CN104554727A - 上反气旋式无人机农药喷洒装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的上反气旋式无人机农药喷洒装置，包括支架、控制装置、螺旋桨及药物箱，在支架圆周均布固定有n个对称设置的支撑杆，在支撑杆外端端部上方固定安装有支座，支座上安装螺旋桨电机，所述螺旋桨位于电机上方，至少在两个对称的支撑杆外端端部螺旋桨下方位置安装有可调节的喷杆，喷杆下部安装有喷体，所述喷体与喷杆直线安装，所述喷杆与螺旋桨中轴线夹角a为30～45度。发明使得农药微粒由喷头出来后并没有直接喷到地面，而是被气流带到外侧，并绕转到螺旋桨顶部，让农药先上反然后下旋，呈抛物式曲线向下喷洒，由无人机螺旋桨产生的气流完成雾滴的均匀分布，让雾滴既能达到宽喷幅，又能保证喷施均匀度，农药的效果大大提高。

Description

上反气旋式无人机农药喷洒装置

技术领域

本发明涉及无人机农药喷洒领域，具体涉及一种上反气旋式无人机农药喷洒装置。

背景技术

正常的喷雾系统是依靠喷头将液体雾化成微粒并自行完成，如果想提高喷幅到6米宽度，且保证喷洒很均匀，会存在很多技术问题：1、采用小喷幅喷头，例如：喷幅1～1.5米，至少需要4-6个喷头，喷杆长度需要4米，这会给无人机带来稳定性和飞行不便等诸多技术问题；2、采用离心喷头或高压喷头，虽然喷幅可以提高到3米，但会带来喷雾系统不均匀的问题，雾滴密度变成远处及近处少，中处多等问题，农药喷洒不匀，导致农药利用率不高，农作物防病治虫效果较差，在不延长喷杆、不增加喷头的前提下，合理有效的提高喷幅，扩大农药喷洒面积，提高喷洒有效距离，且保证喷洒均匀，是无人机农药喷洒领域一直在研究并亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中无人机农药喷洒喷幅小，喷洒不均匀，喷洒覆盖面积小等技术问题，提供一种上反气旋式无人机农药喷洒装置，该喷洒装置改变了农药喷洒直接向下的传统模式，使农药喷洒先上反然后下旋，形成抛物式喷洒模式，有效增加了喷洒面积，喷洒均匀，喷幅大幅提高，且几乎不增加任何生产成本，结构简单，经济价值及使用价值高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种上反气旋式无人机农药喷洒装置，包括支架、控制装置、螺旋桨及药物箱，所述控制装置位于支架上方的密封空间内，所述药物箱经输送管路与喷体进口连通，在支架圆周均布固定有n个对称设置的支撑杆，所述n为偶数且大于等于4，在支撑杆外端端部上方固定安装有支座，支座上安装螺旋桨电机，所述螺旋桨位于电机上方，在其中任意两个对称的支撑杆内端端部通过安装座安装有角度可调的支杆，支杆下部固定有与支杆垂直的支撑架，至少在两个对称的支撑杆外端端部螺旋桨下方位置安装有可调节的喷杆，喷杆下部安装有喷体，所述喷体与喷杆直线安装，所述喷杆与螺旋桨中轴线夹角a为30～45度。

基于上述技术方案，所述喷杆与支撑杆端部经转轴铰接，并在喷杆上安装有定位销。

基于上述技术方案，所述喷杆与螺旋桨中轴线夹角a为35度。

基于上述方案，所述药物箱输送管路为：药物箱出口连接有输送管，在输送管上安装有液压泵，液压泵出口连接的输送管上设置若干分管，在每个分管上连接有三通阀，三通阀出口分别连接一个分支管，每个分支管下部对应连通一个喷体，所述每个分支管经若干固定卡固定在对应的螺旋桨支撑杆上。

基于上述技术方案，所述药物箱输送管路上设置有过滤器。

基于上述技术方案，所述药物箱内横向设置有若干与药物箱底面垂直的隔板，所述隔板上设置若干通孔或者隔板上沿低于药物箱上沿，以使隔板形成的每个容纳腔相互间相通。

基于上述技术方案，所述药物箱内部横向及纵向分别设置有若干与药物箱底面垂直的隔板，横向隔板与纵向隔板垂直交叉形成若干单元小格，并在横向隔板及纵向隔板上设置有若干通孔。

基于上述技术方案，所述喷体包括喷头及离心盘，所述喷头上安装有静电附和装置。

本发明的有益效果：本发明的上反气旋式无人机农药喷洒装置，采用普通喷头，且不增加喷杆长度，将喷头位置设置在螺旋桨边缘，根据喷幅实际要求，使喷头方向与无人机螺旋桨中轴线夹角为30～45度，由于无人机螺旋桨提供向下偏外侧的均匀气流，并于螺旋桨上方和外侧形成负压气流，而喷头30～45度的夹角恰好使喷头喷液所处的位置使螺旋桨产生的气流与形成的负压区之间产生的压力足以推动喷液向上行走，使得农药微粒由喷头出来后并没有直接喷到地面，而是被气流带到外侧，并绕转到螺旋桨顶部，让农药先上反然后下旋，呈抛物式曲线向下喷洒，由无人机螺旋桨产生的气流完成雾滴的均匀分布，让雾滴既能达到宽喷幅，又能保证喷施均匀度，农药的效果大大提高，药箱垂直安装内加通孔隔板，以防止飞行时药液晃动，增加飞行稳定性。喷头装有静电附和装置，使喷出的农药带负电荷可以更好的吸附在作物表面。采用本发明的上反气旋式无人机农药喷洒装置，结构简单，制造成本低，在不增加喷头，不延长喷杆的基础上，采用普通喷头，就能有效提高喷幅，农药喷洒均匀，农药利用率高，杀虫灭菌效果好，可有效增产。

附图说明

图1是本发明上反气旋式无人机农药喷洒装置结构示意图；

图2是图1中喷杆与支撑杆的安装示意图；

图3是本发明喷洒曲线结构示意图；

图4是图1中药物箱结构示意图之一；

图5是图1中药物箱结构示意图之一；

图6是本发明药液输送结构示意图，

图7是图1中喷杆安装结构示意图。

图中标号，1为支架，2为药物箱，21为横向隔板，22为隔板上沿与药物箱上沿间距，23为纵向隔板，3为支撑杆，4为螺旋桨，5为支杆；6为支撑架，7为支杆安装座，8为螺旋桨电机，9为喷杆，10为喷体，101喷头，102离心盘，11为螺旋桨支座，12为夹角a，13为螺旋桨中轴线，14为药物喷洒线，15为螺旋桨气流，16为负压区；17为药物箱出口，18为液压泵，19为过滤器，20为三通阀，24为输送管，25为分支管，26为定位销，27为螺旋桨安装座固定螺栓，28为喷杆安装转轴。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：一种上反气旋式无人机农药喷洒装置，参见图1，包括支架1、控制装置、螺旋桨4及药物箱2，药物箱2垂直安装在支架1下方。所述控制装置位于支架1上方，并用一个圆形密封罩照着，以形成密封空间，起到有效的安全、防护作用。在支架1圆周均布固定有4个对称设置的支撑杆3，在支撑杆3外端端部上方位置固定安装有支座11，支座11上安装螺旋桨电机8，所述螺旋桨4位于电机上方，并由电机直接驱动，电机8电源由控制装置提供。在其中两个对称的支撑杆3内端端部通过安装座7安装有角度可调的支杆5，支杆5下部固定有与支杆垂直的支撑架6，所述支杆5可通过销轴铰接在安装座7上，并在支杆5与安装座7之间安装定位螺栓。支杆下部与支撑架可以为一体结构，也可以活动安装，支撑架6经支杆调节后，无人机着陆地面时，可以呈V字型支撑，也可以平行支撑。

参见图2所示的喷杆与支撑杆的安装示意图，在两个对称的支撑杆3外端端部螺旋桨下方位置安装有可调节的喷杆9，喷杆下部安装有喷体10，所述喷体与喷杆直线安装，喷体10分为喷头101及离心盘102两部分，在喷头上安装有静电附和装置，以使喷出的农药带负电荷，可以更好的吸附在作物表面。如图7所示，所述喷杆与支撑杆经转轴28活动铰接，喷杆可绕支撑杆自由旋转，旋转至与螺旋桨4中轴线夹角a为30～45度，优选35度时，在喷杆上安装定位销26进行定位。参见图3，由于螺旋桨4旋转时提供向下且偏外侧的均匀气流15，并于螺旋桨上方和外侧形成负压气流，形成负压区16，经研究，形成的气流15与螺旋桨中轴线的角度为30～45度，本实施例中喷头处在与螺旋桨中轴线30-45度夹角位置，恰好是气流15与负压区16的临界点，故在农药喷洒中，使得农药微粒由喷头出来后并没有经离心盘直接喷到地面，而是被气流带到外侧，并绕转到螺旋桨顶部，由无人机螺旋桨产生的气流完成雾滴的均匀分布，使农药达到先上反然后下旋的技术效果，形成抛物式喷洒，相对于普通的直接下垂式喷洒，在不增加喷头，不延长喷杆的前提下，喷幅增宽，喷洒面积有效增大，喷洒更加均匀。其中，喷头与螺旋桨中轴线处在倾斜35度的位置时，达到药物喷洒受力的最大点，可以使喷头喷出的农药上旋至最高点，喷洒曲线最大化的向外扩散，使药物喷洒面积达到最大，喷幅最宽。需要说明的是：本实施例中螺旋桨及喷体的数量并不仅限于本实施例数量，可以根据喷洒需要合理增加。

参见图4，为了防止药物箱在无人机飞行过程中，药液晃动，影响飞行稳定性。在药物箱2内横向设置有3个与药物箱2底面垂直的隔板21，加设隔板后，药液箱容纳腔被分成若干小块，将里边药液相对分散，在各小块容纳腔中的药液容量大大减小，在飞行过程中，不易晃动。为了使各小块容纳腔之间相通，横向隔板21上沿低于药物箱上沿，以使其上部相通，如图4中22所示。还可以在横向隔板21上设置若干通孔，通孔最好均匀布置并大小、形状相同，以保证药液更好的稳定性。

参见图6，本实施例中所述药物箱输送管路为：药物箱出口17设置在底部，在出口处连接有输送管24，在输送管24上安装有液压泵18，液压泵18出口连接一个分管，在分管上安装有过滤器19，过滤器19对药液进行杂质过滤，以防止堵塞喷头，经过滤器19后分管上安装有三通阀，在三通阀出口处分别连接一个分支管25，每个分支管下部对应连通一个喷体10，由于输送管、分管及分支管均为软管，分支管25经若干固定卡固定在对应的螺旋桨支撑杆3上。电磁阀及液压泵均由控制装置控制，通过控制液压泵转速，调整药液流量。

实施例2：另一种上反气旋式无人机农药喷洒装置，本实施例内容与实施例1内容基本相同，相同部分内容不再重述，与实施例1不同的是：药物箱2结构不同，具体为：参见图5，药物箱2内部横向及纵向分别设置有若干与药物箱底面垂直的隔板21、23，横向隔板21与纵向隔板23垂直交叉形成若干单元小格，并在横向隔板21及纵向隔板23上设置有若干通孔。由于药液被分散在各单元小格中，药液被更多隔板隔离，被完全打散，更加分散，在无人机飞行过程中，防晃效果更好。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，故凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种上反气旋式无人机农药喷洒装置，包括支架、控制装置、螺旋桨及药物箱，所述控制装置位于支架上方的密封空间内，所述药物箱经输送管路与喷体进口连通，其特征是：在支架圆周均布固定有n个对称设置的支撑杆，所述n为偶数且大于等于4，在支撑杆外端端部上方固定安装有支座，支座上安装螺旋桨电机，所述螺旋桨位于电机上方，在其中任意两个对称的支撑杆内端端部通过安装座安装有角度可调的支杆，支杆下部固定有与支杆垂直的支撑架，至少在两个对称的支撑杆外端端部螺旋桨下方位置安装有可调节的喷杆，喷杆下部安装有喷体，所述喷体与喷杆直线安装，所述喷杆与螺旋桨中轴线夹角a为30～45度。

2.根据权利要求1所述的上反气旋式无人机农药喷洒装置，其特征是：所述喷杆与支撑杆端部经转轴铰接，并在喷杆上安装有定位销。

3.根据权利要求1所述的上反气旋式无人机农药喷洒装置，其特征是：所述喷杆与螺旋桨中轴线夹角a为35度。

4.根据权利要求1所述的上反气旋式无人机农药喷洒装置，其特征是：所述药物箱输送管路为：药物箱出口连接有输送管，在输送管上安装有液压泵，液压泵出口连接的输送管上设置若干分管，在每个分管上连接有三通阀，三通阀出口分别连接一个分支管，每个分支管下部对应连通一个喷体，所述每个分支管经若干固定卡固定在对应的螺旋桨支撑杆上。

5.根据权利要求4所述的上反气旋式无人机农药喷洒装置，其特征是：所述药物箱输送管路上设置有过滤器。

6.根据权利要求1所述的上反气旋式无人机农药喷洒装置，其特征是：所述药物箱内横向设置有若干与药物箱底面垂直的隔板，所述隔板上设置若干通孔或者隔板上沿低于药物箱上沿，以使隔板形成的每个容纳腔相互间相通。

7.根据权利要求1所述的上反气旋式无人机农药喷洒装置，其特征是：所述药物箱内部横向及纵向分别设置有若干与药物箱底面垂直的隔板，横向隔板与纵向隔板垂直交叉形成若干单元小格，并在横向隔板及纵向隔板上设置有若干通孔。

8.根据权利要求1-7任一项所述的上反气旋式无人机农药喷洒装置，其特征是：所述喷体包括喷头及离心盘，所述喷头上安装有静电附和装置。