CN109566358B - 喷灌机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷灌机，旨在解决先前设计的喷灌机行驶速度慢、导向控制不理想的技术问题。其包括卷管盘、车轮、主行架、驱动系统、喷水装置、导向装置和吊线装置，所述卷管盘设置在两个所述车轮上方中部，所述主行架为两组，设置在所述卷管盘两侧，所述导向装置设置在每次作业前进方向的前侧所述车轮前方，所述喷水装置由多个喷头吊挂在所述主行架下方，所述驱动系统分别设置在每个所述车轮中心点处，所述车轮上方设有低梁和立梁，所述车轮通过设有方向器、调速手柄以及两个加速器控制其变速与转向。本发明结构简单，制作方便，可流动多地作业，作业时出水量大，作业成本低，作业速度快。

Description

喷灌机

技术领域

本发明涉及喷灌机技术领域，具体涉及一种喷灌机。

背景技术

目前世界上都在重点推广节水、节肥的科学种田模式，我国近几年也在大力推广，此技术我国命名为水肥一体化模式。为了实现此技术全世界各国大多都采用如下几种操作模式：第一种是指针式喷灌机，其不足处是因其只作圆形面积喷洒，丢边丢角而不被用户接受；第二种是卷盘式喷灌机，其作业时需要拖拉机在农田牵引造成秧苗碾压，其不足还包括浇地慢、成本高、浇不透等；第三种是膜下滴灌，其不足是浇地成本高、浇地速度慢、需年年投入，最大危害是造成地表与土壤白色污染；第四种是微喷，其不足是亩投入大、作业速度慢、浇地成本高；第五种是先前设计的喷灌机2014100664591和2016101923179，只靠太阳能供电，有时会出现电量不足问题，而且智能化控制程度不高，遇到弯曲农田时先前的导向控制不理想，需要喷洒农药时行驶速度太慢，因此还需对该类喷灌机进一步改进，完善其功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种喷灌机，以解决喷灌机行驶速度慢、导向控制不理想的技术问题，进一步可以解决使用中电量不足、智能化控制程度不高的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

设计一种喷灌机，包括卷管盘、车轮、主行架、驱动系统、喷水装置、导向装置和吊线装置，在所述卷管盘下方中部设置两个所述车轮，所述主行架为两组，设置在所述卷管盘两侧，所述主行架外端分别由所述吊线装置吊挂有多节悬架，所述导向装置设置在每次作业前进方向的前侧所述车的轮前方，所述喷水装置包括多个喷头并吊挂在所述主行架下方，所述驱动系统分别设置在每个所述车轮的中心点处；

所述车轮上方设有低梁和立梁，所述车轮通过设有方向器、调速手柄以及两个加速器控制其变速与转向。

进一步的，所述车轮前后方向一致时，可前进或后退；所述车轮调转90度时，可以向左转或向右转。

进一步的，所述悬架下侧设有挂钩，上侧设有公母插头，相邻两节所述悬架和所述主行架整体为三角形结构。

进一步的，所述主行架与悬架下方设有喷药系统，包括设置在所述主行架下方的药桶 、设置在所述低梁下方的喷药泵和多个等距离地设置在所述主行架和悬架下方的雾化喷头，并全部由导管连通。

进一步的，所述驱动系统为电动驱动或液压驱动。

进一步的，所述卷管盘包括大转盘、中心水轴、导向杆、卷盘架、托管滚、自动制动、收管电机和水管，所述大转盘固装在所述低梁上，其上方固装所述卷盘架，所述卷管盘通过所述中心水轴固装在所述卷盘架顶端，所述水管一端与水源连接，另一端通过设置在所述卷盘架上的所述导向杆对接在所述中心水轴上，所述中心水轴两侧均设有出水口并分别与所述主行架连通，所述托管滚设置在所述水管下方，所述收管电机设置在所述卷管盘下方一侧并通过二次减速后通过链条与所述卷管盘连接，所述自动制动设置在所述卷管盘下方另一侧，并由链条控制其制动。

进一步的，所述吊线装置包括卷扬机、滑轮组、主支杆和分支杆，所述吊线装置通过设置在所述主行架前端上方的所述主支杆后分为多支，通过设置在每组所述悬架前端上方的所述分支杆后挂接好每组所述悬架，所述卷扬机为两组并设置在所述低梁上，其通过设置在所述立梁顶部的所述滑轮组分别控制两侧多组所述悬架的起落。

进一步的，所述主行架外端下方设有两组平衡轮，所述平衡轮上设置有驱动电机、升降杆、升降电机、水平开关、平衡架和起动器，所述平衡架固定在两个所述主行架外端下方，所述升降杆由固定在所述平衡架上的所述升降电机控制升降，所述水平开关设置在所述平衡架上方，用于控制所述升降电机正反转工作，所述平衡轮设置在所述升降杆下端，所述驱动电机设置在所述平衡轮上方并由设置在所述升降杆顶端的所述起动器控制起停。

进一步的，所述导向装置包括导向轮、导向板、导向架和调整杆，所述导向轮通过设置在所述导向轮上方的所述导向架与所述车轮连接，所述导向板设置在所述导向轮的中心轴上，所述调整杆一端连接于所述立梁，另一端连接于所述导向架。

进一步的，还包括设置在所述主行架上的至少一组光伏板、所述立梁上的风力发电机以及一侧所述主行架上的发电机，并全部由导线连接后与设置在所述低梁下方的蓄电池连接，由放置在所述低梁一侧上方的智能控制系统控制喷灌机作业。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果在于：

1. 本发明结构简单，制作方便，可流动多地作业，再去往其它地块时可自主移动也可用小四轮牵引。

2. 本发明的设计不受地头树木或线杆限制作业，两车轮走一条线，到达地头后只需将两车轮旋转90度即可横向左或向右移动，在整体喷灌机主行架方向不变的情况下轻松完成四个方向行驶。

3. 本发明作业时出水量大，喷水压力低，一台设备可看地一千亩左右，浇地不丢边角，每喷洒一亩农田只需1-3元人民币，而且通过改进为电驱动力，使喷灌机动力更强劲，作业速度更快，每日可喷灌一百亩以上。

4. 本发明作业时只需在卷管盘（300）米内水管放完时工作人员接到手机通知后才会换一下水接头，300米水管放完须五、六个小时，其它作业时间无需人员看护。

5. 本发明作业时为智能控制，水管放完可自动停机停水，也可用手机远程遥控起停。

6. 本发明喷灌机一机多用，可用于浇地、喷水溶肥、农药和灭草剂等工作。

7. 本发明充分利用风能和光能，无论多宽多长的农田都无需架设电网，日间由风能、光能提供能源供喷灌机作业，夜间如无风时，由发电机提供能源作业，完全保障喷灌机24小时工作。

8. 本发明喷灌机在农闲时可放在家中供各种大小电器用电，节约其它能源。

附图说明

图1是本发明一种喷灌机的结构示意图；

图2是本发明一种喷灌机在田间地头悬架组装示意图；

图3是本发明一种喷灌机中卷管盘与导向装置的侧面结构示意图；

图4是本发明一种喷灌机中平衡轮的结构示意图；

图5是本发明一种喷灌机中方向器与调速手柄的结构示意图；

图6是本发明一种喷灌机中主行架与悬架挂接示意图；

图中，1-卷管盘，其中包括：61-中心水轴，62-导向杆，63-卷盘架，64-托管滚，65-自动制动，66-收管电机，67-水管，25-大转盘。

2-车轮，26-小转盘，27-轮架，41-低梁，42-立梁。

3-主行架，21-悬架，22-挂钩，23-公母插头。

4-电驱系统，11-光伏板，12-风力发电机，13-发电机，14-蓄电池，15-智能控制系统，16-方向器，17-调速手柄，18-加速器，19-停机开关。

5-平衡轮，28-驱动电机，29-升降杆，30-升降电机，31-水平开关，32-平衡架，33-起动器，34-牵引架。

6-喷水装置。

7-导向装置，其中包括：49-导向轮，50-导向板，51-导向架，52-调整杆。

8-吊线装置，其中包括：36-卷扬机，37-滑轮组，38-主支杆，39-分支杆。

喷药系统：55-药桶，56-喷药泵，57-雾化喷头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。

以下实施例中所涉及的零部件，如无特别说明，则均为常规市售产品。

实施例1： 一种喷灌机，参见图1和2，包括卷管盘1,、车轮2、主行架3、电驱系统4、平衡轮5、喷水装置6、导向装置7、吊线装置8和喷药系统。

卷管盘1设置在车轮2（前后两个）上方中部，主行架3为两组，其分别设置在卷管盘1两侧，其外端分别由吊线装置8吊挂有多节悬架21。平衡轮5为两组，分别设置在主行架3外端下方，导向装置7设置在每次作业前进方向的前车轮2前方，喷水装置6由连接管及喷头组成，多个喷水装置6等距离地吊挂在主行架3与悬架21下方。

参见图2和3，卷管盘1的设计是为了满足任何面积的农田需要，无论多长、多宽。作业时卷装在卷管盘1内的水管67是由喷灌机前行自由拉出的，卷管盘1由中心水轴61用轴承固装在卷盘架63顶端，并由大转盘25通过卷盘架63固装在低梁41上，大转盘25可控制卷管盘1旋转180度，为保障能满足喷灌机在不同方向作业时其内水管67都需在后面拉出的需要。水管67外端与给水管道连接于设置在卷管架63上的导向杆62，其内端固接在中心水轴61上。导向杆62通过链条由中心轴61带动，水通过中心水轴61两侧的出水口后再分别与左右主行架3连通，在水管67自然放管时会出现卷管盘1自转造成其内水管67乱管，此情况时由大链条控制的自动制动65会在链条松动瞬间自动息车，不让链条反转，卷管盘1也就不自转。自动制动65设置在带动链条的轴上，托管滚64为两组并固装在卷盘架63底部，在拉弹作用下随卷管盘1内的水管67每层增减紧托水管67，防止出现松盘水管67下坠。收管电机66设置在卷盘架63的下方一侧，其通过另一根轴的大小轮二次减速后带动设置有自动制动65轴上的连轮通过链条带动卷管盘1转动，卷盘1上固装有链齿完成水管67回收。

车轮2的设计：在喷灌机整体面向一个方向时，在轮架27上方装的小转盘26作用下，只需调整车轮2九十度角即可完成四个方向行驶，作业时两车轮2为前后一条线，地头横移或路上行驶两车轮2为平行并列。

电驱系统4由一个减速机和一个减速电机组成，其设置在每个车轮2中心处，由设置在车轮2上方的方向器16和调速手柄17控制行驶，其供电由设置在左右主行架3上的多块光伏板11、发电机13和设置在立梁42顶部的风力发电机12分别用导线连接设置在低梁41下方的蓄电池14，再由蓄电池14供电驱系统4工作，其中设置在另一车轮2上方的智能控制系统15分别控制喷灌机作业速度、起停、水井起停，当卷盘管1内水管67放完时，设置在水管67下方的停机开关19发信号给智能控制系统15，起动停机、停水、发送手机信息通知和发送作业视频等，实现作业时无需工作人员现场看护。

参见图5，方向器16、调速手柄17用于控制两个加速器18，方向器16通过控制两个加速器18完成转向工作，调速手柄17通过控制两个加速器18完成加速或减速，两个加速器18分别控制设置在两个车轮2上的电驱系统4上的电机加速或减速。当两车轮2作业时（两车轮2为一条线行驶），只需操作调速手柄17就能调控并满足不同作业时所需速度，当地头横移或路上行驶时只需将两个车轮2跳转90度然后由调速手柄17控制速度，行驶中需转弯时，人工转动方向器16，向左转时方向器16会根据操作人员转动的角度大小而自动调节用于控制左侧车轮2上电机的加速器18缓慢减速，而右侧车轮2未减速，如此完成左转，向右转时方向器16调低右侧车轮2缓慢减速，完成右转。

根据需要如车轮2选择液压驱动时，只需加装一套液压系统，将设置在车轮2上的电驱系统4上的电机改装为液压马达即可。

参见图3，导向装置7包括导向轮49、导向板50、导向架51、和调整杆52。在导向轮49的中心轴上设置V型导向板50，其前后可上下摆动，导向轮49由一立轴与导向架51的一端套装，其可左右小幅度摆动，导向架51另一端由销轴对接在车轮2前端框架上。调整杆52一端由销轴对接导向架51上，另一端由销轴对接在立梁42上，其中调整杆52设有弹簧和可调长短的调整丝杆，其作用是通过将丝杆调长，顶紧弹簧，此时导向轮49上附加了一定重力，用于保障V型导向板50引导导向轮49按种田垄沟向前行，从而引导喷灌机的作业方向，作业时喷灌机哪个车轮2为前轮时，导向装置7就安放在此轮上。

参见图4，平衡轮5为万向轮，其上设置有驱动电机28、升降电机30、水平开关31、平衡架32和起动器33。平衡架32为两组并分别设置在主行架3外端下方，其中一组只设置了升降杆29和固装在其下方的平衡轮5，另一组则在平衡轮5上方设置有驱动电机28，在喷灌机作业中装有驱动电机28的平衡架32起主体平衡与平稳前行作用，其效果是当车轮2前行时平衡轮5因受地面阻力会使整体主行架3向后方偏移，此时可前后摆动的升降杆29会碰触到设置在其前方平衡架32上的起动器33，起动驱动电机28带动平衡轮5前行，如此反复保障整体平移，其中平衡轮5另一作用是，当作业时与有高低不平农田时，车体主行架3与悬架21会随地面高低而倾斜，此时设置在平衡架32上的水平开关控制升降电机30正反转，升降电机30带动减速机上的齿轮，齿轮带动设置在升降杆29上的齿条上下移动，保证主体水平，主体在水平状态时水平开关是不工作的，另一侧的平衡轮5只起附属作用，作业时是微埋地面的。

参见图6，主行架3为两组，其上设置有悬架21（主行架和悬架为上一根管、下2根管的三角结构）、挂钩22和公母插头23。主行架3一侧固装在立梁42上，另一侧下方两根管，外头焊接一横管，上方一根管，外头焊接一个公插头23（其上下三根管均为走水管，于立梁42连接处三管合并后通过水带快接头与中心水轴61的出水口连接）。悬架21分多节，每节结构是一侧的下方两根管处焊接有挂钩22，上方管焊接母插头23，另一侧则与主行架3的一侧一样的，其实施方式是下部通过挂钩挂接，上部为公母插接（母插头23内设有小缝），只需向上举起即接好，并勾上吊线装置8的拉线，其中喷水装置6每间隔1米左右等距离吊挂在主行架3和悬架21下方，并分别与走水管连通，上述涉及是为了每次悬架21拆装方便。

参见图2，吊线装置8是为了工作人员在地面完成悬架21的拆装。吊线装置8通过一根钢丝绳一端与设置在主行架3外端上方的可摆动主支杆38固装后另一端与滑轮组37连接再分出多根，其中挂接第一和第二节悬架21为双钢丝绳分左右挂接在悬架21外端，其他悬架21为单线挂接。分支杆39是设置所需挂接悬架21的前一节悬架21外端上方的，其目的是提将钢拉线顶起，提升与下一节悬架21的夹角，增加向上提升力。将所有悬架21挂接好后，只需转动卷扬机36（左右吊线装置8各设一个卷扬机36），盘绕在卷扬机36上的钢拉线通过由多个滑轮组成的滑轮组37后将主支杆38向回拉，直至悬架21与主行架3的底部在一水平线上为止，当需要取下悬架21时，只需反向转动卷扬机36，直至每节悬架的高度工作人员能在地面操作为止。

参见图1和3，喷药系统包括药桶55、喷药泵56和雾化喷头57。药桶55吊装在主行架3下方，喷药泵56由电机带动，设置在蓄电池14一侧，并由水管与药桶55连通，由喷药泵56引出两根高压水管分在左右连接设置在主行架3和悬架21雾化喷头57的主管道上，多个雾化喷头57等距离地吊挂在主行架3与悬架21下方，此系统为另设一套高压水管装置，其喷洒农药时与喷水装置6无关。

本发明喷灌机的具体工作过程为：

情况一：卷管盘1内出厂时自带一定长度水管（以300米为例），到达所要作业地块后，将卷管盘1内水管接出，用快速接头与地头事先已设置好的地埋管出水柱对接好（无埋设管的可用软水带从水源处引水），用手机发送信号或通过操控智能控制系统15上的液晶显示屏启动水源，当地头浇好后，再用手机或液晶显示屏启动喷灌机行走作业（浇地深浅由手机和调速手柄17两方面控制），当卷管盘1内300米水管放完后喷灌机会自动停机停水同时工作人员会收到短信通知内容为：喷灌机停止作业，请来接水管。如果农田比较长，300米未到达对面地边，此时须启动收管电钮，将三百米水管再收回卷管盘1内，再次与第二个出水栓或引过来的饮水带接好，按上述操作程序再次前行作业，直到到达对面地头为止。

情况二：喷灌机到达对面地边后，而农田比较宽，此时须启动液压机构将两个车轮2顶起调转90度，然后启动喷灌机按所需要方向行驶（机喷灌机可前后左右四个方向行走）到达下一段未浇地段（此时喷灌机与来时相比是倒车作业），将两个车轮调回90度，再将卷管盘1旋转180度（作业时卷管盘1是自动放管前行），与出水栓或软管对接好，然后根据情况一所述启动作业，如果地块比较宽或长，则按上述操作反复作业，直至完成所有农田面积。

情况三：当需要喷洒水溶肥时，用户需购一台注药机，将注药机安放在水源主管道上，调整好每亩注药量即可，按情况一和二的方式操作即可，既浇地同时又加注了水溶肥。

情况四：当需要喷洒叶面肥或灭草剂等农药时，将兑好的药液加入药桶55内，同时启动喷灌机和喷药泵56即可，此时需将喷灌机调至最高速行驶，与情况一和二的操作方法相同，只是无需供水。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。

Claims (7)

1.一种喷灌机，其特征在于，包括卷管盘（1）、车轮（2）、主行架（3）、驱动系统（4）、喷水装置（6）、导向装置（7）和吊线装置（8），在所述卷管盘（1）下方中部设置两个所述车轮（2），所述主行架（3）为两组，设置在所述卷管盘（1）两侧，所述主行架（3）外端分别由所述吊线装置（8）吊挂有多节悬架（21），所述导向装置（7）设置在每次作业前进方向的前侧所述车轮（2）的前方，所述喷水装置（6）包括多个喷头并吊挂在所述主行架（3）下方，所述驱动系统（4）分别设置在每个所述车轮（2）的中心点处；

所述车轮（2）上方设有低梁（41）和立梁（42），所述车轮（2）通过设有方向器（16）、调速手柄（17）以及两个加速器（18）控制其变速与转向；所述卷管盘（1）包括大转盘（25）、中心水轴（61）、导向杆（62）、卷盘架（63）、托管滚（64）、自动制动（65）、收管电机（66）和水管（67），所述大转盘（25）固装在所述低梁（41）上，其上方固装所述卷盘架（63），所述卷管盘（1）通过所述中心水轴（61）固装在所述卷盘架（63）顶端，所述水管（67）一端与水源连接，另一端通过设置在所述卷盘架（63）上的所述导向杆（62）对接在所述中心水轴（61）上，所述中心水轴（61）两侧均设有出水口并分别与所述主行架（3）连通，所述托管滚（64）设置在所述水管（67）下方，所述收管电机（66）设置在所述卷管盘（1）下方一侧并通过二次减速后通过链条与所述卷管盘（1）连接，所述自动制动（65）设置在所述卷管盘（1）下方另一侧，并由链条控制其制动；

所述吊线装置（8）包括卷扬机（36）、滑轮组（37）、主支杆（38）和分支杆（39），所述吊线装置（8）通过设置在所述主行架（3）前端上方的所述主支杆（38）后分为多支，通过设置在每组所述悬架（21）前端上方的所述分支杆（39）后挂接好每组所述悬架（21），所述卷扬机（36）为两组并设置在所述低梁（41）上，其通过设置在所述立梁（42）顶部的所述滑轮组（37）分别控制两侧多组所述悬架（21）的起落；

所述导向装置（7）包括导向轮（49）、导向板（50）、导向架（51）和调整杆（52），在导向轮（49）的中心轴上设置V型导向板（50），其前后可上下摆动，导向轮（49）由一立轴与导向架（51）的一端套装，其可左右小幅度摆动，导向架（51）另一端由销轴对接在车轮（2）前端框架上；调整杆（52）一端由销轴对接导向架（51）上，另一端由销轴对接在立梁（42）上，其中调整杆（52）设有弹簧和可调长短的调整丝杆，其作用是通过将丝杆调长，顶紧弹簧，此时导向轮（49）上附加了一定重力，用于保障V型导向板（50）引导导向轮（49）按种田垄沟向前行。

2.根据权利要求1所述的喷灌机，其特征在于，所述车轮（2）前后方向一致时，可前进或后退；所述车轮（2）调转90度时，可以向左转或向右转。

3.根据权利要求1所述的喷灌机，其特征在于，所述悬架（21）下侧设有挂钩（22），上侧设有公母插头（23），相邻两节所述悬架（21）和所述主行架（3）整体为三角形结构。

4.根据权利要求1所述的喷灌机，其特征在于，所述主行架（3）与悬架（21）下方设有喷药系统，包括设置在所述主行架（3）下方的药桶（55）、设置在所述低梁（41）下方的喷药泵（56）和多个等距离地设置在所述主行架（3）和悬架（21）下方的雾化喷头（57），并全部由导管连通。

5.根据权利要求1所述的喷灌机，其特征在于，所述驱动系统（4）为电动驱动或液压驱动。

6.根据权利要求1所述的喷灌机，其特征在于，所述主行架（3）外端下方设有两组平衡轮（5），所述平衡轮（5）上设置有驱动电机（28）、升降杆（29）、升降电机（30）、水平开关（31）、平衡架（32）和起动器（33），所述平衡架（32）固定在两个所述主行架（3）外端下方，所述升降杆（29）由固定在所述平衡架（32）上的所述升降电机（30）控制升降，所述水平开关（31）设置在所述平衡架（32）上方，用于控制所述升降电机（30）正反转工作，所述平衡轮（5）设置在所述升降杆（29）下端，所述驱动电机（28）设置在所述平衡轮（5）上方并由设置在所述升降杆（29）顶端的所述起动器（33）控制起停。

7.根据权利要求1所述的喷灌机，其特征在于，还包括设置在所述主行架（3）上的至少一组光伏板、所述立梁（42）上的风力发电机（11）以及一侧所述主行架（3）上的发电机（13），并全部由导线连接后与设置在所述低梁（41）下方的蓄电池（14）连接，由放置在所述低梁（41）一侧上方的智能控制系统（15）控制喷灌机作业。