CN109451943A - 灌溉施肥喷药一体化作业车 - Google Patents

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翟国亮
吕谋超
蔡九茂
王晓森
宗洁
张文正
忠智博
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Abstract

本发明提供了一种灌溉施肥喷药一体化作业车，属于农业机械领域，其用于对园林中的树木进行灌溉、施肥或喷药。上述作业车包括底盘、第一容器、第二容器、喷洒装置和输送装置；其中，底盘下部设置有车轮，第一容器和第二容器设置在底盘的上部，分别用于存放水肥(或灌溉用水)或农药。输送装置将第一容器或第二容器中的液体排出到喷洒装置中，喷洒装置将液体喷洒到两侧的树木上。采用上述作业车后，能够同时对两侧的果树进行灌溉、施肥或喷药；提高了作业效率，降低了劳动强度。

Description

灌溉施肥喷药一体化作业车
技术领域
本发明涉及农业机械领域，具体而言，涉及一种灌溉施肥喷药一体化作业车。
背景技术
目前，设施园艺发展速度较快，不只在北方平原，在南方丘陵区也大面积的发展设施园艺，种植面积越来越大，因其相对于一般大田作物更具有较高的经济附加值。相比于大田作物，设施园林灌水施肥或喷药等日常作业更为复杂，但是，目前来说，果园灌溉技术仍存在技术落后、智能化程度低、管理不善的关键问题。在果园灌溉一般为大水漫灌，施肥、喷药基本采用人工进行，劳动强度大。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种灌溉施肥喷药一体化作业车，其兼具灌溉、施肥和喷药的功能，能够有效降低劳动强度。
本发明是这样实现的：
一种灌溉施肥喷药一体化作业车，包括：
底盘；
第一容器和第二容器，所述第一容器和所述第二容器设置于底盘上；
喷洒装置，所述喷洒装置包括立杆、连接管、两个输送管和两个支撑杆，所述立杆与所述底盘所在的平面垂直，并与所述底盘连接；所述支撑杆与所述立杆垂直设置，并且，两个所述支撑杆的端部分别与所述立杆滑动连接；两个所述支撑杆分别设置在所述立杆的两侧；
两个所述输送管分别与两个所述支撑杆连接；所述连接管为三通管，包括第一支管、第二支管和干管，所述干管与两个输送管连通，所述第一支管与所述第一容器连通，所述第二支管与所述第二容器连通；
输送装置，所述输送装置用于将第一容器或第二容器内液体输送至所述输送管中。
进一步；
还包括两个驱动装置，所述驱动装置包括齿条和驱动电机；所述齿条与所述立杆连接，并与所述立杆平行设置；
所述立杆上还包括两个导轨，所述齿条与所述导轨平行设置；所述支撑杆分别与两个所述导轨滑动连接；所述驱动电机的外壳与所述支撑杆固定连接。
进一步；
还包括控制器和两个检测元件，两个所述检测元件分别与两个支撑杆连接，用于检测树木的高度；所述控制器与所述检测元件和所述驱动电机电连接。
进一步；
所述检测元件为红外线感应元件。
进一步；
所述输送装置包括U型管、筒体、活塞、活塞杆以及驱动机构；
所述筒体的一端封闭，另一端设置有通孔；所述活塞设置在所述筒体内，并与所述筒体的内壁滑动配合；所述活塞杆与所述活塞连接；
所述U型管的一端与所述第一容器或所述第二容器的上部可拆卸连接，另一端与所述筒体的封闭端活动连接；
所述驱动机构与所述活塞杆连接，用于驱动所述活塞运动。
进一步；
所述活塞杆穿过所述筒体的开口端，并与所述活塞可转动连接；所述驱动机构包括杠杆、支架和卷扬机，所述卷扬机与所述底盘连接，并包括卷筒；
所述的杠杆的中部通过所述支架与所述底盘可转动连接；所述杠杆包括连接端和驱动端，所述连接端与所述活塞杆铰接，所述驱动端通过钢丝绳与所述卷筒连接。
进一步；
所述驱动机构还包括复位弹簧，所述复位弹簧用于驱动所述杠杆复位。
进一步；
所述输送管上设置流量计和截止阀。
进一步；
所述输送管的端部还设置有喷头，所述喷头包括半球状壳体，所述壳体上设置有多个通孔。
进一步；
还包括翻地装置和除草装置，所述翻地装置与所述除草装置分别与所述底盘的后部连接。
本发明的有益效果是：
本发明通过上述设计得到的灌溉施肥喷药一体化作业车，使用时，将灌溉用水和肥料搅拌形成水肥溶液，将水肥灌入到第一容器中；将农药溶液灌入到第二容器中。利用输送装置能够将上述第一容器或第二容器中的溶液通过连接管输送到支撑杆上的输送管中，并通过输送管喷洒在果树上。采用上述作业车后，能够同时对两侧的果树进行精准灌溉、施肥或喷药；提高了效率，降低了劳动强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施方式提供的作业车的整体结构示意图；
图2是本发明实施方式提供的图1的后视图；
图3是本发明实施方式提供的U型管与第一容器连接时的俯视图；
图4是本发明实施方式提供的U型管与第二容器连接时的俯视图；
图5是本发明实施方式提供的立杆和导轨等零部件在图1中的结构示意图；
图6是本发明实施方式提供的第一容器、筒体、活塞杆和驱动机构的主视图。
图标：100-作业车；110-底盘；112-第一容器；114-第二容器；116-单向进气阀；120-喷洒装置；121-立杆；122-连接管；1221-第一支管；1222-第二支管；1223-干管；123-输送管；124-支撑杆；130-输送装置；131-U型管；132-筒体；133-活塞；134-活塞杆；135-驱动机构；1352-杠杆；1354-支架；1356-卷扬机；136-复位弹簧；140-驱动装置；141-齿条；142-驱动电机；143-导轨。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
实施例：
请参考图1，本实施例提供了一种灌溉施肥喷药一体化作业车100，其用于对园林中的树木进行灌溉、施肥或喷药。上述作业车100包括底盘110、第一容器112、第二容器114、喷洒装置120和输送装置130；其中，底盘110下部设置有车轮，第一容器112和第二容器114设置在底盘110的上部，分别用于存放水肥(或灌溉用水)或农药。输送装置130将第一容器112或第二容器114中的液体排出到喷洒装置120中，喷洒装置120将液体喷洒到两侧的树木上。
具体地，底盘110可以直接采用现有技术中的小型货车或拖拉机的底盘110，底盘110下设置有车轮。动力装置与底盘110连接，用于驱动整个作业车100前进。由于动力装置和底盘110等可以直接采用现有技术中的结构，因此不对其做详细描述。
底盘110上还设置有第一容器112和第二容器114，两个容器分别用于存放水肥和农药，第一容器112和第二容器114均是由不锈钢板焊接而成的圆筒状结构。
请参考图1和图2，配合参考图3和图4，喷洒装置120包括立杆121、连接管122、两个输送管123和两个支撑杆124，立杆121与底盘110所在的平面垂直，即竖直设置，并与底盘110固定连接。支撑杆124与立杆121垂直设置，即水平设置；并且，两个支撑杆124的端部分别与立杆121滑动连接；两个支撑杆124分别设置在立杆121的两侧，并沿相反的方向延伸。两个输送管123分别与两个支撑杆124连接，输送管123的端部设置有喷头，喷头上设置有通孔。两个输送管123用于对作业车100两侧的树木进行喷洒水肥或农药。
连接管122用于将输送管123与第一容器112、第二容器114进行连通，以便于第一容器112或第二容器114中的液体被输送到两个输送管123中。本实施例中，连接管122为三通管，包括第一支管1221、第二支管1222和干管1223；其中，第一支管1221与第一容器112的底部连通，第二支管1222与第二容器114的底部连通，干管1223的端部分别与两个输送管123连接形成三通状。并且，第一支管1221和第二支管1222上分别设置有截止阀。干管1223沿立杆121延伸，并采用柔性材料制成。
另外，输送管上设置有流量计(图中未示出)和截止阀(图中未示出)，流量计用于准备计量通过输送管流出的液体体积，截止阀用于开启或关闭输送管。
请继续参考图1和图5，为了对高度不同的树木进行作业，支撑杆124的端部分别与立杆121滑动连接；支撑杆124能够带动连接管122同步上下移动。具体地，作业车100包括两个驱动装置140，驱动装置140用于驱动对应的支撑杆124上下移动。驱动装置140包括齿条141和驱动电机142。齿条141与立杆121连接，并与立杆121平行设置；立杆121上还包括两个导轨143，支撑杆124的端部通过滑块分别与两个导轨143滑动连接；驱动电机142的外壳与支撑杆124固定连接。本实施例中，驱动电机142通过小型蜗轮蜗杆减速器与齿轮连接；齿轮与齿条141啮合时，支撑杆124和驱动电机142一起沿导轨143移动。两个驱动电机142单独控制，从而能够分别控制两侧的支撑杆124上下移动。
为了提高自动化程度，作业车100还设置了控制器(图中未示出)和两个检测元件，两个所述检测元件分别与两个支撑杆124连接，用于检测树木的高度；控制器与所述检测元件和驱动电机142电连接。当树木高度变化时，检测元件将相应的信号传递给控制器，控制器控制对应的驱动电机142转动，从而实现对应的输送管123和支撑杆124同步移动。在其它实施例中，也可以不设置控制器和检测元件；通过人工开启相应的驱动电机142电源开关来控制支撑杆124和输送管123的上下移动。
本实施例中，控制器采用了单片机，检测元件采用了超声波传感器；关于单片机的具体结构，请参考《80C51单片机仿真设计实例教程——基于Keil C和Proteus》清华大学出版社ISBN 978-7-302-41682-1或《单片机原理及应用》作者：冯文旭等著、出版日期：2008-08-01、版次：1ISBN：9787111243953、出版社：机械工业出版社。
请继续参考图3、图4，并参考图6，输送装置130与底盘110连接，用于将第一容器112或第二容器114中的液体输送到连接管122和输送管123中。具体地，输送装置130包括U型管131、筒体132、活塞133、活塞杆134以及驱动机构135。筒体132竖直设置，其上端通过端盖封闭，下端设置有通孔。活塞133设置在筒体132内，并与筒体132的内壁滑动配合；活塞杆134与活塞133铰接。驱动机构135与活塞杆134连接，用于驱动活塞133运动。
U型管131的一端与第一容器112或第二容器114的上部可拆卸连接，另一端与筒体132的封闭端活动连接。即U型管131既可以与第一容器112连接，又可以切换到第二容器114的上部。
将U型管131与第一容器112连接后，在驱动机构135的作用下，活塞133向上运动时，筒体132上部的空间被压缩，气压增大。由于筒体132的上部与第一容器112连通，因此，第一容器112上部的气压增大；第一容器112内的液体被挤压进入到连接管122中，并通过输送管123喷洒到树木上。将U型管131与第一容器112的连接断开后，切换到与第二容器114连接的状态时，第二容器114内的液体能够被喷洒到树木上。采用上述结构使得一个输送装置130能够供两个容器使用，使得整体结构更加紧凑。
驱动机构135包括杠杆1352、支架1354和卷扬机1356，卷扬机1356与底盘110连接，并包括卷筒；杠杆1352的中部通过支架1354与底盘110可转动连接；杠杆1352包括连接端和驱动端，连接端与活塞杆134铰接，驱动端通过钢丝绳与卷筒连接。卷筒转动收绳时，卷筒通过钢丝绳拉动杠杆1352的连接端向下转动。杠杆1352转动时，杠杆1352的连接端带动活塞杆134和活塞133上下移动；从而实现液体的输送。
采用上述结构便于调整被喷洒液体的覆盖范围，当需要对远距离的树木进行喷洒时；将钢丝绳缩短，气压增大，液体从输送管123中出来的速度增大，其能覆盖的范围更大。
另外，为了使得活塞133自动复位，杠杆1352的连接端设置有拉伸弹簧，并且第一容器112和第二容器114的上端均设置有单向进气阀，单向进气阀116只允许气体进入到容器中。当卷扬机1356的卷筒放绳时，拉伸弹簧能够将杠杆1352的连接端拉动复位，此时，气体通过单向进气阀进入到对应的容器中。
进一步，作业车100还包括翻地装置和除草装置，所述翻地装置与所述除草装置分别与所述底盘110的后部连接。由于翻地装置和除草装置可以直接采用现有结构，因此，不再对其进行详细描述。在其它实施例中，可以不设置翻地装置或除草装置。
本发明采用以上装置，在对树木进行灌溉、施肥或喷药的时候，由于作业车配套安装有检测器，可以适时检测树木高度而灵活调整喷头高度，达到精准地对树木灌溉、施肥或喷药，避免因树木高低不同进行喷洒，造成水、肥、药的浪费，同时，配套有流量计，可以根据树木不同生育季节对水肥需求控制喷洒流量。另外，作业车具有自动检测和控制装置，因此，该作业车具有降低劳动强度的显著优点。此外，该作业车还可以与翻地装置、除草装置配套使用，具有一机多用的功能。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种灌溉施肥喷药一体化作业车，其特征在于，包括：
底盘；
第一容器和第二容器，所述第一容器和所述第二容器设置于底盘上；
喷洒装置，所述喷洒装置包括立杆、连接管、两个输送管和两个支撑杆，所述立杆与所述底盘所在的平面垂直，并与所述底盘连接；所述支撑杆与所述立杆垂直设置，并且，两个所述支撑杆的端部分别与所述立杆滑动连接；两个所述支撑杆分别设置在所述立杆的两侧；
两个所述输送管分别与两个所述支撑杆连接；所述连接管为三通管，包括第一支管、第二支管和干管，所述干管与两个输送管连通，所述第一支管与所述第一容器连通，所述第二支管与所述第二容器连通；
输送装置，所述输送装置用于将第一容器或第二容器内液体输送至所述输送管中。
2.根据权利要求1所述的灌溉施肥喷药一体化作业车，其特征在于：
还包括两个驱动装置，所述驱动装置包括齿条和驱动电机；所述齿条与所述立杆连接，并与所述立杆平行设置；
所述立杆上还包括两个导轨，所述齿条与所述导轨平行设置；所述支撑杆分别与两个所述导轨滑动连接；所述驱动电机的外壳与所述支撑杆固定连接。
3.根据权利要求2所述的灌溉施肥喷药一体化作业车，其特征在于：
还包括控制器和两个检测元件，两个所述检测元件分别与两个支撑杆连接，用于检测树木的高度；所述控制器与所述检测元件和所述驱动电机电连接。
4.根据权利要求3所述的灌溉施肥喷药一体化作业车，其特征在于：所述检测元件为红外线感应元件。
5.根据权利要求1所述的灌溉施肥喷药一体化作业车，其特征在于：
所述输送装置包括U型管、筒体、活塞、活塞杆以及驱动机构；
所述筒体的一端封闭，另一端设置有通孔；所述活塞设置在所述筒体内，并与所述筒体的内壁滑动配合；所述活塞杆与所述活塞连接；
所述U型管的一端与所述第一容器或所述第二容器的上部可拆卸连接，另一端与所述筒体的封闭端活动连接；
所述驱动机构与所述活塞杆连接，用于驱动所述活塞运动。
6.根据权利要求5所述的灌溉施肥喷药一体化作业车，其特征在于：
所述活塞杆穿过所述筒体的开口端，并与所述活塞可转动连接；所述驱动机构包括杠杆、支架和卷扬机，所述卷扬机与所述底盘连接，并包括卷筒；
所述的杠杆的中部通过所述支架与所述底盘可转动连接；所述杠杆包括连接端和驱动端，所述连接端与所述活塞杆铰接，所述驱动端通过钢丝绳与所述卷筒连接。
7.根据权利要求6所述的灌溉施肥喷药一体化作业车，其特征在于：
所述驱动机构还包括复位弹簧，所述复位弹簧用于驱动所述杠杆复位。
8.根据权利要求1所述的灌溉施肥喷药一体化作业车，其特征在于：所述输送管上设置流量计和截止阀。
9.根据权利要求1所述的灌溉施肥喷药一体化作业车，其特征在于：
所述输送管的端部还设置有喷头，所述喷头包括半球状壳体，所述壳体上设置有多个通孔。
10.根据权利要求1所述的灌溉施肥喷药一体化作业车，其特征在于：
还包括翻地装置和除草装置，所述翻地装置与所述除草装置分别与所述底盘的后部连接。
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