CN108651238B - 一种大型农场灌溉渠用船式喷灌机的使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型农场灌溉渠用船式喷灌机的使用方法，包括喷灌准备、船体吃水调整、喷灌方向及角度调整、开始喷灌作业、停止喷灌作业等步骤。使用时，支撑滚轮组通过支撑腿自船体的左右方向架设在灌溉渠的斜堤表面上、且螺旋桨没于灌溉水面之下，灌溉渠内的灌溉水经吸水管进入自吸泵、被自吸泵增压后经喷头枪喷出，同时螺旋桨旋转推动船体移动实现对农作物的喷灌，喷灌辅助支撑机构不仅可以平衡喷头枪的后坐力、防止船体倾翻，而且可以提供船体的移动导向、保证船体始终沿灌溉渠的走向方向移动，能够在实现喷灌作业的同时完全避免对农田农作物的碾压，特别适用于具有灌溉渠的大型农场对农作物进行喷灌作业。

Description

一种大型农场灌溉渠用船式喷灌机的使用方法

技术领域

本发明涉及一种喷灌机的使用方法，具体是一种适用于具有灌溉渠的大型农场的、针对农田进行喷灌作业的船式喷灌机的使用方法，属于喷灌设备装备技术领域。

背景技术

喷灌是利用喷头等专用设备把有压水喷洒到空中，形成水滴落到地喷灌面和农作物表面的灌溉方法，喷灌机又称喷灌机具、喷灌机组，即喷灌所采用的专用设备。

为了便于取水进行灌溉和喷灌，大型农场通常在农田之间设置灌溉渠。由于卷盘喷灌机能够灌溉大面积的农田，也可以根据喷头控制喷水量的大小以满足使用者对喷灌水量的不同要求，因此大型农场通常采用卷盘喷灌机进行农作物喷灌作业。具有灌溉渠的大型农场进行喷灌作业时通常是将卷盘喷灌机停滞在靠近灌溉渠的田间地头，然后通过抽水泵供应压力水，利用拖拉机或绞车等牵引设备把连接在PE管上的喷头车拖出至预设的喷灌地点，然后再开启抽水泵，喷灌压力水进入PE输水管自喷头车的喷头喷出进行喷灌作业的同时带动绞盘回转实现PE管的自动回收。

这种具有灌溉渠的大型农场的传统卷盘喷灌机喷灌方式存在以下缺陷：

1、由于卷盘式喷灌机通常是通过拖拉机等牵引设备牵引至需喷灌的农田地头，而通常农田地头往往因为保证尽量大的种植面积而空间有限，因此造成卷盘式喷灌机整机转向调头较困难，当喷灌作业完成后进行转场时往往会造成田间地头的农农作物被过分碾压的情况；

2、传统的卷盘式喷灌机因卷盘的设置造成宽度尺寸较大，而为了保证喷头车的直线行走，通常喷头车的宽度尺寸与卷盘的宽度尺寸配合，因此针对低矮农作物进行喷灌作业时为了防止碾压农作物、通常将喷头车的轮间距与农田的垄间距尺寸配合，且PE管在地面拖行过程中也会对农作物造成挤压损伤；而针对玉米、高粱等高度较高的农作物若进行喷灌作业，则通常需在种植时就在农田里预留供喷头车行走的通道，进而造成种植面积的减少；

3、由于喷灌作业的覆盖区域通常是以喷头为对称中心呈扇面结构，因此针对平行于灌溉渠走向设置的农田，通常需要较长的输水管路。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种大型农场灌溉渠用船式喷灌机的使用方法，能够在实现喷灌作业的同时完全避免对农田农作物的碾压，特别适用于具有灌溉渠的大型农场对农作物进行喷灌作业。

为实现上述目的，大型农场灌溉渠用船式喷灌机包括船体、驱动动力源、行进推进装置、喷灌装置和电控装置；驱动动力源、喷灌装置和电控装置设置在船体上；

所述的船体上设有喷灌辅助支撑机构，喷灌辅助支撑机构包括支撑腿和支撑滚轮组；支撑腿沿船体左右对称设置，支撑腿是伸缩结构，支撑腿包括本体段、伸缩段和支撑腿伸缩控制部件，本体段的顶端安装在船体上，伸缩段与本体段滑动配合连接，支撑腿伸缩控制部件沿支撑腿长度方向设置，支撑腿伸缩控制部件的一端与本体段连接、另一端与伸缩段连接，支撑腿与船体之间还设有伸缩升降控制部件，伸缩升降控制部件的两端分别与船体和支撑腿的本体段铰接连接；支撑滚轮组配合支撑腿的数量设置安装在支撑腿的伸缩段的底端，支撑滚轮组包括支撑滚轮、且支撑滚轮前后方向滚动设置；船体的前后两端均设有船体位置反馈传感器；

所述的行进推进装置包括设置在船体底部的螺旋桨，螺旋桨通过传动机构与驱动动力源连接；

所述的喷灌装置包括自吸泵、喷头架和喷头枪；自吸泵固定安装在船体上，自吸泵的动力输入端通过传动机构与驱动动力源连接，自吸泵的吸水端口与没入灌溉渠液面以下的吸水管连接，自吸泵的排水端口通过管路与喷头枪连接；喷头架对应支撑腿的对称中心位置固定安装在船体上，喷头枪通过喷头枪调节组件固定安装在喷头架上，喷头枪调节组件包括可以实现喷头枪回转定位动作的喷射角度调节机构和喷射方向调节机构；

所述的电控装置包括船载工业控制计算机、控制器、控制器电池组、支撑腿升降控制回路、支撑腿伸缩控制回路、船体移动控制回路、船体位置反馈传感器、喷头枪喷射角度控制回路、喷头枪喷射方向控制回路和喷灌控制回路，船载工业控制计算机通过数据线与控制器电连接，船载工业控制计算机包括喷灌数据输入输出端口，控制器与驱动动力源电连接，控制器分别与支撑腿伸缩控制部件和伸缩升降控制部件电连接，控制器分别与喷头枪调节组件的喷射角度调节机构和喷射方向调节机构电连接，控制器与船体位置反馈传感器电连接；

使用方法具体包括以下步骤：

a.喷灌准备：操作人员通过喷灌数据输入输出端口将灌溉渠宽度尺寸数据、灌溉渠内水位数据、农田方位数据输入船载工业控制计算机，然后将大型农场灌溉渠用船式喷灌机置入灌溉渠内，大型农场灌溉渠用船式喷灌机呈漂浮在水面的状态；

b.船体吃水调整：船载工业控制计算机根据输入的灌溉渠宽度尺寸数据及灌溉渠内水位数据计算支撑腿的摆动角度和伸出长度，然后根据此计算结果发出指令启动支撑腿升降控制回路和支撑腿伸缩控制回路，控制器控制伸缩升降控制部件和支撑腿伸缩控制部件动作使支撑腿沿其铰接轴摆动至计算的摆动角度、并伸出至计算的伸出长度，此时船体处于支撑滚轮组的支撑滚轮顶靠在灌溉渠的斜堤表面上、螺旋桨没于灌溉水面之下的设定船体吃水状态；

c.喷灌方向及角度调整：船载工业控制计算机根据输入的农田方位数据计算喷头枪的喷灌角度和喷灌方向，然后根据此计算结果发出指令启动喷头枪喷射角度控制回路和喷头枪喷射方向控制回路，控制器控制喷射角度调节机构和喷射方向调节机构动作将喷头枪定位在计算的喷灌角度和喷灌方向上；

d.开始喷灌作业：船载工业控制计算机发出指令启动喷灌控制回路和船体移动控制回路，控制器控制驱动动力源通过传动机构带动自吸泵按照设定流量工作，灌溉渠内的灌溉水经吸水管进入自吸泵、被自吸泵增压后经喷头枪喷出对灌溉渠两边的农田农作物进行喷灌；控制器同时控制驱动动力源通过传动机构带动螺旋桨按照设定转速旋转工作推动船体移动，船体移动过程中支撑滚轮组跟随船体在灌溉渠的斜堤表面上滚动移动；

e.停止喷灌作业：当船体位置反馈传感器反馈船体运行至设定喷灌距离时，船载工业控制计算机发出指令使控制器控制船体移动控制回路和喷灌控制回路停止工作，完成喷灌作业。

作为本发明的进一步改进方案，大型农场灌溉渠用船式喷灌机的支撑滚轮组还包括支撑滚轮驱动，支撑滚轮驱动的输出端与支撑滚轮同轴固定连接；电控装置还包括支撑滚轮驱动控制回路，控制器与支撑滚轮驱动电连接；

所述的步骤a中将大型农场灌溉渠用船式喷灌机置入灌溉渠内的方式采用大型农场灌溉渠用船式喷灌机自行走的入水方式，大型农场灌溉渠用船式喷灌机入水前，船载工业控制计算机首先发出指令启动支撑腿升降控制回路和支撑腿伸缩控制回路，控制器控制伸缩升降控制部件和支撑腿伸缩控制部件动作使支撑腿沿其铰接轴向下摆动至设定角度并伸出至设定伸出长度，此时在船体处于支撑滚轮组支撑于地面、螺旋桨悬离地面的状态，然后船载工业控制计算机发出指令启动支撑滚轮驱动控制回路，支撑滚轮驱动带动支撑滚轮旋转使大型农场灌溉渠用船式喷灌机沿灌溉渠的入水坡面移动自行进入灌溉渠，直至大型农场灌溉渠用船式喷灌机呈漂浮在水面的状态后船载工业控制计算机发出指令停止支撑滚轮驱动控制回路；

所述的步骤d中船体移动过程中，船载工业控制计算机发出指令启动支撑滚轮驱动控制回路，支撑滚轮驱动带动支撑滚轮旋转提供辅助推动力。

作为本发明的优选方案，大型农场灌溉渠用船式喷灌机的伸缩升降控制部件和支撑腿伸缩控制部件均是液压缸结构，支撑滚轮组的支撑滚轮驱动是液压马达结构；大型农场灌溉渠用船式喷灌机还包括设置在船体上的液压控制装置，液压控制装置包括液压泵站和液压控制阀组，液压泵站包括液压泵和液压油箱，液压泵站的液压泵通过传动机构与驱动动力源连接，液压泵站通过液压管路与液压控制阀组连接，液压控制阀组通过液压管路分别与伸缩升降控制部件、支撑腿伸缩控制部件和支撑滚轮组的支撑滚轮驱动连接，液压控制阀组与电控装置的控制器电连接；船载工业控制计算机通过液压传动的方式控制支撑腿的升降和伸缩、支撑滚轮组的支撑滚轮的旋转。

作为本发明的进一步改进方案，大型农场灌溉渠用船式喷灌机液压缸结构的伸缩升降控制部件和支撑腿伸缩控制部件上均设有压力传感器，电控装置还包括液压压力调节回路，船载工业控制计算机分别与压力传感器电连接；所述的步骤d中对灌溉渠两边的农田农作物进行喷灌的过程中液压压力调节回路始终工作，当喷头枪喷灌反方向一侧的伸缩升降控制部件和支撑腿伸缩控制部件的压力传感器反馈液压压力数值大于设定数值时，船载工业控制计算机发出指令使控制器控制液压控制阀组动作向该侧的伸缩升降控制部件和支撑腿伸缩控制部件增压至设定数值并保压以平衡喷灌后坐力。

作为本发明的进一步改进方案，大型农场灌溉渠用船式喷灌机的自吸泵是变量泵；所述的步骤a中操作人员通过喷灌数据输入输出端口还将农田喷灌降水量数据输入船载工业控制计算机；所述的步骤d中船载工业控制计算机先根据输入的农田喷灌降水量数据计算自吸泵的输入功率，然后船载工业控制计算机再发出指令启动喷灌控制回路，控制器控制驱动动力源输出计算的额定功率通过传动机构带动自吸泵工作使喷头枪喷出设定的喷灌降水量。

作为本发明的进一步改进方案，大型农场灌溉渠用船式喷灌机的船载工业控制计算机还包括无线收发模块，船载工业控制计算机通过无线收发模块与大型农场的中央控制计算机无线电连接，大型农场的中央控制计算机将灌溉渠宽度尺寸数据、灌溉渠内水位数据、农田方位数据、农田土壤中湿度传感器反馈的农田喷灌降水量数据通过无线传输的方式输入船载工业控制计算机。

作为本发明的进一步改进方案，大型农场灌溉渠用船式喷灌机的电控装置还包括太阳能集电板和太阳能充电控制回路，太阳能集电板分别与船载工业控制计算机和控制器电池组电连接；船载工业控制计算机通过太阳能充电的方式对控制器电池组进行充电。

与现有技术相比，大型农场灌溉渠用船式喷灌机由于在船体上设有喷灌辅助支撑机构，喷灌辅助支撑机构包括沿船体左右对称设置的支撑腿和安装在支撑腿底端的支撑滚轮组，因此将大型农场灌溉渠用船式喷灌机置入大型农场的灌溉渠内使用时，支撑滚轮组通过支撑腿自船体的左右方向架设在灌溉渠的斜堤表面上、且螺旋桨没于灌溉水面之下，喷灌控制回路和船体移动控制回路开始工作后，灌溉渠内的灌溉水经吸水管进入自吸泵、被自吸泵增压后经喷头枪喷出，同时螺旋桨旋转推动船体移动实现对农作物的喷灌，喷灌辅助支撑机构不仅可以平衡喷头枪的后坐力、防止船体倾翻，而且可以提供船体的移动导向、保证船体始终沿灌溉渠的走向方向移动；由于支撑腿的顶端铰接安装在船体上、支撑腿与船体之间设有伸缩升降控制部件，且伸缩结构的支撑腿包括支撑腿伸缩控制部件，因此通过控制伸缩升降控制部件和支撑腿伸缩控制部件的伸缩可以实现调节支撑腿的摆动角度和长度，进而实现适应不同的灌溉渠宽度尺寸；由于支撑滚轮组还包括支撑滚轮驱动，因此可以实现支撑滚轮的旋转、由被动旋转转变为主动旋转，进而实现支撑滚轮在船体行进过程中提供辅助推动力，在配合伸缩升降控制部件的升降操作的前提下可以实现大型农场灌溉渠用船式喷灌机在地面上行走，通过在灌溉渠上设置合适的坡面进而可以实现大型农场灌溉渠用船式喷灌机的自行下水和上岸，能够在实现喷灌作业的同时完全避免对农田农作物的碾压，特别适用于具有灌溉渠的大型农场对农作物进行喷灌作业。

附图说明

图1是大型农场灌溉渠用船式喷灌机的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的俯视图。

图中：1、船体，11、支撑腿，12、支撑滚轮组，13、伸缩升降控制部件，2、喷灌装置，21、自吸泵，22、喷头架，23、喷头枪，3、电控装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明(以下以大型农场灌溉渠用船式喷灌机的船体1的船头所在方向为前方进行描述)。

如图1至图3所示，大型农场灌溉渠用船式喷灌机包括船体1、驱动动力源、行进推进装置、喷灌装置2和电控装置3；驱动动力源、喷灌装置2和电控装置3设置在船体1上。

所述的船体1上设有喷灌辅助支撑机构，喷灌辅助支撑机构可以在喷灌过程中提供辅助支撑、平衡喷头枪23的后坐力，喷灌辅助支撑机构包括支撑腿11和支撑滚轮组12；支撑腿11沿船体1左右对称设置，支撑腿11是伸缩结构，支撑腿11包括本体段、伸缩段和支撑腿伸缩控制部件，本体段的顶端安装在船体1上，伸缩段与本体段滑动配合连接，支撑腿伸缩控制部件沿支撑腿11长度方向设置，支撑腿伸缩控制部件的一端与本体段连接、另一端与伸缩段连接，支撑腿11与船体1之间还设有伸缩升降控制部件13，伸缩升降控制部件13的两端分别与船体1和支撑腿11的本体段铰接连接；支撑滚轮组12配合支撑腿11的数量设置安装在支撑腿11的伸缩段的底端，支撑滚轮组12包括支撑滚轮、且支撑滚轮前后方向滚动设置；船体1的前后两端均设有船体位置反馈传感器。通过控制伸缩升降控制部件13和支撑腿伸缩控制部件的伸缩可以实现调节支撑腿11的摆动角度和长度，进而实现适应不同的灌溉渠宽度尺寸。

所述的驱动动力源是固定安装在船体1上的发动机系统、或动力电源系统、或其他动力系统；以发动机系统为例，发动机系统包括发动机和变速箱，发动机的动力输出轴与变速箱的动力输入轴连接；以动力电源系统为例，动力电源系统包括动力电池组、推进动力电机和喷灌动力电机，动力电池组分别与推进动力电机和喷灌动力电机电连接。

所述的行进推进装置包括设置在船体1底部的螺旋桨，螺旋桨通过传动机构与发动机系统的变速箱动力输出轴连接、或者与动力电源系统的推进动力电机连接，行进推进装置提供船体1的移动推进动力。

所述的喷灌装置2包括自吸泵21、喷头架22和喷头枪23；自吸泵21固定安装在船体1上，自吸泵21的动力输入端通过传动机构与发动机系统的变速箱动力输出轴连接、或者与动力电源系统的喷灌动力电机连接，自吸泵21的吸水端口与没入灌溉渠液面以下的吸水管连接，自吸泵21的排水端口通过管路与喷头枪23连接；喷头架22对应支撑腿11的对称中心位置固定安装在船体1上，喷头枪23通过喷头枪调节组件固定安装在喷头架22上，通过喷头枪调节组件包括可以实现喷头枪23回转定位动作的喷射角度调节机构和喷射方向调节机构，喷射角度调节机构和喷射方向调节机构均可以采用如回转电机通过齿轮带动齿圈旋转的方式实现回转、或者采用如回转液压马达通过齿轮带动齿圈旋转的方式实现回转、或者采用其他的回转驱动方式，喷射角度调节机构可以调节并定位喷头枪23的喷射轴线与水平面之间的夹角，喷射方向调节机构可以调节并定位喷头枪23围绕竖直方向设置的旋转中轴线旋转的角度。

所述的电控装置3包括船载工业控制计算机、控制器、控制器电池组、支撑腿升降控制回路、支撑腿伸缩控制回路、船体移动控制回路、船体位置反馈传感器、喷头枪喷射角度控制回路、喷头枪喷射方向控制回路和喷灌控制回路，船载工业控制计算机通过数据线与控制器电连接，船载工业控制计算机包括喷灌数据输入输出端口，控制器与发动机系统的发动机电连接、或者分别与动力电源系统的推进动力电机和喷灌动力电机电连接，控制器分别与支撑腿伸缩控制部件和伸缩升降控制部件13电连接，控制器分别与喷头枪调节组件的喷射角度调节机构和喷射方向调节机构电连接，控制器与船体位置反馈传感器电连接；

大型农场灌溉渠用船式喷灌使用时，操作人员通过喷灌数据输入输出端口将灌溉渠宽度尺寸数据、灌溉渠内水位数据、农田方位数据输入船载工业控制计算机，然后将大型农场灌溉渠用船式喷灌机置入灌溉渠内，大型农场灌溉渠用船式喷灌机呈漂浮在水面的状态；船载工业控制计算机根据输入的灌溉渠宽度尺寸数据及灌溉渠内水位数据计算支撑腿11的摆动角度和伸出长度，然后根据此计算结果发出指令启动支撑腿升降控制回路和支撑腿伸缩控制回路，控制器控制伸缩升降控制部件13和支撑腿伸缩控制部件动作使支撑腿11沿其铰接轴摆动至计算的摆动角度、并伸出至计算的伸出长度，此时船体1处于支撑滚轮组12的支撑滚轮顶靠在灌溉渠的斜堤表面上、螺旋桨没于灌溉水面之下的设定船体吃水状态；船载工业控制计算机根据输入的农田方位数据计算喷头枪23的喷灌角度和喷灌方向，然后根据此计算结果发出指令启动喷头枪喷射角度控制回路和喷头枪喷射方向控制回路，控制器控制喷射角度调节机构和喷射方向调节机构动作将喷头枪23定位在计算的喷灌角度和喷灌方向上；船载工业控制计算机发出指令启动喷灌控制回路和船体移动控制回路，控制器控制驱动动力源通过传动机构带动自吸泵21按照设定流量工作，灌溉渠内的灌溉水经吸水管进入自吸泵21、被自吸泵21增压后经喷头枪23喷出对灌溉渠两边的农田农作物进行喷灌；控制器同时控制驱动动力源通过传动机构带动螺旋桨按照设定转速旋转工作推动船体1移动，船体1移动过程中支撑滚轮组12跟随船体1在灌溉渠的斜堤表面上滚动移动，喷灌作业过程中喷灌辅助支撑机构不仅可以提供喷灌辅助支撑、平衡喷头枪23的后坐力，而且可以提供船体1的移动导向、保证船体1始终沿灌溉渠的走向方向移动；当船体位置反馈传感器反馈船体1运行至设定喷灌距离时，船载工业控制计算机发出指令使控制器控制船体移动控制回路和喷灌控制回路停止工作，完成喷灌作业。

为了便于根据具体的降水量喷灌需求实现智能喷灌，作为本发明的进一步改进方案，大型农场灌溉渠用船式喷灌机的自吸泵21是变量泵；操作人员通过喷灌数据输入输出端口还将农田喷灌降水量数据输入船载工业控制计算机；船载工业控制计算机先根据输入的农田喷灌降水量数据计算自吸泵21的输入功率，然后船载工业控制计算机再发出指令启动喷灌控制回路，控制器控制驱动动力源输出计算的额定功率通过传动机构带动自吸泵21工作使喷头枪23喷出设定的喷灌降水量。

为了实现大型农场的集中智能管理，作为本发明的进一步改进方案，大型农场灌溉渠用船式喷灌机的船载工业控制计算机还包括无线收发模块，船载工业控制计算机通过无线收发模块与大型农场的中央控制计算机无线电连接，大型农场的中央控制计算机将灌溉渠宽度尺寸数据、灌溉渠内水位数据、农田方位数据、农田土壤中湿度传感器反馈的农田喷灌降水量数据通过无线传输的方式输入船载工业控制计算机。

所述的伸缩升降控制部件13和支撑腿伸缩控制部件可以采用电动螺旋杆的电传动方式，也可以采用液压油缸结构的液压传动方式，由于电传动方式不仅需额外考虑与水的绝缘问题、而且负载较大的情况下电机易烧毁，而液压传动的方式不仅可以实现稳定支撑、而且可以避免上述问题，因此优选后者，即，作为本发明的优选方案，所述的伸缩升降控制部件13和支撑腿伸缩控制部件是液压缸，大型农场灌溉渠用船式喷灌机还包括设置在船体1上的液压控制装置，液压控制装置包括液压泵站和液压控制阀组，液压泵站包括液压泵和液压油箱，所述的动力电源系统还包括液压泵站动力电机，液压泵站的液压泵通过传动机构与发动机系统的变速箱动力输出轴连接、或者与动力电源系统的液压泵站动力电机连接，液压泵站通过液压管路与液压控制阀组连接，液压控制阀组通过液压管路分别与液压缸连接，液压控制阀组与所述的电控装置3的控制器电连接，即液压缸通过液压控制阀组与所述的电控装置3的控制器电连接。

为了进一步平衡喷灌后坐力，作为本发明的进一步改进方案，大型农场灌溉渠用船式喷灌机液压缸结构的伸缩升降控制部件13和支撑腿伸缩控制部件上均设有压力传感器，电控装置3还包括液压压力调节回路，船载工业控制计算机分别与压力传感器电连接；对灌溉渠两边的农田农作物进行喷灌的过程中液压压力调节回路始终工作，当喷头枪23喷灌反方向一侧的伸缩升降控制部件13和支撑腿伸缩控制部件的压力传感器反馈液压压力数值大于设定数值时，船载工业控制计算机发出指令使控制器控制液压控制阀组动作向该侧的伸缩升降控制部件13和支撑腿伸缩控制部件增压至设定数值并保压以平衡喷灌后坐力。

由于水的粘滞力作用，物体在水中的运行速度较低，且在相同推进力的前提下外界的风力、灌溉渠内的水流方向均会影响船体1的行进速度，为了实现较高的移动速度，作为本发明的进一步改进方案，所述的支撑滚轮组12还包括支撑滚轮驱动，支撑滚轮驱动的输出端与支撑滚轮同轴固定连接；所述的电控装置3还包括支撑滚轮驱动控制回路，控制器与支撑滚轮驱动电连接。通过控制支撑滚轮驱动的旋转动作可以实现支撑滚轮的旋转、由被动旋转转变为主动旋转，进而实现支撑滚轮在船体1行进过程中提供辅助推动力。配合伸缩升降控制部件13的控制支撑腿11升降操作，可以实现支撑滚轮组12支撑于地面、螺旋桨悬空在支撑滚轮组12上方的状态，此状态控制支撑滚轮驱动旋转动作时可以实现大型农场灌溉渠用船式喷灌机在地面上行走，通过在灌溉渠上设置合适的坡面可以实现大型农场灌溉渠用船式喷灌机的自行下水和上岸。

所述的支撑滚轮驱动可以采用电机控制的电传动方式，也可以采用液压马达控制的液压传动方式，由于电传动方式不仅需额外考虑与水的绝缘问题、而且负载较大的情况下电机易烧毁，而液压传动的方式不仅可以实现稳定传动、而且可以避免上述问题，因此优选后者，即，作为本发明的优选方案，所述的支撑滚轮驱动是滚轮液压马达，大型农场灌溉渠用船式喷灌机还包括设置在船体1上的液压控制装置，液压控制装置包括液压泵站和液压控制阀组，液压泵站包括液压泵和液压油箱，所述的动力电源系统还包括液压泵站动力电机，液压泵站的液压泵通过传动机构与发动机系统的变速箱动力输出轴连接、或者与动力电源系统的液压泵站动力电机连接，液压泵站通过液压管路与液压控制阀组连接，液压控制阀组通过液压管路与滚轮液压马达连接，液压控制阀组与所述的电控装置3的控制器电连接，即滚轮液压马达通过液压控制阀组与所述的电控装置3的控制器电连接。

为了避免因电池电量问题影响控制器的控制，作为本发明的进一步改进方案，所述的电控装置3还包括太阳能集电板和太阳能充电控制回路，太阳能集电板分别与控制器和控制器电池组电连接。

大型农场灌溉渠用船式喷灌机由于在船体1上设有喷灌辅助支撑机构，喷灌辅助支撑机构包括沿船体1左右对称设置的支撑腿11和安装在支撑腿11底端的支撑滚轮组12，因此将大型农场灌溉渠用船式喷灌机置入大型农场的灌溉渠内使用时，支撑滚轮组12通过支撑腿11自船体1的左右方向架设在灌溉渠的斜堤表面上、且螺旋桨没于灌溉水面之下，喷灌控制回路和船体移动控制回路开始工作后，灌溉渠内的灌溉水经吸水管进入自吸泵21、被自吸泵21增压后经喷头枪23喷出，同时螺旋桨旋转推动船体1移动实现对农作物的喷灌，喷灌辅助支撑机构不仅可以平衡喷头枪23的后坐力、防止船体1倾翻，而且可以提供船体1的移动导向、保证船体1始终沿灌溉渠的走向方向移动；由于支撑腿11的顶端铰接安装在船体1上、支撑腿11与船体1之间设有伸缩升降控制部件13，且伸缩结构的支撑腿11包括支撑腿伸缩控制部件，因此通过控制伸缩升降控制部件13和支撑腿伸缩控制部件的伸缩可以实现调节支撑腿11的摆动角度和长度，进而实现适应不同的灌溉渠宽度尺寸；由于支撑滚轮组12还包括支撑滚轮驱动，因此可以实现支撑滚轮的旋转、由被动旋转转变为主动旋转，进而实现支撑滚轮在船体1行进过程中提供辅助推动力，在配合伸缩升降控制部件13的升降操作的前提下可以实现大型农场灌溉渠用船式喷灌机在地面上行走，通过在灌溉渠上设置合适的坡面进而可以实现大型农场灌溉渠用船式喷灌机的自行下水和上岸，能够在实现喷灌作业的同时完全避免对农田农作物的碾压，特别适用于具有灌溉渠的大型农场对农作物进行喷灌作业。

Claims (7)

1.一种大型农场灌溉渠用船式喷灌机的使用方法，其特征在于，大型农场灌溉渠用船式喷灌机包括船体(1)、驱动动力源、行进推进装置、喷灌装置(2)和电控装置(3)；驱动动力源、喷灌装置(2)和电控装置(3)设置在船体(1)上；

所述的船体(1)上设有喷灌辅助支撑机构，喷灌辅助支撑机构包括支撑腿(11)和支撑滚轮组(12)；支撑腿(11)沿船体(1)左右对称设置，支撑腿(11)是伸缩结构，支撑腿(11)包括本体段、伸缩段和支撑腿伸缩控制部件，本体段的顶端安装在船体(1)上，伸缩段与本体段滑动配合连接，支撑腿伸缩控制部件沿支撑腿(11)长度方向设置，支撑腿伸缩控制部件的一端与本体段连接、另一端与伸缩段连接，支撑腿(11)与船体(1)之间还设有伸缩升降控制部件(13)，伸缩升降控制部件(13)的两端分别与船体(1)和支撑腿(11)的本体段铰接连接；支撑滚轮组(12)配合支撑腿(11)的数量设置安装在支撑腿(11)的伸缩段的底端，支撑滚轮组(12)包括支撑滚轮、且支撑滚轮前后方向滚动设置；船体(1)的前后两端均设有船体位置反馈传感器；

所述的行进推进装置包括设置在船体(1)底部的螺旋桨，螺旋桨通过传动机构与驱动动力源连接；

所述的喷灌装置(2)包括自吸泵(21)、喷头架(22)和喷头枪(23)；自吸泵(21)固定安装在船体(1)上，自吸泵(21)的动力输入端通过传动机构与驱动动力源连接，自吸泵(21)的吸水端口与没入灌溉渠液面以下的吸水管连接，自吸泵(21)的排水端口通过管路与喷头枪(23)连接；喷头架(22)对应支撑腿(11)的对称中心位置固定安装在船体(1)上，喷头枪(23)通过喷头枪调节组件固定安装在喷头架(22)上，喷头枪调节组件包括可以实现喷头枪(23)回转定位动作的喷射角度调节机构和喷射方向调节机构；

所述的电控装置(3)包括船载工业控制计算机、控制器、控制器电池组、支撑腿升降控制回路、支撑腿伸缩控制回路、船体移动控制回路、船体位置反馈传感器、喷头枪喷射角度控制回路、喷头枪喷射方向控制回路和喷灌控制回路，船载工业控制计算机通过数据线与控制器电连接，船载工业控制计算机包括喷灌数据输入输出端口，控制器与驱动动力源电连接，控制器分别与支撑腿伸缩控制部件和伸缩升降控制部件(13)电连接，控制器分别与喷头枪调节组件的喷射角度调节机构和喷射方向调节机构电连接，控制器与船体位置反馈传感器电连接；

使用方法具体包括以下步骤：

a.喷灌准备：操作人员通过喷灌数据输入输出端口将灌溉渠宽度尺寸数据、灌溉渠内水位数据、农田方位数据输入船载工业控制计算机，然后将大型农场灌溉渠用船式喷灌机置入灌溉渠内，大型农场灌溉渠用船式喷灌机呈漂浮在水面的状态；

b.船体吃水调整：船载工业控制计算机根据输入的灌溉渠宽度尺寸数据及灌溉渠内水位数据计算支撑腿(11)的摆动角度和伸出长度，然后根据此计算结果发出指令启动支撑腿升降控制回路和支撑腿伸缩控制回路，控制器控制伸缩升降控制部件(13)和支撑腿伸缩控制部件动作使支撑腿(11)沿其铰接轴摆动至计算的摆动角度、并伸出至计算的伸出长度，此时船体(1)处于支撑滚轮组(12)的支撑滚轮顶靠在灌溉渠的斜堤表面上、螺旋桨没于灌溉水面之下的设定船体吃水状态；

c.喷灌方向及角度调整：船载工业控制计算机根据输入的农田方位数据计算喷头枪(23)的喷灌角度和喷灌方向，然后根据此计算结果发出指令启动喷头枪喷射角度控制回路和喷头枪喷射方向控制回路，控制器控制喷射角度调节机构和喷射方向调节机构动作将喷头枪(23)定位在计算的喷灌角度和喷灌方向上；

d.开始喷灌作业：船载工业控制计算机发出指令启动喷灌控制回路和船体移动控制回路，控制器控制驱动动力源通过传动机构带动自吸泵(21)按照设定流量工作，灌溉渠内的灌溉水经吸水管进入自吸泵(21)、被自吸泵(21)增压后经喷头枪(23)喷出对灌溉渠两边的农田农作物进行喷灌；控制器同时控制驱动动力源通过传动机构带动螺旋桨按照设定转速旋转工作推动船体(1)移动，船体(1)移动过程中支撑滚轮组(12)跟随船体(1)在灌溉渠的斜堤表面上滚动移动；

e.停止喷灌作业：当船体位置反馈传感器反馈船体(1)运行至设定喷灌距离时，船载工业控制计算机发出指令使控制器控制船体移动控制回路和喷灌控制回路停止工作，完成喷灌作业。

2.根据权利要求1所述的大型农场灌溉渠用船式喷灌机的使用方法，其特征在于，大型农场灌溉渠用船式喷灌机的支撑滚轮组(12)还包括支撑滚轮驱动，支撑滚轮驱动的输出端与支撑滚轮同轴固定连接；电控装置(3)还包括支撑滚轮驱动控制回路，控制器与支撑滚轮驱动电连接；

所述的步骤a中将大型农场灌溉渠用船式喷灌机置入灌溉渠内的方式采用大型农场灌溉渠用船式喷灌机自行走的入水方式，大型农场灌溉渠用船式喷灌机入水前，船载工业控制计算机首先发出指令启动支撑腿升降控制回路和支撑腿伸缩控制回路，控制器控制伸缩升降控制部件(13)和支撑腿伸缩控制部件动作使支撑腿(11)沿其铰接轴向下摆动至设定角度并伸出至设定伸出长度，此时在船体(1)处于支撑滚轮组(12)支撑于地面、螺旋桨悬离地面的状态，然后船载工业控制计算机发出指令启动支撑滚轮驱动控制回路，支撑滚轮驱动带动支撑滚轮旋转使大型农场灌溉渠用船式喷灌机沿灌溉渠的入水坡面移动自行进入灌溉渠，直至大型农场灌溉渠用船式喷灌机呈漂浮在水面的状态后船载工业控制计算机发出指令停止支撑滚轮驱动控制回路；

所述的步骤d中船体(1)移动过程中，船载工业控制计算机发出指令启动支撑滚轮驱动控制回路，支撑滚轮驱动带动支撑滚轮旋转提供辅助推动力。

3.根据权利要求2所述的大型农场灌溉渠用船式喷灌机的使用方法，其特征在于，大型农场灌溉渠用船式喷灌机的伸缩升降控制部件(13)和支撑腿伸缩控制部件均是液压缸结构，支撑滚轮组(12)的支撑滚轮驱动是液压马达结构；大型农场灌溉渠用船式喷灌机还包括设置在船体(1)上的液压控制装置，液压控制装置包括液压泵站和液压控制阀组，液压泵站包括液压泵和液压油箱，液压泵站的液压泵通过传动机构与驱动动力源连接，液压泵站通过液压管路与液压控制阀组连接，液压控制阀组通过液压管路分别与伸缩升降控制部件(13)、支撑腿伸缩控制部件和支撑滚轮组(12)的支撑滚轮驱动连接，液压控制阀组与电控装置(3)的控制器电连接；船载工业控制计算机通过液压传动的方式控制支撑腿(11)的升降和伸缩、支撑滚轮组(12)的支撑滚轮的旋转。

4.根据权利要求3所述的大型农场灌溉渠用船式喷灌机的使用方法，其特征在于，大型农场灌溉渠用船式喷灌机液压缸结构的伸缩升降控制部件(13)和支撑腿伸缩控制部件上均设有压力传感器，电控装置(3)还包括液压压力调节回路，船载工业控制计算机分别与压力传感器电连接；所述的步骤d中对灌溉渠两边的农田农作物进行喷灌的过程中液压压力调节回路始终工作，当喷头枪(23)喷灌反方向一侧的伸缩升降控制部件(13)和支撑腿伸缩控制部件的压力传感器反馈液压压力数值大于设定数值时，船载工业控制计算机发出指令使控制器控制液压控制阀组动作向该侧的伸缩升降控制部件(13)和支撑腿伸缩控制部件增压至设定数值并保压以平衡喷灌后坐力。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的大型农场灌溉渠用船式喷灌机的使用方法，其特征在于，大型农场灌溉渠用船式喷灌机的自吸泵(21)是变量泵；所述的步骤a中操作人员通过喷灌数据输入输出端口还将农田喷灌降水量数据输入船载工业控制计算机；所述的步骤d中船载工业控制计算机先根据输入的农田喷灌降水量数据计算自吸泵(21)的输入功率，然后船载工业控制计算机再发出指令启动喷灌控制回路，控制器控制驱动动力源输出计算的额定功率通过传动机构带动自吸泵(21)工作使喷头枪(23)喷出设定的喷灌降水量。

6.根据权利要求5所述的大型农场灌溉渠用船式喷灌机的使用方法，其特征在于，大型农场灌溉渠用船式喷灌机的船载工业控制计算机还包括无线收发模块，船载工业控制计算机通过无线收发模块与大型农场的中央控制计算机无线电连接，大型农场的中央控制计算机将灌溉渠宽度尺寸数据、灌溉渠内水位数据、农田方位数据、农田土壤中湿度传感器反馈的农田喷灌降水量数据通过无线传输的方式输入船载工业控制计算机。

7.根据权利要求1至4任一权利要求所述的大型农场灌溉渠用船式喷灌机的使用方法，其特征在于，大型农场灌溉渠用船式喷灌机的电控装置(3)还包括太阳能集电板和太阳能充电控制回路，太阳能集电板分别与船载工业控制计算机和控制器电池组电连接；船载工业控制计算机通过太阳能充电的方式对控制器电池组进行充电。

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