管路连接。

所述的注肥管上设有能够跟随注肥管旋转的光电编码器；所述注肥管下部开有注肥小孔、底端通过螺纹安装有注肥钻头。