[发明专利]一种智能化分层可控的精量深松施肥装置

权利要求书

1.一种智能化分层可控的精量深松施肥装置，包括机架固定装置，机架固定装置包括用于与现有播种机机架相连的机架联接装置和用于固定、支撑液压驱动系统和控制系统各组件的支撑装置；其特征在于还包括排肥装置、分层施肥深松装置、液压驱动系统和控制系统；

所述的排肥装置包括肥箱、外槽轮排肥器、排肥轴和漏肥管；肥箱通过其底部的卡槽与外槽轮排肥器壳体相连接，肥料能落入外槽轮排肥器内部；排肥轴穿过外槽轮排肥器轴孔并通过联轴器与液压驱动装置中的液压马达输出轴配合，外槽轮排肥器下部套接有的漏肥管，漏肥管下部为倒锥形，倒锥形出肥口与分层施肥深松装置中的排肥管上端相连接，肥料通过排肥器进入排肥管；

所述的分层施肥深松装置包括排肥管和分层施肥深松铲；分层施肥深松铲前部为深松开沟铲，用于深松开沟；后部为分层施肥器；分层施肥器内部为多根排肥管并列排放并通向不同深度土层，排肥管根数和长度根据作物需肥量和施肥深度确定；分层施肥器用于根据玉米根系不同土层需肥量的多少，将不同量的肥料施入不同深度的土壤中；深松开沟铲与分层施肥器为一个整体，实现深松、分层施肥功能；排肥管上部与漏肥管相套合，漏肥管上部连接排肥器；深松铲上端通过定位孔与机架固定装置可活动连接；在排肥管出肥口安装有导肥片，引导肥料进入土层；

所述液压驱动系统包括液压泵、液压马达、马达测速齿盘、马达测速传感器、电液比例阀、分流阀和油路管道；液压泵为液压驱动系统提供动力，液压马达输出动力，电液比例阀用于控制液压马达的转速；马达测速齿盘与马达测速传感器配合用于检测马达转速；分流阀用于实现液压油路分流；液压泵入油口接拖拉机油箱，液压泵出油口通过分流阀将油路管道分成五个支路；所述的液压马达通过分流阀分别与液压泵相连通；在五个支路上均安装有电液比例阀，用来分别控制五个液压马达的转速，液压马达出油口通过油路管道连接回油箱；液压泵和液压马达分别固定在机架上，液压驱动系统内部各部分通过油路管道连接；液压马达动力输出轴穿过马达测速齿盘与排肥装置中的排肥轴通过联轴器同轴连接，马达测速齿盘上安装马达测速传感器，用来检测液压马达转速；

所述的控制系统包括信息采集模块、信息处理模块、信息输出模块和能量供应模块；信息采集模块用于收集各个传感器的信号，并将信号传给信息处理模块；信息处理模块主要用于完成信息采集模块发过来的信号的分析与判断，并将控制信号传送给信息输出模块；信息输出模块包括肥料自动补偿模块和报警显示输入模块，完成肥料定量控制及缺肥自动报警功能；能量供应模块为信息采集模块、信息处理模块以及信息输出模块进行供电；

所述的信息采集模块包括冲量式固体流量传感器和液压马达转速传感器；每根排肥管入肥口处安装有一个冲量式固体流量传感器，每个冲量式固体流量传感器均通过信号数据线与信息处理模块的单片机引脚直接相连，用于采集每根排肥管的排肥量；每个液压马达上均安装有一个液压马达测速齿盘，每个液压马达测速齿盘上均安装有一个液压马达转速传感器，通过测量每个液压马达测速齿盘转速，进而测得每个液压马达转速，液压马达转速传感器通过信号数据线与信息处理模块的单片机引脚直接相连；

所述的信息处理模块为单片机最小控制系统和触摸屏；触摸屏通过数据总线、控制总线和时钟总线连接至单片机，通过触摸屏将每层分层施肥铲的施肥量输入单片机；单片机输出引脚通过信号数据线与每个电磁比例调速阀相连；单片机驱动电液比例调速阀改变开度大小，进而控制对应支路上液压马达的转速，液压马达带动该支路排肥轴排肥；每层排肥管都设有与之对应的电磁比例调速阀、液压马达和外槽轮排肥器；每层排肥管的排肥量能分别单独控制，实现排肥量的分层控制；冲量式固体流量传感器与液压马达转速传感器分别将实时测得的每根排肥管排肥量和每个液压马达转速传回至单片机，并通过串口反馈给单片机，单片机根据每根排肥管预设施肥量与测得的实际施肥量的差别，将信息传至电磁比例流量阀，调整电磁比例流量阀的开度大小，进而调整液压马达转速，从而控制施肥量；

所述的信息输出部分为触摸屏；触摸屏与单片机最小控制系统的信号输出引脚通过信号数据线连接，冲量式固体流量传感器与液压马达转速传感器分别将实时测得的每根排肥管排肥量和每个液压马达转速传回至单片机，通过触摸屏实时显示排肥信息；

所述的能量供应模块为24v铅蓄电池。