CN109042252B - 一种可改变喷头车自身重量的喷头车自行走式卷盘喷灌机 - Google Patents

一种可改变喷头车自身重量的喷头车自行走式卷盘喷灌机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可改变喷头车自身重量的喷头车自行走式卷盘喷灌机,包括底架(1)、卷盘(2)、PE管(3)、水涡轮箱(4)、卷盘驱动变速箱(5)和喷头车(6);喷头车包括动力源(63)、喷头车驱动变速箱(64)、控制阀组(67)和水箱(68);控制阀组(67)的输入端与PE管(3)的输出端连接,控制阀组(67)的输出端一路通过管路与喷头(66)连接,另一路通过管路与水箱(68)连接;水箱(68)下部还设有截止阀Ⅴ(681)。本卷盘喷灌机通过改变水箱的储水量实现改变喷头车的自身重量,能够在喷头车产生足够的抓地能力牵引PE管进行自行走的前提下实现在PE管回卷时降低回卷阻力。

Description

一种可改变喷头车自身重量的喷头车自行走式卷盘喷灌机
技术领域
本发明涉及一种卷盘喷灌机,具体是一种可改变喷头车自身重量的喷头车自行走式卷盘喷灌机,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。
卷盘式喷灌机是喷灌机中比较常见的一种,是将牵引PE管缠绕在绞盘上、利用喷灌压力水驱动变速箱带动绞盘旋转,并牵引喷头车自动移动和喷洒的灌溉机械,可改变喷头车自身重量的喷头车自行走式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,是农田节水灌溉通常选用的喷灌设备。
卷盘式喷灌机一般均采用水涡轮式动力驱动系统,通常主要包括底架、卷盘、PE管、水涡轮、变速箱、速度补偿装置和喷头车,喷灌压力水带动水涡轮旋转,从水涡轮轴传入到减速器中,降速后链条传动产生较大的扭矩力驱动绞盘转动,从而实现PE管的自动回收。
卷盘式喷灌机的喷头车通常不具有动力,在工作时通常需要利用拖拉机或绞车等牵引设备把缠绕在卷盘上的PE输水管以及连接在PE输水管上的喷头车拖出至预设的喷灌地点,然后再开启压力水驱动水涡轮工作提供PE管的回卷动力实现PE管自动回收,这种需额外设置牵引设备的传统卷盘式喷灌机需额外的功耗、且操作复杂。
因此现有技术中出现有喷头车自行走的卷盘式喷灌机,通常是直接将动力源加设在喷头车上实现喷头车的自行走,但若实现喷头车自行走其自身重量必须达到一定的质量才能达到足够的抓地能力来牵引PE管,否则喷头车只能在原地打滑、无法实现牵引,然而喷头车较重的自身重量在PE管自动回卷时同时也成为PE管回卷的阻力,且现有技术中具有动力源的自行走喷头车只能实现驱动喷头车,功能较单一。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种可改变喷头车自身重量的喷头车自行走式卷盘喷灌机,能够在喷头车产生足够的抓地能力牵引PE管进行自行走的前提下实现在PE管回卷时降低PE管回卷的阻力。
为实现上述目的,本可改变喷头车自身重量的喷头车自行走式卷盘喷灌机包括底架、卷盘、PE管、水涡轮箱、卷盘驱动变速箱和喷头车;
所述的卷盘、水涡轮箱和卷盘驱动变速箱均安装在所述的底架上;
所述的PE管缠绕在卷盘上,PE管的输入端通过换向阀路与水涡轮箱及压力水源的给水栓连接;
所述的喷头车包括车体、车轮、动力源、喷头车驱动变速箱、喷头架、喷头、控制阀组和水箱;车轮设置为多个、安装在车体下部,至少包括一组同轴方向设置的、左右两个主动轮;喷头固定架设在喷头架上,动力源、喷头车驱动变速箱、喷头架、控制阀组和水箱均安装在车体上;动力源包括直流电动机、蓄电池或锂电池,直流电动机与蓄电池或锂电池电连接,直流电动机的输出端与喷头车驱动变速箱的输入端连接;喷头车驱动变速箱的输出端通过连接机构与主动轮连接;控制阀组的输入端与PE管的输出端连接,控制阀组的输出端一路通过管路与喷头连接,另一路通过管路与水箱连接;水箱下部还设有截止阀Ⅴ;通过改变水箱的储水量实现改变喷头车的自身重量;
所述的车体上设有装有液压油的液压油箱,所述的直流电动机的输出端安装有液压泵,所述的喷头车驱动变速箱的输入端安装有液压马达,液压泵的输入端通过管路与液压油箱连通,液压泵的输入端通过管路与液压马达的输入端连通,液压马达的输出端通过管路与液压油箱连通;
所述的底架或车体上还设有电控装置,所述的换向阀路是电磁换向阀路,所述的控制阀组是电磁控制阀组,所述的截止阀Ⅴ是电磁截止阀,电控装置分别与直流电动机、蓄电池或锂电池、电磁换向阀路、电磁控制阀组和电磁截止阀电连接。
作为本发明的一种实施方式,所述的换向阀路包括三通阀和截止阀,所述的PE管的输入端与所述的水涡轮箱的输出端通过三通接头Ⅰ连接,三通接头Ⅰ的另外一个通道上设有截止阀Ⅱ;所述的水涡轮箱的输出端上设有截止阀Ⅰ、输入端上设有截止阀Ⅲ,截止阀Ⅲ与三通接头Ⅱ的一个通道连接,三通接头Ⅱ的另外两路通道分别连接压力水源的给水栓和截止阀Ⅱ,与截止阀Ⅱ连接的三通接头Ⅱ的通道上设有截止阀Ⅳ。
作为本发明的进一步改进方案,所述的水箱上设有传感器;所述的换向阀组的输入端也设有电磁截止阀;所述的电控装置包括单片机、水箱自重控制回路、喷头车移动控制回路、喷灌控制回路,单片机分别与水箱上的传感器、直流电动机、蓄电池或锂电池、电磁换向阀路、电磁控制阀组和电磁截止阀电连接。
作为本发明的进一步改进方案,所述的喷头车驱动变速箱、直流电动机均设置两套,两套喷头车驱动变速箱的输出轴分别连接在同轴方向上设置的两个主动轮;所述的电控装置的单片机分别与两套直流电动机电连接,电控装置还包括喷头车转向控制回路。
作为本发明的进一步改进方案,所述的电控装置的单片机还包括无线收发模块和遥控器。
作为本发明的进一步改进方案,所述的截止阀Ⅴ的输出端设有沿车体宽度方向上设置的浇灌喷管,浇灌喷管沿其长度方向上设有多个浇灌孔。
与现有技术相比,本可改变喷头车自身重量的喷头车自行走式卷盘喷灌机通过改变水箱的储水量实现改变喷头车的自身重量,由于在车体上设有动力源、喷头车驱动变速箱、控制阀组和水箱,水箱下部还设有用于放水的截止阀Ⅴ,且控制阀组的输入端与PE管的输出端连接,控制阀组的输出端一路通过管路与喷头连接、另一路通过管路与水箱连接,在调节控制阀组使其输出端与水箱连接的一路打开、其输出端与喷头连接的一路关闭、且同时关闭截止阀Ⅴ时打开压力水源的给水栓的开关后压力水进入水箱,从而实现增加喷头车的自身重量,因此可实现喷头车自行走时达到足够的抓地能力来牵引PE管、防止喷头车原地打滑;在调节控制阀组使其输出端与喷头连接的一路打开、其输出端与水箱连接的一路关闭、且同时打开截止阀Ⅴ时水箱内的水经截止阀Ⅴ流出可实现对地浇灌,打开压力水源的给水栓开关后压力水经控制阀组自喷头喷出实现喷灌,同时部分压力水经换向阀组进入水涡轮箱驱动水涡轮旋转,水涡轮驱动卷盘驱动变速箱输出扭矩带动卷盘旋转实现PE管的自动回收,因此PE管自动回收过程中既实现了喷灌、又实现了浇灌,且喷头车自身重量逐渐减小的同时回收阻力也逐渐减小,更便于PE管的自动回收;通过在水箱内加设水溶性肥料,在PE管自动回收带动喷头车回退的同时还可以实现施肥,进而实现多功能,特别适用于田间地头农作物的喷灌灌溉作业。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明换向阀路的结构示意图。
图中:1、底架,2、卷盘,3、PE管,31、三通接头Ⅰ,32、截止阀Ⅰ,33、截止阀Ⅱ,4、水涡轮箱,41、三通接头Ⅱ,42、截止阀Ⅲ,43、截止阀Ⅳ,5、卷盘驱动变速箱,6、喷头车,61、车体,62、车轮,621、主动轮,63、动力源,64、喷头车驱动变速箱,65、喷头架,66、喷头,67、控制阀组,68、水箱,681、截止阀Ⅴ,682、浇灌喷管,7、前支撑。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示,本可改变喷头车自身重量的喷头车自行走式卷盘喷灌机包括底架1、卷盘2、PE管3、水涡轮箱4、卷盘驱动变速箱5和喷头车6。
所述的卷盘2、水涡轮箱4和卷盘驱动变速箱5均安装在所述的底架1上。
所述的PE管3缠绕在卷盘2上,PE管3的输入端通过换向阀路与水涡轮箱4及压力水源的给水栓连接。
所述的喷头车6包括车体61、车轮62、动力源63、喷头车驱动变速箱64、喷头架65、喷头66、控制阀组67和水箱68;
车轮62设置为多个、安装在车体61下部,至少包括一组同轴方向设置的、左右两个主动轮621;
喷头66固定架设在喷头架65上,动力源63、喷头车驱动变速箱64、喷头架65、控制阀组67和水箱68均安装在车体61上;动力源63的输出端与喷头车驱动变速箱64的输入端连接;喷头车驱动变速箱64的输出端通过连接机构与主动轮621连接;控制阀组67的输入端与PE管3的输出端连接,控制阀组67的输出端一路通过管路与喷头66连接,另一路通过管路与水箱68连接;水箱68下部还设有用于放水的截止阀Ⅴ681。
本可改变喷头车自身重量的喷头车自行走式卷盘喷灌机在使用时,如图1所示,先通过放出前支撑7将底架1定位,将喷头车6放下并将其行走方向对正需喷灌的方向后将换向阀路通过管路与压力水源的给水栓连接、并调节换向阀组使PE管3与压力水源的给水栓连通,调节控制阀组67使其输出端与水箱68连接的一路打开、其输出端与喷头66连接的一路关闭,同时关闭截止阀Ⅴ681,此时PE管3即与水箱68连通,打开压力水源的给水栓的开关后压力水即经PE管3进入水箱68,水箱68内的水位达到设定值时关闭压力水源的给水栓开关,此时喷头车6的自身重量达到设定重量、即喷头车6自行走时可达到足够的抓地能力来牵引PE管;然后开动喷头车6的动力源63,动力源63输出动力通过喷头车驱动变速箱64驱动主动轮621旋转实现喷头车6牵引着PE管3的自行走;当喷头车6行走至设定的喷灌位置时关闭喷头车6的动力源63,然后调节换向阀组使水涡轮箱4及PE管3均与压力水源的给水栓连通,调节控制阀组67使其输出端与喷头66连接的一路打开、其输出端与水箱68连接的一路关闭,最后打开截止阀Ⅴ681,此时水箱68内的水即经截止阀Ⅴ681流出实现对地浇灌,打开压力水源的给水栓开关后压力水即进入PE管3、经控制阀组67自喷头66喷出实现喷灌,同时,部分压力水经换向阀组进入水涡轮箱4驱动水涡轮旋转,水涡轮驱动卷盘驱动变速箱5输出扭矩通过链轮、链条即可带动卷盘2旋转实现PE管3的自动回收,PE管3自动回收过程中既实现了喷灌、又实现了浇灌,通过改变水箱68的储水量实现改变喷头车6的自身重量,喷头车6自身重量逐渐减小的同时回收阻力也逐渐减小,直至PE管3完全回收后完成喷灌及浇灌作业。
作为本发明的一种实施方式,所述的换向阀路包括三通阀和截止阀,如图2所示,所述的PE管3的输入端与所述的水涡轮箱4的输出端通过三通接头Ⅰ31连接,三通接头Ⅰ31的另外一个通道上设有截止阀Ⅱ33;所述的水涡轮箱4的输出端上设有截止阀Ⅰ32、输入端上设有截止阀Ⅲ42,截止阀Ⅲ42与三通接头Ⅱ41的一个通道连接,三通接头Ⅱ41的另外两路通道分别连接压力水源的给水栓和截止阀Ⅱ33,与截止阀Ⅱ33连接的三通接头Ⅱ41的通道上设有截止阀Ⅳ43;往水箱68内注水时打开截止阀Ⅳ43和截止阀Ⅱ33、关闭截止阀Ⅲ42和截止阀Ⅰ32即可实现压力水源的给水栓与PE管3连通,自动回收PE管3时打开截止阀Ⅲ42和截止阀Ⅰ32即可实现压力水源的给水栓同时与PE管3与水涡轮箱4连通。
所述的动力源63可以选用发动机,也可以选用电池带动的直流电动机,由于后者在使用过程中更加环保,因此优选后者,即,作为本发明的优选方案,所述的动力源63包括直流电动机、蓄电池或锂电池,直流电动机与蓄电池或锂电池电连接。
为了防止喷头车驱动变速箱64过载造成直流电动机烧毁,作为本发明的进一步改进方案,所述的车体61上设有装有液压油的液压油箱,所述的直流电动机的输出端安装有液压泵,所述的喷头车驱动变速箱64的输入端安装有液压马达,液压泵的输入端通过管路与液压油箱连通,液压泵的输入端通过管路与液压马达的输入端连通,液压马达的输出端通过管路与液压油箱连通,工作状态时直流电动机带动液压泵工作驱动液压马达带动喷头车驱动变速箱64工作,进而实现保护直流电动机。
为了便于控制,作为本发明的进一步改进方案,所述的底架1或车体61上还设有电控装置,所述的换向阀路是电磁换向阀路,所述的控制阀组67是电磁控制阀组,所述的截止阀Ⅴ681是电磁截止阀,电控装置分别与直流电动机、蓄电池或锂电池、电磁换向阀路、电磁控制阀组和电磁截止阀电连接,电控装置可以控制电磁换向阀路和电磁控制阀组中相应阀的开启或关闭、可以控制动力源63的打开或关闭,操作人员只需操作电控装置的操作面板即可控制各部件的动作,方便控制。
为了实现自动化控制,作为本发明的进一步改进方案,所述的水箱68上设有传感器;所述的换向阀组的输入端也设有电磁截止阀;所述的电控装置包括单片机、水箱自重控制回路、喷头车移动控制回路、喷灌控制回路,单片机分别与水箱68上的传感器、直流电动机、蓄电池或锂电池、电磁换向阀路、电磁控制阀组和电磁截止阀电连接;底架1定位并将喷头车6放下并将其行走方向对正需喷灌的方向、将换向阀路的输入端与压力水源的给水栓连接并打开压力水源的给水栓开关后启动电控装置电源,水箱自重控制回路工作,单片机首先控制关闭截止阀Ⅴ681,然后控制换向阀组及控制阀组67内部动作并打开换向阀组输入端的电磁截止阀使压力水经PE管3灌入水箱68内,当水箱68的传感器反馈喷头车6的自身重量达到设定重量时单片机控制关闭换向阀组输入端的电磁截止阀;喷头车移动控制回路开始工作,单片机控制直流电动机通电使喷头车6运行,至程序设定的移动距离后单片机控制直流电动机断电,喷头车6即停止移动;喷灌控制回路开始工作,单片机控制换向阀组及控制阀组67内部动作并打开截止阀Ⅴ681,实现PE管3自动回收的同时对作物进行喷灌及浇灌。
为了实现在喷头车6移动过程中发生偏移方向后进行纠偏,作为本发明的进一步改进方案,所述的喷头车驱动变速箱64、直流电动机均设置两套,两套喷头车驱动变速箱64的输出轴分别连接在同轴方向上设置的两个主动轮621;所述的电控装置的单片机分别与两套直流电动机电连接,电控装置还包括喷头车转向控制回路;喷头车6正常移动时,单片机控制两套直流电动机同步通电,当喷头车6移动过程中偏移方向时,操作人员可通过电控装置的控制面板控制喷头车转向控制回路工作,单片机根据操作人员的控制指令使两套直流电动机一个断电、一个通电,进而实现喷头车6的转向以纠正其运行方向。
为了便于操作控制喷头车6的运行方向,作为本发明的进一步改进方案,所述的电控装置的单片机还包括无线收发模块和遥控器,操作人员可通过控制遥控器实现控制两套直流电动机一个断电、一个通电,进而实现喷头车6的转向以纠正其运行方向。
在打开截止阀Ⅴ681进行对地浇灌时为了防止水压大造成水流大、对地表及作物造成伤害,作为本发明的进一步改进方案,所述的截止阀Ⅴ681的输出端设有沿车体61宽度方向上设置的浇灌喷管682,浇灌喷管682沿其长度方向上设有多个浇灌孔,水箱68内的水经浇灌喷管682的分流降压作用后经浇灌孔流出。
本可改变喷头车自身重量的喷头车自行走式卷盘喷灌机通过改变水箱68的储水量实现改变喷头车6的自身重量,由于在车体61上设有动力源63、喷头车驱动变速箱64、控制阀组67和水箱68,水箱68下部还设有用于放水的截止阀Ⅴ681,且控制阀组67的输入端与PE管3的输出端连接,控制阀组67的输出端一路通过管路与喷头66连接、另一路通过管路与水箱68连接,在调节控制阀组67使其输出端与水箱68连接的一路打开、其输出端与喷头66连接的一路关闭、且同时关闭截止阀Ⅴ681时打开压力水源的给水栓的开关后压力水进入水箱68,从而实现增加喷头车6的自身重量,因此可实现喷头车6自行走时达到足够的抓地能力来牵引PE管、防止喷头车6原地打滑;在调节控制阀组67使其输出端与喷头66连接的一路打开、其输出端与水箱68连接的一路关闭、且同时打开截止阀Ⅴ681时水箱68内的水经截止阀Ⅴ681流出可实现对地浇灌,打开压力水源的给水栓开关后压力水经控制阀组67自喷头66喷出实现喷灌,同时部分压力水经换向阀组进入水涡轮箱4驱动水涡轮旋转,水涡轮驱动卷盘驱动变速箱5输出扭矩带动卷盘2旋转实现PE管3的自动回收,因此PE管3自动回收过程中既实现了喷灌、又实现了浇灌,且喷头车6自身重量逐渐减小的同时回收阻力也逐渐减小,更便于PE管3的自动回收;通过在水箱68内加设水溶性肥料,在PE管3自动回收带动喷头车6回退的同时还可以实现施肥,进而实现多功能,特别适用于田间地头农作物的喷灌灌溉作业。

Claims (6)

1.一种可改变喷头车自身重量的喷头车自行走式卷盘喷灌机,包括底架(1)、卷盘(2)、PE管(3)、水涡轮箱(4)、卷盘驱动变速箱(5)和喷头车(6);卷盘(2)、水涡轮箱(4)和卷盘驱动变速箱(5)均安装在所述的底架(1)上;PE管(3)缠绕在卷盘(2)上;喷头车(6)包括车体(61)、车轮(62)、喷头架(65)和喷头(66),车轮(62)设置为多个、安装在车体(61)下部,喷头架(65)安装在车体(61)上,喷头(66)架设在喷头架(65)上;车轮(62)至少包括一组同轴方向设置的、左右两个主动轮(621);其特征在于,
所述的PE管(3)的输入端通过换向阀路与水涡轮箱(4)及压力水源的给水栓连接;
所述的喷头车(6)还包括动力源(63)、喷头车驱动变速箱(64)、控制阀组(67)和水箱(68);动力源(63)、喷头车驱动变速箱(64)、控制阀组(67)和水箱(68)均安装在车体(61)上;动力源(63)包括直流电动机、蓄电池或锂电池,直流电动机与蓄电池或锂电池电连接,直流电动机的输出端与喷头车驱动变速箱(64)的输入端连接;喷头车驱动变速箱(64)的输出端通过连接机构与主动轮(621)连接;控制阀组(67)的输入端与PE管(3)的输出端连接,控制阀组(67)的输出端一路通过管路与喷头(66)连接,另一路通过管路与水箱(68)连接;水箱(68)下部还设有截止阀Ⅴ(681);通过改变水箱(68)的储水量实现改变喷头车(6)的自身重量;
所述的车体(61)上设有装有液压油的液压油箱,所述的直流电动机的输出端安装有液压泵,所述的喷头车驱动变速箱(64)的输入端安装有液压马达,液压泵的输入端通过管路与液压油箱连通,液压泵的输入端通过管路与液压马达的输入端连通,液压马达的输出端通过管路与液压油箱连通;
所述的底架(1)或车体(61)上还设有电控装置,所述的换向阀路是电磁换向阀路,所述的控制阀组(67)是电磁控制阀组,所述的截止阀Ⅴ(681)是电磁截止阀,电控装置分别与直流电动机、蓄电池或锂电池、电磁换向阀路、电磁控制阀组和电磁截止阀电连接。
2.根据权利要求1所述的可改变喷头车自身重量的喷头车自行走式卷盘喷灌机,其特征在于,所述的换向阀路包括三通阀和截止阀,所述的PE管(3)的输入端与所述的水涡轮箱(4)的输出端通过三通接头Ⅰ(31)连接,三通接头Ⅰ(31)的另外一个通道上设有截止阀Ⅱ(33);所述的水涡轮箱(4)的输出端上设有截止阀Ⅰ(32)、输入端上设有截止阀Ⅲ(42),截止阀Ⅲ(42)与三通接头Ⅱ(41)的一个通道连接,三通接头Ⅱ(41)的另外两路通道分别连接压力水源的给水栓和截止阀Ⅱ(33),与截止阀Ⅱ(33)连接的三通接头Ⅱ(41)的通道上设有截止阀Ⅳ(43)。
3.根据权利要求1或2所述的可改变喷头车自身重量的喷头车自行走式卷盘喷灌机,其特征在于,所述的水箱(68)上设有传感器;所述的电磁换向阀路的输入端也设有电磁截止阀;所述的电控装置包括单片机、水箱自重控制回路、喷头车移动控制回路、喷灌控制回路,单片机分别与水箱(68)上的传感器、直流电动机、蓄电池或锂电池、电磁换向阀路、电磁控制阀组和电磁截止阀电连接。
4.根据权利要求3所述的可改变喷头车自身重量的喷头车自行走式卷盘喷灌机,其特征在于,所述的喷头车驱动变速箱(64)、直流电动机均设置两套,两套喷头车驱动变速箱(64)的输出轴分别连接在同轴方向上设置的两个主动轮(621);所述的电控装置的单片机分别与两套直流电动机电连接,电控装置还包括喷头车转向控制回路。
5.根据权利要求4所述的可改变喷头车自身重量的喷头车自行走式卷盘喷灌机,其特征在于,所述的电控装置的单片机还包括无线收发模块和遥控器。
6.根据权利要求1或2所述的可改变喷头车自身重量的喷头车自行走式卷盘喷灌机,其特征在于,所述的截止阀Ⅴ(681)的输出端设有沿车体(61)宽度方向上设置的浇灌喷管(682),浇灌喷管(682)沿其长度方向上设有多个浇灌孔。
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