一种可无级调速的外槽轮式精量排肥器

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1.本实用新型涉及农业机械技术领域，尤其涉及到一种可无级调速的外槽轮式精量排肥器。

背景技术：

2.最近这些年来粮食安全问题已经成为人类生存面临的重要问题，提高粮食的产量和质量是解决这一问题的主要方法。肥量施用的质量会对农作物的产量起十分重要的作用，提高肥料施用的质量成为促进农业生产领域发展的当务之急。大型电控智能施肥机械不符合我国大部分地区的耕地情况，现存的机械式施肥机又很难实现精量排肥，需要设计一种易于使用并且能够明显提高施肥精度的施肥机。
3.申请号为202021669361.2的实用新型专利公开了一种单圈排肥量可调式螺旋精量排肥器，该排肥器通过调整螺旋阻塞轮实现单圈排肥量的无级调节，但该排肥器采用螺旋式排肥，容易出现堵塞现象。
4.申请号为201911233161.4的发明专利公开了一种可调窝眼轮式精量排肥器，该排肥器通过推板的移动实现窝眼充肥量大小调节进而改变排肥量，但施肥量调节需要先将法兰盘卸下才能旋转调节盘，调节操作占用时间较长。
5.综上所述，急需一种排肥量可调且易于操作、防堵塞的排肥器，以解决现有技术中存在的问题。

技术实现要素：

6.本实用新型针对现有技术的不足，提供一种可无级调速的外槽轮式精量排肥器，采用无级调速装置，可对排肥量进行精准调节，而且操作简单，稳定下料结构和防堵塞结构等重要部件保证肥料均匀、稳定下落，避免发生堵塞，也有助于实现精准排肥。
7.本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种可无级调速的外槽轮式精量排肥器，包括料箱、位于料箱下方的排肥器主体和安装在排肥器主体侧面的无级调速装置，所述排肥器主体包括排肥器壳体和安装在排肥器壳体内的排肥装置，所述料箱的出料口位于排肥器壳体内且位于排肥装置上方，排肥器壳体的底部设有排肥管；
8.所述排肥装置包括沿横向转动设置在排肥器壳体内的外槽轮，以及分别位于外槽轮左、右两侧的排肥舌和毛刷，外槽轮、排肥舌和毛刷形成的横向排布机构与排肥器壳体的落料通道适配；外槽轮的外弧面设有若干沿周向依次均匀排布的排肥槽，外槽轮的轮轴与所述无级调速装置的输出端传动连接，排肥舌位于外槽轮排肥位置的上游侧，排肥舌的一侧边与排肥器壳体固接，排肥舌的另一侧边与外槽轮的外弧面适配；毛刷位于外槽轮排肥位置的下游侧，毛刷与排肥器壳体固接，毛刷的刷毛与排肥槽的槽底适配。
9.本方案在使用时，料箱内的肥料落至排肥器壳体中，并且充填在外槽轮的排肥槽中，通过无级调速装置接收外部动力，从而带动外槽轮旋转，便于实现外槽轮转速的连续性，实现排肥量的无级调节，在外槽轮旋转的过程中，排肥槽朝下时，排肥槽内的肥料落下，
通过排肥管排出，实现排肥，在排肥槽经过排肥舌时，通过排肥舌阻挡高出排肥槽的肥料，以提高每个排肥槽排出肥料量的一致性，通过设置的毛刷对排肥槽槽底进行清理，避免排肥槽内粘附肥料而影响下一排肥过程的排肥量，进一步提高了排肥的精准性。
10.作为优化，所述排肥槽呈螺旋曲线延伸，且排肥槽沿轴向投影的两端位于同一圆弧上。本优化方案的排肥槽设置，相对于现有技术中的直线型肥槽，有效降低了脉动排肥现象。
11.作为优化，所述料箱包括沿竖向依次固接的上箱体、变径箱体和下箱体，上箱体的上端开设有进料口，下箱体的左侧壁下端开设有出料口，变径箱体为上大下小的锥形，变径箱体的左侧板倾斜设置，且与水平面的夹角大于肥料自然状态下的堆积角，变径箱体的右侧板上固接有向下倾斜延伸的支撑板，支撑板与水平面的夹角大于肥料颗粒在自然状态下的堆积角，支撑板的下边缘与变径箱体的左侧板之间形成下料间隙。本优化方案的料箱设置，方便保证下料的连续性和稳定性，通过设置的支撑板承担了此截面处大部分的肥料压力，使得出料口处肥料颗粒间的压力大幅减小，有效避免了堵塞问题。
12.作为优化，下箱体的底板包括沿横向排布且固接为一体的左封板和右封板，右封板倾斜设置，且右封板的右端高于左端，右封板与水平面的夹角大于肥料颗粒自然状态下的堆积角。本优化方案的下箱体底板倾斜设置，提高了出料的彻底性，减小了在下箱体底部的肥料积存，同时保证了肥料顺利流出。
13.作为优化，所述无级调速装置包括调速壳体，以及转动设置在调速壳体内的锥形轮ⅰ和锥形轮ⅱ，锥形轮ⅰ和锥形轮ⅱ相靠近侧的母线相互平行，锥形轮ⅰ的轮轴与外槽轮的轮轴传动连接，锥形轮ⅰ和锥形轮ⅱ之间设有中间轮，以及驱动所述中间轮沿锥形轮ⅰ和锥形轮ⅱ形成的调速通道移动的推动机构，锥形轮ⅰ和锥形轮ⅱ分别与中间轮通过摩擦传动连接。本优化方案的无级调速装置采用两锥形轮的结构形式，利用中间轮的移动，调整速比，结构简单，而且实现了连续调节。
14.作为优化，所述推动机构包括转动设置在调速壳体内的螺杆，以及通过螺纹与所述螺杆连接的保持架，螺杆的两侧分别设有与调速壳体固接的导杆，两侧的导杆上分别设有与保持架两侧边适配的导槽，所述中间轮与所述保持架转动连接，螺杆的一端固装有位于调速壳体外的调节旋钮。本优化方案通过螺杆螺母机构实现保持架的移动，从而带动中间轮的移动，结构简单，通过转动调节旋钮即可实现对外槽轮转速的调整，操作十分方便。
15.本实用新型的有益效果为：
16.将外槽轮的排肥槽倾斜设置，有效降低了直槽轮所存在的脉动排肥现象，排肥槽工作长度固定，避免了漏肥，均有利于实现稳定排肥；
17.可以根据不同的农艺要求，在地轮转速不变的情况下实现排肥轴转速的无级调节，转动调节旋钮，改变中间轮的位置可改变两锥形轮的传动比，即可实现排肥轴转速调节，实现排肥量的精确调节，而且操作简单，调速占用时间短；
18.实现了从料箱至料室的稳定下料，基于物料自然状态下的堆积角原理，使料室内的肥料面保持一定高度，有利于外槽轮稳定排肥；
19.有效降低了料箱底部出料口处发生肥料堵塞的概率，料室内的倾斜支撑板承担了此截面处大部分的肥料压力，出料口处肥料间压力大幅减小，有效避免堵塞问题。
附图说明
20.图1为本实用新型排肥器的整体轴测图；
21.图2为本实用新型排肥器主体轴测图；
22.图3为本实用新型排肥器的料箱轴测图；
23.图4为本实用新型排肥器的无级调速装置轴测图；
24.图5为本实用新型排肥器的外槽轮轴测图；
25.图6为本实用新型排肥器的中间轮调节机构轴测图；
26.图中所示：
27.1、排肥器主体，2、料箱，3、无级调速装置，1001、排肥器壳体，1002、外槽轮，1003、排肥槽，1004、排肥舌，1005、毛刷，1006、排肥管，1007、轴承ⅰ，1008、轴承ⅱ，1009、外槽轮的轮轴，1010、料室，201、进料口，202、左侧板，203、支撑板，204、出料口，3001、调速壳体，3002、锥形轮ⅰ，3003、锥形轮ⅱ，3004、中间轮，3005、保持架，3006、螺杆，3007、导杆，3008、调节旋钮，3009、支座ⅰ，3010、支座ⅱ，3011、支撑架ⅰ，3012、支撑架ⅱ，3013、连接件，3014、链轮，3015、挡圈，3016、轴承ⅲ，3017、轴承ⅳ。
具体实施方式
28.本实用新型主要用于一般颗粒状肥料的施用作业，根据本实用新型提供的结构，下面将结合图1~6进一步说明本实用新型可无级调速的外槽轮式精量排肥器的工作原理。
29.如图1所示一种可无级调速的外槽轮式精量排肥器，包括料箱2、位于料箱下方的排肥器主体1和安装在排肥器主体侧面的无级调速装置3，可无级调速的外槽轮式精量排肥器整体安装在机架上，机架的底部安装有地轮，以便于行走，无级调速装置的输入端与地轮传动连接，设备行走时，通过地轮的转动向无级调速装置传递动力，无级调速装置将动力传递给排肥器主体。
30.排肥器主体包括排肥器壳体1001和安装在排肥器壳体内的排肥装置，所述料箱的出料口位于排肥器壳体内且位于排肥装置上方，排肥器壳体的底部设有排肥管1006，排肥管位于排肥装置的下方，用于接收外槽轮1002排出的肥料，经外槽轮1002排出的肥料经排肥管1006排出机体，完成排肥工作。本实施例的排肥器壳体1001采用金属材质，作为支架与料箱2、无级调速装置3、排肥管1006相连，进行肥料排出工作。具体的，排肥器壳体1001由厚1毫米的铁板焊接而成，内壁涂有耐腐蚀涂层，用于固定轴承
ⅰꢀ
1007、轴承
ⅱꢀ
1008、排肥舌1004、毛刷1005和排肥管1006，并且与外槽轮1002、排肥舌1004、毛刷1005共同构成料室1010，料室1010用于暂存将要经外槽轮1002排出的肥料。
31.排肥装置包括转动设置在排肥器壳体内的外槽轮1002，以及分别位于外槽轮左、右两侧的排肥舌1004和毛刷1005，外槽轮1002的轴线沿横向延伸，外槽轮、排肥舌和毛刷形成的横向排布机构与排肥器壳体的落料通道适配，以避免肥料从横向排布机构与排肥器壳体之间落下，外槽轮、排肥舌和毛刷上方的排肥器壳体内部空间形成料室1010。排肥舌1004固定于排肥器壳体1001内，排肥舌朝向外槽轮的一端为与槽轮弧度适配的弧形，并且与槽轮1002之间有一定间隙，用于除去排肥槽1003内多余的肥料；毛刷1005固定于排肥器壳体1001内，用于除去排肥槽内粘结的肥料颗粒。
32.外槽轮1002为尼龙材料，外槽轮的轮轴1009与外槽轮1002为一体件，外槽轮的轮
轴两端分别通过轴承ⅰ1007和轴承ⅱ1008安装在排肥器壳体1001内，用于将肥料排出料室1010进入排肥管1006。外槽轮的外弧面设有若干沿周向依次均匀排布的排肥槽1003，各排肥槽1003尺寸参数相同，都具有倾斜角且工作长度固定，用于自料室1010向排肥管1006转运肥料，本实施例的排肥槽呈螺旋曲线延伸，且排肥槽沿轴向投影的两端位于同一圆弧上。外槽轮的轮轴与所述无级调速装置的输出端传动连接，排肥舌位于外槽轮排肥位置的上游侧，排肥舌的一侧边与排肥器壳体固接，排肥舌的另一侧边与外槽轮的外弧面适配；毛刷位于外槽轮排肥位置的下游侧，毛刷与排肥器壳体固接，毛刷的刷毛与排肥槽的槽底适配。
33.料箱2位于排肥器主体1的上方，安装在排肥器壳体1001上，进行排肥作业时储存肥料，能防止肥料堵塞，基于堆积角原理与料室1010构成稳定下料结构，并不断的向料室1010稳定下料，料箱底部与料室1010的空间，基于物料堆积角原理，使料室1010内肥料面保持稳定高度，有利于外槽轮稳定排肥。料箱包括沿竖向依次固接的上箱体、变径箱体和下箱体，上箱体的上端开设有进料口201，下箱体的左侧壁下端开设有出料口204，变径箱体为上大下小的锥形，变径箱体的左侧板202为倒梯形，倾斜设置，且与水平面的夹角大于肥料自然状态下的堆积角，变径箱体的右侧板上固接有向下倾斜延伸的支撑板203，支撑板与水平面的夹角大于肥料颗粒在自然状态下的堆积角，支撑板的下边缘与变径箱体的左侧板之间形成下料间隙，肥料经此处可以顺畅下落并且可以大大减小料箱底部肥料颗粒间的压力，以防止肥料堵塞。下箱体的底板包括沿横向排布且固接为一体的左封板和右封板，右封板倾斜设置，且右封板的右端高于左端，右封板与水平面的夹角大于肥料颗粒自然状态下的堆积角。
34.具体的，料箱的各侧板和底板均由厚1毫米的铁板焊接而成，料箱内壁涂有耐腐蚀涂层；进料口201位于料箱最上方，开口向上并且开度较大，用来向料箱内加入肥料；倒梯形的左侧板202位于料箱2截面减少处，与水平面夹角大于肥料自然状态下的堆积角；倾斜的支撑板203位于料箱2截面减小处，固定于料箱2右侧垂直侧板，该倾斜支撑板203、料室左侧倒梯形左侧板202与水平面之间的夹角均为锐角，锐角角度均大于肥料颗粒在自然状态下的堆积角，支撑板203与料箱倒梯形左侧板202之间留有供肥料颗粒顺利流下的间隙；出料口204在料箱最底部的左侧，其对侧料箱最底部采用倾斜底板，底板与水平面的夹角为锐角，大于肥料颗粒自然状态下的堆积角，用来将料箱2内的肥料排入料室1010。
35.无级调速装置3安装在排肥器主体1的右侧，通过一个中间轮3004在一对锥形轮中的不同位置进而实现不同传动比，对来自地轮的转动进行无级调速，并传递给外槽轮的轮轴1009。无级调速装置包括调速壳体3001，以及转动设置在调速壳体内的锥形轮ⅰ3002和锥形轮ⅱ3003，锥形轮ⅰ和锥形轮ⅱ相靠近侧的母线相互平行，锥形轮ⅰ的轮轴与外槽轮的轮轴1009传动连接，锥形轮ⅰ和锥形轮ⅱ之间设有中间轮3004，以及驱动所述中间轮沿锥形轮ⅰ和锥形轮ⅱ形成的调速通道移动的推动机构，锥形轮ⅰ和锥形轮ⅱ分别与中间轮通过摩擦传动连接。本实施例的推动机构包括转动设置在调速壳体内的螺杆3006，以及通过螺纹与所述螺杆连接的保持架3005，螺杆的两侧分别设有与调速壳体固接的导杆3007，两侧的导杆上分别设有与保持架两侧边适配的导槽，所述中间轮与所述保持架转动连接，螺杆的一端固装有位于调速壳体外的调节旋钮3008。可以根据不同的农艺要求，转动调节旋钮3008改变中间轮3004的位置，锥形轮ⅰ3002和锥形轮ⅱ3003接触圆周长度改变，使无级调速装置3动力输入轴和动力输出轴的传动比平滑变动，动力输出轴转速可以平滑调节，在地轮转速
不变的前提下通过转动调节旋钮实现外槽轮转速的无级调节，使得排肥器排肥量精确可调。
36.具体的，调速壳体3001由厚1毫米的铁板焊接而成，作为整个无级调速装置3的支撑和安装平台；锥形轮
ⅰꢀ
3002用轴承
ⅲꢀ
3016和支撑架
ⅰꢀ
3011安装在调速壳体3001上，右端通过连接件3013与外槽轮的轮轴1009连接，另一侧与中间轮3004接触传动，用来将中间轮3004的转动传递给外槽轮1002；锥轮
ⅱꢀ
3003用支撑架
ⅱꢀ
3012和轴承
ⅳꢀ
3017安装在调速壳体3001上，左端与链轮3014连接，另一侧与中间轮3004接触传动，用来将链轮3014的转动传递给中间轮3004；中间轮3004为金属材料，表面嵌有橡胶来增大摩擦力，用来实现锥形轮
ⅰꢀ
3002和锥形轮
ⅱꢀ
3003之间的转动传递；保持架3005上有环形凹槽，中间轮3004可以卡于此并且可以沿其轴线转动，中间孔内有螺纹，与螺杆3006螺纹配合可使保持架沿导杆3007滑动，用来改变中间轮3004位置实现不同传动比；螺杆3006通过支座ⅰ3009和支座ⅱ3010固定于调速壳体3001，与锥形轮锥体的母线平行，其上有螺纹，与保持架3005的内螺纹形成螺纹配合，用来带动保持架3005沿导杆3007运动；导杆3007在螺杆3006两侧对称分布，也通过支座
ⅰꢀ
3009和支座
ⅱꢀ
3010固定于壳体3001，两导杆3007通过两孔穿过保持架3005，用来确定保持架3005的运动轨迹，使其只能沿导杆3007方向运动；调节旋钮3008位于螺杆3006顶端，与其连接，二者沿周向相对固定，转动调节旋钮3008可改变保持架3005的位置，用来改变中间轮3004的位置，改变两锥形轮的传动比；支座
ⅰꢀ
3009用螺钉固定于壳体3001左侧，用于固定两导杆3007和螺杆3006的上端；支座
ⅱꢀ
3010用螺钉固定于壳体3001右侧，用于固定两导杆3007和螺杆3006的下端；支撑架
ⅰꢀ
3011为金属材料，通过螺钉固定于壳体3001上表面，通过一滑动轴承与锥形轮
ⅰꢀ
3002小端固定，用于增大锥形轮
ⅰꢀ
3002的支承刚度；支撑架
ⅱꢀ
3012为金属材料，通过螺钉固定于壳体3001下表面，通过一滑动轴承与锥轮
ⅱꢀ
3012小端固定，用于增大锥形轮的支承刚度；连接件3013为金属材料，内有键槽，用于实现无级调速装置3动力输出轴与排肥轴之间的转动传递，排肥轴即外槽轮的轮轴；链轮3014为标准件，内有键槽，不可与无级调速装置动力输入轴发生周向相对运动，与链条配合，外有挡圈3015进行轴向固定，用来实现链条和无级调速装置3的转动传输；挡圈3015为标准件，用来对链轮3014进行轴向固定；轴承
ⅲꢀ
3016固定于壳体3001右侧，用来支撑锥形轮
ⅰꢀ
3002做旋转运动；轴承
ⅳꢀ
3017固定于壳体3001左侧，用来支撑锥形轮
ⅱꢀ
3003做旋转运动。
37.当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。

技术特征：

1.一种可无级调速的外槽轮式精量排肥器，其特征在于：包括料箱（2）、位于料箱下方的排肥器主体（1）和安装在排肥器主体侧面的无级调速装置（3），所述排肥器主体包括排肥器壳体（1001）和安装在排肥器壳体内的排肥装置，所述料箱的出料口位于排肥器壳体内且位于排肥装置上方，排肥器壳体的底部设有排肥管（1006）；所述排肥装置包括沿横向转动设置在排肥器壳体内的外槽轮（1002），以及分别位于外槽轮左、右两侧的排肥舌（1004）和毛刷（1005），外槽轮、排肥舌和毛刷形成的横向排布机构与排肥器壳体的落料通道适配；外槽轮的外弧面设有若干沿周向依次均匀排布的排肥槽，外槽轮的轮轴与所述无级调速装置的输出端传动连接，排肥舌位于外槽轮排肥位置的上游侧，排肥舌的一侧边与排肥器壳体固接，排肥舌的另一侧边与外槽轮的外弧面适配；毛刷位于外槽轮排肥位置的下游侧，毛刷与排肥器壳体固接，毛刷的刷毛与排肥槽的槽底适配。2.根据权利要求1所述的一种可无级调速的外槽轮式精量排肥器，其特征在于：所述排肥槽呈螺旋曲线延伸，且排肥槽沿轴向投影的两端位于同一圆弧上。3.根据权利要求1所述的一种可无级调速的外槽轮式精量排肥器，其特征在于：所述料箱包括沿竖向依次固接的上箱体、变径箱体和下箱体，上箱体的上端开设有进料口（201），下箱体的左侧壁下端开设有出料口（204），变径箱体为上大下小的锥形，变径箱体的左侧板（202）倾斜设置，且与水平面的夹角大于肥料自然状态下的堆积角，变径箱体的右侧板上固接有向下倾斜延伸的支撑板（203），支撑板与水平面的夹角大于肥料颗粒在自然状态下的堆积角，支撑板的下边缘与变径箱体的左侧板之间形成下料间隙。4.根据权利要求3所述的一种可无级调速的外槽轮式精量排肥器，其特征在于：下箱体的底板包括沿横向排布且固接为一体的左封板和右封板，右封板倾斜设置，且右封板的右端高于左端，右封板与水平面的夹角大于肥料颗粒自然状态下的堆积角。5.根据权利要求1所述的一种可无级调速的外槽轮式精量排肥器，其特征在于：所述无级调速装置包括调速壳体，以及转动设置在调速壳体内的锥形轮ⅰ（3002）和锥形轮ⅱ（3003），锥形轮ⅰ和锥形轮ⅱ相靠近侧的母线相互平行，锥形轮ⅰ的轮轴与外槽轮的轮轴（1009）传动连接，锥形轮ⅰ和锥形轮ⅱ之间设有中间轮（3004），以及驱动所述中间轮沿锥形轮ⅰ和锥形轮ⅱ形成的调速通道移动的推动机构，锥形轮ⅰ和锥形轮ⅱ分别与中间轮通过摩擦传动连接。6.根据权利要求5所述的一种可无级调速的外槽轮式精量排肥器，其特征在于：所述推动机构包括转动设置在调速壳体内的螺杆（3006），以及通过螺纹与所述螺杆连接的保持架（3005），螺杆的两侧分别设有与调速壳体固接的导杆（3007），两侧的导杆上分别设有与保持架两侧边适配的导槽，所述中间轮与所述保持架转动连接，螺杆的一端固装有位于调速壳体外的调节旋钮（3008）。

技术总结

本实用新型涉及一种可无级调速的外槽轮式精量排肥器，包括料箱、排肥器主体和无级调速装置，排肥器主体包括排肥器壳体和排肥装置，排肥器壳体的底部设有排肥管；排肥装置包括外槽轮、排肥舌和毛刷；外槽轮的外弧面设有若干沿周向依次均匀排布的排肥槽，外槽轮的轮轴与所述无级调速装置的输出端传动连接，排肥舌位于外槽轮排肥位置的上游侧，毛刷位于外槽轮排肥位置的下游侧。本实用新型将外槽轮的排肥槽倾斜设置，有效降低了直槽轮所存在的脉动排肥现象；可以根据不同的农艺要求，在地轮转速不变的情况下实现排肥轴转速的无级调节；实现了从料箱至料室的稳定下料，有效降低了料箱底部出料口处发生肥料堵塞的概率。底部出料口处发生肥料堵塞的概率。底部出料口处发生肥料堵塞的概率。