CN101607236A - 一种带有导流结构的喷雾机风助风筒 - Google Patents

Abstract

一种带有导流结构的喷雾机风助风筒，由进气筒体(6)、球弧形导流蜂窝板(1)、卡箍(4)、连接架(5)组成，进气筒体由一竖立圆柱状气囊(2)和一两端对称、水平放置的双圆锥台状气囊(9)正交组成，在进气筒体(6)内部中间截面处设置一均布圆形孔的球弧形导流蜂窝板(1)，外形轮廓呈椭球弧形。本发明可以应用于喷雾机，尤其是使用气流辅助式喷杆喷雾机，也可应用于其他需要产生风幕的场合；基于球弧形导流蜂窝板的导流式结构可使空气流体均匀流出风筒，形成均匀一致的风幕，既简单又经济，效果明显。该风助风筒能够有效地控制雾滴运动，减小雾滴飘失，增加农药在靶标上的沉积量，提高农药利用率，减少环境污染。

Description

一种带有导流结构的喷雾机风助风筒

技术领域：

本发明属于喷雾系统领域，特别涉及一种喷杆喷雾机的用于形成风幕的风助风筒，具体说是一种利用蜂窝球弧导流板形成导流通道，改变由风机形成气流的运动方向，使气流运动方向沿风助风筒长度方向均匀分布，从而使风助风筒出风孔的风速在风助风筒长度方向有较好的一致性，形成均一的风幕，达到减小雾滴飘移的目的。

背景技术：

我国的施药装备以高容量施药技术为指导，单位面积施药液量大，喷出的雾滴直径大，难以适应作物表面的生物特性，极易发生“弹跳”现象或从作物表面滚落，雾滴附着效果差，造成大量药液的流失，所以目前想从根本上解决液态肥或农药液的有效利用率低的问题，必须实施低量施药技术，充分利用细小雾滴，实现药液高效利用，减少药液浪费和环境污染。

风帘辅助喷雾技术(简称风助技术)是一种利用专用设施产生定向气流辅助雾滴分布从而提高雾滴在目标上的沉积率，减小雾滴飘移的技术。风助技术的应用提高了农药的生物效果、拓宽了喷雾设备的应用条件，有利于提高喷雾工作效率，减少化学药品的投入。

使用风助技术的机架式喷雾机在大田作业时，一方面从风机吹出的高速气流将喷头雾化的雾滴进一步撞击、雾化成细小均匀的雾滴；另一方面，强大的气流裹挟着雾滴吹向靶标物，由于气流的作用，靶标的枝叶不停地翻动，使得作物的叶背、叶面、内膛、外部都可均匀地覆盖上雾滴。同时，由于雾滴被风机吹出的气流强制性的吹向靶标，所以可有效地抵御自然风的干扰，减少雾滴的飘移，降低农药对环境污染的风险。因此，风送喷雾被世界各国公认为是一种仅次于航空喷雾的高效地面施药技术，同时又是一种自动化程度高，防治效果好，环境污染少的先进施药技术。

风助风筒所产生的气流主要是为了克服自然风对雾滴飞行方向的影响，同时对植物叶冠有穿透的作用，有利于雾滴在植物不同层次上的沉积。然而，流出风筒的风速，特别是气流到达作物顶端时的风速分布对喷雾分布均匀性、雾滴沉积均匀度有很大影响。若该风速太小，气流难以翻动枝叶，无法穿透植株，相反若风速太大，气流会穿透植株，撞击到地面并出现反弹，从而带走雾滴，造成药液的浪费和环境的污染。因此必须保证风筒流出气流具有一定的速度并在风筒长度方向保持风速的一致性。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种新型结构的基于球弧形导流蜂窝板的风助风筒，风助风筒由进气筒体、球弧形导流蜂窝板、卡箍、连接架组成；所述的进气筒体由一竖立圆柱状气囊和一两端对称、水平放置的双圆锥台状气囊正交组成，竖立圆柱状气囊直径和双圆锥台状气囊大端直径相等；在竖立圆柱状气囊上部是进风口，竖立圆柱状气囊在进风口处通过卡箍和轴流风机相连，双圆锥台状气囊下部有多个线性排列的出风孔；球弧形导流蜂窝板位于进气筒体内部进风口正下方双圆锥台状气囊上部位置，通过焊接方式沿周向均布四个长方形薄片连接架，连接架以焊接或螺栓连接方式通过卡箍固定在进风口处的风机固定圈上；球弧形导流蜂窝板上有均布圆形孔，孔径在1.5mm至3.5之间，优先选用2.5mm；球弧形导流蜂窝板的厚度为1.5-3mm；球弧形导流蜂窝板的外形轮廓为椭球弧型，其短径为竖立圆柱状气囊直径的80％，长径为竖立圆柱状气囊直径的120％。

本发明的设计思想是改变气体进入风助风筒内的射流惯性效应。气体经风速加速后进入风助风筒内部时，由于惯性，集中冲击在球弧形导流蜂窝板上，然后部分通过球弧形导流蜂窝板的圆形孔，另外一部分由于球弧形导流蜂窝板的阻力作用流向侧边，即改变了射流的惯性效应，均匀地到达风助风筒的出风孔位置，最后经过出风孔加速喷射出风助风筒，在横向形成均匀的风幕。

本发明采用了球弧形导流蜂窝板，消除了没有挡板的气流湍流区，通过对加装球弧形导流蜂窝板的风助风筒进行数值模拟，与未加球弧形导流蜂窝板的情况做比较，流动均匀性大幅提高。在雷诺数为1.2×10⁵的稳态流动的数值模拟结果显示，未加球弧形导流蜂窝板的流动均匀度指数为0.74，加装了球弧形导流蜂窝板的风助风筒在长度方向上的各出风孔的风速流动均匀度指数为0.91。试验结果也证实了这一结论的正确性。

本发明的球弧形导流蜂窝板的结构可以应用于喷雾机，尤其是使用气流辅助式喷杆喷雾机，也可应用于其他需要产生风幕的场合，如温室风幕等。本发明专利涉及的风助风筒的优点和积极效果在于：基于球弧形导流蜂窝板的导流式结构可使空气流体均匀流出风筒，形成均匀一致的风幕，即简单又经济，效果明显。该风助风筒能够有效地控制雾滴运动，减小雾滴飘失，增加农药在靶标上的沉积量，提高农药利用率，减少环境污染。

附图说明：

图1为本发明专利用于的自走式喷杆式喷雾机工作状态的结构示意图。

图2为本发明专利风助风筒的结构示意图。

图3为本发明专利的蜂窝球弧板三视图。

图中：1球弧形导流蜂窝板  2竖立圆柱状气囊  3进风口  4卡箍  5连接架  6进气筒体  7出风孔  8圆形孔  9双圆锥台状气囊  10喷杆  11风助风筒  12轴流风机  13拖拉机  14药箱  15机架  16喷头

具体实施方式：

以下通过附图和具体实施对本发明进行详细的说明，球弧形导流蜂窝板1材料选用金属合金，如不锈钢。

本发明与喷杆喷雾机相配套使用，如图1所示，喷杆喷雾机与具有后置动力输出轴的轮式拖拉机13悬挂联接使用。气流辅助式喷杆喷雾机包括机架15、安装在机架上的药箱14、药液泵、轴流风机12及风助风筒11、喷杆10及其药液喷雾系统、液压系统等部件组成。

气流辅助式喷杆喷雾机的工作过程如下：拖拉机13启动后，通过动力输出轴驱动液压泵，液压缸将喷杆10展开，机手根据作物高度通过升降液压缸调整喷杆10高度。喷头16线性分布固定在喷杆10下部，和喷杆10等长的风助风筒11用软绳固定在喷杆10上，风助风筒11的底部沿喷杆10有一排出风孔7，由出风孔7喷出气流在喷雾机喷雾作业中形成风幕。风助风筒11的风力由液压驱动的轴流风机12供给，风速可无级调整。当环境条件不需要风助风筒11作业时，可关闭轴流风机12，进行常规喷雾。在外界自然风力较小时，风助风筒11形成的风幕可阻止雾滴由于惯性作用向后飘移，从而可提高机器的作业速度。当外界风速较高，可能引起飘移时，适当调整风幕的角度和风速，以阻止飘移或减小飘移量。另外，风助风筒11形成的风幕大约在喷头16下面30cm的高度处与喷头16产生的雾滴相遇，对雾滴有加速作用。雾滴的速度对飘移性能有很大的影响，因此作业过程中需要在风助风筒11长度方向上保持风速的均匀性，否则可能导致施药量不一致。同时由于风幕直接吹向植物叶面，对叶子有翻转作用，有利于叶子背面附着雾滴，这对于消除那些寄生在叶子背面的害虫是非常重要的。

在图2中，本发明在风助风筒11内部的进风口3正下方加了一片球弧形导流蜂窝板1，球弧形导流蜂窝板1的外形轮廓为椭球弧型，圆形孔8均布于球弧形导流蜂窝板1上。气体经轴流风机12加速后进入风助风筒11内部时，由于惯性，集中冲击在球弧形导流蜂窝板1上，然后部分通过球弧形导流蜂窝板1的圆形孔8，另外一部分由于球弧形导流蜂窝板1的阻力作用流向侧边，即改变了射流的惯性效应，均匀地到达风助风筒11的出风孔7的位置，最后经过出风孔7加速喷射出风助风筒11，在横向形成均匀的风幕。

以上实施例仅用于说明本发明专利而并非限制本发明专利所描述的技术方案，一切不脱离本发明专利的精神和范围的技术方案及其改进，均涵盖在本发明专利范围中。

Claims (4)

1、一种带有导流结构的喷雾机风助风筒，其特征在于风助风筒(11)由进气筒体(6)、球弧形导流蜂窝板(1)、卡箍(4)、连接架(5)组成；所述的进气筒体(6)由一竖立圆柱状气囊(2)和一两端对称、水平放置的双圆锥台状气囊(9)正交组成，竖立圆柱状气囊(2)直径和双圆锥台状气囊(9)大端直径相等；在竖立圆柱状气囊(2)上部是进风口(3)，竖立圆柱状气囊(2)在进风口(3)处通过卡箍(4)和轴流风机(12)相连，双圆锥台状气囊(9)下部有多个线性排列的出风孔(7)；球弧形导流蜂窝板(1)位于进气筒体(6)内部进风口(3)正下方双圆锥台状气囊(9)上部位置，通过焊接方式沿周向均布四个长方形薄片连接架(5)，连接架(5)以焊接或螺栓连接方式通过卡箍(4)固定在进风口处的风机固定圈上；球弧形导流蜂窝板(1)上有均布圆形孔(8)。

2、根据权利要求1所述的一种带有导流结构的喷雾机风助风筒，其特征在于球弧形导流蜂窝板(1)的外形轮廓为椭球弧型，椭球弧形导流蜂窝板(1)的短径为竖立圆柱状气囊(2)直径的80％，长径为竖立圆柱状气囊(2)直径的120％。

3、根据权利要求1所述的一种带有导流结构的喷雾机风助风筒，其特征在于球弧形导流蜂窝板(1)上圆形孔(8)的孔径在1.5mm至3.5之间，优先选用2.5mm。

4、根据权利要求1所述的一种带有导流结构的喷雾机风助风筒，其特征在于球弧形导流蜂窝板(1)的厚度为1.5-3mm。

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