CN109757344A - 中心支轴双侧驱动式电动圆形喷灌机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及中心支轴双侧驱动式电动圆形喷灌机。本发明的结构包括中心支轴两侧各安装一套中间跨和末跨的跨架，跨架是由主管道和桁架组连接组成，跨架下部设置塔架车；主控箱安装在中心支轴上，并连接两侧跨架上设置的塔盒和末端控制器，双支路集电环设置在双支路旋转弯头上，主上水管连接双支路旋转弯头、柔性接头、主管道、接头体；驱动电机固定在塔架车上，通过传动轴带动轮胎行走。本发明的中心支轴双侧驱动式电动圆形喷灌机和现有技术相比，具有可以保证灌溉的均匀度，又保证了灌溉速度等优点。

Description

中心支轴双侧驱动式电动圆形喷灌机
技术领域
本发明涉及电动圆形喷灌机，尤其是灌溉速度快的中心支轴双侧驱动式电动圆形喷灌机。
背景技术
目前，传统中心支轴式电动圆形喷灌机的驱动方式均采用中心支轴固定不动、单侧电机驱动的方式。通过驱动电机、轮边减速机及轮胎来驱动设备围绕着中心支轴旋转。设备行进的速度一般取决于末跨塔架车行进的速度，受驱动电机转速1425 Rpm、速比40：1和轮边减速机速比50：1及轮胎直径的限制，末跨塔架车最快行驶进速度在2.55米/分钟。当设备长度越长，设备围绕中心支轴旋转一周的周长也会越大，旋转一周所用时间也会越大。受田间作物腾发量的影响，为了保持作物日需水量，同时满足田间灌溉的均匀度，提高农作物的产量，通常制定灌溉制度的时候要求设备24小时旋转一圈或几圈。采用市电或柴油发电机组对设备正常供电不存在任何问题。但是当采用太阳能供电的时候，受有效光照时间的限制，设备一天只能连续运转6-8小时，对于4跨240m的设备，若保证8mm/d的均匀灌溉量，那么设备以最大速度旋转一圈所需要的时间为：2×3.14×240÷(2.55×60)=9.85小时，若有效光照时间为7小时的话，只能旋转7÷9.85=0.71圈，满足不了在有效光照时间内旋转一周的灌溉制度要求。这样就会造成田间作物灌溉的不均匀性，影响作物的生长和产量。在没有市电的情况下，解决的方法有两种：一是柴油机发电，缺点是运行成本高、环境污染大。二是白天采用蓄电池进行储能，利用蓄电池的电能驱动设备旋转剩下的0.29圈，缺点是蓄电池成本较高，约是整个太阳能系统的1/3,同时维护和更换的成本也比较大，3年更换一次，所以几乎没有采用蓄电池来驱动喷灌机的案例。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上现状的不足之处，提供成本低、灌溉速度快的中心支轴双侧驱动式电动圆形喷灌机。
本发明解决其技术问题所采用技术方案是：本发明的中心支轴双侧驱动式电动圆形喷灌机，包括中心支轴的四条支撑角钢通过地脚螺栓或者锚链固定在混凝土基座上，中心支轴两侧各安装一套中间跨和末跨的跨架，跨架是由主管道和桁架组连接组成，跨架下部设置塔架车；主控箱安装在中心支轴上，并连接两侧跨架上设置的塔盒和末端控制器，双支路集电环设置在双支路旋转弯头上，主上水管连接双支路旋转弯头、柔性接头、主管道、接头体；驱动电机固定在塔架车上，通过传动轴带动轮胎行走。
所述的双支路旋转弯头的结构是进水管连接两个出水管，两个出水管中间设置双支路集电环安装孔。
所述的双支路集电环结构是：电缆线进口及固定套管通过螺纹连接固定在双支路旋转弯头上，滑环定环设置在电缆线进口及固定套管上，滑环定环连接滑环动环，滑环动环连接左电缆线接头，右电缆线接头。
本发明的中心支轴双侧驱动式电动圆形喷灌机和现有技术相比，具有以下特点：本发明整体通过在中心支轴两侧各安装一套中间跨和末跨的跨架，提高了设备利用率，有效解决了太阳能供电的时候，设备在有效光照时间内可以旋转一圈或多圈的工作要求，保证了灌溉均匀度，提供了农作物的产量。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
附图1是中心支轴双侧驱动式电动圆形喷灌机的结构示意图。
附图2是中心支轴双侧驱动式电动圆形喷灌机的中心支轴部位结构示意图。
附图3是中心支轴双侧驱动式电动圆形喷灌机的双支路旋转弯头的结构示意图。
附图4是中心支轴双侧驱动式电动圆形喷灌机的双支路集电环的外部结构示意图。
附图5是中心支轴双侧驱动式电动圆形喷灌机的双支路集电环的内部结构示意图。
图中：1、双支路集电环，2、柔性接头，3、主控箱，4、中心支轴，5、塔架车，6、主管道，7、主上水管，8、轮胎，9、 驱动电机，10、 传动轴，11、 塔盒，12、末端控制器，13、接头体，14、双支路旋转弯头，15、进水管，16、出水管，17、双支路集电环安装孔，18、滑环定环，19、滑环动环，20、左电缆线接头，21、右电缆线接头，22、电缆线进口及固定套管。
具体实施方式
参照说明书附图对中心支轴双侧驱动式电动圆形喷灌机作以下详细地说明。
本发明的中心支轴双侧驱动式电动圆形喷灌机，结构包括中心支轴4的四条支撑角钢通过地脚螺栓或者锚链固定在混凝土基座上。中心支轴4是设备整体旋转的中心机构。中心支轴4两侧各安装一套中间跨和末跨的跨架，跨架是由主管道6和桁架组连接组成，跨架下部设置塔架车5；桁架组为主管道6提供支撑力并保证跨架在受力时的强度。主控箱3安装在中心支轴4上，并连接两侧跨架上设置的塔盒11和末端控制器12，可以同时控制两侧跨架的塔盒11和末端控制器12。双支路集电环1设置在双支路旋转弯头14上，双支路集电环1一端进线左右两端出线。主上水管7连接双支路旋转弯头14、柔性接头2、主管道6、接头体13；驱动电机9固定在塔架车5上，通过传动轴带动轮胎8行走。喷灌机的供水口就是主上水管7底部的90°弯头。水流经主上水管7和双支路旋转弯头14进入主管道6，双支路旋转弯头14利用了一个唇形密封垫防止管道漏水，并且在主上水管7内部旋转，水通过主管道6的输送经由喷头喷洒到地块上实现喷灌作业。
所述的双支路旋转弯头14的结构是进水管15连接两个出水管16，两个出水管16中间设置双支路集电环安装孔17。
所述的双支路集电环1结构是：电缆线进口及固定套管22通过螺纹连接固定在双支路旋转弯头14上，滑环定环18设置在电缆线进口及固定套管22上，滑环定环18连接滑环动环19，滑环动环19连接左电缆线接头20，右电缆线接头21。
本发明的多股电缆穿过电缆线进口及固定套管22，然后每股电缆分别和滑环定环18的端子相连接，滑环动环19通过扭簧压紧滑环定环18，滑环动环19随着设备行走而旋转，与滑环定环18产生滑动摩擦。滑环动环19的左电缆线接头20和右电缆线接头21分别接多股电缆，电缆经罩体的穿线孔连接到设备的塔盒11及驱动电机9处。
本发明可以通过增加或者减少主管道6和桁架组的数量来调节每段跨体的长度。每一个桁架组由桁架拉筋连接，桁架组为主管道提供支撑力并保证跨体在受力时的强度。
本发明的跨架的连接是通过一个球形栓和一个球窝头组成，这种连接使得跨架之间具有侧向和垂直方向的调节能力。两个跨架的主管道6通过一个有弹性的橡胶软管既柔性接头2连接在一起。
驱动电机9的启、停分别受塔盒11和末端控制器12内的交流接触器控制。
本发明在使用时，设备启动，主控箱3输出信号同时到两侧的末端控制器12，末端控制器12中的交流接触器动作，给驱动电机9供电，电机9旋转经传动轴驱动两侧的末跨轮胎8行走。两侧跨架行走方向一致。
设备继续运转，两侧跨架固定在末跨的机械结构触发次末跨的塔盒11内的微动开关，微动开关触发塔盒11中的交流接触器，交流接触器吸和给驱动电机9供电，电机9旋转经传动轴驱动两侧的次末跨轮胎8行走。直到次末和末跨的跨架夹角为00，成为一条直线。
设备继续运转，两侧跨架信号依次传递，此时两侧跨架夹角为00，成为一条直线。然后再重复设备启动后的动作及运动。
设备继续运转，两侧跨架各行走了四分之一圈，但整个灌溉区域的灌溉面积已达二分之一圈，节省了一倍的时间。
设备继续运转，两侧跨架各行走了二分之一圈，但整个灌溉区域的灌溉面积已达一圈，节省了一倍的时间。
本发明在现有技术的中心支轴式电动圆形喷灌机两侧分别各设计、安装一套跨架结构，由单侧电机驱动变为双侧电机驱动，两侧可以同时围绕中心支轴旋转并进行喷灌作业，这样设备在相同的时间里可以多灌溉一倍的面积，同理灌溉相同的面积可以节约一倍的时间。根据计算，在一天有效光照时间内7小时设备喷灌一圈，单侧跨架各行驶半圈，那么单侧跨架可做到：7×2.55×60÷3.14=341米，单侧设备可做到5.7跨，每跨60米，有效灌溉面积为：548亩。提高了设备利用率，有效解决了太阳能供电的时候，设备在有效光照时间内可以旋转一圈或多圈，保证了灌溉均匀度，提供了农作物的产量。

Claims (3)

1.中心支轴双侧驱动式电动圆形喷灌机，包括中心支轴（4）的四条支撑角钢通过地脚螺栓或者锚链固定在混凝土基座上，其特征在于: 中心支轴（4）两侧各安装一套中间跨和末跨的跨架，跨架是由主管道（6）和桁架组连接组成，跨架下部设置塔架车（5）；主控箱（3）安装在中心支轴（4）上，并连接两侧跨架上设置的塔盒（11）和末端控制器（12），双支路集电环（1）设置在双支路旋转弯头（14）上，主上水管（7）连接双支路旋转弯头（14）、柔性接头（2）、主管道（6）、接头体（13）；驱动电机（9）固定在塔架车（5）上，通过传动轴（10）带动轮胎（8）行走。
2.根据权利要求1所述的中心支轴双侧驱动式电动圆形喷灌机，其特征在于：所述的双支路旋转弯头（14）的结构是进水管（15）连接两个出水管（16），两个出水管（16）中间设置双支路集电环安装孔（17）。
3.根据权利要求1所述的中心支轴双侧驱动式电动圆形喷灌机，其特征在于：所述的双支路集电环（1）结构是：电缆线进口及固定套管（22）通过螺纹连接固定在双支路旋转弯头（14）上，滑环定环（18）设置在电缆线进口及固定套管（22）上，滑环定环（18）连接滑环动环（19），滑环动环（19）连接左电缆线接头（20），右电缆线接头（21）。
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