CN107509608A - 烟苗浇水机及浇水方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种烟苗浇水机及浇水方法，属于农业机械领域。该烟苗浇水机主要包括车架、发动机、水箱及浇水装置。使用时，发动机带动驱动齿轮转动，并驱动齿条及出水管的自由端一起沿导轨移动；出水管对烟苗进行浇水。车架的前进速度和齿条相对于车架的后退速度相等，此时，出水管的自由端相对于地面静止；因此，在车架前进过程中，出水管能够持续对同一棵烟苗浇水。浇水完成后，复位机构将齿条复位到导轨的前端。通过合理地控制车架的前进速度，能够使得齿条复位后，出水管的自由端刚好移动到下一棵烟苗附近，从而继续重复上述浇水过程。通过上述设计得到的烟苗浇水机及浇水方法，不仅降低了劳动强度，提高了工作效率。

Description

烟苗浇水机及浇水方法

技术领域

本发明涉及农业机械领域，具体而言，涉及一种烟苗浇水机及浇水方法。

背景技术

近年来，烟苗的灌溉通常采用大田漫灌，这种灌溉方式适合于成长比较的烟苗，而不适用于刚移栽的幼苗。对于刚移栽的幼苗，通常采用人工灌溉方法，即用器皿从水桶里将水盛出来浇在幼苗附近。人工灌溉方法工作效率低，农民劳动强度大。

因此，提供一种烟苗浇水机及浇水方法，这对于农业自动化的发展具有比较重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烟苗浇水机，其能够提高工作效率，降低劳动强度。

本发明的另一目的在于提供一种烟苗浇水方法，主要利用了上述烟苗浇水机，因此能够提高工作效率，降低劳动强度。

本发明是这样实现的：

一种烟苗浇水机，包括：

车架，所述车架的下部设置有车轮；

发动机，所述发动机通过传动轴与所述车轮传动连接；

水箱，所述水箱设置在所述车架上，所述水箱上设置有出水管，所述出水管设置有流量控制阀，

浇水装置，所述浇水装置包括滑块、导轨、离合器、齿条及驱动齿轮；所述出水管的自由端与所述齿条固定连接；

所述导轨与所述车架连接，并沿所述车架移动方向延伸，所述滑块与所述导轨滑动配合；所述齿条与所述滑块固定连接，并平行于所述导轨设置；

所述离合器与所述车架连接，所述驱动齿轮设置在所述离合器的输出轴上，所述驱动齿轮与所述齿条啮合；所述离合器的输入轴与所述传动轴传动连接；

所述车架上还设置有速度传感器、控制器、前端位置传感器及后端位置传感器，所述速度传感器用于检测所述齿条的移动速度；

所述导轨包括前端和后端，所述前端设置有前端位置传感器，用于检测所述齿条是否到达所述前端；所述后端设置有后端位置传感器，用于检测所述齿条是否到达所述后端；

所述控制器分别与所述离合器、所述速度传感器、所述前端位置传感器、所述后端传感器及所述流量控制阀电连接；

所述浇水装置还包括复位机构，用于将齿条复位，所述复位机构包括销轴、连杆及弹簧；所述销轴与所述齿条的侧面垂直连接，所述连杆的一端设置拨叉，所述销轴与所述拨叉滑动配合；所述连杆与所述车架铰接；所述弹簧的一端与所述连杆连接，另一端与所述车架连接。

进一步，

所述浇水装置还包括润滑机构，所述润滑机构靠近所述导轨的后端；

所述润滑机构包括缸体、活塞及活塞杆，所述缸体平行于齿条设置，并与所述车架连接；

所述缸体包括筒体，所述筒体包括第一端及第二端，所述第二端设置有端盖，所述活塞、所述筒体及所述端盖形成储油空间；

所述齿条的端部能够通过活塞杆推动所述活塞压缩所述储油空间；

所述润滑机构还包括油箱、第一输油管和第二输油管，所述油箱与所述车架连接；

所述第一输油管的一端与所述油箱连接，另一端与所述储油空间连接，所述第一输油管上设置有第一单向阀，所述润滑剂只能从所述油箱进入到所述储油空间内；

所述第二输油管的一端与所述储油空间连接，另一端通入到所述驱动齿轮与所述齿条的啮合位置，所述第二输油管上设置有第二单向阀，所述润滑剂只能从所述储油空间流出；

所述储油空间内设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧使得所述活塞远离所述端盖。

进一步，

所述第一端设置有压力传感器，所述活塞杆的端部设置有压块，所述压力传感器与所述控制器电连接；

所述活塞靠近所述端盖运动时，所述压块能够碰到所述压力传感器。

进一步，

所述连杆的中部与所述车架铰接，所述弹簧为拉伸弹簧，所述弹簧的一端与所述连杆的端部连接，另一端与所述车架连接。

进一步，

所述出水管上还设置有截止阀。

进一步，

所述滑块包括滚动体，所述滑块通过所述滚动体与所述导轨滑动配合。

进一步，

所述驱动轴为后桥动力轴。

进一步，

所述车架及所述车架均是由型材焊接而成。

进一步，

所述控制器为PLC或单片机。

一种烟苗浇水方法，主要利用了所述的烟苗浇水机，，包括以下步骤：

a.启动发动机，使得烟苗浇水机在农田里行走；

b.控制器控制离合器连接，使得驱动齿轮转动，齿条沿导轨移动，出水管的自由端随着齿条移动；并且控制器调节流量控制阀的开度；

c.齿条相对于车架移动预设距离后，控制器控制离合器断开，并关闭流量控制阀；复位机构通过连杆上的拨叉拨动齿条复位；

d.前端位置传感器检测到齿条移动到导轨前端后，重复b和c步骤。

本发明的有益效果是：

本发明通过上述设计得到的烟苗浇水机及浇水方法，使用时，先将其开到农田中，通过控制器控制离合器连接，此时，驱动齿轮转动，并驱动齿条及出水管的自由端一起沿导轨移动；控制器打开流量控制阀，出水管对烟苗进行浇水。由于传动轴同时将动力传递给车轮及离合器，通过合理的传动比设计，车轮的线速度与驱动齿轮的线速度相等，即车架的前进速度和齿条相对于车架的后退速度相等，此时，出水管的自由端相对于地面静止；因此，在车架前进过程中，出水管能够持续对同一棵烟苗浇水。通过控制器控制浇水时间，浇水完成后，控制器将离合器断开，并将流量控制阀关闭；复位机构将齿条复位到导轨的前端。通过合理地控制车架的前进速度，能够使得齿条复位后，出水管的自由端刚好移动到下一棵烟苗附近，从而继续重复上述浇水过程。

通过上述设计得到的烟苗浇水机及浇水方法，不仅降低了劳动强度，提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的烟苗浇水机的轴测图；

图2是本发明实施方式提供的烟苗浇水机的主视图；

图3是本发明实施方式提供浇水装置的轴测图；

图4是本发明实施方式提供的浇水装置与润滑机构的装配示意图；

图5是本发明实施方式提供的齿条与润滑机构的结构示意图；

图6是本发明实施方式提供的缸体结构示意图。

图标：100-烟苗浇水机；110-车架；120-发动机；130-水箱；140-浇水装置；142-滑块；143-导轨；144-离合器；145-齿条；150-复位机构；152-连杆；160-润滑机构；161-缸体；1612-筒体；1613-第一端；1614-第二端；1615-储油空间；1616-压力传感器；162-活塞；163-活塞杆；1632-压块；164-油箱；165-第一输油管；1652-第一单向阀；166-第二输油管；1662-第二单向阀。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1：

如图1和图2，本实施例提供了一种烟苗浇水机100，该烟苗浇水机100主要包括车架110、发动机120、水箱130及浇水装置140。车架110用于支撑固定其余零部件，发动机120给整台烟苗浇水机100提供动力，浇水装置140将水箱130里的水浇到烟苗附近。

具体地，如图1和图2，车架110是由型材焊接而成的钢结构，包括底盘及支架结构。车架110的下部设置有车轮，上部设置有发动机120。发动机120与车轮传动连接，发动机120经过减速机与传动轴连接，传动轴进而将动力传递给车轮。

车架110的上部还设置有水箱130，用于盛放灌溉用水。水箱130的底部设置有出水管，出水管上设置有截止阀及流量控制阀，本实施例中流量控制阀采用了电磁流量控制阀，以便于自动控制。出水管的自由端与浇水装置140固定连接。

如图3和图4，浇水装置140包括包括滑块142、导轨143、离合器144、齿条145及驱动齿轮。导轨143与车架110连接，并沿车架110移动方向延伸，滑块142与导轨143滑动配合；齿条145与滑块142固定连接，并平行于导轨143设置。在外力的作用下，齿条145与滑块142能够一起沿导轨143滑动。为了减小摩擦力，滑块142内部设置有滚动体，滑块142通过滚动体与导轨143滑动配合。

离合器144与车架110固定连接，驱动齿轮设置在离合器144的输出轴上，驱动齿轮与齿条145啮合；离合器144的输入轴与传动轴传动连接。发动机120的动力通过减速装置及传动轴传递给离合器144，进而传递给齿条145。

本实施例中减速装置采用了链传动结构，具体地，传动轴上设置了主动链轮，离合器144的输入轴上设置了从动链轮，主动链轮与从动链轮通过链条连接。通过合理的传动比设计，离合器144输出轴上驱动齿轮的线速度与车轮的线速度相同；即齿条145相对于车架110的移动速度与车架110相对于地面的移动速度大小相等方向相反。从而能够保证车架110在向前移动时，齿条145相对于地面静止。

出水管的自由端设置在齿条145上，与齿条145同步运动；因此，在车架110向前移动时，齿条145从导轨143的前端滑向后端，出水管能够对同一棵烟苗进行浇水。本公开内容中所提到的前端及后端是以车架110前进方向为参照。

车架110上还设置有速度传感器、控制器、前端位置传感器及后端位置传感器，速度传感器用于检测齿条145的移动速度。

导轨143包括前端和后端，前端设置有前端位置传感器，用于检测齿条145是否到达前端；后端设置有后端位置传感器，用于检测齿条145是否到达后端。控制器分别与所述离合器、速度传感器、前端位置传感器、后端传感器及流量控制阀电连接。

当齿条145滑到后端时，为了能够对下一棵烟苗进行浇水，齿条145需要带着出水管的自由端复位，即回到前端。为了使得齿条145复位，浇水装置140还设置了复位机构150，复位机构150包括销轴、连杆152及弹簧。销轴与齿条145的侧面垂直连接，连杆152的一端设置拨叉，销轴与拨叉滑动配合；连杆152与车架110铰接；弹簧的一端与连杆152连接，另一端与车架110连接。在弹簧的作用下，连杆152通过拨叉拨动齿条145反向运动。

浇水装置140的工作原理如下：

先将烟苗浇水机100开到农田中，使得出水管的自由端对准一棵烟苗，并打开出水管上的截止阀。前端位置传感器检测到齿条145到达导轨143的前端时，控制器控制离合器144连接，从而驱动齿轮转动，齿条145带动出水管的自由端沿导轨143向后端移动。由于齿条145的速度与车架110的移动速度大小相等，方向相反，故出水管的自由端相对于烟苗静止，持续对其进行浇水。

控制器根据齿条145的移动速度来调节流量控制阀的开度，当速度传感器检测到齿条的移动速度比较快时，对每一棵烟苗的浇水时间缩短，需要将流量控制阀的开度调大，从而能保证每一棵烟苗充足的供水。当齿条145到达导轨143的后端时，后端传感器给控制器发送信号，控制器断开离合器144并关闭流量控制阀，使得驱动齿轮失去动力；齿条145在复位机构150的作用下复位。

进一步，如图4和图5，浇水装置140还包括润滑机构160，用于给驱动齿轮及齿条145润滑。润滑机构160靠近导轨143的后端，包括缸体161、活塞162及活塞杆163，缸体161平行于齿条145设置，并与车架110连接。

具体的，如图6，缸体161包括筒体1612，筒体1612包括第一端1613及第二端1614，第二端1614设置有端盖，活塞162、筒体1612及端盖形成储油空间1615，储油空间1615内设置有压缩弹簧，压缩弹簧使得活塞162远离端盖。

齿条145运动一端距离后，齿条145的后端与活塞杆163的自由端抵接，齿条145继续运动，从而通过活塞杆163推动活塞162压缩储油空间1615。

润滑机构还包括油箱164、第一输油管165和第二输油管166，油箱164与车架110连接，用于存放润滑油。第一输油管165的一端与油箱164连接，另一端与储油空间1615连接，第一输油管165上设置有第一单向阀1652，润滑油只能从油箱164进入到储油空间1615内；第二输油管166的一端与储油空间1615连接，另一端通入到驱动齿轮与齿条145的啮合位置，第二输油管166上设置有第二单向阀1662，润滑剂只能从储油空间1615流出。

进一步，齿条的下方设置有接油槽，以便于润滑油重复利用。

进一步，筒体1612的第一端1613设置有压力传感器1616，活塞杆163的端部设置有压块1632，压力传感器1616与控制器电连接。活塞162靠近端盖运动时，压块1632能够碰到压力传感器1616。

润滑机构160的工作原理如下：

齿条145在驱动齿轮的驱动下沿导轨143向后运动一段距离之后，齿条145的后端与活塞杆163的自由端抵接，齿条145继续运动从而推动活塞162运动，活塞162压缩储油空间1615及压缩弹簧。储油空间1615内的润滑油被挤压后通过第二输油管166到达驱动齿轮上。当齿条145反向运动时，压缩弹簧推动活塞162复位，储油空间1615内产生负压，从而通过第一输油管165将油箱164内的润滑油吸入到储油空间1615内。

当活塞杆163在齿条145的推动下移动时，最终活塞杆163上的压块1632为碰到压力传感器1616，压力传感器1616给控制器信号，控制器关闭流量控制阀并断开离合器。

压力传感器1616的设置提供了保险措施，防止了控制器参数设置错误导致齿条145一直向后运动，最终将零部件碰坏的事故。

需要说明的是，本实施例为本发明实施例之一，在其它实施例中，可以不设置压力传感器1616；或者在其它实施例中，也可以不设置润滑机构160。

实施例2：

本实施例提供了一种烟苗浇水方法，利用了实施例1中或其变形实施例中的烟苗浇水机100。该方法包括以下步骤：

a.启动发动机120，使得烟苗浇水机100在农田里行走；

b.控制器控制离合器144连接，使得驱动齿轮转动，齿条145沿导轨143移动，出水管的自由端随着齿条145移动；并且控制器调节流量控制阀的开度；

c.齿条145相对于车架110移动预设距离后，控制器控制离合器144断开，并关闭流量控制阀；复位机构150通过连杆152上的拨叉拨动齿条145复位；

d.前端位置传感器检测到齿条145移动到导轨143前端后，重复b和c步骤。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种烟苗浇水机，其特征在于，包括：

车架，所述车架的下部设置有车轮；

发动机，所述发动机通过传动轴与所述车轮传动连接；

水箱，所述水箱设置在所述车架上，所述水箱上设置有出水管，所述出水管设置有流量控制阀，

浇水装置，所述浇水装置包括滑块、导轨、离合器、齿条及驱动齿轮；所述出水管的自由端与所述齿条固定连接；

所述导轨与所述车架连接，并沿所述车架移动方向延伸，所述滑块与所述导轨滑动配合；所述齿条与所述滑块固定连接，并平行于所述导轨设置；

所述离合器与所述车架连接，所述驱动齿轮设置在所述离合器的输出轴上，所述驱动齿轮与所述齿条啮合；所述离合器的输入轴与所述传动轴传动连接；

所述车架上还设置有速度传感器、控制器、前端位置传感器及后端位置传感器，所述速度传感器用于检测所述齿条的移动速度；

所述导轨包括前端和后端，所述前端位置传感器用于检测所述齿条是否到达所述前端；所述后端位置传感器用于检测所述齿条是否到达所述后端；

所述控制器分别与所述离合器、所述速度传感器、所述前端位置传感器、所述后端传感器及所述流量控制阀电连接；

所述浇水装置还包括复位机构，用于将齿条复位，所述复位机构包括销轴、连杆及弹簧；所述销轴与所述齿条的侧面垂直连接，所述连杆的一端设置拨叉，所述销轴与所述拨叉滑动配合；所述连杆与所述车架铰接；所述弹簧的一端与所述连杆连接，另一端与所述车架连接。

2.根据权利要求1所述的烟苗浇水机，其特征在于，所述浇水装置还包括润滑机构，所述润滑机构靠近所述导轨的后端；

所述润滑机构包括缸体、活塞及活塞杆，所述缸体平行于齿条设置，并与所述车架连接；

所述缸体包括筒体，所述筒体包括第一端及第二端，所述第二端设置有端盖，所述活塞、所述筒体及所述端盖形成储油空间；

所述齿条的端部能够通过活塞杆推动所述活塞压缩所述储油空间；

所述润滑机构还包括油箱、第一输油管和第二输油管，所述油箱与所述车架连接；

所述第一输油管的一端与所述油箱连接，另一端与所述储油空间连接，所述第一输油管上设置有第一单向阀，所述润滑剂只能从所述油箱进入到所述储油空间内；

所述第二输油管的一端与所述储油空间连接，另一端通入到所述驱动齿轮与所述齿条的啮合位置，所述第二输油管上设置有第二单向阀，所述润滑剂只能从所述储油空间流出；

所述储油空间内设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧使得所述活塞远离所述端盖。

3.根据权利要求2所述的烟苗浇水机，其特征在于，所述第一端设置有压力传感器，所述活塞杆的端部设置有压块，所述压力传感器与所述控制器电连接；

所述活塞靠近所述端盖运动时，所述压块能够碰到所述压力传感器。

4.根据权利要求1所述的烟苗浇水机，其特征在于，所述连杆的中部与所述车架铰接，所述弹簧为拉伸弹簧，所述弹簧的一端与所述连杆的端部连接，另一端与所述车架连接。

5.根据权利要求1所述的烟苗浇水机，其特征在于，所述出水管上还设置有截止阀。

6.根据权利要求1所述的烟苗浇水机，其特征在于，所述滑块包括滚动体，所述滑块通过所述滚动体与所述导轨滑动配合。

7.根据权利要求1所述的烟苗浇水机，其特征在于，所述驱动轴为后桥动力轴。

8.根据权利要求1所述的烟苗浇水机，其特征在于，所述车架及所述车架均是由型材焊接而成。

9.根据权利要求1所述的烟苗浇水机，其特征在于，所述控制器为PLC或单片机。

10.一种烟苗浇水方法，主要利用了权利要求1至9任一项所述的烟苗浇水机，其特征在于，包括以下步骤：

a.启动发动机，使得烟苗浇水机在农田里行走；

b.控制器控制离合器连接，使得驱动齿轮转动，齿条沿导轨移动，出水管的自由端随着齿条移动；并且控制器调节流量控制阀的开度；

c.齿条相对于车架移动到导轨的后端时，后端位置传感器给控制器发送信号，控制器控制离合器断开，并关闭流量控制阀；复位机构通过连杆上的拨叉拨动齿条复位；

d.前端位置传感器检测到齿条移动到导轨前端后，重复b和c步骤。