CN108617497A - 果园喷药系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种果园喷药系统，涉及农业植保领域，包括大棚本体、喷药单元、授粉单元和控制单元，喷药单元在喷药时，利用水流的冲击带动叶轮转动，叶轮再带动转轴转动，转轴再带动偏心块做圆周运动，从而让整个布水管道产生持续振动，使花粉盒内的花粉能够均匀地粘在尼龙丝上；授粉单元利用泡腾片与水接触立即产生大量二氧化碳，让与布水管道连通的气囊迅速膨胀而顶开由四块L型板围合形成的花粉盒，让L型板翻转后与花瓣接触进行自动化授粉。本发明解决了现有的果园喷药设备不能将喷药和授粉结合，并且授粉效率低下的问题，主要用于果园的果树开花阶段对果树的授粉和喷药灭虫。

Description

果园喷药系统

技术领域

本发明涉及农业植保领域，特别涉及一种果园喷药系统。

背景技术

我国是世界上水果生产大国，准确地对果树有虫害的部分进行喷药是果园管理中最重要的环节，它不仅能够及时抑制病虫害的蔓延，又能很好的起到预防的作用。其中，果树开花到结果阶段最为重要，它直接影响果树的产量。因此，果园在开花结果季节授粉和防虫害显得就显得尤为重要。

传统的喷药方式一般是由农民身背喷雾器播撒农药，由人工进行的，劳动强度大，工作效率低；并且难以触及果树顶部，播撒效果差，喷出的农药与人体近距离接触，易对农民的身体造成伤害。

为解决上述问题，目前人们一般采用自动化的机械设备对果园喷洒农药，例如喷药车、喷药无人机、喷药智能机器人等；而果树授粉一般采用的是人工授粉或者喷枪授粉，人工授粉操作不便，浪费花粉，会导致授粉率低下，并且喷药和授粉通常分开进行，降低了喷药和授粉的效率，增加了劳动强度和成本，因此，目前亟需一种能够结合授粉的果园喷药系统。

发明内容

本发明意在提供一种果园喷药系统，能够将喷药和授粉相结合，以实现自动化授粉和提高授粉成功率。

为解决上述技术问题，本发明提供的基础方案如下：

果园喷药系统，包括：

大棚本体，包括固定架以及与固定架顶部连接的顶棚，固定架位于顶棚的下方设有横梁；

喷药单元，横梁上设有布水管道，布水管道内转动连接有转轴，布水管道上部开设有通孔，布水管道下部设有喷头，转轴的一端穿过通孔伸出布水管道外，转轴上固接有可被水流驱动的转动件，转轴伸出布水管道的端部设有让转轴重心偏移的偏移件；布水管道的一端连通有进水管道，进水管道的另一端连通有搅拌箱，搅拌箱内设有搅拌杆和驱动搅拌杆转动的电机；搅拌箱的一侧连通有药液箱，搅拌箱与药液箱之间设有第一电磁阀，搅拌箱的另一侧连通有储水箱，搅拌箱与储水箱之间设有水泵，以及进水管道上也设有水泵；

授粉单元，包括设置在布水管道上且可与布水管道连通的进料管道，进料管道与布水管道连接处设有第二电磁阀，管道内装有泡腾片；布水管道上部开设有口部，口部上连通用有气囊；布水管道的口部处还连接有花粉盒，花粉盒位于气囊的上方，花粉盒内装设有花粉，花粉盒包括四块L型板，L型板包括竖直部和水平部，所述L型板的竖直部形成花粉盒的侧壁，L型板的水平部对合形成花粉盒的底壁，所述L型板的竖直部和水平部侧边均设有用于将四块L型板围合的电控锁，L型板的竖直部和水平部连接处铰接在布水管道上，L型板的竖直部和水平部的内侧粘接有尼龙丝；

控制单元，包括与第一电磁阀、第二电磁阀、电机、水泵和电控锁信号连接的控制器，控制器信号连接有延时模块，延时模块预设有预设时间，所述控制器用于控制第一电磁阀、电机和水泵的打开和关闭，还用于当水泵关闭时触发延时模块开始延时，还用于在延时模块延时预设时间结束后控制第二电磁阀打开和电控锁开锁。

基础方案的工作原理：当需要喷药时，通过控制器启动水泵，将储水箱内的水抽进搅拌箱内，通过控制器控制第一电磁阀和电机打开，控制电控锁关闭，药液箱内的农药通过第一电磁阀进入搅拌箱内，电机驱动搅拌杆转动，混合均匀后的农药和水在进水管道上水泵的高压下通过进水管道进入布水管道内，并通过喷头实现对果园的喷洒。

在对果园进行喷洒时，布水管道内的转动件在水流的冲击下转动，转动的转动件带动与叶轮固接的转轴转动，由于转轴伸出布水管道的端部连接有让转轴重心偏移的偏移件，转轴的转动会带动偏移件转动，在此过程中，转轴会产生偏心的振动，从而带动布水管道不断地振动，一是为了让农药与水进一步混合均匀，避免农药进入布水管道后沉淀而导致喷洒农药不均匀；二是为了让花粉盒一直处于抖动的状态，让花粉盒内的花粉能够均匀地粘在尼龙丝上；由于L型板的竖直部和水平部侧边均设有用于将四块L型板围合的电控锁，在对果园进行农药喷洒的过程中，电控锁处于锁合的状态，所以由四块L型板围合形成的花粉盒不会因为抖动而散开，也就保证了花粉不会从花粉盒内向外洒出。

当喷洒农药完毕后，关闭水泵，控制器触发延时模块开始延时，延时模块延时预设时间结束后，控制器控制第二电磁阀打开和电控锁开锁，进料管道内的泡腾片通过第二电磁阀进入布水管道内，泡腾片利用有机酸和碱式碳酸(氢)盐反应做泡腾崩解剂，置入水中，即刻发生泡腾反应，生成并释放大量的二氧化碳气体，二氧化碳进入气囊内，气囊快速膨胀，并向上顶起花粉盒的底壁，由四块L型板形成的花粉盒失去了电控锁的锁合后，四块L型板会被膨胀的气囊顶开，由于L型板的竖直部和水平部连接处铰接在布水管道上，L型板的水平部受到气囊的作用后会向外翻转一定角度，整个花粉盒向四周散开成四个部分，花粉也被分散到四块L型板上，L型板内侧此时翻转向外，L型板的竖直部和水平部的内侧粘接的尼龙丝此时面向外侧，沾满花粉的尼龙丝与花瓣接触后花粉自动脱落实现自动化授粉。

基础方案的有益效果为：

1、与现有的果园喷药设备相比，本发明利用水流的冲击带动转动件转动，转动件再带动转轴转动，转轴再带动偏移件做偏心的圆周运动，从而让整个布水管道产生持续振动，一是为了让农药与水进一步混合均匀，避免农药进入布水管道后沉淀而导致喷洒农药不均匀；二是为了让花粉盒一直处于抖动的状态，让花粉盒内的花粉能够均匀地粘在尼龙丝上，有利于尼龙丝与花瓣充分接触而提高授粉效率，而四块L型板的竖直部和水平部侧边设置的电控锁让花粉盒在抖动过程中不会散开，防止花粉向外漏出。

2、利用泡腾片与水接触立即产生大量二氧化碳，让与布水管道连通的气囊迅速膨胀而顶开由四块L型板围合形成的花粉盒，与布水管道铰接的L型板向外翻转，L型板的竖直部和水平部的内侧粘接的尼龙丝朝向外侧，从而能够有效与花瓣接触，实现自动化授粉。

3、在水泵关闭时，控制器触发延时模块开始延时，延时模块延时预设时间结束后控制第二电磁阀打开和电控锁开锁，也就是在对果园喷药完一段时间后，等喷洒到花瓣上的农药和水还未完全干时，就开始对花瓣进行授粉，湿润的花蕊接触花粉后不易让花粉滑落或者被风吹走，从而提高授粉成功率。

进一步，所述L型板的水平部开设有喷气孔，气囊上开设有多个细孔，细孔与喷气孔之间设有伸缩管。

在泡腾片进入水中时产生大量的二氧化碳，所以开设有细孔的气囊仍然能膨胀，当膨胀的气囊将花粉盒顶开时，伸缩管随着L型板与气囊的距离产生一定的形变，伸缩管将气囊和L型板连通，所以在花粉盒散开的过程中，气囊内的气体会进入伸缩管再通过喷气孔向外喷出，气流将散落在L型板上的花粉和尼龙丝上的花粉向四周吹起，从而让花粉扩散的面积更大，增加授粉率；并且排出的气体为二氧化碳，增加大棚内的二氧化碳含量，起到保持大棚内温度的作用，防止热量散失。

进一步，所述偏移件为与转轴顶端固接的偏心块。

转轴带动偏心块做圆周运动，在偏心块转动的过程中，转轴的重心随着偏心块的转动重心发生偏移，从而转轴不断地产生振动。

进一步，所述转动件为叶轮或螺旋桨叶。

叶轮或螺旋桨叶重量较轻，在水流的冲击下都能发生转动，且结构简单。

进一步，所述布水管道通过连接杆挠性连接在横梁下部。

布水管道通过连接杆与横梁挠性连接，从而连接部位能够有一定的活动范围，使布水管道能够无限制的振动。

进一步，所述转轴与通孔处设有密封圈。

密封圈的设置让通孔与转轴之间的缝隙完全被堵住，防止布水管道内的水通过通孔向外渗漏。

附图说明

图1为本发明果园喷药系统实施例的结构示意图；

图2为图1中A处的放大示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：固定架1、顶棚2、横梁3、布水管道4、转轴5、通孔6、喷头7、转动件8、偏移件9、进水管道10、搅拌箱11、药液箱12、第一电磁阀13、进料管道14、第二电磁阀15、口部16、气囊17、花粉盒18、L型板19、竖直部191、水平部192、电控锁20、尼龙丝21、喷气孔22、细孔23、伸缩管24。

如图1所示，本发明果园喷药系统，包括：

大棚本体，包括固定架1以及与固定架1顶部连接的顶棚2，固定架1外覆盖有棚布，固定架1位于顶棚2的下方设有横梁3；

喷药单元，横梁3下部挠性连接有连接杆，连接杆的下端连接有布水管道4，布水管道4内转动连接有转轴5，布水管道4上部开设有通孔6，布水管道4下部设有五个均匀排布的喷头7，转轴5的一端穿过通孔6伸出布水管道4外，转轴5与通孔6处设有密封圈，防止布水管道4内的水通过通孔6向外渗漏，转轴5上固接有可被水流驱动的转动件8，转轴5伸出布水管道4的端部设有让转轴5重心偏移的偏移件9；转动件8可为叶轮或螺旋桨叶，本实施例中的转动件8采用叶轮，本实施例中的偏移件9为与转轴5顶端焊接的偏心块；布水管道4的一端连通有进水管道10，进水管道10的另一端连通有搅拌箱11，搅拌箱11内设有搅拌杆和驱动搅拌杆转动的电机；搅拌箱11的一侧连通有药液箱12，搅拌箱11与药液箱12之间设有第一电磁阀13，搅拌箱11的另一侧连通有储水箱(图中未示出)，搅拌箱11与储水箱之间以及进水管道10上设有水泵；

授粉单元，如图2所示，包括设置在布水管道4上且可与布水管道4连通的进料管道14，进料管道14位于布水管道4的右侧位置，进料管道14与布水管道4连接处设有第二电磁阀15，进料管道14内装有泡腾片；布水管道4上部开设有口部16，口部16上连通有气囊17；布水管道4的口部16处还连接有花粉盒18，花粉盒18位于气囊17的上方，花粉盒18内装设有花粉，花粉盒18包括四块L型板19，L型板19包括竖直部191和水平部192，L型板19的竖直部191形成花粉盒18的侧壁，L型板19的水平部192对合形成花粉盒18的底壁，L型板19的竖直部191和水平部192侧边均设有用于将四块L型板19围合的电控锁20，L型板19的竖直部191和水平部192连接处铰接在布水管道4上，L型板19的竖直部191和水平部192的内侧粘接有尼龙丝21，L型板19的水平部192开设有喷气孔22，气囊17上开设有多个细孔23，细孔23与喷气孔22之间设有伸缩管24，本实施例中的伸缩管24可采用波纹管，其中电控锁20可采用能够将相邻两块L型板19无缝连接的锁合方式，例如采用现有技术中的锁孔和锁芯的锁合方式；

控制单元，包括与第一电磁阀13、第二电磁阀15、电机、水泵和电控锁20信号连接的控制器，控制器信号连接有延时模块，延时模块预设有预设时间，预设时间可根据喷洒农药后果树将农药吸收或蒸发完的时间长短来进行设置，例如，喷洒农药后果树在150s将农药吸收或蒸发完，那么预设时间可设置为120s，控制器用于控制第一电磁阀13、电机和水泵的打开和关闭，还用于当水泵关闭时触发延时模块开始延时，还用于在延时模块延时预设时间结束后控制第二电磁阀15打开和电控锁20开锁。

该果园喷药系统的具体实现过程为：

当需要喷药时，通过控制器启动水泵，将储水箱内的水抽进搅拌箱11内，通过控制器控制第一电磁阀13和电机启动，控制电控锁20关闭，药液箱12内的农药通过第一电磁阀13进入搅拌箱11内，电机驱动搅拌杆转动，可根据控制抽水时间和药液的进药量来实现农药和水混合的比例，混合均匀后的农药和水在进水管道10上水泵的高压下通过进水管道10进入布水管道4内，并通过喷头7实现对果园的喷洒。

在对果园进行喷洒时，布水管道4内的叶轮在水流的冲击下转动，转动的叶轮带动与叶轮固接的转轴5转动，由于转轴5伸出布水管道4的端部连接有让转轴5重心偏移的偏移件9，转轴5的转动会带动偏移件9做圆周运动，在此过程中，偏移件9的运动会让转轴5产生偏心的振动，从而带动布水管道4不断地振动，一是为了让农药与水进一步混合均匀，避免农药进入布水管道4后沉淀而导致喷洒农药不均匀；二是为了让花粉盒18一直处于抖动的状态，让花粉盒18内的花粉能够均匀地粘在尼龙丝21上，有利于尼龙丝21与花瓣充分接触而提高授粉效率；由于L型板19的竖直部191和水平部192侧边均设有用于将四块L型板19围合的电控锁20，在对果园进行农药喷洒的过程中，电控锁20处于锁合的状态，所以由四块L型板19围合形成的花粉盒18不会因为抖动而散开，也就保证了花粉不会从花粉盒18内向外洒出。

当喷洒农药完毕后，关闭水泵，控制器触发延时模块开始延时，延时模块延时预设时间结束后，控制器控制第二电磁阀15打开和电控锁20开锁，进料管道14内的泡腾片通过第二电磁阀15进入布水管道4内，泡腾片利用有机酸和碱式碳酸(氢)盐反应做泡腾崩解剂，置入水中，即刻发生泡腾反应，生成并释放大量的二氧化碳气体，二氧化碳进入气囊17内，所以开设有细孔23的气囊17膨胀，膨胀的气囊17并向上顶起花粉盒18的底壁，由四块L型板19形成的花粉盒18失去了电控锁20的锁合后，四块L型板19会被膨胀的气囊17顶开，由于L型板19的竖直部191和水平部192连接处铰接在布水管道4上，L型板19的水平部192受到气囊17的作用后会向外翻转一定角度，整个花粉盒18向四周散开成四个部分，花粉也被分散到四块L型板19上，L型板19内侧此时翻转向外，L型板19的竖直部191和水平部192的内侧粘接的尼龙丝21此时面向外侧，沾满花粉的尼龙丝21与花瓣接触后花粉自动脱落实现自动化授粉。

当膨胀的气囊17将花粉盒18顶开时，伸缩管24随着L型板19与气囊17的距离产生一定的形变，伸缩管24将气囊17和L型板19连通，所以在花粉盒18散开的过程中，气囊17内的气体会进入伸缩管24再通过喷气孔22向外喷出，散落在L型板19上的花粉和尼龙丝21上的花粉被气流向四周吹起，从而让花粉扩散的面积更大，增加授粉率；并且排出的气体为二氧化碳，增加大棚内的二氧化碳含量，起到保持大棚内温度的作用，防止热量散失。

并且在水泵关闭时，控制器触发延时模块开始延时，延时模块延时预设时间结束后控制第二电磁阀15打开和电控锁20开锁，也就是在对果园喷药完一段时间后，等喷洒到花瓣上的农药和水还未完全干时，就开始对花瓣进行授粉，湿润的花蕊接触花粉后不易让花粉滑落或者被风吹走，从而提高授粉成功率。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.果园喷药系统，其特征在于，包括：

大棚本体，包括固定架以及与固定架顶部连接的顶棚，固定架位于顶棚的下方设有横梁；

喷药单元，横梁上设有布水管道，布水管道内转动连接有转轴，布水管道上部开设有通孔，布水管道下部设有喷头，转轴的一端穿过通孔伸出布水管道外，转轴上固接有可被水流驱动的转动件，转轴伸出布水管道的端部设有让转轴重心偏移的偏移件；布水管道的一端连通有进水管道，进水管道的另一端连通有搅拌箱，搅拌箱内设有搅拌杆和驱动搅拌杆转动的电机；搅拌箱的一侧连通有药液箱，搅拌箱与药液箱之间设有第一电磁阀，搅拌箱的另一侧连通有储水箱，搅拌箱与储水箱之间设有水泵，以及进水管道上也设有水泵；

授粉单元，包括设置在布水管道上且可与布水管道连通的进料管道，进料管道与布水管道连接处设有第二电磁阀，管道内装有泡腾片；布水管道上部开设有口部，口部上连通用有气囊；布水管道的口部处还连接有花粉盒，花粉盒位于气囊的上方，花粉盒内装设有花粉，花粉盒包括四块L型板，L型板包括竖直部和水平部，所述L型板的竖直部形成花粉盒的侧壁，L型板的水平部对合形成花粉盒的底壁，所述L型板的竖直部和水平部侧边均设有用于将四块L型板围合的电控锁，L型板的竖直部和水平部连接处铰接在布水管道上，L型板的竖直部和水平部的内侧粘接有尼龙丝；

控制单元，包括与第一电磁阀、第二电磁阀、电机、水泵和电控锁信号连接的控制器，控制器信号连接有延时模块，延时模块预设有预设时间，所述控制器用于控制第一电磁阀、电机和水泵的打开和关闭，还用于当水泵关闭时触发延时模块开始延时，还用于在延时模块延时预设时间结束后控制第二电磁阀打开和电控锁开锁。

2.根据权利要求1所述的果园喷药系统，其特征在于：所述L型板的水平部开设有喷气孔，气囊上开设有多个细孔，细孔与喷气孔之间设有伸缩管。

3.根据权利要求1所述的果园喷药系统，其特征在于：所述偏移件为与转轴顶端固接的偏心块。

4.根据权利要求1所述的果园喷药系统，其特征在于：所述转动件为叶轮或螺旋桨叶。

5.根据权利要求1所述的果园喷药系统，其特征在于：所述布水管道通过连接杆挠性连接在横梁下部。

6.根据权利要求1所述的果园喷药系统，其特征在于：所述转轴与通孔处设有密封圈。