CN109042590B - 一种农作物自动化喷洒系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农作物自动化喷洒系统，包括支撑架、设置在支撑架上的喷洒装置、向喷洒装置供给喷洒液的喷洒液供给系统以及驱动喷洒装置在支撑架上移动的驱动机构；所述支撑架包括固定在地面上的支架以及设在支架上的两个行走架，所述两个行走架平行延伸；所述喷洒装置包括横梁以及设置在横梁上的多个喷头，所述多个喷头沿着横梁的长度方向排列，所述横梁的端部与驱动机构连接；所述喷洒液供给系统包括储液容器、连接储液容器和喷头的吸液管路以及泵。本发明的农作物自动化喷洒系统适用于不同地势的田地，占用土地面积小，且单次作业覆盖面积大，效率高。

Description

一种农作物自动化喷洒系统

技术领域

本发明涉及一种自动化的农用机械，具体涉及一种农作物自动化喷洒系统。

背景技术

目前我国的农业正在向机械化和自动化发展，例如，通过农药自动喷洒设备替代传统的人工喷药，大大提高作业效率，降低劳动强度。申请公布号为CN104814001A的发明专利申请公开了“一种大型喷灌机农药喷洒系统”，其中的大型桁架式喷灌机由支撑梁和首部塔架车构成主体框架，首部塔架车具有行走轮，支撑梁两端连接在首部塔架车上，通过在支撑梁上设置输药管、喷嘴等部件，便可以实现自动喷洒。其中，首部塔架车用于带动整个喷洒系统进行移动，以对不同的区域进行喷洒作业。其存在的不足在于：

1、必须修建适于首部塔架车行走的道路，一方面，修建成本高，且占用额外土地资源，另一方面，对于地势崎岖不平或坡度较大的田地，如山地果园，则难以修建适于首部塔架车的道路；

2、大型桁架式喷灌机是一种行走式农业机器，其跨度不能过大，因此单次作业覆盖的面积小，效率低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种农作物自动化喷洒系统，该农作物自动化喷洒系统适用于不同地势的田地，占用土地面积小，且单次作业覆盖面积大，效率高。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种农作物自动化喷洒系统，包括支撑架、设置在支撑架上的喷洒装置、向喷洒装置供给喷洒液的喷洒液供给系统以及驱动喷洒装置在支撑架上移动的驱动机构；所述支撑架包括固定在地面上的支架以及设在支架上的两个行走架，所述两个行走架平行延伸；所述喷洒装置包括横梁以及设置在横梁上的多个喷头，所述多个喷头沿着横梁的长度方向排列，所述横梁的端部与驱动机构连接；所述喷洒液供给系统包括储液容器、连接储液容器和喷头的吸液管路以及泵。

上述的农作物自动化喷洒系统的工作原理是：

工作时，喷洒液供给系统中的泵通过吸液管路将储液容器的喷洒液输送至喷头中，多个喷头对横梁长度范围内的区域同时进行喷洒；喷洒装置在驱动机构的驱动下，喷洒装置通过行走机构沿着行走架的延伸方向移动，对两个行走架之间的区域进行喷洒。由于喷洒装置通过支架固定在地面上，一方面，支架的占地面积小，只需在行走架延伸的长度范围内间隔一定距离设置支架即可，占用的土地面积非常小，建造成本也很低，并且一旦建成即可长期使用；另一方面，支架的设置可通过打桩的方式固定，因此可以在各种不同的地形、地质中设置，例如，可以平地上修建，也可以在坡度较大的山地修建，可以在硬质土质中设置，也可以在软质土质中设置，使得本发明的农作物自动化喷洒系统的适用范围更广，基本适用于任何农作物种植区域内。与此同时，由于支架是固定在地面上的，支承强度高，因此喷洒装置中的横梁可以设置得较长，例如设置成100-200m，这样单次移动的作业面积就会非常大，大大提高作业的效率。

优选地，每个行走架下方的支架由多个伸缩杆构成，多个伸缩杆沿着行走架的延伸方向排列。设置伸缩杆作为支架的目的在于，一方面，当地势不平时，通过伸缩杆进行高度调节，可以使得行走架处于水平状态或者处于便于喷洒装置行走的倾斜状态，使得适应性更好；另一方面，可以调节喷洒装置与农作物之间的高度关系，便于对不同高度的农作物进行喷洒作业，农作物的高度会因农作物的种类不同而不同，或者因为农作物在不同的生长期也会不同，使得本发明的农作物自动化喷洒系统可以固定设置在制定区域上长期使用。所述伸缩杆可以是电动伸缩杆、气动伸缩杆、液压伸缩杆或者人工调节的伸缩杆等。

优选地，所述驱动机构包括设在横梁端部的电机、与电机连接的齿轮以及设置在行走架上的齿条，所述齿轮与齿条相啮合。上述驱动机构中，电机带动齿轮在齿条中行走，从而带动整个驱动喷洒装置在行走架的长度方向上移动。

进一步地，所述驱动机构为两个，分别设置在横梁的两端。这样喷洒装置在两端都具有动力驱动，使得行走更加平稳。

优选地，所述横梁的端部与行走架之间设有导向机构，该导向机构包括设置在行走架上的导向槽以及设置在横梁端部的滑块，所述滑块匹配于导向槽中。通过设置导向机构，使得喷洒装置能够在行走架上的移动更加平稳。

优选地，所述喷洒液供给系统中，所述储液容器为设置在行走架上的储液槽，该储液槽沿着行走架的延伸方向设置，该储液槽的上部设有沿行走架的延伸方向设置的开口；所述泵设置在横梁上，横梁上设置有吸液管路，该吸液管路一端与泵连接，另一端延伸至储液槽处，并从储液槽的上部设有开口中伸入到储液槽内。采用上述优选方案的好处在于：喷洒装置在行走架上移动作业的过程中，可以从储液槽中吸取喷洒液进行喷洒，吸液路径固定且很短，有效减小喷洒装置的重量；而向储液槽补充喷洒液时，可以在储液槽的任意位置向内补充，通常在固定补液位置向储液槽补充喷洒液。当然，也可以将储液容器设置在地面的固定位置，由横梁拖曳软管进行作业，这样的不足在于，一方面，随着喷洒装置行走的距离越来越大，软管需要不断伸长，从而需要配备很长的软管，软管的释放和收卷较为麻烦，另一方面，拖曳的软管内有喷洒液，当距离较远时，较重，驱动机构需要具备较大的驱动力，且功耗高。而采用上述优选方案后，即可解决软管拖曳的问题。

优选地，所述驱动机构包括设置在行走架上的电机和链传动机构，其中，所述链传动机构包括链轮以及环绕在链轮上的传动链，所述电机固定在支架上，并与其中一个链轮连接；所述传动链与横梁之间通过连接架连接在一起。工作时，电机带动链轮转动，从而带动传动链运转，进而通过连接架带动喷洒装置移动。

优选地，所述喷洒液供给系统中，所述储液容器为设置在行走架上的储液槽，该储液槽沿着行走架的延伸方向设置，该储液槽的上部设有沿行走架的延伸方向设置的开口；所述储液槽设置在传动链的一侧，所述传动链上沿着其长度方向均匀设置有多个盖板，该盖板盖在所述储液槽的开口上；所述泵设置在横梁上，横梁上设置有吸液管路，该吸液管路一端与泵连接，另一端延伸至储液槽处与所述盖板固定连接，并在盖板处伸入到储液槽内。采用上述优选方案的好处在于，不但能够解决软管拖曳的问题，而且还能够防止喷洒液蒸发。具体地，传动链在带动横梁移动的过程中，与传动链连接的盖板始终覆盖在储液槽的开口上，使得储液槽处于封闭装置，从而避免喷洒液蒸发。对于喷洒农药来说，药液水分的蒸发会影响喷洒的药液的浓度，从而影响施药效果；该优选法方案利用传动链由链节构成的特点，将盖板与链节对应设置，使得盖板可以随传动链运动，同时又能对储液槽的开口进行封堵，并利用其中一个盖板对吸液管路的端部进行固定，实现在封堵储液槽的同时不影响喷洒液的正常汲取。

优选地，所述连接架包括与横梁端部连接的立板、与传动链固定连接的连接块以及连接所述立板和连接块的连接杆。通过上述结构的连接架，实现横梁与传动链之间的连接，并能避让储液槽。

优选地，每个喷头均通过可作竖向伸缩的安装杆与横梁连接。其作用在于，可以调节每个喷头的高度，从而根据不同区域农作物的高度或者喷洒要求对喷头的位置进行调节。例如，在横梁的跨度范围内，由于农作物的种类不同或者生长期不同，农作物的生长高度也可能不同，由于每个喷头的位置都可以单独调节，因此可以适应这种特殊的工作场合，使得本发明的农作物自动化喷洒系统的灵活性进一步提高。所述可作竖向伸缩的安装杆可采用电动伸缩杆，每个电动伸缩杆均与控制系统连接，控制系统可以单独控制任意一个电动伸缩杆工作，从而根据实际需要进行调节。当然，也可以采用气动伸缩杆、液压伸缩杆等。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

1、本发明的农作物自动化喷洒系统中的喷洒装置通过支架固定在地面上，支架的占地面积小，只需在行走架延伸的长度范围内间隔一定距离设置支架即可，占用的土地面积非常小，建造成本也很低，并且一旦建成即可长期使用。

2、本发明的农作物自动化喷洒系统中的支架的设置可通过打桩的方式固定，因此可以在各种不同的地形、地质中设置，例如，可以平地上修建，也可以在坡度较大的山地修建，可以在硬质土质中设置，也可以在软质土质中设置，使得本发明的农作物自动化喷洒系统的适用范围更广，基本适用于任何农作物种植区域内。与此同时，由于支架是固定在地面上的，支承强度高，因此喷洒装置中的横梁可以设置得较长，例如设置成100-200m，这样单次移动的作业面积就会非常大，大大提高作业的效率。

3.本发明的农作物自动化喷洒系统可适用与施药、灌溉等方面的喷洒，用途多样。

附图说明

图1和图2为本发明的农作物自动化喷洒系统的第一个具体实施方式的结构示意图，其中，图1为立体结构示意图，图2为主视图。

图3为图2中A处的局部放大图。

图4为图2中B处的局部放大图。

图5为驱动机构的立体结构示意图(局部)。

图6和图7为本发明的农作物自动化喷洒系统的第二个具体实施方式的结构示意图，其中，图6为立体结构示意图，图7为主视图。

图8为图7中C处的局部放大图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

参见图1-图5，本发明的农作物自动化喷洒系统包括支撑架1、设置在支撑架1上的喷洒装置2、向喷洒装置2供给喷洒液的喷洒液供给系统3以及驱动喷洒装置2在支撑架1上移动的驱动机构4；所述支撑架1包括固定在地面上的支架1-1以及设在支架1-1上的两个行走架1-2，所述两个行走架1-2平行延伸；所述喷洒装置2包括横梁2-1以及设置在横梁2-1上的多个喷头2-2，所述多个喷头2-2沿着横梁2-1的长度方向排列，所述横梁2-1的端部与驱动机构4连接；所述喷洒液供给系统3包括储液容器、连接储液容器和喷头2-2的吸液管路3-2以及泵3-3。

参见图1-图5，每个行走架1-2下方的支架1-1由多个伸缩杆构成，多个伸缩杆沿着行走架1-2的延伸方向排列。设置伸缩杆作为支架1-1的目的在于，一方面，当地势不平时，通过伸缩杆进行高度调节，可以使得行走架1-2处于水平状态或者处于便于喷洒装置2行走的倾斜状态，使得适应性更好；另一方面，可以调节喷洒装置2与农作物之间的高度关系，便于对不同高度的农作物进行喷洒作业，农作物的高度会因农作物的种类不同而不同，或者因为农作物在不同的生长期也会不同，使得本发明的农作物自动化喷洒系统可以固定设置在制定区域上长期使用。所述伸缩杆可以是电动伸缩杆、气动伸缩杆、液压伸缩杆或者人工调节的伸缩杆等。

参见图1-图5，所述驱动机构4包括设在横梁2-1端部的电机4-1、与电机4-1连接的齿轮4-2以及设置在行走架1-2上的齿条4-3，所述齿轮4-2与齿条4-3相啮合。上述驱动机构4中，电机4-1带动齿轮4-2在齿条4-3中行走，从而带动整个驱动喷洒装置2在行走架1-2的长度方向上移动。

参见图1-图5，所述驱动机构4为两个，分别设置在横梁2-1的两端。这样喷洒装置2在两端都具有动力驱动，使得行走更加平稳。

参见图1-图5，所述横梁2-1的端部与行走架1-2之间设有导向机构，该导向机构包括设置在行走架1-2上的导向槽2-5以及设置在横梁2-1端部的滑块2-4，所述滑块2-4匹配于导向槽2-5中。通过设置导向机构，使得喷洒装置2能够在行走架1-2上的移动更加平稳。

参见图1-图5，所述喷洒液供给系统3中，所述储液容器为设置在行走架1-2上的储液槽3-1，该储液槽3-1沿着行走架1-2的延伸方向设置，该储液槽3-1的上部设有沿行走架1-2的延伸方向设置的开口；所述泵3-3设置在横梁2-1上，横梁2-1上设置有吸液管路3-2，该吸液管路3-2一端与泵3-3连接，另一端延伸至储液槽3-1处，并从储液槽3-1的上部设有开口中伸入到储液槽3-1内。采用上述优选方案的好处在于：喷洒装置2在行走架1-2上移动作业的过程中，可以从储液槽3-1中吸取喷洒液进行喷洒，吸液路径固定且很短，有效减小喷洒装置2的重量；而向储液槽3-1补充喷洒液时，可以在储液槽3-1的任意位置向内补充，通常在固定补液位置向储液槽3-1补充喷洒液。当然，也可以将储液容器设置在地面的固定位置，由横梁2-1拖曳软管进行作业，这样的不足在于，一方面，随着喷洒装置2行走的距离越来越大，软管需要不断伸长，从而需要配备很长的软管，软管的释放和收卷较为麻烦，另一方面，拖曳的软管内有喷洒液，当距离较远时，较重，驱动机构4需要具备较大的驱动力，且功耗高。而采用上述优选方案后，即可解决软管拖曳的问题。

参见图1-图5，每个喷头2-2均通过可作竖向伸缩的安装杆2-3与横梁2-1连接。其作用在于，可以调节每个喷头2-2的高度，从而根据不同区域农作物的高度或者喷洒要求对喷头2-2的位置进行调节。例如，在横梁2-1的跨度范围内，由于农作物的种类不同或者生长期不同，农作物的生长高度也可能不同，由于每个喷头2-2的位置都可以单独调节，因此可以适应这种特殊的工作场合，使得本发明的农作物自动化喷洒系统的灵活性进一步提高。所述可作竖向伸缩的安装杆2-3可采用电动伸缩杆，每个电动伸缩杆均与控制系统连接，控制系统可以单独控制任意一个电动伸缩杆工作，从而根据实际需要进行调节。当然，也可以采用气动伸缩杆、液压伸缩杆等。

参见图1-图5，本发明的农作物自动化喷洒系统的工作原理是：

工作时，喷洒液供给系统3中的泵3-3通过吸液管路3-2将储液容器的喷洒液输送至喷头2-2中，多个喷头2-2对横梁2-1长度范围内的区域同时进行喷洒；喷洒装置2在驱动机构4的驱动下，喷洒装置2通过行走机构沿着行走架1-2的延伸方向移动，对两个行走架1-2之间的区域进行喷洒。由于喷洒装置2通过支架1-1固定在地面上，一方面，支架1-1的占地面积小，只需在行走架1-2延伸的长度范围内间隔一定距离设置支架1-1即可，占用的土地面积非常小，建造成本也很低，并且一旦建成即可长期使用；另一方面，支架1-1的设置可通过打桩的方式固定，因此可以在各种不同的地形、地质中设置，例如，可以平地上修建，也可以在坡度较大的山地修建，可以在硬质土质中设置，也可以在软质土质中设置，使得本发明的农作物自动化喷洒系统的适用范围更广，基本适用于任何农作物种植区域内。与此同时，由于支架1-1是固定在地面上的，支承强度高，因此喷洒装置2中的横梁2-1可以设置得较长，例如设置成100-200m，这样单次移动的作业面积就会非常大，大大提高作业的效率。

实施例2

参见图6-图8，本实施例与实施例1的不同之处在于：

所述驱动机构4包括设置在行走架1-2上的电机4-1和链传动机构5，其中，所述链传动机构5包括链轮5-1以及环绕在链轮5-1上的传动链5-2，所述电机4-1固定在支架1-1上，并与其中一个链轮5-1连接；所述传动链5-2与横梁2-1之间通过连接架5-3连接在一起。工作时，电机4-1带动链轮5-1转动，从而带动传动链5-2运转，进而通过连接架5-3带动喷洒装置2移动。

参见图6-图8，所述喷洒液供给系统3中，所述储液容器为设置在行走架1-2上的储液槽3-1，该储液槽3-1沿着行走架1-2的延伸方向设置，该储液槽3-1的上部设有沿行走架1-2的延伸方向设置的开口；所述储液槽3-1设置在传动链5-2的一侧，所述传动链5-2上沿着其长度方向均匀设置有多个盖板5-4，该盖板5-4盖在所述储液槽3-1的开口上；所述泵3-3设置在横梁2-1上，横梁2-1上设置有吸液管路3-2，该吸液管路3-2一端与泵3-3连接，另一端延伸至储液槽3-1处与所述盖板5-4固定连接，并在盖板5-4处伸入到储液槽3-1内。采用上述优选方案的好处在于，不但能够解决软管拖曳的问题，而且还能够防止喷洒液蒸发。具体地，传动链5-2在带动横梁2-1移动的过程中，与传动链5-2连接的盖板5-4始终覆盖在储液槽3-1的开口上，使得储液槽3-1处于封闭装置，从而避免喷洒液蒸发。对于喷洒农药来说，药液水分的蒸发会影响喷洒的药液的浓度，从而影响施药效果；该优选法方案利用传动链5-2由链节构成的特点，将盖板5-4与链节对应设置，使得盖板5-4可以随传动链5-2运动，同时又能对储液槽3-1的开口进行封堵，并利用其中一个盖板5-4对吸液管路3-2的端部进行固定，实现在封堵储液槽3-1的同时不影响喷洒液的正常汲取。

参见图6-图8，所述连接架5-3包括与横梁2-1端部连接的立板5-5、与传动链5-2固定连接的连接块5-6以及连接所述立板5-5和连接块5-6的连接杆5-7。通过上述结构的连接架5-3，实现横梁2-1与传动链5-2之间的连接，并能避让储液槽3-1。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种农作物自动化喷洒系统，其特征在于，包括支撑架、设置在支撑架上的喷洒装置、向喷洒装置供给喷洒液的喷洒液供给系统以及驱动喷洒装置在支撑架上移动的驱动机构；所述支撑架包括固定在地面上的支架以及设在支架上的两个行走架，所述两个行走架平行延伸；所述喷洒装置包括横梁以及设置在横梁上的多个喷头，所述多个喷头沿着横梁的长度方向排列，所述横梁的端部与驱动机构连接；所述喷洒液供给系统包括储液容器、连接储液容器和喷头的吸液管路以及泵；

所述驱动机构包括设置在行走架上的电机和链传动机构，其中，所述链传动机构包括链轮以及环绕在链轮上的传动链，所述电机固定在支架上，并与其中一个链轮连接；所述传动链与横梁之间通过连接架连接在一起；

所述喷洒液供给系统中，所述储液容器为设置在行走架上的储液槽，该储液槽沿着行走架的延伸方向设置，该储液槽的上部设有沿行走架的延伸方向设置的开口；所述储液槽设置在传动链的一侧，所述传动链上沿着其长度方向均匀设置有多个盖板，该盖板盖在所述储液槽的开口上；所述泵设置在横梁上，横梁上设置有吸液管路，该吸液管路一端与泵连接，另一端延伸至储液槽处与所述盖板固定连接，并在盖板处伸入到储液槽内。

2.根据权利要求1所述的农作物自动化喷洒系统，其特征在于，每个行走架下方的支架由多个伸缩杆构成，多个伸缩杆沿着行走架的延伸方向排列。

3.根据权利要求1所述的农作物自动化喷洒系统，其特征在于，所述连接架包括与横梁端部连接的立板、与传动链固定连接的连接块以及连接所述立板和连接块的连接杆。

4.根据权利要求1所述的农作物自动化喷洒系统，其特征在于，每个喷头均通过可作竖向伸缩的安装杆与横梁连接。

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