一种基于蚯蚓复合体的黑土地生物耕作新装备

本发明属于农业机械，更确切地说，本发明涉及一种基于蚯蚓复合体的黑土地生物耕作新装备。

背景技术：

1、黑土地是地球上珍贵稀有的土壤资源，黑土地保护上升为国家战略，因此选取成熟的蚯蚓作为研究对象，把蚯蚓和秸秆构建的复合体接种到黑土土壤中，使蚯蚓能在微环境中生存，并且构建出适合大田作物生长的土壤大孔隙结构，具有重要的战略意义。然而，暂无将蚯蚓及其复合体送入到大田土壤中的装备。本发明从这一问题出发，以蚯蚓及其复合体施放装备为突破口，改善现有黑土地土壤环境，以此探明一种大孔隙土壤结构调控机制，从而实现黑土地土壤结构的退化阻控，具有科学意义和广泛的应用价值，为黑土地保育新模式提供研究依据，因此发明一种高可靠性的基于蚯蚓复合体的黑土地生物耕作新装备具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是现有技术面临蚯蚓及其复合体大田施放无机可用的问题，提供了一种基于蚯蚓复合体的黑土地生物耕作新装备。

2、一种基于蚯蚓复合体的黑土地生物耕作新装备，包括箱体、电控箱、三角履带轮、覆土系统和下料系统。

3、所述的箱体为基于蚯蚓复合体的黑土地生物耕作新装备的基体，电控箱位于箱体的上部，通过螺栓固定在箱体上，三角履带轮配合在箱体的下部，1套覆土系统上的z轴滑台底座与箱体通过螺栓连接，并与电控箱上的信号板进行信号控制，下料系统在箱体内部，与箱体内部底侧通过焊接配合。

4、所述的箱体为一体铸造件，长度为1450mm～1500mm，厚度为3～4mm，箱体包括主体箱体、2个交流异步电机、料箱挡板、16个主体箱体散热孔和1个入料口；

5、所述的主体箱体位于箱体的中间位置，主体箱体将电控箱架在箱体上部，主体箱体内部有2个交流异步电机，与三角履带轮上的驱动轮通过轴承连接；

6、所述的2个交流异步电机位于箱体的左右侧，2个交流异步电机将连接三角履带轮在箱体外部，主体箱体上均布有2个电机轴通道，与交流异步电机通过焊接配合；

7、所述的料箱挡板位于箱体上部，通过合页打开关闭入料口，防止料箱中蚯蚓复合体损失，料箱挡板中部有支撑杆，与主体箱体配合，料箱挡板厚度为1～2mm；

8、所述的主体箱体散热孔位于箱体左右侧，为切割箱体所得；

9、所述的入料口呈长方形切割在箱体上端面，通过料箱挡板配合在一起，防止基于蚯蚓复合体的黑土地生物耕作新装备长期振动导致的料箱内部蚯蚓复合体损失。

10、所述的电控箱长度为1000mm，宽度为760mm，高度为400mm，为焊接件，包括1个深度相机、1个激光雷达、深度相机支撑板、电控箱箱体、16个电控箱散热孔，天线、电池和信号板；1个激光雷达和1个深度相机在主体箱体上部，深度相机支撑板支撑1个深度相机，天线在电控箱箱体的左侧；

11、所述的深度相机为电控箱上双目识别系统，与电控箱上的深度相机支撑板配合，电控箱，深度相机为电路连接，与信号板进行电路连接，为识别路径作用；

12、所述的激光雷达为电控箱上的高精度测距以及获取目标的三维图像和几何信息，激光雷达与箱体进行螺栓连接；

13、所述的深度相机支撑板在电控箱箱体的前侧，为沉头孔，与箱体上端部的螺纹孔配合，深度相机支撑板通过螺栓与箱体固定；

14、所述的电控箱箱体为电控箱的保护结构，方便电池的拆卸，由于电控箱需要进行控制，检测，能量供给等功能，因此16个电控箱散热孔可为内部散热，方便内部元件散热；

15、所述的16个电控箱散热孔为电控箱上的散热装置；

16、所述的天线为电控箱内部信号板传输或接收信号的部件；

17、所述的电池为动力系统、电控箱、执行部件来供电和驱动电机；

18、所述的信号板为电控箱内部位置，通过电路连接到深度相机、激光雷达和各电机。

19、所述的三角履带轮包括两条履带、履带轮骨架、主体箱体支撑板、滚轴轴承、驱动轮和张紧轮；

20、所述的履带为三角履带轮的环形链带，包裹在履带轮骨架、滚轴轴承、驱动轮和张紧轮外部，便于保护内部结构，以及运动行走。

21、所述的履带轮骨架位于三角履带轮中心位置，整个三角履带轮的内部轮系通过履带轮骨架支撑；

22、所述的主体箱体支撑板与履带轮骨架配合，将主体箱体支撑；

23、所述的滚轴轴承通过滚轴与交流异步电机配合，带动机器行走；

24、所述的驱动轮为三角履带轮动力传输装置，将动力传递给轮系；

25、所述的张紧轮处于三角履带轮的底部，通过张紧轮轴和张紧弹簧连接使张紧轮施加一定向的垂直力。

26、所述的覆土系统为基于蚯蚓复合体的黑土地生物耕作新装备的覆土机构，包括电机机构、z轴滑台、升降架台、聚拢轮和造垄板，电机机构位于覆土系统的后端为z轴滑台提供升降动力，z轴滑台为覆土系统的升降系统，可调整覆土系统的高度，升降架台为聚拢轮和造垄板的架台，聚拢轮和造垄板为覆土系统的执行机构；

27、所述的电机机构为覆土系统动力机构，包括覆土系统升降步进电机、步进电机支架、电机支架连接板和电机支撑座；电机机构配合在z轴滑台外侧，并配合在传动带上，能控制z轴滑台的传动带的升降；

28、所述的覆土系统升降步进电机为电机机构动力核心，型号为57byg250c；

29、所述的步进电机支架为覆土系统升降步进电机支撑架，作用为固定覆土系统升降步进电机；

30、所述的电机支架连接板为步进电机支架和电机支撑座的配合件；

31、所述的电机支撑座支撑覆土系统升降步进电机运动；

32、所述的z轴滑台为覆土系统的升降系统，包括型材、传动带、滚轮、z轴滑台底座和z轴滑台支座，z轴滑台位于覆土系统的内部；

33、所述的型材为热轧型材，与传动带、z轴滑台底座和z轴滑台支座配合，包括通孔和皮带通道；

34、所述的通孔为型材的减重设计；

35、所述的皮带通道为皮带滑动防松通道；

36、所述的传动带为耐油型，包括轴段挡圈、自建同步带和带轮，位于z轴滑台的前端，为执行动力机构；

37、所述的轴段挡圈与z轴滑台支座进行配合；

38、所述的自建同步带为传动带的带传动机构，可调节升降架台高度；

39、所述带轮位于传动带上端部，由电机机构输出动力连接自建同步带；

40、所述滚轮包括螺栓、滚轴、轴承和螺母，为自建同步带提供张紧度，以及降低升降速度，位于z轴滑台的中间位置；

41、所述的螺栓为gb/t31.1六角头螺栓带孔螺栓；

42、所述的滚轴为滚轮的中端，既能夹紧自建同步带，又能降低摩擦；

43、所述的轴承为gb/t276-2013深沟球轴承；

44、所述的螺母为gb/t6187.2-2000全金属六角法兰面锁紧螺母；

45、所述的z轴滑台底座为z轴滑台与升降架台的配合底座；

46、所述的z轴滑台支座为z轴滑台整体支撑底座。

47、所述的升降架台为覆土系统支撑机构，包括后框架、聚拢滚筒支座、滚珠轴承和造拢支架，升降架台位于覆土系统后端，升降架台为聚拢轮和造垄板的架台。

48、所述的后框架为升降架台的整体架体，是由两个l型型材构成，与聚拢滚筒支座和造拢支架进行配合；

49、所述聚拢滚筒支座与滚珠轴承配合，支撑聚拢轮；

50、所述的滚珠轴承为深沟滚珠轴承；

51、所述的造拢支架为造垄板的支撑支架；

52、所述的聚拢轮位于覆土系统的后端，与聚拢滚筒支座配合；

53、所述的造垄板位于覆土系统的终端，与造拢支架配合，对土垄进行塑型。

54、所述的下料系统为基于蚯蚓复合体的黑土地生物耕作新装备的下料机构，包括料箱、料箱架台、绞龙机构、下料通道和转盘机构；料箱位于下料系统的顶端，用于储存蚯蚓复合体，料箱架台为料箱提供支撑作用，绞龙机构位于下料系统的中心位置，为输出蚯蚓复合体的运输机构，下料通道连接转盘机构在下料系统的下端；

55、所述的料箱为钢制料箱框架式结构，包括扁孔、下料口、绞龙通道和料箱箱体，料箱与料箱架台和绞龙机构相互配合；

56、所述的扁孔上具有1个通孔，通过螺栓与料箱支撑梁端面配装；

57、所述的下料口为料箱箱体内的通孔，蚯蚓复合体落料通过下料口到达绞龙机构；

58、所述的绞龙通道与绞龙配合，既能储存物料，又能防止物料堵塞；

59、所述的料箱箱体采用聚甲醛(pom)材质；

60、所述的料箱架台位于下料系统底部，包括绞龙通道支撑、料箱支撑梁、料箱锁紧螺母、料箱底座、绞龙通道支撑底座、料箱底座扁孔、绞龙电机座和支撑梁螺栓。料箱架台支撑整体下料系统，料箱底座、料箱支撑梁和支撑梁螺栓支撑料箱位于上端，绞龙通道支撑和绞龙通道支撑底座支撑绞龙机构，位于后端，绞龙电机座位于料箱架台的终端，用于支撑电机；

61、所述的绞龙通道支撑位于料箱架台的前端，用与支撑绞龙通道；

62、所述的料箱支撑梁位于料箱架台的右端，与料箱锁紧螺母和支撑梁螺栓配合用于支撑料箱；

63、所述的料箱锁紧螺母为gb/t6172.1-2000型六角薄螺母；

64、所述的料箱底座位于料箱架台的底部，用于支撑整体机构；

65、所述的绞龙通道支撑底座与绞龙通道支撑配合支撑绞龙机构；

66、所述的料箱底座扁孔具有两个通孔，是与绞龙电机座进行螺栓连接，保证其电机的稳定性；

67、所述的绞龙电机座为绞龙机构两相混合步进电机的支撑底座；

68、所述的支撑梁螺栓与料箱支撑梁进行螺栓连接，为gb/t27-1988六角头铰制孔用螺栓；

69、所述的绞龙机构为下料系统的执行机构，位于下料系统的下端，作用为运输物料，包括绞龙机构两相混合步进电机、联轴器、料箱法兰连接和绞龙；绞龙机构两相混合步进电机与联轴器配合带动绞龙运输物料；

70、所述的绞龙机构两相混合步进电机为绞龙机构的动力元件，位于绞龙机构的后端；

71、所述的联轴器与绞龙机构两相混合步进电机配合传递运动和扭矩，有缓和物料的冲击和吸震的效果；

72、所述的料箱法兰连接与绞龙通道连接形成闭合通道，防止物料损失；

73、所述的绞龙为绞龙机构的执行机构，位于绞龙机构)的中心位置，通过绞龙机构两相混合步进电机带动绞龙旋转运输物料；

74、所述的下料通道位于下料系统前端，与绞龙通道进行配合，包括料箱覆土接管、料箱弯管连接和弯管法兰连接；

75、所述的料箱覆土接管位于下料通道下端，与料箱弯管连接相接，物料通过接管垂直落下；

76、所述的料箱弯管连接位于下料通道中端，与弯管法兰连接相接，起到连接料箱覆土接管和弯管法兰连接的作用；

77、所述的弯管法兰连接位于下料通道前端，与绞龙通道进行螺栓配合；

78、所述的转盘机构位于下料系统底部，包括直流电机、z型直流电机支架、旋片连接件和旋盘。z型直流电机支架与主体箱体通过螺栓连接进行固定；

79、所述的直流电机为调速直流电机；

80、所述的z型直流电机支架位于转盘机构上端，为直流电机的支撑底座；

81、所述的旋片连接件与直流电机配合，旋片连接件上有四个通孔与旋盘进行螺栓配合；

82、所述的旋盘位于转盘机构下端，便于落料，通过直流电机和旋片连接件传动动力。

83、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

84、1、一种新型适用于黑土地保护，增加土壤大孔隙结构的农业机械。

85、2、本发明具有gps定位，智能控制，路径规划等自动驾驶技术。

86、3、覆土机构部分可以在作业时可调节升降。

87、4、行走系统为三角履带轮，可适用于多种复杂地形。

88、5、下料系统采用绞龙机构可以防止物料运输时堵塞问题。

89、6、绞龙机构的使用可降低蚯蚓的损伤程度。

90、7、下料系统采用转盘播撒，可模仿人手部动作，使得物料播撒均匀。