CN100348091C - 轮式注射灌溉器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮式注射灌溉器，属农业灌溉机械领域。技术方案包括机架，安装在机架上的地轮轴(5)，地轮(1)，特点是，机架上还装有偏心轮(3)、偏心盘(4)，在地轮(1)上连接有一个或多个水枪(2)，偏心盘(4)也与水枪(2)连接，水枪(2)垂直于地面，地轮(1)、偏心盘(4)和水枪(2)构成平行四连杆机构；地轮轴(5)为空心结构，其下部设出水口(8)，地轮(1)上设水道(7)，水道(7)与水枪(2)相通，其另一端靠近地轮轴(5)，可与出水口(8)相通。本发明定量、定位地将水注入作物根区土壤，灌水量均匀，可以实现以少量的水抗旱保苗，可机械化连续作业。

Description

轮式注射灌溉器

技术领域

本发明涉及一种轮式注射灌溉器，属于农业灌溉机械领域。

背景技术

干旱是我国农业的最大灾害，尤其在三北地区十年九春旱，常常由于春旱，出了的苗无法正常生长甚至枯死。而干旱地区水资源又极为匮乏，无法用常规的地面灌、喷灌等灌溉技术进行灌溉保苗。农民为了能高效地利用少量的水达到抗旱保苗目的，采用人工方法把水一勺一勺地浇在苗的根部，用浇作物不浇地的理念实现节水。为了改进这种灌溉方法，在我国相继出现了一些新的中国特有的灌溉技术，如：

1)注射灌溉技术。90年代出现了人们把一种注水器的枪头插入苗的根区土壤中，然后向土壤中注入适量的水，进行抗旱保苗，这与大夫给病人进行肌肉注射的工作原理一样，所以称为注射灌溉。这种灌溉方式是把水直接定量地灌入作物根区土壤中，土壤表面不会湿润，避免了棵间蒸发损失，比往苗的根部浇水节水明显，比地面灌、喷灌节水效果更佳。但作业时要靠人一针一针地把注水器插入拔出。一般靠水的压力或压缩空气的压力将水射入土壤中。

2)行走式节水灌溉技术。这是一种由行走式动力机械配带灌溉机具在行走过程中进行灌溉作业的技术，90年代逐步在我国发展起来。先期采用向苗带进行喷淋灌溉方式进行抗旱保苗，这一方式无法避免棵间蒸发损失，2000年出现了苗侧开沟灌溉方式，由拖拉机牵引水车在作物苗的一侧开沟灌水，然后覆土，将水直接施入苗的根区土壤中，避免了棵间蒸发损失，成为一种节水效果明显的机械化灌溉作业技术。

行走式节水灌溉技术采用的苗侧开沟灌溉方式实现了机械化连续作业，节省劳力，生产效率高。但苗侧开沟时难以避免地会对苗的幼根造成损伤，而且土壤中施入的水比较浅，不利于苗根向土壤深处生长。

注射灌溉时水枪作为一个点插入土壤，基本不会损伤苗的幼根，而且水注入土壤较深，有利于苗的根部向土壤深处生长接上底墒，抗旱效果更好。但当前注射灌溉方式只能靠人工一针一针地插入拔出，劳动强度大、作业效率低，而且由于受人的插入力限制，枪头做得细，使一次施水量少而慢。

发明内容

本发明的目的是要提供一种轮式注射灌溉器，它具有节水效果好，作业效率高等优点，利用行走式动力机械牵引，可实现连续机械化注射灌溉作业。

为了达到本发明的目的所采取的技术方案包括，机架，安装在机架上的地轮轴5，地轮1，其特征在于，在机架上还装有偏心轮3，偏心轮3上装有偏心盘4，偏心轮3的轴线位于地轮1的轴线正上方且两轴线平行，在地轮1上连接有一个或多个水枪2，偏心盘4也与水枪2连接，使水枪2处于垂直于地面位置，水枪2和地轮1的连接点与水枪2和偏心盘4的连接点之间的距离等于偏心盘4的轴线与地轮1的轴线之间的距离，地轮1、偏心盘4和水枪2构成平行四连杆机构；地轮轴5为空心结构，该空心的地轮轴5与供水系统连接，地轮轴5的下部设有出水口8，地轮1上设有水道7，水道7的一端与水枪2相通，其另一端靠近地轮轴5，可与出水口8相通。

上述的轮式注射灌溉器中，水枪2包括与水道7相通的空心的枪管，枪管下部锥形的枪头，枪管下部和枪头上设有出水孔。

上述的轮式注射灌溉器中，水枪2包括与水道7相通的空心的枪管，枪管下部锥形的枪头，枪管下部或枪头上设有出水孔。

上述的轮式注射灌溉器中，水枪2与地轮1和偏心盘4的连接为铰接。

上述的轮式注射灌溉器中，当水枪2为多个时，它们沿地轮1的周向均匀设置。

本发明具有如下优点：

1)采用注射灌溉技术把水直接定量、定位地注入作物根区土壤、灌水量均匀，避免了棵间蒸发，优于地面灌溉、喷灌等技术，可以实现以很少量的水抗旱保苗。

2)本轮式注射灌溉器可同时进行施追肥等作业，也可应用于作物其它生长期的灌溉作业。

3)采用动力机械牵引作业，使注射灌溉实现机械化连续作业，节省劳力，作业效率高。克服了原人工作业效率低的“瓶颈”，可以促进这一高效节水的灌溉技术推广应用。

4)注射灌溉比起开沟灌溉避免了损伤作物根系，并注水比较深，利于根系向深处生长，提高抗旱能力。

5)灌溉器采用悬臂安装在牵引架一侧时，本轮式注射灌溉器作业不受作物高度限制，只要拖拉机等牵引动力机械能在行间通过就可实现灌溉作业。

附图说明

图1为本发明的结构原理图；

图2为本发明轮式注射灌溉器的结构示意图；

图3为图2中的I-I局部剖视图；

图4为本发明轮式注射灌溉器的水枪的结构示意图；

图5为本发明轮式注射灌溉器的作业状态图。

实施例

如图1所示，1为绕地轮轴旋转的地轮，2为水枪，3为固定在机架上的偏心轮，4为绕偏心轮3旋转的偏心盘，O₁为地轮1的旋转中心，O₂为偏心轮3的中心，O₁O₂垂直于地面。

在本实施例中，本发明有6个水枪，它们分别通过A₁、A₂、A₃……A₆均匀铰接在地轮1的轮缘上，这6个水枪2还分别通过B₁、B₂、B₃……B₆与偏心盘4铰接，使水枪处于垂直于地面位置，由于地轮1的旋转中心O₁与偏心轮3的中心O₂连线O₁O₂也处于垂直于地面位置，结构上保持O₁O₂＝A₁B₁及A₂B₂、A₃B₃……A₆B₆；偏心盘半径O₂B₁、O₂B₂、O₃B₃……O₆B₆与地轮半径O₁A₁、O₂A₂、O₃A₃……O₆A₆也都相等。图1中，O₁O₂B₁A₁组成平行四边形，当地轮1绕O₁转动时，通过水枪2带动偏心盘4绕偏心轮3中心O₂转动，由于地轮轴5和偏心轮3在机架上的安装使O₁O₂处于垂直于地面状态，平行四边形O₁O₂B₁A₁在旋转运动中使水枪(B₁A₁)永远保持处于垂直于地面状态，同理其余各个水枪都永远保持垂直于地面状态。

如图2、图3所示，5为空心的地轮轴，6为机架上的牵引架，地轮轴5悬臂安装在牵引架6上，7为设在地轮1上的水道，8为设在地轮轴5下部的出水口。供水系统中的压力水从中空的地轮轴5可以经地轮1上的水道7送入相应的水枪。地轮1在转动过程中，只有当某个水枪的水道与地轮轴5上的出水口8相通时，水才会从地轮轴分配到这个水枪，由于出水口8设在地轮轴5的下部，结构上保障了只有当水枪处于下方位置已插入土壤中时，水路才接通，这时水才被注入作物根区的土壤中。

如图4所示，11为轴孔，12为进水轴管，13为枪管，14为出水孔，15为锥形的枪头，轴孔11与偏心盘4铰接，进水轴管12与地轮1铰接，水经水道7流进进水轴管12，并通过中空的枪管13从管下端出水孔14及枪头15上的孔注射入土壤。

如图5所示，是本轮式注射灌溉器10的工作状态之一，在拖拉机9等行走式动力机械牵引下，轮式注射灌溉器10的地轮沿作物的一侧滚动，由于偏心轮所形成的平行四边形机构作用，各个水枪2总是保持垂直于地面的状态，从而实现垂直插入作物根区土壤中、又能垂直拔出，在滚动行走过程中实现各个水枪2连续不断地交替插入拔出。当水枪2转动到下方插入土壤一定深度后，水枪2通过水道7与地轮轴5的出水口8接通，此时才有压力水通过水道7与水枪2把水注入土壤，当水枪2从土壤中拔出前，水道7已经错开出水口8，则水道被切断，停止供水，保障水枪2出土后不会有水喷出泄漏。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1、一种轮式注射灌溉器：包括机架，安装在机架上的地轮轴(5)，地轮(1)，其特征在于，在机架上还装有偏心轮(3)，偏心轮(3)上装有偏心盘(4)，偏心轮(3)的轴线位于地轮(1)的轴线正上方且两轴线平行，在地轮(1)上连接有一个或多个水枪(2)，偏心盘(4)也与水枪(2)连接，使水枪(2)处于垂直于地面位置，水枪(2)和地轮(1)的连接点与水枪(2)和偏心盘(4)的连接点之间的距离等于偏心盘(4)的轴线与地轮(1)的轴线之间的距离，地轮(1)、偏心盘(4)和水枪(2)构成平行四连杆机构；地轮轴(5)为空心结构，该空心的地轮轴(5)与供水系统连接，地轮轴(5)的下部设有出水口(8)，地轮(1)上设有水道(7)，水道(7)的一端与水枪(2)相通，其另一端靠近地轮轴(5)，可与出水口(8)相通。

2、根据权利要求1所述的轮式注射灌溉器，其特征在于：水枪(2)包括与水道(7)相通的空心的枪管，枪管下部锥形的枪头，枪管下部和枪头上设有出水孔。

3、根据权利要求1所述的轮式注射灌溉器，其特征在于：水枪(2)包括与水道(7)相通的空心的枪管，枪管下部锥形的枪头，枪管下部或枪头上设有出水孔。

4、根据权利要求1或2或3所述的轮式注射灌溉器，其特征在于：水枪(2)与地轮(1)和偏心盘(4)的连接为铰接。

5、根据权利要求1或2或3所述的轮式注射灌溉器，其特征在于：当水枪(2)为多个时，它们沿地轮(1)的周向均匀设置。

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