CN107821123A - 一种基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机，包括机架、移动轮、绞盘、水管和喷头车，还包括第一固定机构和和第二固定机构，第一固定机构包括第一电机、蜗杆、蜗轮、第一丝杆、套筒和插块，第二固定机构包括驱动室、设置在驱动室内的第二电机、第一锥齿轮、两个驱动组件和位于驱动室外的推动板、插杆，该基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机，当第一固定机构和第二固定机构同时启动时，能够自动从绞盘车的车头和车尾处进行相应的固定，保证了绞盘车的稳固性，相比于手动固定方式，该方式不仅省时省力，还减轻了操作者的劳动强度，从而增强了绞盘式喷灌机的实用性。

Description

一种基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机

技术领域

本发明涉及农业机械设备领域，特别涉及一种基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机。

背景技术

绞盘式喷灌机又称卷盘式喷灌机具，喷灌机组。流行的喷灌机有：绞盘式喷灌机，也称作卷盘式喷灌机、移管式喷灌机、潜水式喷灌机、中心支轴式喷灌机，滚移式喷灌机，轻小型机组式喷灌机。绞盘式喷灌机一般由两部分组成：喷头车和绞盘车，喷头车通过水管与绞盘车上的绞盘连接，由水管供水，用绞盘缠绕水管，牵引1个喷头车，喷头车移动，从而使喷头车上的喷头在喷灌过程中沿作业路线移动。

绞盘式喷灌机在进行喷灌之前，需要将绞盘车固定在土壤的一处，以避免喷头车在移动过程中，使绞盘车发生位移，现有的绞盘式喷灌机，需要人们手动在绞盘车的车头和车尾处分别进行相应的固定，才能保证绞盘车的稳固性，然而，手动固定较为费时费力，且增加了操作者的劳动强度，从而使得现有的绞盘式喷灌机的实用性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机，包括机架、移动轮、绞盘、水管和喷头车，所述移动轮设置在机架的下方，所述移动轮位于机架的一端，所述绞盘设置在机架的上方，所述喷头车位于机架的一侧，所述水管的一端与喷头车连通，所述水管的另一端缠绕在绞盘上，还包括第一固定机构和和第二固定机构，所述第一固定机构设置在机架的下方，所述第一固定机构位于机架的远离移动轮的一端，所述第二固定机构设置在机架的上方，所述第二固定机构位于机架的设有移动轮的一端；

所述第一固定机构包括第一电机、蜗杆、蜗轮、第一丝杆、套筒和插块，所述第一电机设置在机架的底部，所述第一电机与蜗杆传动连接，所述第一丝杆竖向设置，所述第一丝杆的顶端通过轴承设置在机架的底部，所述第一丝杆的底端位于套筒内，所述套筒的内壁设有内螺纹，所述第一丝杆与套筒螺纹连接，所述蜗轮套设在第一丝杆上，所述蜗杆与蜗轮啮合，所述套筒的外壁设有限位块，所述机架的下方竖向设有限位杆，所述限位杆穿过限位块且限位杆与限位块滑动连接，所述插块设置在套筒的下方；

所述第二固定机构包括驱动室、设置在驱动室内的第二电机、第一锥齿轮、两个驱动组件和位于驱动室外的推动板、插杆，所述驱动室设置在机架的上方，，所述第二电机与第一锥齿轮传动连接，两个驱动组件分别位于第一锥齿轮的两侧，两个驱动组件关于第一锥齿轮对称设置，所述推动板设置在两个驱动组件的下方，两个驱动组件关于推动板对称设置，所述插杆倾斜设置在推动板的下方，所述插杆与第二电机的输出轴平行，所述插杆与推动板所在的平面垂直；

所述驱动组件包括第二丝杆、第二锥齿轮、滑块和连杆，所述第二丝杆水平设置，所述第二丝杆与插杆垂直，所述第二丝杆通过轴承座与驱动室的内壁连接，所述轴承座和第二锥齿轮分别设置在第二丝杆的两端，所述第二锥齿轮套设在第二丝杆上，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，所述滑块上设有螺纹孔，所述第二丝杆经螺纹孔穿过滑块，所述第二丝杆与滑块螺纹连接，所述驱动室的内壁上水平设有卡槽，所述滑块的顶部位于卡槽内，所述滑块与卡槽匹配且滑动连接，所述驱动室的底面设有开口，所述连杆的一端与滑块铰接，所述连杆的另一端经开口与推动板铰接；

所述机架上设有天线和PLC，所述天线和PLC电连接。

作为优选，为了便于第一固定机构的收放，所述机架的底面设有凹槽，所述凹槽内设有收放机构，所述收放机构包括第三电机、驱动轮、连接线、支撑杆和收放块，所述第三电机与驱动轮传动连接，所述支撑杆和收放块位于第三电机的一侧，所述支撑杆竖向设置在凹槽的槽底上，所述收放块设置在支撑杆的下方，所述支撑杆与收放块铰接，所述连接线的一端缠绕在驱动轮上，所述连接线的另一端与收放块的一侧连接，所述第一固定机构设置在收放块的下方。

作为优选，为了保证拉线的强度和韧性，所述连接线为碳素线。

作为优选，为了提高连接线与收放块连接的牢固性，所述收放块上设有绕线环，所述连接线缠绕在绕线环上。

作为优选，为了便于插入土壤，所述插块的形状为圆锥形，所述插块的底面与套筒连接。

作为优选，为了提高滑块滑动的稳定性，所述卡槽为燕尾槽。

作为优选，为了保证套筒移动的稳定性，所述限位块和限位杆的表面均涂有耐磨涂料。

作为优选，为了使各机构的工作状态智能化，所述第一电机、第二电机和第三电机均为伺服电机。

作为优选，为了在增强摩擦力的同时延长移动轮的使用寿命，所述移动轮的周身设有丁腈橡胶。

作为优选，为了节约能源，所述机架上设有光伏板。

本发明的有益效果是，该基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机，当第一固定机构和第二固定机构同时启动时，能够自动从绞盘车的车头和车尾处进行相应的固定，保证了绞盘车的稳固性，相比于手动固定方式，该方式不仅省时省力，还减轻了操作者的劳动强度，从而增强了绞盘式喷灌机的实用性，且相比于现有的固定方式，第一固定机构能够深入土壤进行固定，增强了绞盘车的稳固性，且第一固定机构能够在不使用时收纳至机架底部，需要使用时放出，增强了绞盘车的实用性，另外，第二固定机构能够通过一个动力源同时从绞盘车的两侧进行固定，相比于现有的需要分别从两侧进行人为固定，不仅节约能源，还增强了实用性和便捷性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机的结构示意图。

图2是本发明的一种基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机的第一固定机构的结构示意图。

图3是本发明的一种基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机的第二固定机构的结构示意图。

图4是本发明的一种基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机的收放机构的结构示意图。

图中：1. 机架，2. 移动轮，3. 绞盘，4. 水管，5. 喷头车，6. 第一电机，7. 蜗杆，8. 蜗轮，9. 第一丝杆，10. 套筒，11. 插块，12. 驱动室，13. 第二电机，14. 第一锥齿轮，15. 推动板，16. 插杆，17. 第二丝杆，18. 第二锥齿轮，19. 滑块，20. 连杆，21. 第三电机，22. 驱动轮，23. 连接线，24. 支撑杆，25. 收放块。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机，包括机架1、移动轮2、绞盘3、水管4和喷头车5，所述移动轮2设置在机架1的下方，所述移动轮2位于机架1的一端，所述绞盘3设置在机架1的上方，所述喷头车5位于机架1的一侧，所述水管4的一端与喷头车5连通，所述水管4的另一端缠绕在绞盘3上，还包括第一固定机构和和第二固定机构，所述第一固定机构设置在机架1的下方，所述第一固定机构位于机架1的远离移动轮2的一端，所述第二固定机构设置在机架1的上方，所述第二固定机构位于机架1的设有移动轮2的一端；

当第一固定机构和第二固定机构同时启动时，能够自动从绞盘车的车头和车尾处进行相应的固定，保证了绞盘车的稳固性，相比于手动固定方式，该方式不仅省时省力，还减轻了操作者的劳动强度，从而增强了绞盘式喷灌机的实用性。

如图2所示，所述第一固定机构包括第一电机6、蜗杆7、蜗轮8、第一丝杆9、套筒10和插块11，所述第一电机6设置在机架1的底部，所述第一电机6与蜗杆7传动连接，所述第一丝杆9竖向设置，所述第一丝杆9的顶端通过轴承设置在机架1的底部，所述第一丝杆9的底端位于套筒10内，所述套筒10的内壁设有内螺纹，所述第一丝杆9与套筒10螺纹连接，所述蜗轮8套设在第一丝杆9上，所述蜗杆7与蜗轮8啮合，所述套筒10的外壁设有限位块，所述机架1的下方竖向设有限位杆，所述限位杆穿过限位块且限位杆与限位块滑动连接，所述插块11设置在套筒10的下方；

当第一电机6驱动蜗杆7转动时，蜗杆7通过蜗轮8驱动第一丝杆9转动，由于限位杆通过限位块限制了套筒10的转动，使得套筒10向下移动，套筒10驱动插块11向下移动，直到插块11插入土壤，在车尾处实现固定。

如图3所示，所述第二固定机构包括驱动室12、设置在驱动室12内的第二电机13、第一锥齿轮14、两个驱动组件和位于驱动室12外的推动板15、插杆16，所述驱动室12设置在机架1的上方，所述第二电机13与第一锥齿轮14传动连接，两个驱动组件分别位于第一锥齿轮14的两侧，两个驱动组件关于第一锥齿轮14对称设置，所述推动板15设置在两个驱动组件的下方，两个驱动组件关于推动板15对称设置，所述插杆16倾斜设置在推动板15的下方，所述插杆16与第二电机13的输出轴平行，所述插杆16与推动板15所在的平面垂直；

此处插杆16实际上是端部向下倾斜，这样便于斜插。

所述驱动组件包括第二丝杆17、第二锥齿轮18、滑块19和连杆20，所述第二丝杆17水平设置，所述第二丝杆17与插杆16垂直，所述第二丝杆17通过轴承座与驱动室12的内壁连接，所述轴承座和第二锥齿轮18分别设置在第二丝杆17的两端，所述第二锥齿轮18套设在第二丝杆17上，所述第二锥齿轮18与第一锥齿轮14啮合，所述滑块19上设有螺纹孔，所述第二丝杆17经螺纹孔穿过滑块19，所述第二丝杆17与滑块19螺纹连接，所述驱动室12的内壁上水平设有卡槽，所述滑块19的顶部位于卡槽内，所述滑块19与卡槽匹配且滑动连接，所述驱动室12的底面设有开口，所述连杆20的一端与滑块19铰接，所述连杆20的另一端经开口与推动板15铰接；

第二电机13驱动第一锥齿轮14转动，第一锥齿轮14分别通过两个第二锥齿轮18驱动两个第二丝杆17反向转动，使得两个滑块19相向运动，两个滑块19分别通过两个连杆20驱动推动板15倾斜向下运动，使得推动板15驱动插杆16倾斜向下运动，直到插杆16倾斜插入土壤，实现在车头处的固定。

所述机架1上设有天线和PLC，所述天线和PLC电连接。

如图4所示，所述机架1的底面设有凹槽，所述凹槽内设有收放机构，所述收放机构包括第三电机21、驱动轮22、连接线23、支撑杆24和收放块25，所述第三电机21与驱动轮22传动连接，所述支撑杆24和收放块25位于第三电机21的一侧，所述支撑杆24竖向设置在凹槽的槽底上，所述收放块25设置在支撑杆24的下方，所述支撑杆24与收放块25铰接，所述连接线23的一端缠绕在驱动轮22上，所述连接线23的另一端与收放块25的一侧连接，所述第一固定机构设置在收放块25的下方，当第三电机21驱动驱动轮22转动时，将连接线23缠绕在驱动轮22上，连接线23驱动收放块25绕着支撑杆24旋转，使得第一固定机构旋转至凹槽内，进行收纳，当第三电机21反转时，连接线23被放出，第一固定机构恢复原位，从而便于第一固定机构的收放。

作为优选，为了保证拉线的强度和韧性，所述连接线23为碳素线。

作为优选，为了提高连接线23与收放块25连接的牢固性，所述收放块25上设有绕线环，所述连接线23缠绕在绕线环上。

作为优选，为了便于插入土壤，所述插块11的形状为圆锥形，所述插块11的底面与套筒10连接。

作为优选，为了提高滑块19滑动的稳定性，所述卡槽为燕尾槽。

作为优选，为了保证套筒10移动的稳定性，所述限位块和限位杆的表面均涂有耐磨涂料，由于限位杆与限位块间之间长期摩擦，易磨损，而耐磨涂料能减少两者间的磨损，使得两者能始终紧密贴合滑动，从而避免限位块发生偏移，进而保证套筒10移动的稳定性。

作为优选，为了使各机构的工作状态智能化，所述第一电机6、第二电机13和第三电机21均为伺服电机。

作为优选，为了在增强摩擦力的同时延长移动轮2的使用寿命，所述移动轮2的周身设有丁腈橡胶，由于橡胶具有较大的摩擦系数，能增大移动轮2与地面间的摩擦力，从而增强机器的稳固性，另外，丁腈橡胶耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，故能延长移动轮2的使用寿命。

作为优选，为了节约能源，所述机架1上设有光伏板，由于喷灌机长期在户外工作，能够充分利用太阳能，通过光伏板将太阳能转换为机器所需的电能，从而节约能源。

通过遥控器操控，将无线信号通过天线传给PLC，PLC控制第一固定机构和第二固定机构同时启动，能够自动从绞盘车的车头和车尾处进行相应的固定，保证了绞盘车的稳固性，相比于手动固定方式，该方式不仅省时省力，还减轻了操作者的劳动强度，从而增强了绞盘式喷灌机的实用性。

与现有技术相比，该基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机，当第一固定机构和第二固定机构同时启动时，能够自动从绞盘车的车头和车尾处进行相应的固定，保证了绞盘车的稳固性，相比于手动固定方式，该方式不仅省时省力，还减轻了操作者的劳动强度，从而增强了绞盘式喷灌机的实用性，且相比于现有的固定方式，第一固定机构能够深入土壤进行固定，增强了绞盘车的稳固性，且第一固定机构能够在不使用时收纳至机架1底部，需要使用时放出，增强了绞盘车的实用性，另外，第二固定机构能够通过一个动力源同时从绞盘车的两侧进行固定，相比于现有的需要分别从两侧进行人为固定，不仅节约能源，还增强了实用性和便捷性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机，包括机架（1）、移动轮（2）、绞盘（3）、水管（4）和喷头车（5），所述移动轮（2）设置在机架（1）的下方，所述移动轮（2）位于机架（1）的一端，所述绞盘（3）设置在机架（1）的上方，所述喷头车（5）位于机架（1）的一侧，所述水管（4）的一端与喷头车（5）连通，所述水管（4）的另一端缠绕在绞盘（3）上，其特征在于，还包括第一固定机构和和第二固定机构，所述第一固定机构设置在机架（1）的下方，所述第一固定机构位于机架（1）的远离移动轮（2）的一端，所述第二固定机构设置在机架（1）的上方，所述第二固定机构位于机架（1）的设有移动轮（2）的一端；

所述第一固定机构包括第一电机（6）、蜗杆（7）、蜗轮（8）、第一丝杆（9）、套筒（10）和插块（11），所述第一电机（6）设置在机架（1）的底部，所述第一电机（6）与蜗杆（7）传动连接，所述第一丝杆（9）竖向设置，所述第一丝杆（9）的顶端通过轴承设置在机架（1）的底部，所述第一丝杆（9）的底端位于套筒（10）内，所述套筒（10）的内壁设有内螺纹，所述第一丝杆（9）与套筒（10）螺纹连接，所述蜗轮（8）套设在第一丝杆（9）上，所述蜗杆（7）与蜗轮（8）啮合，所述套筒（10）的外壁设有限位块，所述机架（1）的下方竖向设有限位杆，所述限位杆穿过限位块且限位杆与限位块滑动连接，所述插块（11）设置在套筒（10）的下方；

所述第二固定机构包括驱动室（12）、设置在驱动室（12）内的第二电机（13）、第一锥齿轮（14）、两个驱动组件和位于驱动室（12）外的推动板（15）、插杆（16），所述驱动室（12）设置在机架（1）的上方，所述第二电机（13）与第一锥齿轮（14）传动连接，两个驱动组件分别位于第一锥齿轮（14）的两侧，两个驱动组件关于第一锥齿轮（14）对称设置，所述推动板（15）设置在两个驱动组件的下方，两个驱动组件关于推动板（15）对称设置，所述插杆（16）倾斜设置在推动板（15）的下方，所述插杆（16）与第二电机（13）的输出轴平行，所述插杆（16）与推动板（15）所在的平面垂直；

所述驱动组件包括第二丝杆（17）、第二锥齿轮（18）、滑块（19）和连杆（20），所述第二丝杆（17）水平设置，所述第二丝杆（17）与插杆（16）垂直，所述第二丝杆（17）通过轴承座与驱动室（12）的内壁连接，所述轴承座和第二锥齿轮（18）分别设置在第二丝杆（17）的两端，所述第二锥齿轮（18）套设在第二丝杆（17）上，所述第二锥齿轮（18）与第一锥齿轮（14）啮合，所述滑块（19）上设有螺纹孔，所述第二丝杆（17）经螺纹孔穿过滑块（19），所述第二丝杆（17）与滑块（19）螺纹连接，所述驱动室（12）的内壁上水平设有卡槽，所述滑块（19）的顶部位于卡槽内，所述滑块（19）与卡槽匹配且滑动连接，所述驱动室（12）的底面设有开口，所述连杆（20）的一端与滑块（19）铰接，所述连杆（20）的另一端经开口与推动板（15）铰接；

所述机架（1）上设有天线和PLC，所述天线和PLC电连接。

2.如权利要求1所述的基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机，其特征在于，所述机架（1）的底面设有凹槽，所述凹槽内设有收放机构，所述收放机构包括第三电机（21）、驱动轮（22）、连接线（23）、支撑杆（24）和收放块（25），所述第三电机（21）与驱动轮（22）传动连接，所述支撑杆（24）和收放块（25）位于第三电机（21）的一侧，所述支撑杆（24）竖向设置在凹槽的槽底上，所述收放块（25）设置在支撑杆（24）的下方，所述支撑杆（24）与收放块（25）铰接，所述连接线（23）的一端缠绕在驱动轮（22）上，所述连接线（23）的另一端与收放块（25）的一侧连接，所述第一固定机构设置在收放块（25）的下方。

3.如权利要求2所述的基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机，其特征在于，所述连接线（23）为碳素线。

4.如权利要求2所述的基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机，其特征在于，所述收放块（25）上设有绕线环，所述连接线（23）缠绕在绕线环上。

5.如权利要求1所述的基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机，其特征在于，所述插块（11）的形状为圆锥形，所述插块（11）的底面与套筒（10）连接。

6.如权利要求1所述的基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机，其特征在于，所述卡槽为燕尾槽。

7.如权利要求1所述的基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机，其特征在于，所述限位块和限位杆的表面均涂有耐磨涂料。

8.如权利要求2所述的基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机，其特征在于，所述第一电机（6）、第二电机（13）和第三电机（21）均为伺服电机。

9.如权利要求1所述的基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机，其特征在于，所述移动轮（2）的周身设有丁腈橡胶。

10.如权利要求1所述的基于物联网的具有自动固定功能的绞盘式喷灌机，其特征在于，所述机架（1）上设有光伏板。