CN102860167B - 多功能喷施器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多功能喷施器,包括底座和设在底座上的兑水肥料箱,所述底座上还设有高压泵和高压贮水器,所述兑水肥料箱出口连接高压泵进口,高压泵出口通过高压输送管连接高压贮水器进口,高压贮水器出口连接高压主管入端,高压主管上依次设有可控制单穴液态肥脉冲的压力和流量的高压电磁阀、高压脉冲直线喷嘴,其中高压脉冲直线喷嘴设在高压主管的末端,所述高压电磁阀连接有控制开关。本发明采用深施肥技术的设计理念,将追肥用的颗粒化肥液态化,并将其以脉冲直线的方式施于土壤耕作层(5~15cm)中,节约肥料,工作效率高,且不会伤害水稻植物的根系。

Description

多功能喷施器
技术领域
本发明涉及农用机械领域,具体涉及一种多功能喷施器。
背景技术
机械化施肥是水稻生产全程机械化的重要环节。改革开放30多年来,作为主要粮食作物之一的水稻生产也取得了长足的进步与发展,其主要标志是机械化程度的提高。尽管水稻生产的全程机械化程度呈逐年提高之势,然而大部分地区全程机械化还存在脱节的地方。如在对水稻植物进行追肥时,农民大都采用撒施化肥的方式,这种施肥方式不仅化肥利用率低,而且会造成面源污染,为此,人们致力于研究一种机械深施肥装置,如公开号为CN101884267A的中国发明专利,一种小型水稻液态深施器,其利用开沟刀切入泥土,肥料溶液通过输肥管和施肥通道施入田泥深处,再用田泥将肥料溶液封闭在田泥内。这样的设计,虽然解决了直接撒播肥料造成的浪费,但其在开沟刀切入泥土时,会切断水稻的根系,影响其生长。又如公开号为CN2322363Y的中国实用新型专利,一种手提式施肥播种枪,其在施肥时,将插入嘴插入田泥中,然后通过插入嘴将肥料施入田泥中,其虽然避免了在施肥时伤害水稻根系,但插入嘴反复地插入和拔出田泥,工作难度大、效率低,无法推广;另外插入嘴易被堵塞,工作不顺畅。到目前为止,水稻化肥深施技术还没有得到很好的解决。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工作效率高、可控制施肥深度和施肥量(流量)、不会伤害水稻植物根系的多功能喷施器。
为解决上述技术问题,本发明设计的多功能喷施器,包括底座和设在底座上的兑水肥料箱,所述底座上还设有高压泵和高压贮水器,所述兑水肥料箱出口连接高压泵进口,高压泵出口通过高压输送管连接高压贮水器进口,高压贮水器出口连接高压主管入端,高压主管上依次设有可控制单穴液态肥脉冲的压力和流量的高压电磁阀、高压脉冲直线喷嘴,其中高压脉冲直线喷嘴设在高压主管的末端,所述高压电磁阀连接有控制开关。所述高压脉冲直线喷嘴为高压直线喷嘴以脉冲的形式,将液态肥射入土壤耕作层。本发明的高压泵高速旋转,产生负压将过滤后的兑水液态肥吸入高压泵;经高压泵(将液态肥加压到10~50kg/cm2)进入高压贮水器内;再通过高压主管和高压电磁阀到达高压脉冲直线喷嘴;调节控制开关将经过高压电磁阀的液态肥的压强调整到10~50kg/cm2的脉冲水注,射入5~15cm深度的泥土内,以实现肥料的深施。
优选的,所述高压电磁阀的压力范围可以为30~150kg/cm2
为了可以提高工作效率,所述高压主管的末端可以分为两条或两条以上的支路,各支路入端连接高压电磁阀,每个高压电磁阀均连接高压支管,每根高压支管末端均连接高压脉冲直线喷嘴。
优选的,所述高压泵上可以设有压力调节阀。
为了可以观察高压输送管的压力,所述高压输送管上可以设有压力表。
优先的,所述高压输送管可以为高压软管。
为了避免液态肥的输送通道堵塞,所述兑水肥料箱入口与出口可以设有过滤网。
优先的,所述高压电磁阀和控制开关可以均与设在底座上的锂电池连接。
优先的,所述高压泵的动力端可以连接设在底座上的动力装置。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、本发明采用深施肥技术的设计理念,将追肥用的颗粒化肥液态化,并将其以脉冲直线的方式施于土壤耕作层(5~15cm)中,节约肥料,工作效率高,且不会伤害农作物的根系。
2、本发明的喷施器具有小型、手动、成本低等特点,适应我国目前国情要求,满足我国水稻植物的追肥对于肥料深施的要求。
3、本发明把化肥按要求的距离和深度由高压脉冲直线喷嘴以脉冲直线方式喷施入稻田耕作层土壤中,使化肥被土壤固定吸附并在泥中慢慢扩散,延长肥效,提高化肥利用率,同时可以极大地解决或减轻农业面源污染的问题,有试验结果表明,稻田撤施化肥的肥料利用率仅为25~35%,而化肥深施其肥料利用率可达70%以上;在相同条件下,深施相比撒施,可提高水稻产量的15~20%。
4、本发明装置更换不同规格型号的喷嘴,可以实现喷雾器、高位喷雾器和喷施器的功能,是名副其实的多功能喷施器。
5、本发明适应丘陵山区早、中、晚稻主要生长期的施肥作业,也可广泛用于平原区大面积水稻施肥作业,具有显著的社会、经济和环境效益。
附图说明
图1为本发明一种多功能喷施器的结构示意图;
图中标号为:1、底座;2、兑水肥料箱;3、高压泵;4、高压贮水器;5、高压输送管;6、高压主管;7、控制开关;8、高压电磁阀;9、高压脉冲直线喷嘴;10、高压支管;11、压力表;12、锂电池;13、动力系统;14、燃料箱。
具体实施方式
如图1所示,一种多功能喷施器,包括底座1和其上部设有入口及下部设有出口的兑水肥料箱2,该兑水肥料箱2入口和出口上设有过滤网。所述底座1上设有高压泵3和高压贮水器4,所述兑水肥料箱2设于高压泵3和高压贮水器4上部,兑水肥料箱2出口连接高压泵3进口,高压泵3出口通过高压输送管5连接高压贮水器4进口,高压贮水器4出口连接高压主管6入端,高压主管6上依次设有可控制单穴液态肥脉冲的压力和流量的高压电磁阀8、高压脉冲直线喷嘴9,其中高压脉冲直线喷嘴9设在高压主管6的末端,所述高压电磁阀8连接有控制开关7。所述的控制开关7可以调节高压电磁阀8的流量和压力。
所述高压主管6的末端分为两条或两条以上的支路,各支路入端连接高压电磁阀8,每个高压电磁阀8均连接高压支管10,每根高压支管10末端均连接高压脉冲直线喷嘴9。在本优选实施方式中,所述高压主管6的末端分为两条支路,各支路入端连接高压电磁阀8,每个高压电磁阀8均连接高压支管10,每根高压支管10末端均连接高压脉冲直线喷嘴9。高压主管6和高压支管10整体为T字形,高压支管10垂直于水平面,可更精准的将液态肥射入土壤耕作层中。所述的控制开关7固定在高压主管6上,高压主管6可以兼作为手柄,控制开关7为手动式,启动一次作为一次脉冲喷施,液态肥通过两根高压支管10以两穴的方式对8蔸禾苗深施肥(每穴4蔸禾苗)。
所述高压脉冲直线喷嘴9可以在工作状态下,将液态肥以脉冲直线方式射入土壤耕作层(5~15cm)中。所述高压电磁阀8的压力范围为30~150kg/cm2,其可以达到瞬间打开,将液态肥送入高压脉冲直线喷嘴9,再以直线方式喷施入耕作层中。
所述高压泵3的动力端连接设在底座1上的动力装置。所述动力装置包括动力系统13和燃料箱14,该动力系统13可为柴油动力系统或汽油动力系统等,燃料箱14设在兑水肥料箱2的下部,动力系统13设在底座1上,燃料箱14通过管道将燃料输送入动力系统13中。在高压泵3上,还设有可以调节高压泵3的压力调节阀,该压力调节阀可以手动或电动方式。所述高压输送管5为高压软管,在高压软管上,设有压力表11,用以观测高压软管上的压力。所述高压电磁阀8和控制开关7均与设在底座1上的锂电池12实现电连接。
本发明的多功能喷施器,可以设置成背负式,或电动行走,在本优选实施方式中,为小型、结构简单的背负式小型水稻液态脉冲深喷施器。其工作过程如下:在人力背负下,在相对规则(成行)的秧苗两行的中间,通过喷施器上的高压脉冲直线喷嘴9将液体肥脉冲射入土壤中。可以根据行走的速度,通过调节控制开关7来控制脉冲喷肥的频度;脉冲排肥量的大小主要通过设计高压脉冲直线喷嘴9直径的大小来进行控制。在两秧苗行(约4蔸禾苗)的中央处,将液体肥脉冲施入5~15cm的耕作土壤层中,施肥量控制在常规亩追肥量的1/3以内。
脉冲流量的计算:
脉冲喷施器的高压脉冲直线喷嘴9每穴的脉冲流量和每亩(26m×26m)施肥用工估算(假设:株距5寸、行距8寸的情况下)为:
(1)杂交水稻株×行距=5寸×8寸=16.5cm×16.4cm=0.165m×0.264m;
(2)以行距8寸计算,共有水稻行数:26m/0.264m=100行;
(3)以株距5寸计算,每行共有水稻株数:26m/0.165m=162株;
(4)每亩脉冲施肥的穴数计算:
A、1个脉冲施肥穴可管4株秧苗的施肥,4行的脉冲施肥穴可完成8行的水稻秧苗的施肥工作。即脉冲施肥穴的行数与水稻秧苗行数的比值为4:8=1:2;
B、每亩水稻秧苗株数:100行×162株/行=16200株;
C、每亩脉冲施肥穴行数:100行/2=50行;
D、每亩脉冲施肥穴数:50行×162株/行=8100株(穴)。
高压脉冲直线喷嘴9脉冲流量:
计划设计液体肥料箱(桶)的容量15kg或20kg,高压脉冲直线喷嘴9脉冲流量为X,则下列等式成立:
(1)就15kg肥料箱而言,8100穴×X1=15000g,X1=1.85g/穴;
(2)就20kg肥料箱而言,8100穴×X2=20000g,X2=2.46g/穴。
每亩施肥用工:
根据上述数据可知,施肥穴的行数为50行,总长度为50×26cm=130m,人力在稻田中实际行走的距离大约为1300m/2=650m。本喷施器采用背负式高压脉冲施肥的方式,按2km/h的行走速度作业,则每亩施肥用工不足30分钟(0.5h)。按每天工作8h计算,1台喷施器每天可完成15~20亩左右的施肥(追肥)工作。
本发明的多功能喷施器,其高压脉冲直线喷嘴9脉冲流量也可以根据实际需要设计,以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明。

Claims (9)

1.多功能喷施器,包括底座(1)和设在底座(1)上的兑水肥料箱(2),其特征在于:所述底座(1)上还设有高压泵(3)和高压贮水器(4),所述兑水肥料箱(2)出口连接高压泵(3)进口,高压泵(3)出口通过高压输送管(5)连接高压贮水器(4)进口,高压贮水器(4)出口连接高压主管(6)入端,高压主管(6)上依次设有可控制单穴液态肥脉冲的压力和流量的高压电磁阀(8)、高压脉冲直线喷嘴(9),其中高压脉冲直线喷嘴(9)设在高压主管(6)的末端,所述高压电磁阀(8)连接有控制开关(7)。
2.根据权利要求1所述的多功能喷施器,其特征在于:所述高压电磁阀(8)的压力范围为30~150kg/cm2
3.根据权利要求1或2任意一项所述的多功能喷施器,其特征在于:所述高压主管(6)的末端分为两条或两条以上的支路,各支路入端连接高压电磁阀(8),每个高压电磁阀(8)均连接高压支管(10),每根高压支管(10)末端均连接高压脉冲直线喷嘴(9)。
4.根据权利要求1或2任意一项所述的多功能喷施器,其特征在于:所述高压泵(3)上设有压力调节阀。
5.根据权利要求1或2任意一项所述的多功能喷施器,其特征在于:所述高压输送管(5)上设有压力表(11)。
6.根据权利要求1或2任意一项所述的多功能喷施器,其特征在于:所述高压输送管(5)为高压软管。
7.根据权利要求1或2任意一项所述的多功能喷施器,其特征在于:所述兑水肥料箱(2)入口与出口设有过滤网。
8.根据权利要求1或2任意一项所述的多功能喷施器,其特征在于:所述高压电磁阀(8)和控制开关(7)均与设在底座(1)上的锂电池(12)连接。
9.根据权利要求1或2任意一项所述的多功能喷施器,其特征在于:所述高压泵(3)的动力端连接设在底座(1)上的动力装置。
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