CN103518694A - 一种用于棉花作业的的定向弥雾装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于棉田作业的定向弥雾装置，包括一种用于棉花作业的定向弥雾装置，由传动系统、高压喷雾系统、多路风送系统、定向弥雾装置组成；通过定向弥雾装置使可伸缩褶皱输风管和出风口喷头位置完成在高度、宽度和角度的调节，实现了鸭嘴出风口和高压喷头对棉田植株的定向喷洒；鸭嘴出风口安装在高压喷头的一侧，高压喷头输出的药液被出风口气流二次雾化形成更细的雾滴，在气流的胁迫下吹向目标物，由于气流对枝叶的翻动作用，使得作物的叶背、叶面和上下都可均匀着雾，提高农药受药量和均匀分布。该发明提高了雾滴对靶性能、渗透性和农药利用率，减少了药液流失，保护生态环境。

Description

一种用于棉花作业的的定向弥雾装置

（一）技术领域

本发明的一种用于棉花作业的定向弥雾装置，属于棉田弥雾技术领域。

（二）背景技术

棉花在不同的生长时期，植株的高度和冠层厚度都各不相同，而目前国内针对这种棉花在不同时期的定向弥雾装置普遍缺乏。因此目前我国棉花施药存在以下问题：植保机械以人工背负为主，工效低、农药流失、漂移污染环境，周期性长、劳动量大且机手经常发生农药中毒等突出问题。本发明目的就是为棉田农药喷施寻找一种喷洒均匀、农药利用率高的定向弥雾装置，满足棉花生产中的实际需要。

（三）发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于棉花作业的定向弥雾装置；目的是针对棉花农药喷施方面目前存在的问题，提出一种喷施均匀、农药利用率高的定向弥雾装置。

一种用于棉花作业的定向弥雾装置，由传动系统、高压喷雾系统、多路风送系统、定向弥雾装置组成；

所述的传动系统包括发动机输出皮带轮、换向器、传动轴、离心风机皮带轮Ⅰ、离心风机皮带轮Ⅱ、隔膜泵皮带轮I、隔膜泵皮带轮II；发动机输出皮带轮、换向器、传动轴、离心风机皮带轮Ⅰ、离心风机皮带轮Ⅱ依次连接组成风机传动系统，功能是为离心风机提供动力，带动离心风机旋转；发动机输出皮带轮、变速箱皮带轮、隔膜泵皮带轮I、隔膜泵皮带轮II依次连接组成隔膜泵传动系统，功能是为高压喷雾系统提供动力，实现喷雾。

所述的高压喷雾系统主要包括通过管道连接的隔膜泵、多路分配阀、药箱和喷头；隔膜泵接受来自发动机的动力，从药箱吸取药液，经过隔膜泵加压后经管道进入多路分配阀，经过多路分配阀分流，通过管道向多个喷头供液。

所述的多路风送系统主要包括离心风机、多口分配器、伸缩褶皱管和鸭嘴出风口；所述的多口分配器分别连接离心风机出风口和各个伸缩褶皱管，伸缩褶皱管另一端连接鸭嘴出风口，每个鸭嘴出风口的外面一侧安装固定一个喷头；所述的伸缩褶皱管为挠性输风管，是可伸缩并能弯曲的管路；所述的鸭嘴出风口进风口为圆形，连接伸缩褶皱管，出风口为鸭嘴形，使风机吹出的风截面为鸭嘴形截面，可增大风速使雾滴二次雾化，在气流的胁迫下吹向目标物，由于气流对枝叶的翻动作用，使得作物的叶背、叶面和上下都可均匀着雾，提高农药受药量和均匀分布；离心风机在发动机和传动系统的带动下旋转，吸取空气，气流通过多口分配器分流，进入伸缩褶皱管，然后通过鸭嘴出风口排入大气。

所述的定向弥雾装置主要包括矩形固定架、液压油缸、连接升降架、限位板、调平连杆、U型圆滑杆、类U型夹紧螺栓、衍杆支架；矩形固定架两根竖立架上设有升降滑轨，升降滑轨上设有滑槽；连接升降架两侧各设有两个滑轮；滑轮可活动的卡放在滑槽内；连接升降架通过滑轮与固定支架联接；使连接升降架可以沿矩形固定架的两根竖立架上下滑动而不会脱落；液压油缸垂直安装在矩形固定架中部，其上端与矩形固定架上横梁连接，下端与连接升降架连接；通过液压油缸的升降带动连接升降架上下滑动，从而可根据棉花不同生长时期植株的高度调节鸭嘴出风口的高度；调平连杆固定安装在连接升降架上；限位板固定安装在衍杆支架上；限位板上设有U型限位孔；调平连杆上设有三个调节孔；限位板与调平连杆通过U型限位孔和调节孔使用定位螺栓连接在一起；通过调节三个调节孔与U型限位孔的不同位置可以使衍杆支架始终保持平衡；所述的衍杆支架为矩形架，由上横梁、下横梁和两个竖梁组成；调平连杆两端设有两个连接杆，连接杆上端与调平连杆以铰接方式连接；连接杆下端与衍杆支架下横梁以铰接的方式连接；所述的U型圆滑杆固定安装在衍杆支架下横梁上；鸭嘴出风口利用类U型夹紧螺栓安装在圆形滑杆上；可通过对类U型夹紧螺栓进行调节，使鸭嘴出风口绕圆形滑杆旋转一定的角度；也可通过对类U型夹紧螺栓进行调节，使鸭嘴出风口沿圆形滑杆水平方向滑动一定的距离；松开或夹紧类U型夹紧螺栓，可以调节鸭嘴出风口的出风角度和鸭嘴出风口在圆形滑杆上的位置，从而调整喷头对棉花植株的喷雾角度和行距；鸭嘴出风口的高度可通过紧固螺栓连接的连接升降架调节，利用液压油缸在升降滑轨内带动连接升降架上下滑动；从而可根据棉花不同生长时期植株的高度调节鸭嘴出风口的高度。因此，鸭嘴出风口能够实现在高度、角度、水平位置等多自由度方向的调节，实现了鸭嘴出风口对不同时期棉田、株冠形状的定向喷雾。

根据棉花不同生长时期的高度、不同地区行距、株冠形状等，调节弥雾机后部的多自由度调节装置：根据棉花的高度，利用液压油缸在升降滑轨内带动连接升降架上下滑动，将鸭嘴出风口调节到合适高度位置；根据不同地区行距、株冠形状，松开类U型夹紧螺栓，使鸭嘴出风口沿圆形滑杆的水平方向滑动相应的距离满足行距要求，也可使鸭嘴出风口沿圆形滑杆的垂直方向旋转一定的角度符合株冠形状，同时从而实现鸭嘴出风口在高度、宽度和角度方向的调整，以适应不同时期棉花的高度、不同地区行距、株冠形状；通过电气系统，启动发动机，发动机旋转通过皮带减速进入换向器，换向后经过传动轴传至机器尾部，经过皮带减速装置带动离心风机旋转，风机的排风经过多口分配器送至衍杆支架上的鸭嘴出风口，对喷头药液进行二次雾化；发动机旋转通过一级皮带减速后，再经过一级皮带减速带动隔膜泵旋转，从药箱吸取药液，通过多路分配器为多个喷头提供高压药液，实现喷雾；发动机旋转通过皮带减速后，经多档变速箱减速，通过减速箱左右两输出轴驱动履带驱动轮，实现弥雾机的行走。

该定向弥雾装置功能的实现在于：通过液压油缸固定衍杆支架高度、定向可伸缩的褶皱输风管和鸭嘴出风口位置多自由度结构的调节，能够实现多个喷头对棉田植株的定向喷施；鸭嘴出风口安装在喷头的一侧，高压喷头输出的药液被出风口气流二次雾化形成更细的雾滴，在气流的胁迫下吹向目标物，由于气流对枝叶的翻动作用，使得作物的叶背、叶面和上下都可均匀着雾，提高农药受药量和均匀分布。

该发明提高了雾滴对靶性能、渗透性和农药利用率，减少了药液流失，保护生态环境。

本发明有以下优点：

（1）实现了基于气流辅助的棉田植株定向喷洒作业。根据棉田在不同生长时期植株的高度、株冠层厚度和不同施药量要求，通过调节褶皱输风管位置、鸭嘴出风口、喷头喷嘴位置，实现了对棉田植株的定向喷施。

（2）提高农药受药量和均匀分布，减少药液流失，保护生态环境。在气流的辅助胁迫作用下，通过高压喷头的二次雾化形成更细的雾滴，强行吹向目标物，提高雾滴对靶性能、渗透性和农药利用率。同时由于气流对枝叶的翻动作用，使得作物的叶背、叶面和上下都可均匀着雾。

（四）附图说明

图1是一种用于棉田作业的定向弥雾装置整机示意图；

图中：1.换向器，2.联轴器，3.隔膜泵，4.多路分配器，5.U型圆滑杆，6.喷头，7.鸭嘴出风口，8.伸缩褶皱管，9.药箱，10.离心风机，11.多口分配器。

图2是出风口和喷头在多自由度调节支架上的定向弥雾示意图；

图中：12.矩形固定架，13.液压油缸，14.升降滑轨，15.连接升降架，16.衍杆支架，17.类U型夹紧螺栓，18.紧固螺栓，19.限位板，20.定位螺栓，21.U型限位孔，22.调平固定杆，23.调平连杆。

（五）具体的实施方式

附图1和附图2分别是一种用于棉田作业的定向弥雾装置整机示意图和出风口在多自由度调节支架上的定向弥雾示意图。

发动机旋转动力经过输出皮带轮、皮带和换向器、带轮组成的减速系统，进入换向器（1），然后传至传动轴（2），再经过弥雾机后部的离心风机皮带轮Ⅰ和Ⅱ组成的减速系统，带动离心风机（10）旋转，风机的排风经过多口分配器（11）送至支架上的可调节鸭嘴出风口（7），对高压喷头（6）输出药液进行二次雾化；发动机旋转动力经过发动机输出皮带轮、皮带和变速箱皮带轮组成的减速系统，再经过隔膜泵皮带轮Ⅰ和Ⅱ组成的减速系统，带动隔膜泵（3）旋转，从药箱（9）吸取药液，通过多路分配器（4）为多个高压喷头（6）提供高压药液，实现喷雾。

机架后部固定矩形固定架（12），在矩形固定架（12）的上横梁中间有四个螺孔，这四个螺孔用于安装液压油缸（13）；在液压油缸（13）下端有与连接升降架（15）连接的耳孔；在矩形固定架（12）两内侧安装升降滑轨（14），使连接升降架（15）在滑轨上平稳安全滑动；衍杆支架（16）通过紧固螺栓（18）连接升降架；调平固定杆（22）固定在连接升降架（15）上，调平固定杆（22）上有三个调节孔；调平连杆（23）一端与调平固定杆（22）铰连接，一端与衍杆支架（16）铰连接；而限位板（19）固定在衍杆支架（16）上横梁上，在限位板（19）上有U型限位孔（21）；通过调节限位板（19）上的U型限位孔（21）与调平固定杆（22）上的三个调节孔的不同位置，利用定位螺栓（20）固定U型限位孔和调节孔，以保证整机在工作过程中衍杆支架（16）始终保持水平。衍杆支架（16）为矩形架，由上横梁、下横梁和两个竖梁组成，在衍杆支架（16）上固定安装一定长度的U型圆滑杆（5），喷头（6）固定安装在鸭嘴出风口（7）的外侧面处，鸭嘴出风口（7）通过类U型夹紧螺栓（17）安装在U型圆滑杆（5）上。可通过液压油缸（13）的升降带动连接升降架（15）上下滑动，对衍杆支架（16）整体进行高度调节；可通过类U型夹紧螺栓（17）在U型圆滑杆（5）上水平滑动进行宽度调节；可通过类U型夹紧螺栓（17）在U型圆滑杆（5）的垂直方向旋转一定角度进行角度调节。通过以上构件达到了对鸭嘴出风口（7）在高度、宽度和角度方向的调节，实现了鸭嘴出风口对棉花在不同生长时期的高度、不同地区行距、株冠形状等的定向喷雾。

实施案例：本发明利用棉田自走式高地隙通用机架，将动力系统、传动系统、高压喷雾系统、多路风送系统、定向弥雾装置等通过合理安排布局有机的安装组合在一起；实际下地工作时，这种用于棉花作业的的定向弥雾装置，会根据当地棉花的现场生长状况作出相应的调节。当棉花的生长高度变大时，矩形固定架（12）上的液压油缸（13）会根据棉花的生长高度的变化程度进行相应的提升，以始终保持鸭嘴出风口（7）吹出的气流能使雾滴在胁迫下吹向目标物，同时气流对枝叶的翻动作用，使得作物的叶背、叶面和上下都可均匀着雾，提高农药受药量和均匀分布，但风量却不能太大，风量过大，会损害棉株，影响生产效益。在更换棉田工作行距发生变化时，不论变大或变小，都可通过类U型夹紧螺栓（17）在U型圆滑杆（5）上水平滑动进行宽度调节，滑动一端的第一个鸭嘴出风口（7）上的类U型夹紧螺栓（17）使鸭嘴出风口（7）对准一行棉花，然后第二至第六个鸭嘴出风口（7）依次对准相应的棉田行数，这样保证了每个鸭嘴出风口（7）吹出的风和喷头（6）喷出的雾滴都能准确的到达棉株，减少了农药的浪费，提高了农药的利用率，保护了生态环境。同时，根据棉花的株冠形状厚度等，通过类U型夹紧螺栓（17）在U型圆滑杆（5）的垂直方向旋转一定的角度，使鸭嘴出风口（7）对准棉株的一定位置，这样鸭嘴出风口（7）吹出的气流就能穿透植株，使药液均匀覆盖在棉株上。在工作过程中，为保证鸭嘴出风口（7）吹出的风和喷头（6）喷出的雾滴能够准确对靶，避免农药浪费，特别固定安装了带有U型限位孔（21）的限位板（19）和具有三个调节孔的调平固定杆（22）。通过调节限位板（19）上的U型限位孔（21）与调平固定杆（22）上的三个调节孔的不同位置，利用定位螺栓（20）固定U型限位孔和调节孔，以保证整机在工作过程中衍杆支架（16）始终保持水平。

本实例以六个鸭嘴出风口和喷头组合为例，本发明采用的组合数不局限于六个，可根据实际需要进行增加或者减少。

Claims (1)

1.一种用于棉花作业的定向弥雾装置，其特征在于包括传动系统、高压喷雾系统、多路风送系统和定向弥雾装置；

所述的传动系统包括发动机输出皮带轮、换向器、传动轴、离心风机皮带轮Ⅰ、离心风机皮带轮Ⅱ、隔膜泵皮带轮I和隔膜泵皮带轮II；

所述的高压喷雾系统包括通过管道连接的隔膜泵、多路分配阀、药箱和喷头；药箱中流出的药液经过隔膜泵加压后经管道进入多路分配阀，经过多路分配阀分流到喷头；

所述的多路风送系统主要包括离心风机、多口分配器、伸缩褶皱管和鸭嘴出风口；所述的多口分配器分别连接离心风机出风口和各个伸缩褶皱管，伸缩褶皱管另一端连接鸭嘴出风口，每个鸭嘴出风口的外面一侧安装固定一个喷头；所述的鸭嘴出风口进风口为圆形，出风口为鸭嘴形，鸭嘴出风口连接伸缩褶皱管；

所述的定向弥雾装置包括矩形固定架、液压油缸、连接升降架、限位板、调平连杆、U型圆滑杆、类U型夹紧螺栓和衍杆支架；矩形固定架两根竖立架上设有升降滑轨，升降滑轨上设有滑槽；连接升降架两侧各设有两个滑轮；滑轮可活动的卡放在滑槽内；连接升降架通过滑轮与固定支架联接；使连接升降架可以沿矩形固定架的两根竖立架上下滑动而不会脱落；液压油缸垂直安装在矩形固定架中部，其上端与矩形固定架上横梁连接，下端与连接升降架连接；调平连杆固定安装在连接升降架上；限位板固定安装在衍杆支架上；限位板上设有U型限位孔；调平连杆上设有三个调节孔；限位板与调平连杆通过U型限位孔和调节孔使用定位螺栓连接；所述的衍杆支架为矩形架，由上横梁、下横梁和两个竖梁组成；调平连杆两端设有两个连接杆，连接杆上端与调平连杆以铰接方式连接；连接杆下端与衍杆支架下横梁以铰接的方式连接；所述的U型圆滑杆固定安装在衍杆支架下横梁上；鸭嘴出风口利用类U型夹紧螺栓安装在圆形滑杆上；鸭嘴出风口绕圆形滑杆的角度和在圆形滑杆水平方向的位置可调。

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