CN107128484A - 用于农林业喷洒农药的无人机 - Google Patents

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陈海哨
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Abstract

本发明涉及一种用于农林业喷洒农药的无人机，包括无人机以及设置在无人机上的喷液装置；喷液装置包括设置在无人机上端的水箱、至少三个设置在无人机下方的喷水嘴、以及用于将水箱中液体送给喷水嘴的水管。通过无人机喷洒农药，实现低空飞行，自动导航，避免农药随风飘走，污染空气，避免农药浪费，遥控方便，成本低廉。在水管上设置有电控开关阀门，该电控阀门是标准件。在无人机上设置有相机，方便遥控观察，俯视农地或林地情况。

Description

用于农林业喷洒农药的无人机
技术领域
本发明涉及用于农林业喷洒农药的无人机。
背景技术
目前，在农林业中,病虫害是十分让人头痛的事情，现有的喷洒农药方式，或采用人工挨个植物喷洒，效率低下，杀虫不彻底，浪费量大，不适合大规模合作社生产；也有租用飞机进行喷洒农药，用于受制于飞机的高度要求，无法近地飞行，农药浪费多，污染环境与空气，而且租金十分昂贵。
发明内容
针对上述内容，本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便的用于农林业喷洒农药的无人机；详细解决的技术问题以及取得有益效果在后述内容以及结合具体实施方式中内容具体描述。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种用于农林业喷洒农药的无人机，包括无人机以及设置在无人机上的喷液装置；
喷液装置包括设置在无人机上端的水箱、至少三个设置在无人机下方的喷水嘴、以及用于将水箱中液体送给喷水嘴的水管。
通过无人机喷洒农药，实现低空飞行，自动导航，避免农药随风飘走，污染空气，避免农药浪费，遥控方便，成本低廉。
在水管上设置有电控开关阀门，该电控阀门是标准件。
在无人机上设置有相机，方便遥控观察，俯视农地或林地情况。
在水箱下方设置有暂存腔，水管设置在暂存腔与喷水嘴之间，在水箱底部与暂存腔顶部之间设置有稳流阀。通过暂存腔保证流量平稳。
稳流阀包括设置在水箱底部且下大上小设置的锥套阀座、设置在暂存腔内且与锥套阀座密封接触的锥阀、竖直设置在水箱内的导向架、浮动位于导向架内且下端与锥阀上端连接的浮标气囊，作为优选，可以包括倒置设置在水箱上部且用于下推浮标气囊的下顶电螺杆；
当水箱装满液体后，浮标气囊的浮力大于锥阀的重力与液体对锥阀上表面正压力之和。
当灌满农药后，浮标气囊上浮，从而使得锥阀与锥套阀座密封接触，实现密封，当打开电控开关阀门，为了更好的打开该稳流阀，启动下顶电螺杆下行一个位移，从而下压浮标气囊，浮标气囊沿着导向架向下运动，从而推动锥阀下移动，从而，打开锥面密封，液体流出，由于是锥密封，流体使得阀门打开变大，从而防止二次闭合，用于液面不断下降，从而使得锥阀在暂存腔下移动，使得开口逐渐变大，从而保证流量均匀平稳，实现自动调节，因为农药在实际喷洒中，采用自动调节，省去了电控器件，方便，成本低廉。
稳流阀包括设置在水箱底部且下大上小设置的锥套阀座、设置在水箱内且与锥套阀座密封接触的调整大小阀芯、设置在水管上的流量传感器、设置在无人机上的处理器、以及上部且用于带动调整大小阀芯升降的开度驱动电螺杆。
通过流量传感器接受流量的信号，处理器通过控制器控制开度驱动电螺杆，调整调整大小阀芯的开度不断变大，从而保证流量均匀，也可以采用电控球阀等阀门实现精准控制。
在暂存腔与喷水嘴之间还设置有增压阀，增压阀与暂存腔以及增压阀与喷水嘴分别通过水管连接。
增压阀提高射流速度。
作为优选，喷水嘴包括用于与水管接头连接的连接轴、套装在连接轴上部外侧壁上的上外套体、套装在连接轴中部外侧壁上的自转喷射套体、套装在连接轴下部外侧壁上的下外套体、设置在上外套体下端内止口与自转喷射套体上端外止口和/或设置在下外套体上端内止口与自转喷射套体下端外止口的减速圆滚、斜向下倾斜设置在自转喷射套体上的喷液孔、设置在下外套体下端且与连接轴下端螺纹连接的固定螺母、竖直设置在连接轴内的中心通道、设置在自转喷射套体内侧壁上的环形凹槽、设置在中心通道上端的螺纹孔、设置在螺纹孔上端开口处的导向密封锥孔、径向设置在连接轴上的侧通孔、以及分别设置在自转喷射套体内侧壁与连接轴外侧壁之间的迷宫密封间隙与密封石墨；
导向密封锥孔、螺纹孔以及中心通道依次连通，中心通道通过侧通孔与环形凹槽连接，环形凹槽通过喷液孔与外界连通，迷宫密封间隙分别位于环形凹槽的上下两侧；迷宫密封间隙为两组，其中一组位于上侧的环形凹槽与自转喷射套体上端口之间，另外一组位于下侧的环形凹槽与自转喷射套体下端口之间。
农药沿着通道导向密封锥孔、螺纹孔、中心通道、侧通孔与环形凹槽、喷液孔实现喷洒，侧通孔优选为切线或斜向通孔，在环形凹槽内设置有螺旋片，从而带动自转喷射套体旋转，实现向四周均匀喷洒，设计合理，喷洒均匀。同时由于上外套体内侧壁与减速圆滚间隙配合和下外套体与减速圆滚间隙配合，自转喷射套体带动减速圆滚转动；减速圆滚在离心力的作用下与对应外套体的内侧壁摩擦接触，从而使得对自转喷射套体的减速，避免喷洒水雾，而喷洒水流。减少了农药浪费，避免农药随风飘动，避免污染空气。
喷水嘴还包括设置在连接轴上端外侧壁上且用于与无人机连接的连接法兰。从而保护水管,减少其所受的扭矩。
本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。
本发明的有益效果不限于此描述，为了更好的便于理解，在具体实施方式部分进行了更佳详细的描述。
附图说明
图1是本发明无人机俯视的结构示意图。
图2是本发明相机的结构示意图。
图3是本发明实施例1的结构示意图。
图4是本发明实施例2的结构示意图。
图5是本发明喷水嘴的结构示意图。
其中：1、无人机；2、喷液装置；3、相机；4、水箱；5、稳流阀；6、锥阀；7、浮标气囊；8、导向架；9、锥套阀座；10、下顶电螺杆；11、暂存腔；12、水管；13、增压阀；14、喷水嘴；15、调整大小阀芯；16、流量传感器；17、处理器；18、开度驱动电螺杆；19、连接轴；20、上外套体；21、减速圆滚；22、自转喷射套体；23、喷液孔；24、下外套体；25、固定螺母；26、连接法兰；27、导向密封锥孔；28、迷宫密封间隙；29、密封石墨；30、螺纹孔；31、中心通道；32、侧通孔；33、环形凹槽。
具体实施方式
如图1-5所示，用于农林业喷洒农药的无人机，包括无人机1以及设置在无人机1上的喷液装置2；
喷液装置2包括设置在无人机1上端的水箱4、至少三个设置在无人机1下方的喷水嘴14、以及用于将水箱4中液体送给喷水嘴14的水管12。
通过无人机喷洒农药，实现低空飞行，自动导航，避免农药随风飘走，污染空气，避免农药浪费，遥控方便，成本低廉。
在水管12上设置有电控开关阀门，该电控阀门是标准件。
在无人机1上设置有相机3，方便遥控观察，俯视农地或林地情况。
在水箱4下方设置有暂存腔11，水管12设置在暂存腔11与喷水嘴14之间，在水箱4底部与暂存腔11顶部之间设置有稳流阀5。通过暂存腔11保证流量平稳。
实施例1，如图3，稳流阀5包括设置在水箱4底部且下大上小设置的锥套阀座9、设置在暂存腔11内且与锥套阀座9密封接触的锥阀6、竖直设置在水箱4内的导向架8、浮动位于导向架8内且下端与锥阀6上端连接的浮标气囊7，作为优选，可以包括倒置设置在水箱4上部且用于下推浮标气囊7的下顶电螺杆10；
当水箱4装满液体后，浮标气囊7的浮力大于锥阀6的重力与液体对锥阀6上表面正压力之和。
当灌满农药后，浮标气囊7上浮，从而使得锥阀6与锥套阀座9密封接触，实现密封，当打开电控开关阀门，为了更好的打开该稳流阀5，启动下顶电螺杆10下行一个位移，从而下压浮标气囊7，浮标气囊7沿着导向架8向下运动，从而推动锥阀6下移动，从而，打开锥面密封，液体流出，由于是锥密封，流体使得阀门打开变大，从而防止二次闭合，用于液面不断下降，从而使得锥阀6在暂存腔11下移动，使得开口逐渐变大，从而保证流量均匀平稳，实现自动调节，因为农药在实际喷洒中，采用自动调节，省去了电控器件，方便，成本低廉。
实施例2，图4，稳流阀5包括设置在水箱4底部且下大上小设置的锥套阀座9、设置在水箱4内且与锥套阀座9密封接触的调整大小阀芯15、设置在水管12上的流量传感器16、设置在无人机1上的处理器17、以及上部且用于带动调整大小阀芯15升降的开度驱动电螺杆18。
流量传感器16与处理器17电连接，处理器17通过控制器与开度驱动电螺杆18电连接。通过流量传感器16接受流量的信号，处理器通过控制器控制开度驱动电螺杆18，调整调整大小阀芯15的开度不断变大，从而保证流量均匀，也可以采用电控球阀等阀门实现精准控制。
在暂存腔11与喷水嘴14之间还设置有增压阀13，增压阀13与暂存腔11以及增压阀13与喷水嘴14分别通过水管12连接。
增压阀13提高射流速度。
如图5，作为优选，喷水嘴14包括用于上端与水管12接头连接的连接轴19、套装在连接轴19上部外侧壁上的上外套体20、套装在连接轴19中部外侧壁上的自转喷射套体22、套装在连接轴19下部外侧壁上的下外套体24、设置在上外套体20下端内止口与自转喷射套体22上端外止口之间和/或设置在下外套体24上端内止口与自转喷射套体22下端外止口之间的减速圆滚21、斜向下倾斜设置在自转喷射套体22上的喷液孔23、设置在下外套体24下端且与连接轴19下端螺纹连接的固定螺母25、竖直设置在连接轴19内的中心通道31、设置在自转喷射套体22内侧壁上的环形凹槽33、设置在中心通道31上端与水管12接头连接的螺纹孔30、设置在螺纹孔30上端开口处的导向密封锥孔27、径向设置在连接轴19上的侧通孔32、以及分别设置在自转喷射套体22内侧壁与连接轴19外侧壁之间的迷宫密封间隙28与密封石墨29；通过间隙密封减少压力并实现一级密封，在离心力的作用下，通过石墨实现二级密封。
导向密封锥孔27、螺纹孔30以及中心通道31依次连通，中心通道31通过侧通孔32与环形凹槽33连接，环形凹槽33通过喷液孔23与外界连通，迷宫密封间隙28分别位于环形凹槽33的上下两侧；迷宫密封间隙28为两组，其中一组位于上侧的环形凹槽33与自转喷射套体22上端口之间，另外一组位于下侧的环形凹槽33与自转喷射套体22下端口之间。
农药沿着通道导向密封锥孔27、螺纹孔30、中心通道31、侧通孔32与环形凹槽33、喷液孔23实现喷洒，侧通孔32优选为切线或斜向通孔，在环形凹槽33内设置有螺旋片，从而带动自转喷射套体22旋转，实现向四周均匀喷洒，设计合理，喷洒均匀。同时由于上外套体20内侧壁与减速圆滚21间隙配合和下外套体24与减速圆滚21间隙配合，自转喷射套体22带动减速圆滚21转动；减速圆滚21在离心力的作用下与对应外套体的内侧壁摩擦接触，从而使得对自转喷射套体22的减速，避免喷洒水雾，而喷洒水流。减少了农药浪费，避免农药随风飘动，避免污染空气。
喷水嘴14还包括设置在连接轴19上端外侧壁上且用于与无人机1连接的连接法兰26。从而保护水管12,减少其所受的扭矩。
本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。
本发明充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一例举。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种用于农林业喷洒农药的无人机，其特征在于：包括无人机(1)以及设置在无人机(1)上的喷液装置(2)；
喷液装置(2)包括设置在无人机(1)上端的水箱(4)、至少三个设置在无人机(1)下方的喷水嘴(14)、以及用于将水箱(4)中液体送给喷水嘴(14)的水管(12)。
2. 根据权利要求1所述的用于农林业喷洒农药的无人机，其特征在于: 在水管(12)上设置有电控开关阀门。
3.根据权利要求2所述的用于农林业喷洒农药的无人机，其特征在于:在无人机(1)上设置有相机(3)。
4.根据权利要求1所述的用于农林业喷洒农药的无人机，其特征在于:在水箱(4)下方设置有暂存腔(11)，水管(12)设置在暂存腔(11)与喷水嘴(14)之间，在水箱(4)底部与暂存腔(11)顶部之间设置有稳流阀(5)。
5. 根据权利要求4所述的用于农林业喷洒农药的无人机，其特征在于: 稳流阀(5)包括设置在水箱(4)底部且下大上小设置的锥套阀座(9)、设置在暂存腔(11)内且与锥套阀座(9)密封接触的锥阀(6)、竖直设置在水箱(4)内的导向架(8)、浮动位于导向架(8)内且下端与锥阀(6)上端连接的浮标气囊(7)、以及倒置设置在水箱(4)上部且用于下推浮标气囊(7)的下顶电螺杆(10)；
当水箱(4)装满液体后，浮标气囊(7)的浮力大于锥阀(6)的重力与液体对锥阀(6)上表面正压力之和。
6. 根据权利要求4所述的用于农林业喷洒农药的无人机，其特征在于: 稳流阀(5)包括设置在水箱(4)底部且下大上小设置的锥套阀座(9)、设置在水箱(4)内且与锥套阀座(9)密封接触的调整大小阀芯(15)、设置在水管(12)上的流量传感器(16)、设置在无人机(1)上的处理器(17)、以及上部且用于带动调整大小阀芯(15)升降的开度驱动电螺杆(18)；
流量传感器(16)与处理器(17)电连接，处理器(17)通过控制器与开度驱动电螺杆(18)电连接。
7. 根据权利要求4所述的用于农林业喷洒农药的无人机，其特征在于: 在暂存腔(11)与喷水嘴(14)之间还设置有增压阀(13)，增压阀(13)与暂存腔(11)以及增压阀(13)与喷水嘴(14)分别通过水管(12)连接。
8. 根据权利要求1-7任一项所述的用于农林业喷洒农药的无人机，其特征在于: 喷水嘴(14)包括用于上端与水管(12)接头连接的连接轴(19)、套装在连接轴(19)上部外侧壁上的上外套体(20)、套装在连接轴(19)中部外侧壁上的自转喷射套体(22)、套装在连接轴(19)下部外侧壁上的下外套体(24)、设置在上外套体(20)下端内止口与自转喷射套体(22)上端外止口之间和/或设置在下外套体(24)上端内止口与自转喷射套体(22)下端外止口之间的减速圆滚(21)、斜向下倾斜设置在自转喷射套体(22)上的喷液孔(23)、设置在下外套体(24)下端且与连接轴(19)下端螺纹连接的固定螺母(25)、竖直设置在连接轴(19)内的中心通道(31)、设置在自转喷射套体(22)内侧壁上的环形凹槽(33)、设置在中心通道(31)上端且与水管（12）接头连接的螺纹孔(30)、设置在螺纹孔(30)上端开口处的导向密封锥孔(27)、设置在连接轴(19)上的侧通孔(32)、以及分别设置在自转喷射套体(22)内侧壁与连接轴(19)外侧壁之间的迷宫密封间隙(28)与密封石墨(29)；
导向密封锥孔(27)、螺纹孔(30)以及中心通道(31)依次连通，中心通道(31)通过侧通孔(32)与环形凹槽(33)连接，环形凹槽(33)通过喷液孔(23)与外界连通；
迷宫密封间隙(28)为两组，其中一组位于上侧的环形凹槽(33)与自转喷射套体(22)上端口之间，另外一组位于下侧的环形凹槽(33)与自转喷射套体(22)下端口之间。
9. 根据权利要求8所述的用于农林业喷洒农药的无人机，其特征在于: 喷水嘴(14)还包括设置在连接轴(19)上端外侧壁上且用于与无人机(1)连接的连接法兰(26)；侧通孔(32)为斜向孔或切向通孔，环形凹槽(33)内设置有螺旋片；上外套体(20)内侧壁与减速圆滚(21)间隙配合和/或下外套体(24)与减速圆滚(21)间隙配合。
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