CN109769449B - 一种水肥药一体果树喷雾车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水肥药一体果树喷雾车，包括车体，所述车体包括安装在车体后端的后拖车和安装在车体内的发动机，后拖车上前后依次安装有供液装置、扩展喷组和中央喷组；所述中央喷组包括支座和中央喷雾装置，所述中央喷雾装置安装在支座上，所述支座安装在后拖车的后端；所述扩展喷组包括伸缩机构和扩展喷雾装置，所述扩展喷雾装置安装在伸缩机构上，伸缩机构安装在后拖车的后部；所述供液装置包括供液箱和吸液泵，所述供液箱安装在后拖车的中央，所述吸液泵入口与供液箱通过水管相连，吸液泵出口通过水管与中央喷雾装置和扩展喷雾装置相连。

Description

一种水肥药一体果树喷雾车

技术领域

本发明涉及果树喷雾车技术领域，具体地说是一种水肥药一体果树喷雾车。

背景技术

目前，农业喷雾技术飞速发展，园林果树的喷雾技术也得到不断提升，喷雾车的出现，大大减轻了果农的劳动力，不仅解决了水资源，同时也提高了果树喷雾的效率和效果。

然而，在现有技术中，传统的喷雾车在实际使用过程中常存在如下技术问题：

1、喷雾装置横向占用空间较大，严重影喷雾车的行车和存放，为喷雾车的运维带来诸多不便；

2、喷雾装置的可调节性不强，使得一辆喷雾车无法同时适应不同间距的果树林区，增加了喷雾成本，降低了喷雾效率。

发明内容

本发明为克服上述现有技术存在的不足，提供了一种水肥药一体果树喷雾车，具有两种工作模式：仅中央喷组工作、中央喷组和扩展喷组同时工作，提高喷雾车功能的多样性，且同时具有较强的可调节性，适应不同园林果树喷雾作业，充分利用空间资源，大幅度减少行车所占空间。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种水肥药一体果树喷雾车，包括车体，所述车体包括安装在车体后端的后拖车和安装在车体内的发动机，后拖车上前后依次安装有供液装置、扩展喷组和中央喷组；

所述中央喷组包括支座和中央喷雾装置，所述中央喷雾装置安装在支座上，所述支座安装在后拖车的后端；

所述扩展喷组包括伸缩机构和扩展喷雾装置，所述扩展喷雾装置安装在伸缩机构上，伸缩机构安装在后拖车的后部；

所述供液装置包括供液箱和吸液泵，所述供液箱安装在后拖车的中央，所述吸液泵入口与供液箱通过水管相连，吸液泵出口通过水管与中央喷雾装置和扩展喷雾装置相连。

优选地，所述支座包括底板和竖板，所述竖板底端与底板一端相连，底板垂直于竖板，竖板后侧表面设有若干固定环，所述中央喷雾装置通过固定环安装在支座上。

优选地，所述中央喷雾装置和扩展喷雾装置均包括柱体和雾化喷头，所述柱体为圆柱体结构，若干所述雾化喷头对称安装在柱体的左右两侧，雾化喷头与吸液泵通过水管相连。

所述雾化喷头与柱体间连接有转向装置，所述转向装置由步进电机驱动，以使雾化喷头的喷雾角度能够调节。

优选地，所述后拖车的左右两侧设有与扩展喷雾装置配合的支撑托，所述支撑托具有与柱体外表面相配合的弧度。

优选地，所述伸缩机构包括液压缸、电缸、水平电机、纵向电机、升降板、转动横杆、柱体顶罩和电机壳，若干所述液压缸底座安装在后拖车的后部，液压缸活动端连接有升降板，所述竖板前侧表面设有两条上下滑轨，所述升降板后端设有两个与上下滑轨相配合的上下滑槽，所述上下滑槽与上下滑轨连接，液压缸带动升降板沿上下滑轨垂直上下移动；

所述升降板底部的左右两端对称安装有两个水平电机，所述水平电机底座与升降板底面相连，水平电机转轴穿过升降板上预设的通孔凸出于升降板上表面，两个水平电机的转轴上均连接有一个所述转动横杆，所述转动横杆一端的底部与对应水平电机的转轴相连，转动横杆能够以水平电机转轴为圆心在水平方向转动；

所述转动横杆为一长方体结构，转动横杆上设有贯穿与左右两侧面的空腔，转动横杆的上下表面均设有两条水平滑轨，转动横杆内部的长度方向安装有一所述电缸，所述电缸底座与转动横杆内部的一端相连，电缸的活动端与所述电机壳的一端相连，所述电机壳上下表面设有两条与水平滑轨相配合的水平滑槽，水平滑轨与水平滑槽相连，电缸带动电机壳沿水平滑轨水平方向移动；

所述电机壳内安装有纵向电机，所述纵向电机转轴上连接有一所述柱体顶罩，所述柱体顶罩与所述柱体顶面连接。

优选地，所述纵向电机转轴与柱体顶罩的侧面连接，所述柱体顶罩的底面与柱体的顶面连接，纵向电机能够带动柱体顶罩以及柱体在纵向平面内转动。

优选地，还包括动力装置，所述动力装置包括液压泵和蓄电池，所述液压泵和吸液泵均由发动机提供动力，所述蓄电池由发动机和发电机组提供动力，液压泵带动液压缸工作，液压泵与液压缸之间连接有液压控制阀，蓄电池为电缸、水平电机和纵向电机提供电力。

所述蓄电池、液压泵、吸液泵前后依次安装在后拖车上。

优选地，还包括控制系统，所述控制系统分为手动控制和自动控制两种模式，控制系统包括CCD摄像头和控制器，所述CCD摄像头安装在柱体的前侧，所述CCD摄像头、电缸、水平电机、纵向电机和液压控制阀均与控制器电连接，控制器根据CCD摄像头获取的图像信息对水平电机、纵向电机、液压缸、电缸进行协同控制，以使两个扩展喷雾装置间的距离和高度实现自动调节，所述控制器型号可采用STM32F103。

本发明的有益效果是：

1、本喷雾车的供液箱中可盛放清水、液态肥料、药液等多种液体，通过中央喷组和扩展喷组将液体成雾装均匀喷附在果树上，实现水肥药一体喷雾技术，提高了果树喷雾效率；

本喷雾车具有两种工作模式：当仅需对两列果树进行喷雾作业时，仅有中央喷组工作，扩展喷组处于收缩状态，即：液压缸处于收缩状态，使升降板处于最低位，从而使安装在升降板上的两个转动横杆也处于最低位；此时两转动横杆长度方向均与竖板相垂直，安装在转动横杆上的柱体的轴线也垂直于竖板，此时扩展喷雾装置恰好落在支撑托上；

处于收缩状态的扩展喷组，使整个喷雾设备在高度方向和水平方向所占用的空间均被大幅度缩减，减少了喷雾车在行进或存放过程中所占用的空间，使喷雾车的存放更加方便，避免因喷雾车水平距离过宽而无法通过相应的路径或门栏，减少喷雾车的运行和维护成本；

当需对两列以上的果树进行喷雾作业时，此时扩展喷组和中央喷组同时工作：首先液压缸伸出，使升降板升高至最高处，从而使两个转动横杆升高至最高处，此时升降板上左侧的水平电机逆时针转动90°，带动左侧的转动横杆以水平电机转轴为圆心逆时针转动90°，使左侧柱体轴线平行于竖板，与此同时，升降板上右侧的水平电机顺时针转动90°，带动右侧的转动横杆以对应水平电机的转轴为圆心顺时针转动90°，使右侧柱体轴线平行于竖板；此时由于柱体顶罩的设置，使得两个扩展喷组的柱体轴线与中央喷组的柱体轴向处在同一平面内；

最后，左侧的纵向电机顺时针转动90°，带动左侧柱体顶罩以对应纵向电机的转轴为圆心顺时针转动90°，使扩展喷组左侧柱体轴线与中央喷组的柱体轴线平行；右侧的纵向电机顺时针转动90°，带动右侧柱体顶罩以对应纵向电机的转轴为圆心逆时针转动90°，使扩展喷组右侧柱体轴线与中央喷组的柱体轴线平行，此时三个柱体轴线互相平行且均处在同一平面内，保证了喷雾车同时对四列果树在同一平面内进行喷雾作业，极大的保证了喷雾的效果；

喷雾车的两种工作模式，提高喷雾车功能的多样性，且同时具有较强的可调节性，适应不同园林果树喷雾作业，充分利用空间资源，大幅度减少行车所占空间。

2、电缸可带动电机壳沿转动横杆轴向方向上平移，从而带动纵向电机、柱体顶罩以及相应的柱体沿转动横杆轴向方向上平移，使左右两侧的柱体与中央的柱体间的距离可调，使用者可根据不同林区内果树的间距来调节柱体间的距离，使本喷雾车适应各种不同间距的果树林，增加了喷雾车的可调节性，提高了喷雾的效率和效果。

3、固定环将中央的柱体牢固固定，保证中央的柱体作业时的稳定性。

4、柱体顶罩将柱体从上端固定，方便柱体的旋转动作，同时占用空间小，不影响雾化喷头工作。

5、上下滑轨与上下滑槽配合保证升降板上下运动轨迹稳定精确，提高扩展喷组上下移动的稳定性；水平滑轨与水平滑槽配合保证电机壳水平运动轨迹稳定，从而保证扩展喷组中的柱体在水平方向移动的精确性。

6、雾化喷头提高液体雾化效率，提高喷雾效果和效率，结构小巧，方便装配。

7、支撑托的弧度与柱体外表面相配合，对扩展喷雾装置起到更好的支撑效果。

8、当扩展喷组处于工作状态时，CCD摄像头朝向前方，对前方果树位置信息进行捕捉，左右两个CCD摄像头可获取果树之间的距离信息，控制器通过CCD摄像头获取果树间的距离信息，并以此对左右两个电缸进行控制，调整扩展喷雾装置与中央喷雾装置间的距离，从而实现对三个柱体的自动调距，来适应不同的果树间距，提高喷雾的效率和效果。

附图说明

图1为本发明在仅有中央喷组工作时的结构示意图；

图2为本发明扩展喷组伸出在中间状态的结构示意图；

图3为本发明中央喷组与扩展喷组同时工作的结构示意图一；

图4为本发明中央喷组与扩展喷组同时工作的结构示意图二；

图5为图4中A处的放大图；

图6为图4的主视图；

图中：1、车体，2、后拖车，21、供液箱，22、扩展喷组，221、伸缩机构，2211、液压缸，2212、电缸，2213、水平电机，2214、纵向电机，2215、升降板，22151、上下滑槽，2216、转动横杆，22161、水平滑轨，2217、柱体顶罩，2218、电机壳，22181、水平滑槽，222、扩展喷雾装置，23、中央喷组，231、支座，2311、底板，2312、竖板，23121、固定环，23122、上下滑轨，232、中央喷雾装置，24、柱体，25、雾化喷头，26、支撑托，3、CCD摄像头，4、蓄电池，5、液压泵，6、吸液泵。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。

如图1-6所示，一种水肥药一体果树喷雾车，包括车体1，所述车体1包括安装在车体1后端的后拖车2和安装在车体1内的发动机，后拖车2上前后依次安装有供液装置、扩展喷组22和中央喷组23；

所述中央喷组23包括支座231和中央喷雾装置232，所述中央喷雾装置232安装在支座231上，所述支座231安装在后拖车2的后端；

所述扩展喷组22包括伸缩机构221和扩展喷雾装置222，所述扩展喷雾装置222安装在伸缩机构221上，伸缩机构221安装在后拖车2的后部；

所述供液装置包括供液箱21和吸液泵6，所述供液箱21安装在后拖车2的中央，所述吸液泵6入口与供液箱21通过水管相连，吸液泵6出口通过水管与中央喷雾装置232和扩展喷雾装置222相连。

所述支座231包括底板2311和竖板2312，所述竖板2312底端与底板2311一端相连，底板2311垂直于竖板2312，竖板2312后侧表面设有若干固定环23121，所述中央喷雾装置232通过固定环23121安装在支座231上，固定环23121将中央的柱体24牢固固定，保证中央的柱体24作业时的稳定性。

所述中央喷雾装置232和扩展喷雾装置222均包括柱体24和雾化喷头25，所述柱体24为圆柱体结构，若干所述雾化喷头25对称安装在柱体24的左右两侧，雾化喷头25与吸液泵6通过水管相连，雾化喷头25提高液体雾化效率，提高喷雾效果和效率，结构小巧，方便装配。

所述雾化喷头25与柱体24间连接有转向装置，所述转向装置由步进电机驱动，以使雾化喷头25能够根据果树的高度调节喷雾角度，提高了喷雾的可调节性和喷雾效果。

所述后拖车2的左右两侧设有与扩展喷雾装置222配合的支撑托26，所述支撑托26具有与柱体24外表面相配合的弧度，对扩展喷雾装置222起到更好的支撑效果。

所述伸缩机构221包括液压缸2211、电缸2212、水平电机2213、纵向电机2214、升降板2215、转动横杆2216、柱体顶罩2217和电机壳2218，若干所述液压缸2211底座安装在后拖车2的后部，液压缸2211活动端连接有升降板2215，所述竖板2312前侧表面设有两条上下滑轨23122，所述升降板2215后端设有两个与上下滑轨23122相配合的上下滑槽22151，所述上下滑槽22151与上下滑轨23122连接，液压缸2211带动升降板2215沿上下滑轨23122垂直上下移动；

上下滑轨23122与上下滑槽22151配合保证升降板2215上下运动轨迹稳定精确，提高扩展喷组22上下移动的稳定性；水平滑轨22161与水平滑槽22181配合保证电机壳2218水平运动轨迹稳定，从而保证扩展喷组22中的柱体24在水平方向移动的精确性。

所述升降板2215底部的左右两端对称安装有两个水平电机2213，所述水平电机2213底座与升降板2215底面相连，水平电机2213转轴穿过升降板2215上预设的通孔凸出于升降板2215上表面，两个水平电机2213的转轴上均连接有一个所述转动横杆2216，所述转动横杆2216一端的底部与对应水平电机2213的转轴相连，转动横杆2216能够以水平电机2213转轴为圆心在水平方向转动；

所述转动横杆2216为一长方体结构，转动横杆2216上设有贯穿与左右两侧面的空腔，转动横杆2216的上下表面均设有两条水平滑轨22161，转动横杆2216内部的长度方向安装有一所述电缸2212，所述电缸2212底座与转动横杆2216内部的一端相连，电缸2212的活动端与所述电机壳2218的一端相连，所述电机壳2218上下表面设有两条与水平滑轨22161相配合的水平滑槽22181，水平滑轨22161与水平滑槽22181相连，电缸2212带动电机壳2218沿水平滑轨22161水平方向移动；

所述电机壳2218内安装有纵向电机2214，所述纵向电机2214转轴上连接有一所述柱体顶罩2217，所述柱体顶罩2217与所述柱体24顶面连接，柱体顶罩2217将柱体24从上端固定，方便柱体24的旋转动作，同时占用空间小，不影响雾化喷头25工作。

电缸2212可带动电机壳2218沿转动横杆2216轴向方向上平移，从而带动纵向电机2214、柱体顶罩2217以及相应的柱体24沿转动横杆2216轴向方向上平移，使左右两侧的柱体24与中央的柱体24间的距离可调，使用者可根据不同林区内果树的间距来调节柱体24间的距离，使本喷雾车适应各种不同间距的果树林，增加了喷雾车的可调节性，提高了喷雾的效率和效果。

所述纵向电机2214转轴与柱体顶罩2217的侧面连接，所述柱体顶罩2217的底面与柱体24的顶面连接，纵向电机2214能够带动柱体顶罩2217以及柱体24在纵向平面内转动。

本喷雾车的供液箱21中可盛放清水、液态肥料、药液等多种液体，通过中央喷组23和扩展喷组22将液体成雾装均匀喷附在果树上，实现水肥药一体喷雾技术，提高了果树喷雾效率；

本喷雾车具有两种工作模式：当仅需对两列果树进行喷雾作业时，仅有中央喷组23工作，扩展喷组22处于收缩状态，即：液压缸2211处于收缩状态，使升降板2215处于最低位，从而使安装在升降板2215上的两个转动横杆2216也处于最低位；此时两转动横杆2216长度方向均与竖板2312相垂直，安装在转动横杆2216上的柱体24的轴线也垂直于竖板2312，此时扩展喷雾装置222恰好落在支撑托26上；

处于收缩状态的扩展喷组22，使整个喷雾设备在高度方向和水平方向所占用的空间均被大幅度缩减，减少了喷雾车在行进或存放过程中所占用的空间，使喷雾车的存放更加方便，避免因喷雾车水平距离过宽而无法通过相应的路径或门栏，减少喷雾车的运行和维护成本；

当需对两列以上的果树进行喷雾作业时，此时扩展喷组22和中央喷组23同时工作：首先液压缸2211伸出，使升降板2215升高至最高处，从而使两个转动横杆2216升高至最高处，此时升降板2215上左侧的水平电机2213逆时针转动90°，带动左侧的转动横杆2216以水平电机2213转轴为圆心逆时针转动90°，使左侧柱体24轴线平行于竖板2312，与此同时，升降板2215上右侧的水平电机2213顺时针转动90°，带动右侧的转动横杆2216以对应水平电机2213的转轴为圆心顺时针转动90°，使右侧柱体24轴线平行于竖板2312；此时由于柱体顶罩2217的设置，使得两个扩展喷组22的柱体24轴线与中央喷组23的柱体24轴向处在同一平面内；

最后，左侧的纵向电机2214顺时针转动90°，带动左侧柱体顶罩2217以对应纵向电机2214的转轴为圆心顺时针转动90°，使扩展喷组22左侧柱体24轴线与中央喷组23的柱体24轴线平行；右侧的纵向电机2214顺时针转动90°，带动右侧柱体顶罩2217以对应纵向电机2214的转轴为圆心逆时针转动90°，使扩展喷组22右侧柱体24轴线与中央喷组23的柱体24轴线平行，此时三个柱体24轴线互相平行且均处在同一平面内，保证了喷雾车同时对四列果树在同一平面内进行喷雾作业，极大的保证了喷雾的效果；

喷雾车的两种工作模式，提高喷雾车功能的多样性，且同时具有较强的可调节性，适应不同园林果树喷雾作业，充分利用空间资源，大幅度减少行车所占空间。

还包括动力装置，所述动力装置包括液压泵5和蓄电池4，所述液压泵5和吸液泵6均由发动机提供动力，所述蓄电池4由发动机和发电机组提供动力，液压泵5带动液压缸2211工作，液压泵5与液压缸2211之间连接有液压控制阀，蓄电池4为电缸2212、水平电机2213和纵向电机2214提供电力。

所述蓄电池4、液压泵5、吸液泵6前后依次安装在后拖车2上。

还包括控制系统，所述控制系统分为手动控制和自动控制两种模式，控制系统包括CCD摄像头3和控制器，所述CCD摄像头3安装在柱体24的前侧，所述CCD摄像头3、电缸2212、水平电机2213、纵向电机2214和液压控制阀均与控制器电连接，控制器根据CCD摄像头3获取的图像信息对水平电机2213、纵向电机2214、液压缸2211、电缸2212进行协同控制，以使两个扩展喷雾装置222间的距离和高度实现自动调节，所述控制器的型号可采用STM32F103。

当扩展喷组22处于工作状态时，CCD摄像头3朝向前方，对前方果树位置信息进行捕捉，左右两个CCD摄像头3可获取果树之间的距离信息，控制器通过CCD摄像头3获取果树间的距离信息，并以此对左右两个电缸2212和液压缸2211进行协同控制，调整扩展喷雾装置222与中央喷雾装置232间的距离，从而实现对三个柱体24的自动调距和自动调高，以适应不同的果树间距，提高喷雾的效率和效果。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水肥药一体果树喷雾车，包括车体，所述车体包括安装在车体后端的后拖车和安装在车体内的发动机，其特征在于，后拖车上前后依次安装有供液装置、扩展喷组和中央喷组；

所述中央喷组包括支座和中央喷雾装置，所述中央喷雾装置安装在支座上，所述支座安装在后拖车的后端；

所述扩展喷组包括伸缩机构和扩展喷雾装置，所述扩展喷雾装置安装在伸缩机构上，伸缩机构安装在后拖车的后部；

所述供液装置包括供液箱和吸液泵，所述供液箱安装在后拖车的中央，所述吸液泵入口与供液箱通过水管相连，吸液泵出口通过水管与中央喷雾装置和扩展喷雾装置相连；

所述支座包括底板和竖板，所述竖板底端与底板一端相连，底板垂直于竖板，竖板后侧表面设有若干固定环，所述中央喷雾装置通过固定环安装在支座上；

所述伸缩机构包括液压缸、电缸、水平电机、纵向电机、升降板、转动横杆、柱体顶罩和电机壳，若干所述液压缸底座安装在后拖车的后部，液压缸活动端连接有升降板，所述竖板前侧表面设有两条上下滑轨，所述升降板后端设有两个与上下滑轨相配合的上下滑槽，所述上下滑槽与上下滑轨连接，液压缸带动升降板沿上下滑轨垂直上下移动；

所述升降板底部的左右两端对称安装有两个水平电机，所述水平电机底座与升降板底面相连，水平电机转轴穿过升降板上预设的通孔凸出于升降板上表面，两个水平电机的转轴上均连接有一个所述转动横杆，所述转动横杆一端的底部与对应水平电机的转轴相连，转动横杆能够以水平电机转轴为圆心在水平方向转动；

所述转动横杆为一长方体结构，转动横杆上设有贯穿于 左右两侧面的空腔，转动横杆的上下表面均设有两条水平滑轨，转动横杆内部的长度方向安装有一所述电缸，所述电缸底座与转动横杆内部的一端相连，电缸的活动端与所述电机壳的一端相连，所述电机壳上下表面设有两条与水平滑轨相配合的水平滑槽，水平滑轨与水平滑槽相连，电缸带动电机壳沿水平滑轨水平方向移动；

所述电机壳内安装有纵向电机，所述纵向电机转轴上连接有一所述柱体顶罩，所述柱体顶罩与所述柱体顶面连接。

2.如权利要求1所述的一种水肥药一体果树喷雾车，其特征在于，所述中央喷雾装置和扩展喷雾装置均包括柱体和雾化喷头，所述柱体为圆柱体结构，若干所述雾化喷头对称安装在柱体的左右两侧，雾化喷头与吸液泵通过水管相连。

3.如权利要求1所述的一种水肥药一体果树喷雾车，其特征在于，所述后拖车的左右两侧设有与扩展喷雾装置配合的支撑托，所述支撑托具有与柱体外表面相配合的弧度。

4.如权利要求1所述的一种水肥药一体果树喷雾车，其特征在于，所述纵向电机转轴与柱体顶罩的侧面连接，所述柱体顶罩的底面与柱体的顶面连接，纵向电机能够带动柱体顶罩以及柱体在纵向平面内转动。

5.如权利要求1所述的一种水肥药一体果树喷雾车，其特征在于，还包括动力装置，所述动力装置包括液压泵和蓄电池，所述液压泵和吸液泵均由发动机提供动力，所述蓄电池由发动机和发电机组提供动力，液压泵带动液压缸工作，液压泵与液压缸之间连接有液压控制阀，蓄电池为电缸、水平电机和纵向电机提供电力。

6.如权利要求5所述的一种水肥药一体果树喷雾车，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统分为手动控制和自动控制两种模式，控制系统包括CCD摄像头和控制器，所述CCD摄像头安装在柱体的前侧，所述CCD摄像头、电缸、水平电机、纵向电机和液压控制阀均与控制器电连接，控制器根据CCD摄像头获取的图像信息对水平电机、纵向电机、液压缸、电缸进行协同控制，以使两个扩展喷雾装置间的距离和高度实现自动调节。

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