CN101926319B - 一种自动变速摇摆式温室喷雾装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动变速摇摆式温室喷雾装置，其特征在于：它包括一机架，机架上设置有一摆动机构，摆动机构连接一喷雾机构，机架的一侧固定有一药箱，另一侧固定有一电控箱，机架通过一行走机构滑动设置在一导轨上；摆动机构包括一电机，电机电连接电控箱，电机输出端连接一主动齿轮，主动齿轮啮合一设置在输出轴上的从动齿轮；输出轴的一端固定连接一U型支架，另一端转动连接一设置在机架上的固定板，固定板上设置有一接近开关，接近开关电连接电控箱；喷雾机构包括设置在喷雾罩内的一输药管，输药管上设置有一流量调节阀和一流量传感器，流量传感器和流量调节阀电连接电控箱；输药管的进药端连接药箱，出药端通过一电风机和一起涡器连接一喷头体，电风机和起涡器电连接电控箱。

Description

一种自动变速摇摆式温室喷雾装置

技术领域

本发明涉及一种喷雾装置，特别是关于一种自动变速摇摆式温室喷雾装置。

背景技术

近年来我国设施农业发展迅速，设施作物已不仅仅局限于蔬菜和瓜果，还包括花卉、苗圃和中草药等作物。日光温室、塑料大棚等保护地种植面积迅速增加，目前已超过150万公顷，居世界首位。目前我国温室大棚病虫害防治主要以化学防治为主，即通过喷洒各种化学农药实现对病虫害的防治。但是我国温室大多采用大田用喷雾机械，应用最广泛的仍为手动背负式喷雾器，使用这种喷雾器劳动强度大，作业效率低，难以做到雾滴分布均匀，既浪费农药又加重了环境污染。并且当前国内外使用的农业用喷雾机，基本使用离心喷雾装置，二相流喷雾装置，直流电机驱动的雾化盘喷雾装置和风送式喷雾装置。这些装置在施药时固定在一个位置不能够移动，这就影响了施药的均匀性及降低了农药的利用率。因此，开发温室专用的喷雾装置，降低生产过程中的农药使用量，提高农药使用率，减少农产品农药残留，保证操作人员的身体健康具有重要意义。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种在施药时位置可以移动，能够达到精准施药目的，降低农药残留，保护土壤和温室内环境的自动变速摇摆式温室喷雾装置。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种自动变速摇摆式温室喷雾装置，其特征在于：它包括一机架，所述机架的前端设置有一摆动机构，所述摆动机构的输出端连接一喷雾机构，所述机架的一侧固定有一药箱，与所述药箱相对的所述机架的另一侧固定有一电控箱，所述机架通过一行走机构滑动设置在一导轨上；所述摆动机构包括设置在所述机架上的一电机，所述电机的输入端电连接所述电控箱，输出端固定连接一主动齿轮，所述主动齿轮啮合一从动齿轮；所述从动齿轮固定设置在一输出轴上，所述输出轴的一端固定连接一U型支架，另一端转动连接一设置在所述机架上的固定板，所述固定板上设置有一接近开关，所述接近开关的输出端电连接所述电控箱；所述喷雾机构包括一喷雾罩，所述喷雾罩内设置有一输药管，所述输药管上设置有一流量调节阀和一流量传感器，所述流量传感器的输出端电连接所述电控箱，所述电控箱的输出端电连接所述流量调节阀；所述输药管的进药端连接设置在所述机架上的所述药箱，所述输药管的出药端通过设置在所述喷雾罩内的一电风机和一起涡器连接一喷头体，所述喷头体设置在所述喷雾罩的下端，所述电风机和起涡器的输入端电连接所述电控箱。

所述电控箱内设置有电源、电机控制模块和MCU主控板，所述MCU主控板通过导线电连接一线控盒。

所述行走机构包括一步进电机，所述步进电机的输入端电连接所述电控箱，所述步进电机的输出端连接两个不锈钢驱动轮，两所述驱动轮转动，带动两个不锈钢从动轮在所述导轨上滚动行走。

所述喷雾罩上端设置有一进气罩。

所述主动齿轮与所述从动齿轮的传动比小于1。

所述喷雾罩与所述U型支架之间的角度范围在±90°之间。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明将喷雾机构和摆动机构通过行走机构设置在温室内顶棚的导轨上，通过行走机构带动喷雾机构行走并进行喷药，可适用于对不同高度的温室作物进行施药，并且雾滴滴落地面较少，可达到精准施药的目的。2、本发明通过摆动机构带动喷雾机构进行摆动喷药，因此，可对温室作物进行全方位喷洒，降低喷洒死角。3、本发明通过喷雾机构中的流量传感器和流量调节阀调节药液的流速和流量，通过起涡器和电风机将液体雾化，雾化的雾滴飘向温室内的作物，可提高农药利用率，达到最佳施药效果。4、本发明可以根据农作物密度及病虫害危害植物部位的变化，通过流量调节阀调节喷雾机构的施药量，进而达到尽量减少农药污染的目的。5、本发明通过电控箱控制行走机构带动摆动机构和喷雾机构沿导轨行走，进行农药的喷洒，而不需要操作人员直接接触农药进行喷洒，因此，不仅减轻了操作人员的劳动强度，保证了操作人员的身体健康，并且提高了工作效率。本发明结构设计巧妙，操作方便，不仅提高了操作人员的工作效率，提高了农药的利用率，并且减轻了农药对环境的污染，因此，可广泛用于温室农药的喷洒过程中。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是图1的俯视示意图

图3是本发明摆动机构的结构示意图

图4是本发明喷雾机构和摆动机构的结构示意图

图5是本发明喷雾机构的结构示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1、图2所示，本发明包括一机架1，机架1的前端设置有一摆动机构2，摆动机构2的输出端连接一喷雾机构3。机架1的一侧固定有一药箱4，与药箱4相对的机架1的另一侧固定有一电控箱5。机架1通过一行走机构6滑动设置在一导轨7上，导轨7固定在温室的顶棚上。电控箱5电连接摆动机构2、喷雾机构3和行走机构6。

如图3、图4所示，本发明的摆动机构2包括设置在机架1上的一大扭矩直流电机21，电机21的输入端电连接电控箱5。电机21的输出轴固定连接一主动齿轮22，主动齿轮22啮合一从动齿轮23，且主动齿轮22与从动齿轮23的传动比小于1。从动齿轮23固定设置在一输出轴24上，输出轴24的一端固定连接一U型支架25，另一端转动连接一设置在机架1上的固定板26，固定板26上设置有一接近开关27，接近开关27的输出端电连接电控箱5。

如图4、图5所示，本发明的喷雾机构3通过锁紧螺钉固定在U型支架25上，喷雾机构3包括一呈圆柱型的喷雾罩31，喷雾罩31内设置有一输药管(图中未示出)，输药管上设置有一流量调节阀32和一流量传感器33，流量传感器33的输出端电连接电控箱5，电控箱5的输出端电连接流量调节阀32。输药管的进药端连接设置在机架1上的药箱4，输药管的出药端通过设置在喷雾罩31内的一电风机34和一起涡器35连接一角度可以手动调节的喷头体36，喷头体36设置在喷雾罩31的下端，喷雾罩31上端设置有一进气罩37，电风机34和起涡器35的输入端电连接电控箱5。

本发明的电控箱5内装有电源、电机控制模块和MCU(Micro Control Unit，微控制单元)主控板。MCU主控板通过导线电连接一线控盒，导线长度可控制在1200m以内。人工给定的操作指令由线控盒，通过串口通信方式进入MCU主控板，由MCU主控板控制整机工作。

电机控制模块控制摆动机构2中电机21的转动方向和转动速度，进而可以调节整个摆动机构2的摆动方向和速度，当摆动机构2摆动到极限位置时，接近开关27发出信号给电控箱5，进而调节摆动机构2反方向转动，如此循环摆动，最终控制喷雾机构3喷洒农药的方向。

MCU主控板控制喷雾机构3中的喷雾流量和速度。流量传感器33测量每秒钟的输药管中的药液流量产生脉冲信号，脉冲信号传给MCU主控板中的输药控制模块，每个脉冲信号对应一个流量值，输药控制模块通过计算单位时间内的脉冲信号数量得出实际的药液流量，调节流量调节阀32，控制药液流量的大小，从而形成执行和反馈回路，实现药液喷雾流量的调节和液路关闭。同时，MCU主控板还用于控制电风机34的开启与关闭。

本发明的行走机构6设置在机架1上端，其包括一步进电机，步进电机的输入端电连接电控箱5，输出端连接两个不锈钢驱动轮，两驱动轮带动两个不锈钢从动轮在导轨7上滚动行走，进而带动整个温室喷雾装置行走。行走机构6所需的电源由电控箱5中的电源提供。行走机构6的启动和停止由电控箱5中的电机控制模块控制。行走机构6的行走速度和行走方向由MCU主控板控制，行走速度在0～21米/分钟可调，行走方向可设定为前进、后退和自动返回三种工作模式。

本发明的工作流程为：

行走机构6带动整个闻之喷雾装置沿导轨7行走，药箱4中的药液通过输药管流进喷雾机构3，通过喷雾机构3中的流量传感器33和流量调节阀32调节输药管中药液的流速和流量，药液进入起涡器35，起涡器35将电风机34产生的气流转换成高速旋切的气流，高速旋切的气流将液体雾化，雾化的雾滴经电风机34驱动通过喷头体36飘向温室内的作物，达到施药的目的。同时，电控箱5控制摆动机构2中电机21的转动方向和转动速度，进而调节整个摆动机构2的摆动方向和速度，当摆动机构2摆动到极限位置时，接近开关27发出信号给电控箱5，进而调节摆动机构2反方向转动，如此循环摆动，以达到最佳的施药效果。

上述实施例中，喷雾机构3摆动方向为单面向左、单面向右或左右连续摆动三种工作模式，且可在±75°内左右摇摆，这将使操作更加便捷，从而提高农药的用率，减少对环境的污染和避免重复施药。摆动速度分为单向低速75°/17.37秒、单向中速75°/11.06秒、高速75°/5.4秒三个档次，操作者可以根据施药的实际要求选定任意速度，达到最佳的施药效果。喷雾罩31与U型支架25间的角度在±90°之间手动可调，在喷雾装置工作时调整为固定角度，一般调整为40°左右；

上述实施例中，喷雾流量可根据病虫害的危害程度及施药量在0～400ml/min变化可调；喷雾距离为8～10m；雾滴直径为20～100um。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种自动变速摇摆式温室喷雾装置，其特征在于：它包括一机架，所述机架的前端设置有一摆动机构，所述摆动机构的输出端连接一喷雾机构，所述机架的一侧固定有一药箱，与所述药箱相对的所述机架的另一侧固定有一电控箱，所述机架通过一行走机构滑动设置在一导轨上；

所述摆动机构包括设置在所述机架上的一电机，所述电机的输入端电连接所述电控箱，输出端固定连接一主动齿轮，所述主动齿轮啮合一从动齿轮；所述从动齿轮固定设置在一输出轴上，所述输出轴的一端固定连接一U型支架，另一端转动连接一设置在所述机架上的固定板，所述固定板上设置有一接近开关，所述接近开关的输出端电连接所述电控箱；

所述喷雾机构包括一喷雾罩，所述喷雾罩内设置有一输药管，所述输药管上设置有一流量调节阀和一流量传感器，所述流量传感器的输出端电连接所述电控箱，所述电控箱的输出端电连接所述流量调节阀；所述输药管的进药端连接设置在所述机架上的所述药箱，所述输药管的出药端通过设置在所述喷雾罩内的一电风机和一起涡器连接一喷头体，所述喷头体设置在所述喷雾罩的下端，所述电风机和起涡器的输入端电连接所述电控箱；

所述电控箱内装有电源、电机控制模块和MCU主控板，所述电机控制模块控制所述摆动机构中电机的转动方向和转动速度，进而可以调节整个所述摆动机构的摆动方向和速度，当所述摆动机构摆动到极限位置时，所述接近开关发出信号给所述电控箱，进而调节所述摆动机构反方向转动，如此循环摆动，最终控制所述喷雾机构喷洒农药的方向；所述MCU主控板控制所述喷雾机构中的喷雾流量和速度，所述流量传感器测量每秒钟的输药管中的药液流量产生脉冲信号，脉冲信号传给所述MCU主控板中的输药控制模块，每个脉冲信号对应一个流量值，所述输药控制模块通过计算单位时间内的脉冲信号数量得出实际的药液流量，调节所述流量调节阀，控制药液流量的大小，从而形成执行和反馈回路，实现药液喷雾流量的调节和液路关闭。

2.如权利要求1所述的一种自动变速摇摆式温室喷雾装置，其特征在于：所述MCU主控板通过导线电连接一线控盒。

3.如权利要求1所述的一种自动变速摇摆式温室喷雾装置，其特征在于：所述行走机构包括一步进电机，所述步进电机的输入端电连接所述电控箱，所述步进电机的输出端连接两个不锈钢驱动轮，两所述驱动轮转动，带动两个不锈钢从动轮在所述导轨上滚动行走。

4.如权利要求2所述的一种自动变速摇摆式温室喷雾装置，其特征在于：所述行走机构包括一步进电机，所述步进电机的输入端电连接所述电控箱，所述步进电机的输出端连接两个不锈钢驱动轮，两所述驱动轮转动，带动两个不锈钢从动轮在所述导轨上滚动行走。

5.如权利要求1或2或3或4所述的一种自动变速摇摆式温室喷雾装置，其特征在于：所述喷雾罩上端设置有一进气罩。

6.如权利要求1或2或3或4所述的一种自动变速摇摆式温室喷雾装置，其特征在于：所述主动齿轮与所述从动齿轮的传动比小于1。

7.如权利要求5所述的一种自动变速摇摆式温室喷雾装置，其特征在于：所述主动齿轮与所述从动齿轮的传动比小于1。

8.如权利要求1或2或3或4或7所述的一种自动变速摇摆式温室喷雾装置，其特征在于：所述喷雾罩与所述U型支架之间的角度范围在±90°之间。

9.如权利要求5所述的一种自动变速摇摆式温室喷雾装置，其特征在于：所述喷雾罩与所述U型支架之间的角度范围在±90°之间。

10.如权利要求6所述的一种自动变速摇摆式温室喷雾装置，其特征在于：所述喷雾罩与所述U型支架之间的角度范围在±90°之间。

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