CN103915837A - 农业电气化系统 - Google Patents

Abstract

一种农业电气化系统，包括农田电网、伺服线路、至少一台悬浮机和电力农业机械，农田电网与伺服线路一端相连通，伺服线路另一端与电力农业机械相连，伺服线路中部挂接在悬浮机下端，悬浮机与伺服线路连通；悬浮机包括右旋电动桨叶式升力机和左旋电动桨叶式升力机；右旋电动桨叶式升力机包括右旋防护罩、右旋桨叶和右旋电机，右旋桨叶安装在右旋电机的转轴上；左旋电动桨叶式升力机包括左旋防护罩、左旋桨叶和左旋电机，左旋桨叶安装在左旋电机的转轴上；右旋电机下端安装在左旋防护罩顶面上；左旋电机的旋转方向与右旋电机的旋转方向相反，左旋桨叶的叶片旋向与右旋桨叶的叶片旋向相反；右旋电机和左旋电机并联后与伺服线路连通。适用于农田作业。

Description

农业电气化系统

技术领域

本发明涉及农业用具领域，特别是涉及一种农业电气化系统。

背景技术

目前，农田作业机械的动力主要是依靠燃油发动机，但由于燃油发动机制造成本高，使用成本高，体积大且笨重，所以很难推广。长期以来，这种困难局面一直没有得到有效地解决，严重影响了农业的发展。

相比农业，工业发展进步飞快，已从机械化和电气化发展到了自动化，并快速从自动化向智能化发展。

工业发展进步如此之快的原因就在于工业使用了交流电和交流电动机，农业要发展进步也必然要考虑交流电和交流电动机的应用。其中，交流电动机技术已非常成熟，相反，交流电供应技术却毫无起色。具体地，农业生产和工业生产有很大的不同，工业生产作业半径小，授供交流电容易，而农业生产作业半径很大，授供交流电非常困难。因此，交流电授供技术是农业发展的关键。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种能满足农业田间生产使用交流电且结构科学合理的农业电气化系统。

为了实现以上目的，本发明提供的一种农业电气化系统，包括农田电网、伺服线路、至少一台悬浮机和电力农业机械，所述农田电网与所述伺服线路的一端相连通，所述伺服线路的另一端与所述电力农业机械相连通，所述伺服线路的中部挂接在所述悬浮机的下端，所述悬浮机与所述伺服线路连通；

所述悬浮机包括上下同轴布置的右旋电动桨叶式升力机和左旋电动桨叶式升力机；其中，所述右旋电动桨叶式升力机又包括右旋防护罩、布置在所述右旋防护罩内的右旋桨叶和安装在右旋防护罩上的右旋电机，所述右旋桨叶安装在所述右旋电机的转轴上；所述左旋电动桨叶式升力机又包括左旋防护罩、布置在所述左旋防护罩内的左旋桨叶和安装在左旋防护罩上的左旋电机，所述左旋桨叶安装在所述左旋电机的转轴上；所述右旋电机的下端安装在所述左旋防护罩的顶面上；所述左旋电机的旋转方向与所述右旋电机的旋转方向相反，所述左旋桨叶的叶片旋向与所述右旋桨叶的叶片旋向相反；所述右旋电机和左旋电机并联后与所述伺服线路连通。通过采用伺服线路将农田电网的电源传导至电力农业机械上，并利用悬浮机使伺服线路悬置在空中的技术方案，解决了农业生产作业时授供交流电非常困难的问题，结构简单，使用方便且成本低。

在上述方案中，所述农田电网通过电闸开关与所述伺服线路的一端相连通，所述伺服线路的另一端通过按钮开关与所述电力农业机械相连通。通过采用伺服线路两端分别通过电闸开关和按钮开关分别对应与农田电网和电力农业机械相连通的技术方案，使本系统可拆卸，这样当本系统中的某部分损坏时，只需更换新的部件即可，从而进一步的降低了成本；同时，拆卸出的伺服线路和悬浮机可适用于各种农田电网和电力农业机械；而且，拆分后的本系统也更有利于运输。

在上述方案中，所述伺服线路上对应所述悬浮机的位置设有中间插口，所述悬浮机的右旋电机和左旋电机并联后通过所述中间插口与所述伺服线路连通。通过在伺服线路上直接取电为悬浮机提供电能，进一步地提高了本系统的实用性。

在上述方案中，所述左旋电机的下端设有若干个挂接卡扣，所述伺服线路挂接固定在所述挂接卡扣内。通过改变伺服线路在左旋电机下端的挂接位置即使悬浮机的轴线倾斜，以减少风力的影响，从而保证了本系统稳定地停留在空中所需的位置。

在上述方案中，所述右旋防护罩或/和所述左旋防护罩的侧壁上设有风舵，所述风舵为平板结构，所述平板结构的风舵竖直焊接在所述右旋防护罩或/和所述左旋防护罩上。加设的风舵用以保证所述悬浮机始终朝着风的方向倾斜。

在上述方案中，所述农田电网与所述伺服线路的连接点的高度以及所述电力农业机械与所述伺服线路的连接点的高度均高于农田庄稼的高度。这样，能有效地防止伺服线路触碰庄稼。

在上述方案中，所述农田电网与相邻所述悬浮机之间的伺服线路的长度等于所述电力农业机械与相邻所述悬浮机之间的伺服线路的长度。

在上述方案中，当所述悬浮机的数量至少为2台时，相邻两台所述悬浮机之间的伺服线路的长度为所述农田电网与相邻所述悬浮机之间的伺服线路的长度的两倍。

在上述方案中，所述悬浮机的总提升力大于所述悬浮机与所述伺服线路的总重量，且所述总提升力与所述总重量之差小于所述农田电网的抗拉力与所述电力农业机械的重量之和。将悬浮机的总提升力设计成大于悬浮机与伺服线路的总重量，这样能保证悬浮机将伺服线路提起并使其高度大于农田庄稼高度；同时，将悬浮机的总提升力与悬浮机和伺服线路的总重量之差设计成小于农田电网的抗拉力与电力农业机械的重量之和，这样，农田电网和电力农业机械能将悬浮机和伺服线路牵制住，并使他们保持在所需高度；从而最终以达到将农田电网的电源传导至电力农业机械上的目的。

在上述方案中，所述总提升力与所述总重量之差小于所述农田电网的抗拉力，且所述总提升力与所述总重量之差也小于所述电力农业机械的重量。

本发明的工作原理如下：

当悬浮机刚从地面起飞时，由于农田电网和电力农业机械对伺服线路的没有牵制力，所以悬浮机会将伺服线路提离地面；在悬浮机将伺服线路提离地面的过程中，农田电网和电力农业机械对伺服线路的牵制力会逐渐增大；当农田电网和电力农业机械对伺服线路的牵制力等于悬浮机的总提升力与悬浮机和伺服线路的总重量之差时，悬浮机和伺服线路不再升高并保持在固定位置（即所需高度）；此时，伺服线路已完全离开地面，农民便可正常作业。

本发明与现有技术对比，充分显示其优越性在于：

1、通过采用伺服线路将农田电网的电源传导至电力农业机械上，并利用悬浮机使伺服线路悬置在空中的技术方案，解决了农业生产作业时授供交流电非常困难的问题，结构简单，使用方便且成本低；

2、通过采用伺服线路两端分别通过电闸开关和按钮开关分别对应与农田电网和电力农业机械相连通的技术方案，使本系统可拆卸，这样当本系统中的某部分损坏时，只需更换新的部件即可，从而进一步的降低了成本；同时，拆卸出的伺服线路和悬浮机可适用于各种农田电网和电力农业机械；而且，拆分后的本系统也更有利于运输；

3、通过在伺服线路上直接取电为悬浮机提供电能，进一步地提高了本系统的实用性；

4、通过改变伺服线路在左旋电机下端的挂接位置使悬浮机的轴线倾斜，以减少风力的影响，从而保证了本系统稳定地停留在空中所需的位置；

5、加设的风舵用以保证所述悬浮机始终朝着风的方向倾斜；

6、将所述农田电网与所述伺服线路的连接点的高度以及所述电力农业机械与所述伺服线路的连接点的高度设计成均高于农田庄稼的高度，这样，能有效地防止伺服线路触碰庄稼；

7、将悬浮机的总提升力设计成大于悬浮机与伺服线路的总重量，这样能保证悬浮机将伺服线路提起并使其高度大于农田庄稼高度；同时，将悬浮机的总提升力与悬浮机和伺服线路的总重量之差设计成小于农田电网的抗拉力与电力农业机械的重量之和，这样，农田电网和电力农业机械能将悬浮机和伺服线路牵制住，并使他们保持在所需高度；从而最终以达到将农田电网的电源传导至电力农业机械上的目的。

本发明具有结构简单，使用方便，实用性高，适用范围广，便于运输，稳定性好且成本低等优点。

附图说明

图1为本发明处于工作状态时的结构示意图。

图中，农田电网1，伺服线路2，悬浮机3，右旋电动桨叶式升力机3a，右旋防护罩3a1，右旋桨叶3a2，右旋电机3a3，左旋电动桨叶式升力机3b，左旋防护罩3b1，左旋桨叶3b2，左旋电机3b3，电力农业机械4，电闸开关5，按钮开关6，中间插口7，挂接卡扣8，风舵9，。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。

如图1所示，本实施例提供了一种农业电气化系统，包括农田电网1、伺服线路2、至少一台悬浮机3和电力农业机械4，所述农田电网1与所述伺服线路2的一端相连通，所述伺服线路2的另一端与所述电力农业机械4相连通，所述伺服线路2的中部挂接在所述悬浮机3的下端，所述悬浮机3与所述伺服线路2连通；

所述悬浮机3包括上下同轴布置的右旋电动桨叶式升力机3a和左旋电动桨叶式升力机3b；其中，所述右旋电动桨叶式升力机3a又包括右旋防护罩3a1、布置在所述右旋防护罩3a1内的右旋桨叶3a2和输出端安装在右旋防护罩3a1底面上的右旋电机3a3，所述右旋电机3a3的转轴位于所述右旋防护罩3a1内，所述右旋桨叶3a2安装在所述右旋电机3a3的转轴上；所述左旋电动桨叶式升力机3b又包括左旋防护罩3b1、布置在所述左旋防护罩3b1内的左旋桨叶3b2和输出端安装在左旋防护罩3b1底面上的左旋电机3b3，所述左旋电机3b3的转轴位于所述左旋防护罩3b1内，所述左旋桨叶3b2安装在所述左旋电机3b3的转轴上；所述右旋电机3a3的固定端安装在所述左旋防护罩3b1的顶面上，即如图1所示，所述右旋电机3a3的上端（即输出端）安装在所述左旋防护罩3b1的底面上，所述右旋电机3a3的下端（即固定端）安装在所述左旋防护罩3b1的顶面上，电机可通过螺钉安装在防护罩上，也可直接焊接在防护罩上；所述左旋桨叶3b2的叶片旋向与所述右旋桨叶3a2的叶片旋向相反（即左旋桨叶3b2的叶片的叶面倾斜角与右旋桨叶3a2的叶片的叶面倾斜角大小相等、方向相反），同时，所述左旋电机3b3的旋转方向与所述右旋电机3a3的旋转方向相反，这样，所述右旋电动桨叶式升力机3a和左旋电动桨叶式升力机3b各自产生的扭矩可相互抵消且各自产生的提升力可相互叠加；所述右旋电机3a3和左旋电机3b3并联后与所述伺服线路2连通。通过采用伺服线路2将农田电网1的电源传导至电力农业机械4上，并利用悬浮机3使伺服线路2悬置在空中的技术方案，解决了农业田间生产作业时授供交流电非常困难的问题，结构简单，使用方便且成本低。

上述农田电网1通过电闸开关5与所述伺服线路2的一端相连通，所述伺服线路2的另一端通过按钮开关6与所述电力农业机械4相连通。通过采用伺服线路2两端分别通过电闸开关5和按钮开关6分别对应与农田电网1和电力农业机械4相连通的技术方案，使本系统可拆卸，这样当本系统中的某部分损坏时，只需更换新的部件即可，从而进一步的降低了成本；同时，拆卸出的伺服线路2和悬浮机3可适用于各种农田电网1和电力农业机械4；而且，拆分后的本系统也更有利于运输。所述伺服线路2上对应所述悬浮机3的位置设有中间插口7，所述悬浮机3的右旋电机3a3和左旋电机3b3并联后通过所述中间插口7与所述伺服线路2连通。通过在伺服线路2上直接取电为悬浮机3提供电源，进一步地提高了本系统的实用性。所述中间插口7实际安装时，可先将所述伺服线路2的外皮剥去露出内芯，然后将所述中间插口7安装在内芯上，最后用绝缘胶布固定密封即可。这样，能保持伺服线路2的整体性，减少了故障点，且不破坏伺服线路2的整体强度。

上述左旋电机3b3的下端设有若干个挂接卡扣8，所述挂接卡扣8沿所述左旋电机3b3底面的直径布置，所述伺服线路2挂接固定在所述挂接卡扣8内。通过改变伺服线路2在左旋电机3b3下端的挂接位置即使悬浮机3的轴线倾斜，以减少风力的影响，从而保证了本系统稳定地停留在空中所需的位置。所述右旋防护罩3a1或/和所述左旋防护罩3b1的侧壁上设有风舵9，所述风舵9为平板结构，所述平板结构的风舵9竖直焊接在所述右旋防护罩3a1或/和所述左旋防护罩3b1上，所述风舵9与所述挂接卡扣8在同一平面内。加设的风舵9用以保证所述悬浮机3始终朝着风的方向倾斜。当然，所述风舵9也可采用其他结构。

上述农田电网1与所述伺服线路2的连接点的高度以及所述电力农业机械4与所述伺服线路2的连接点的高度均高于农田庄稼的高度。这样，能有效地防止伺服线路2触碰庄稼。所述农田电网1与相邻所述悬浮机3之间的伺服线路2的长度等于所述电力农业机械4与相邻所述悬浮机3之间的伺服线路2的长度。当所述悬浮机3的数量至少为2台时，相邻两台所述悬浮机3之间的伺服线路2的长度为所述农田电网1与相邻所述悬浮机3之间的伺服线路2的长度的两倍。

上述悬浮机3的总提升力大于所述悬浮机3与所述伺服线路2的总重量，且所述总提升力与所述总重量之差小于所述农田电网1的抗拉力与所述电力农业机械4的重量之和。将悬浮机3的总提升力设计成大于悬浮机3与伺服线路2的总重量，这样能保证悬浮机3将伺服线路2提起并使其高度大于农田庄稼高度；同时，将悬浮机3的总提升力与悬浮机3和伺服线路2的总重量之差设计成小于农田电网1的抗拉力与电力农业机械4的重量之和，这样，农田电网1和电力农业机械4能将悬浮机3和伺服线路2牵制住，并使他们保持在所需高度；从而最终以达到将农田电网1的电源传导至电力农业机械4上的目的。

进一步地，还可将所述总提升力与所述总重量之差设计成小于所述农田电网1的抗拉力，并将所述总提升力与所述总重量之差设计成也小于所述电力农业机械4的重量。

上述农田电网1由每间隔1～2Km的输电线路组成，所述输电线路布置在田径上，农田电网1通过变压器与国家电网连通。所述电力农业机械4是指采用交流电动机驱动的农业机械，包括电力翻耕机、电力旋耕机、电力播种机、电力收割机、电力挖掘机等。

本发明的工作过程如下：

当需用电力农业机械4进行作业时，首先，用汽车将伺服线路2、悬浮机3和电力农业机械4拉至作业区；然后，将所述伺服线路2的一端接到所述农田电网1的电闸开关5上，并将所述伺服线路2的另一端接到所述电力农业机械4的按钮开关6上；接着，开启所述电闸开关5，所述伺服线路2得电，并为所述悬浮机3供电，所述悬浮机3升起，并将所述伺服线路2提起直至所述伺服线路2达到所需高度；此时，由于农田电网1和电力农业机械4的牵制力，悬浮机3不再升高，所述伺服线路2便一直停留在所需高度不触碰农田里的庄稼，所述伺服线路2呈W形；最后，开启所述电力农业机械4的按钮开关6，并通过斜跳板将所述电力农业机械4从汽车上开至田间后即可开始作业。

作业完后，首先，将通过斜跳板将电力农业机械4开到汽车上；然后，关闭按钮开关6，并利用卷扬机或人工将伺服线路2收卷起来，使悬浮机3下降至人手可把持的位置；接着，人工将悬浮机3放置在汽车上，并关闭电闸开关5；再接着，将伺服线路2从农田电网1和电力农业机械8取下并收卷放置在汽车上；最后，用汽车将伺服线路2、悬浮机3和电力农业机械4运走即可。

本发明通过采用伺服线路2将农田电网1的电源传导至电力农业机械4上，并利用悬浮机3使伺服线路2悬置在空中的技术方案，解决了农业生产作业时授供交流电非常困难的问题，结构简单，使用方便且成本低；通过采用伺服线路2两端分别通过电闸开关5和按钮开关6分别对应与农田电网1和电力农业机械4相连通的技术方案，使本系统可拆卸，这样当本系统中的某部分损坏时，只需更换新的部件即可，从而进一步的降低了成本；同时，拆卸出的伺服线路2和悬浮机3可适用于各种农田电网1和电力农业机械4；而且，拆分后的本系统也更有利于运输；通过在伺服线路2上直接取电为悬浮机3提供电源，进一步地提高了本系统的实用性；通过改变伺服线路2在左旋电机3b3下端的挂接位置即使悬浮机3的轴线倾斜，以减少风力的影响，从而保证了本系统稳定地停留在空中所需的位置；加设的风舵9用以保证所述悬浮机3始终朝着风的方向倾斜；将所述农田电网1与所述伺服线路2的连接点的高度以及所述电力农业机械4与所述伺服线路2的连接点的高度设计成均高于农田庄稼的高度，这样，能有效地防止伺服线路2触碰庄稼；将悬浮机3的总提升力设计成大于悬浮机3与伺服线路2的总重量，这样能保证悬浮机3将伺服线路2提起并使其高度大于农田庄稼高度；同时，将悬浮机3的总提升力与悬浮机3和伺服线路2的总重量之差设计成小于农田电网1的抗拉力与电力农业机械4的重量之和，这样，农田电网1和电力农业机械4能将悬浮机3和伺服线路2牵制住，并使他们保持在所需高度；从而最终以达到将农田电网1的电源传导至电力农业机械4上的目的。

本发明具有结构简单，使用方便，实用性高，适用范围广，便于运输，稳定性好且成本低等优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种农业电气化系统，其特征在于，由农田电网（1）、伺服线路（2）、悬浮机（3）和电力农业机械（4）组成；农田电网（1）由每间隔1-2Km的输电线路组成，农田电网（1）通过变压器与国家电网连通，每条输电线路通过电闸开关（5）接伺服线路（2），伺服线路（2）是由悬浮机悬挂在空中，呈W形的线路，悬浮机（3）通过中间插口（7）接伺服线路（2），伺服线路（2）另一端通过按钮开关（6）接电力农业机械（4）；

所述悬浮机（3）由呈上下布置的右旋电动桨叶式升力机（3a）、左旋电动桨叶式升力机（3b）构成，右旋电动桨叶式升力机（3a）、左旋电动桨叶式升力机（3b）的电动机并联后通过中间插口（7）接伺服线路（2），右旋电动桨叶式升力机（3a）的电动机固定在左旋电动桨叶式升力机（3b）的防护罩上。

2.根据权利要求1所述的农业电气化系统，其特征在于，所述每条输电线路布置在田径上。

3.根据权利要求1所述的农业电气化系统，其特征在于，所述电力农业机械（4）是指采用交流电动机驱动的农业机械。