CN110089402A - 一种管关节结构桁架式喷头车的使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管关节结构桁架式喷头车的使用方法，管关节结构桁架式喷头车包括摆动桁架，摆动桁架包括左桁架、中桁架和右桁架，左桁架和右桁架均包括自内向外依次设置的一节摆动桁架基节、多节折叠桁架节和一节尾节输水管；摆动桁架基节和折叠桁架节均是框形结构，上支撑管的两端均设有铰接连接机构和摆动角度限位机构；下输水管的两端均设有连通过渡关节；通过控制器依次控制摆动驱动机构实现展开或折叠收纳操作，完全展开后喷灌水输入主管路、下输水管和尾节输水管形成贯通的输水通道，折叠收纳后连通过渡关节处于截止状态。本发明能够实现桁架的快速展开与收纳、进而实现桁架式卷盘喷灌机的快速转场操作，特别适用于大型农场的喷灌作业。

Description

一种管关节结构桁架式喷头车的使用方法

技术领域

本发明涉及一种桁架式喷头车的使用方法，具体是一种适用于卷盘式喷灌机的管关节结构桁架式喷头车的使用方法，属于喷灌设备装备技术领域。

背景技术

喷灌是利用喷头等专用设备把有压力水喷洒到空中，形成水滴落到地喷灌面和作物表面的灌溉方法，喷灌机又称喷灌机具、喷灌机组，即喷灌所采用的专用设备。

卷盘式喷灌机是行喷式喷灌机中比较常见的一种，是将牵引PE管缠绕在绞盘上、利用变速箱带动绞盘旋转，并牵引喷头车自动移动和喷洒的灌溉机械，卷盘式喷灌机能够灌溉大面积的农田，也可以根据喷头控制喷水量的大小，以满足使用者对喷灌水量的不同要求，是农田节水灌溉通常选用的喷灌设备。卷盘式喷灌机通常主要包括底架、卷盘、PE管、变速箱和喷头车，变速箱降速后带动链条传动产生较大的扭矩力驱动绞盘转动、从而实现PE管的自动回收，同时高压水流经PE管直送到喷头车的喷头处，喷头均匀地将高压水流喷洒到作物上空、散成细小的水滴均匀降落，并随着PE管的移动而不间歇地进行喷洒作业。

桁架式卷盘喷灌机是将桁架安装在喷头车上、并通过安装在桁架上的多个喷头来取代喷枪完成喷灌作业的卷盘喷灌机，桁架式卷盘喷灌机相对于传统的喷枪式卷盘喷灌机可以实现较低的喷灌高度、贴近作物进行喷灌，而且桁架式卷盘喷灌机工作时喷灌水压力相对较低、能源消耗相对较小，同时喷灌水对农作物和土壤的打击强度较小，另外，多个喷头的喷洒水滴小、水分布均匀度相对高、受风力影响小，因此对于小麦、大豆、蔬菜等低矮大田作物的喷灌具有更好的适用性。

但现有的小型的桁架式卷盘喷灌机的桁架总长度通常为10～20米、中型的桁架式卷盘喷灌机的桁架总长度通常为20～30米、大型的桁架式卷盘喷灌机的桁架总长度通常为30～45米，为保证较长的桁架的整体强度，往往采用钢丝牵拉的、纵截面为三角形或矩形的框架结构，但框架结构整体重量较大，且框架结构的桁架通常通过大体积大重量的支架支撑固定在喷头车上。一方面，由于喷头车通常是回退牵引力来自PE管的两轮结构，且喷头车的回退牵引力受地面平整度的影响、牵引力不均匀，因此大体积大重量的桁架会使喷头车整车的重量增大、稳定性降低，不仅需要更大的牵引力、功耗增加，而且行走时还易造成对农作物的过分碾压；另一方面，为了便于运输，现有的桁架式卷盘喷灌机的钢丝牵拉框架结构的桁架多为多节拆装结构，然而拆装钢丝牵拉框架结构的桁架及喷灌管道不仅劳动强度大、而且拆装效率低，无法实现桁架式卷盘喷灌机的快速转场操作；再一方面，现有的桁架式卷盘喷灌机的喷灌高度通常是根据农作物的高矮在喷灌作业前人为进行调节桁架距离地面的高度，而喷灌过程中无法实现调节，针对农田不同区域内栽种不同高度的农作物的情况，则无法实现自动调节，进而会影响喷灌效果。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种管关节结构桁架式喷头车的使用方法，能够实现桁架的快速展开与收纳、进而实现桁架式卷盘喷灌机的快速转场操作，特别适用于大型农场的喷灌作业。

为实现上述目的，管关节结构桁架式喷头车包括主支撑底架和摆动桁架；

所述的主支撑底架的底部设有包括支撑轮架的多个支撑轮，主支撑底架上设有电控装置，电控装置包括动力源和控制器；

所述的摆动桁架包括左桁架、中桁架和右桁架，中桁架安装在主支撑底架上，中桁架上设有可与卷盘式喷灌机的PE管的输出端连通连接的喷灌水输入主管路，左桁架和右桁架左右对称设置在中桁架的左右两侧；

左桁架和右桁架均包括自内向外依次设置的一节摆动桁架基节、多节折叠桁架节和一节尾节输水管；摆动桁架基节和折叠桁架节均包括上支撑管、下输水管和管间刚性支撑，多件管间刚性支撑固定连接在平行设置的上支撑管和下输水管之间形成整体框形结构，且摆动桁架基节和多节折叠桁架节的高度尺寸沿自内向外的展开方向依次递减设置；上支撑管的两端均设有铰接轴竖直设置的铰接连接机构和摆动角度限位机构；下输水管和尾节输水管上均设有与内腔连通设置的喷灌喷头；

下输水管的两端均设有竖直设置的连通过渡关节，连通过渡关节包括内桶、外筒和封盖；内桶是具有桶底的桶型结构，内桶上沿其径向方向设有贯穿桶壁的入水孔Ⅰ和出水孔Ⅰ，入水孔Ⅰ和出水孔Ⅰ沿桶壁上下对置设置、且入水孔Ⅰ和出水孔Ⅰ的中轴线位于同一竖直平面内，外筒配合套接安装在内桶上、且内桶与外筒之间设有环形密封，外筒对应内桶的入水孔Ⅰ和出水孔Ⅰ上下设置为两件，对应入水孔Ⅰ的外筒上设有入水孔Ⅱ，对应出水孔Ⅰ的外筒上设有出水孔Ⅱ，上下两件外筒分别与相邻的两件下输水管的端部密闭固定连接、且入水孔Ⅱ和出水孔Ⅱ分别正对相邻的两件下输水管的端部，两件外筒中的其中一件与内桶周向定位连接，摆动桁架基节内侧端的上支撑管的铰接连接机构和摆动角度限位机构与中桁架连接，摆动桁架基节内侧端的下输水管的连通过渡关节与中桁架连接、且入水孔Ⅱ正对喷灌水输入主管路；封盖密闭固定安装在桶型结构的内桶的桶口位置；

尾节输水管的外侧端封闭、内侧端与最外侧的折叠桁架节的下输水管的连通过渡关节连接，尾节输水管上设有与其固定连接的斜拉杆，斜拉杆的端部与最外侧的折叠桁架节的上支撑管的铰接连接机构和摆动角度限位机构连接；

摆动桁架基节与中桁架之间、摆动桁架基节与折叠桁架节之间、多节折叠桁架节之间、折叠桁架节末节与尾节输水管之间均设有摆动驱动机构，摆动驱动机构与控制器电连接，电控装置包括摆动驱动控制回路；

使用方法具体如下：

展开操作时，首先通过控制器控制左桁架和右桁架的摆动桁架基节与中桁架之间的摆动驱动机构动作使摆动桁架基节沿其铰接中心向前翻转至设定角度、并通过上支撑管的摆动角度限位机构进行定位，然后通过控制器自内向外依次控制摆动桁架基节与折叠桁架节之间的摆动驱动机构、多节折叠桁架节之间的摆动驱动机构、折叠桁架节末节与尾节输水管之间的摆动驱动机构动作使多节折叠桁架节和一节尾节输水管自内向外依次翻转展开、并通过上支撑管的摆动角度限位机构进行定位，展开过程中连通过渡关节的内桶与外筒相对回转使入水孔Ⅱ和入水孔Ⅰ贯通、出水孔Ⅰ和出水孔Ⅱ贯通，喷灌水输入主管路、下输水管和尾节输水管形成贯通的输水通道；

折叠收纳操作时，首先通过控制器自外向内依次控制折叠桁架节末节与尾节输水管之间的摆动驱动机构、多节折叠桁架节之间的摆动驱动机构、摆动桁架基节与折叠桁架节之间的摆动驱动机构动作使尾节输水管和多节折叠桁架节自外向内依次翻转折叠、并通过上支撑管的摆动角度限位机构进行定位，然后通过控制器控制左桁架和右桁架的摆动桁架基节与中桁架之间的摆动驱动机构动作使摆动桁架基节沿其铰接中心向后翻转至设定角度、并通过上支撑管的摆动角度限位机构进行定位，折叠收纳过程中连通过渡关节的内桶与外筒相对回转使入水孔Ⅱ和入水孔Ⅰ错位处于截止状态、或出水孔Ⅰ和出水孔Ⅱ错位处于截止状态。

作为本发明的一种实施方式，主支撑底架上设有通过液压管路连接的液压泵站和液压控制阀组，液压泵站和液压控制阀组分别与电控装置的控制器电连接；摆动驱动机构是安装在上支撑管的铰接连接机构上的摆动驱动液压马达、或者是通过连杆安装在架节之间的摆动驱动液压缸，摆动驱动液压马达或摆动驱动液压缸通过液压管路与液压控制阀组连接；控制器通过液压控制方式进行管关节结构桁架式喷头车的展开或折叠收纳操作。

作为本发明的进一步改进方案，主支撑底架底部的支撑轮至少包括一组同轴方向设置的、左右两个主动轮，主动轮上同轴设有与动力源连接的主动轮驱动部件，主动轮驱动部件分别与电控装置的动力源和控制器电连接，电控装置还包括自行走控制回路；通过控制器控制主动轮驱动部件进行管关节结构桁架式喷头车的自行走。

作为本发明的进一步改进方案，同轴方向设置的、左右两个主动轮上分别设有与动力源连接的主动轮驱动部件；电控装置的控制器分别与两套主动轮驱动部件电连接，电控装置还包括转向控制回路；通过控制器分别控制左右两个主动轮上的主动轮驱动部件进行管关节结构桁架式喷头车的转向。

作为本发明的一种实施方式，主支撑底架上设有通过液压管路连接的液压泵站和液压控制阀组，液压泵站和液压控制阀组分别与电控装置的控制器电连接；主动轮的主动轮驱动部件是主动轮驱动液压马达，主动轮驱动液压马达通过液压管路与液压控制阀组连接；控制器通过液压控制方式进行管关节结构桁架式喷头车的自行走。

作为本发明的进一步改进方案，中桁架与主支撑底架之间、或者支撑轮的支撑轮架上设有升降调节机构，升降调节机构与电控装置的动力源和控制器电连接，电控装置还包括喷灌高度控制回路；控制器通过控制升降调节机构进行管关节结构桁架式喷头车喷灌高度的调节。

作为本发明的一种实施方式，主支撑底架上设有通过液压管路连接的液压泵站和液压控制阀组，液压泵站和液压控制阀组分别与电控装置的控制器电连接；升降调节机构是升降调节液压缸，升降调节液压缸通过液压管路与液压控制阀组连接；控制器通过液压控制方式控制升降调节机构进行管关节结构桁架式喷头车喷灌高度的调节。

作为本发明的进一步改进方案，主支撑底架底部、或者下输水管的底部设有模式识别传感器，电控装置还包括喷灌高度识别判断回路，电控装置的控制器与模式识别传感器电连接；喷灌作业时，管关节结构桁架式喷头车在后退的过程中喷灌高度识别判断回路启动，模式识别传感器向控制器实时反馈需要喷灌的农作物的高度，控制器先将模式识别传感器反馈的农作物高度信息与内置的模式识别控制程序中农作物的类型及喷灌高度标准信息进行比、对并输出比较结果，然后根据比较结果发出指令控制升降调节机构动作进行调节喷灌高度。

作为本发明的进一步改进方案，喷灌喷头上均设有流量控制阀，流量控制阀与电控装置的控制器电连接；电控装置还包括喷灌流量控制回路，控制器还包括数据输入输出端口；控制器通过数据输入输出端口与智能农场的中央控制机房电连接，喷灌作业前，控制器先通过数据输入输出端口接收农田喷灌数据，然后启动喷灌流量控制回路，控制器根据农田喷灌数据控制喷灌喷头的喷灌水喷出流量进行定制喷灌作业。

作为本发明的进一步改进方案，智能喷灌过程中农田内的土壤湿度传感器实时通过无线电向中央控制机房反馈土壤湿度数据，同时中央控制机房通过无线电向控制器的数据输入输出端口输送土壤湿度数据，控制器根据实时的土壤湿度数据控制喷灌喷头的喷灌水喷出流量。

与现有技术相比，管关节结构桁架式喷头车采用整体框形结构的摆动桁架基节和折叠桁架节，框形结构不仅重量轻、强度大，而且便于快速展开和收纳操作，在相同桁架总长度的前提下、管关节结构桁架式喷头车的摆动桁架较传统的框架结构的桁架具有更轻的整体重量、更低的功耗；由于在下输水管的两端均设有竖直设置的连通过渡关节，且连通过渡关节的入水孔Ⅱ、入水孔Ⅰ、内桶、出水孔Ⅰ和出水孔Ⅱ可共同围成密闭流水通道，因此展开操作时，控制左桁架和右桁架的摆动桁架基节分别沿其铰接中心向前翻转至设定角度并定位，然后控制多节折叠桁架节和尾节输水管自内向外依次翻转展开即可，展开过程中连通过渡关节的内桶与外筒相对回转使入水孔Ⅱ和入水孔Ⅰ贯通、出水孔Ⅰ和出水孔Ⅱ贯通，喷灌水输入主管路、输水管和尾节输水管即形成贯通连接的输水管路，便于喷灌作业；折叠收纳过程中，先自外向内依次翻转折叠尾节输水管和多节折叠桁架节，然后控制左桁架和右桁架的摆动桁架基节分别沿其铰接中心向后翻转至设定角度并定位即可，折叠收纳过程中连通过渡关节的内桶与外筒相对回转使入水孔Ⅱ和入水孔Ⅰ错位关闭、出水孔Ⅰ和出水孔Ⅱ错位关闭，便于转场作业；由于设有摆动驱动机构，因此可以实现自动展开和折叠收纳；由于主支撑底架底部的支撑轮至少包括一组同轴方向设置的、左右两个具有主动轮驱动部件的主动轮，因此可以实现自行走、避免牵引设备对农田的碾压；由于设有升降调节机构，且主支撑底架底部、或者下输水管的底部设有模式识别传感器，因此在喷灌过程中可以根据农作物的高度反馈进行实时智能调节喷灌高度；由于喷灌喷头上均设有流量控制阀、电控装置包括喷灌流量控制回路和数据输入输出端口，因此根据输入的农田喷灌数据可以实现定制喷灌作业，在定制喷灌作业过程中控制器还可根据实时农田喷灌数据反馈控制喷灌喷头的喷灌水喷出流量、实现智能控制、进一步节约水资源，特别适用于大型农场的喷灌作业。

附图说明

图1是本发明完全展开时的结构示意图；

图2是图1的P向局部放大视图；

图3是图1的Q向局部放大视图；

图4是本发明折叠收纳过程的俯视结构示意图。

图中：1、中桁架，2、摆动桁架基节，3、折叠桁架节，4、尾节输水管，5、上支撑管，6、下输水管，7、连通过渡关节，71、内桶，72、外筒，73、封盖。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明(以下以管关节结构桁架式喷头车的行走方向为前方进行描述，以折叠桁架节3展开的方向为外侧方向、以折叠桁架节3折叠收纳的方向为内侧方向进行描述)。

如图1所示，管关节结构桁架式喷头车包括主支撑底架和摆动桁架。

所述的主支撑底架的底部设有包括支撑轮架的多个支撑轮。

所述的摆动桁架包括左桁架、中桁架1和右桁架，中桁架1安装在主支撑底架上，中桁架1上设有可与卷盘式喷灌机的PE管的输出端连通连接的喷灌水输入主管路，左桁架和右桁架左右对称设置在中桁架1的左右两侧；

左桁架和右桁架均包括自内向外依次设置的一节摆动桁架基节2、多节折叠桁架节3和一节尾节输水管4；摆动桁架基节2和折叠桁架节3均包括上支撑管5、下输水管6和管间刚性支撑，多件管间刚性支撑固定连接在平行设置的上支撑管5和下输水管6之间形成整体框形结构，且摆动桁架基节2和多节折叠桁架节3的高度尺寸沿自内向外的展开方向依次递减设置；如图2所示，上支撑管5的两端均设有铰接轴竖直设置的铰接连接机构和摆动角度限位机构，摆动角度限位机构可以采用配合设置的定位销和定位孔结构、也可以采用配合设置的定位顶丝和档位滑槽结构等其他结构；下输水管6和尾节输水管4上均设有与内腔连通设置的喷灌喷头；

下输水管6的两端均设有竖直设置的连通过渡关节7，如图3所示，连通过渡关节7包括内桶71、外筒72和封盖73；内桶71是具有桶底的桶型结构，内桶71上沿其径向方向设有贯穿桶壁的入水孔Ⅰ和出水孔Ⅰ，入水孔Ⅰ和出水孔Ⅰ沿桶壁上下对置设置、且入水孔Ⅰ和出水孔Ⅰ的中轴线位于同一竖直平面内，外筒72配合套接安装在内桶71上、且内桶71与外筒72之间设有环形密封，内桶71与外筒72可相对回转，外筒72对应内桶71的入水孔Ⅰ和出水孔Ⅰ上下设置为两件，对应入水孔Ⅰ的外筒72上设有入水孔Ⅱ，对应出水孔Ⅰ的外筒72上设有出水孔Ⅱ，上下两件外筒72分别与相邻的两件下输水管6的端部密闭固定连接、且入水孔Ⅱ和出水孔Ⅱ分别正对相邻的两件下输水管6的端部，两件外筒72中的其中一件与内桶71周向定位连接，摆动桁架基节2内侧端的上支撑管5的铰接连接机构和摆动角度限位机构与中桁架1连接，摆动桁架基节2内侧端的下输水管6的连通过渡关节7与中桁架1连接、且入水孔Ⅱ正对喷灌水输入主管路；封盖73密闭固定安装在桶型结构的内桶71的桶口位置，入水孔Ⅱ、入水孔Ⅰ、内桶71、出水孔Ⅰ和出水孔Ⅱ共同围成密闭流水通道；

尾节输水管4的外侧端封闭、内侧端与最外侧的折叠桁架节3的下输水管6的连通过渡关节7连接，尾节输水管4上设有与其固定连接的斜拉杆，斜拉杆的端部与最外侧的折叠桁架节3的上支撑管5的铰接连接机构和摆动角度限位机构连接。

将管关节结构桁架式喷头车的喷灌水输入主管路与卷盘喷灌机的PE管连接后即可作为桁架式卷盘喷灌机使用。在非喷灌作业的转场状态时，管关节结构桁架式喷头车在喷头车托举机构和完全收纳在卷盘上的PE管的牵拉作用下处于支撑轮脱离地面的悬空状态，如图4所示，此时在摆动角度限位机构的限位作用下，左桁架和右桁架均处于向后翻折收纳呈翼状的结构，且多节折叠桁架节3和一节尾节输水管4均沿前后方向依次摆动折叠、并通过上支撑管5的摆动角度限位机构互相贴靠定位，完全折叠收纳的左桁架和右桁架贴靠在卷盘的左右两侧、不影响桁架式卷盘喷灌机的转场。

将安装有管关节结构桁架式喷头车的桁架式卷盘喷灌机牵引至农田地头进行喷灌作业使用时，旋转桁架式卷盘喷灌机的副车架使卷盘绕副车架的中轴线旋转至管关节结构桁架式喷头车正对需喷灌的农田后定位副车架，然后控制伸出伸缩前支撑稳固支撑于地面，然后控制降下喷头车托举机构使管关节结构桁架式喷头车落至地面的初始位置；

通过拖拉机等牵引设备牵拉管关节结构桁架式喷头车牵引着PE管向前移动至喷灌位置后，首先控制左桁架和右桁架的摆动桁架基节2分别沿其铰接中心向前翻转至设定角度、并通过上支撑管5的摆动角度限位机构进行定位，然后控制多节折叠桁架节3和一节尾节输水管4自内向外依次翻转展开、并通过上支撑管5的摆动角度限位机构进行定位，展开过程中连通过渡关节7的内桶71与外筒72相对回转使入水孔Ⅱ和入水孔Ⅰ贯通、出水孔Ⅰ和出水孔Ⅱ贯通，完成展开操作后，喷灌水输入主管路、输水管6和尾节输水管4形成贯通连接的输水管路；打开压力水输入开关，压力水即经PE管进入喷灌水输入主管路、输水管6和尾节输水管4，并自喷灌喷头喷出实现喷灌；喷灌过程中卷盘回卷，通过PE管牵拉管关节结构桁架式喷头车向后方移动，直至管关节结构桁架式喷头车回退至初始位置，即完成该农田的喷灌；

完成喷灌后进行收纳操作，收纳操作是前述展开操作的反过程，在此不再进行详述，折叠收纳过程中连通过渡关节7的内桶71与外筒72相对回转使入水孔Ⅱ和入水孔Ⅰ错位处于截止状态、或出水孔Ⅰ和出水孔Ⅱ错位处于截止状态，左桁架和右桁架完全折叠收纳呈翼状结构后，依次控制升起喷头车托举机构使管关节结构桁架式喷头车提升脱离地面、控制缩入伸缩前支撑、复位旋转副车架后，即可进行桁架式卷盘喷灌机的转场。

为了实现自动展开和折叠收纳，作为本发明的进一步改进方案，主支撑底架上设有电控装置，电控装置包括动力源和控制器，动力源可以选用具有动力输入电源线的动力电源，也可以选用无动力输入电源线的电池组；摆动桁架基节2与中桁架1之间、摆动桁架基节2与折叠桁架节3之间、多节折叠桁架节3之间、折叠桁架节3末节与尾节输水管4之间均设有摆动驱动机构，摆动驱动机构可以是安装在上支撑管5的铰接连接机构上的伺服电机结构、或液压马达等其他旋转驱动结构，也可以是通过连杆安装在架节之间的电动螺旋杆结构、或液压缸等其他伸缩驱动结构，摆动驱动机构与控制器电连接，电控装置包括摆动驱动控制回路。通过控制器自内向外依次控制摆动驱动机构的动作可以实现一节摆动桁架基节2、多节折叠桁架节3和一节尾节输水管4的摆动展开操作，反之，通过控制器自外向内依次控制摆动驱动机构的动作可以实现一节摆动桁架基节2、多节折叠桁架节3和一节尾节输水管4的摆动折叠收纳操作。

为了能够实现自行走、避免牵引设备对农田的碾压，作为本发明的进一步改进方案，主支撑底架底部的支撑轮至少包括一组同轴方向设置的、左右两个主动轮，主动轮上同轴设有与动力源连接的主动轮驱动部件，主动轮驱动部件可以是电动机、也可以是液压马达等其他驱动部件，主动轮驱动部件分别与电控装置的动力源和控制器电连接，电控装置还包括自行走控制回路。通过控制器控制主动轮驱动部件的正向旋转可以实现管关节结构桁架式喷头车的自行走，同时，通过控制器控制主动轮驱动部件的反向旋转可以实现降低PE管回卷阻力、辅助PE管回卷。

为了实现在管关节结构桁架式喷头车自行走过程中发生偏移方向后进行纠偏，作为本发明的进一步改进方案，同轴方向设置的、左右两个主动轮上分别设有与动力源连接的主动轮驱动部件；电控装置的控制器分别与两套主动轮驱动部件电连接，电控装置还包括转向控制回路。管关节结构桁架式喷头车正常自行走移动时，控制器控制两套主动轮驱动同步动作，当管关节结构桁架式喷头车自行走移动过程中偏移方向时，操作人员可通过控制器控制喷头车转向控制回路工作，控制器根据操作人员的控制指令使两套主动轮驱动一个动作、一个不动作，进而可实现管关节结构桁架式喷头车的转向以纠正其运行方向。

为了便于调节摆动桁架整体的喷灌高度，作为本发明的进一步改进方案，中桁架1与主支撑底架之间、或者支撑轮的支撑轮架上设有升降调节机构，升降调节机构可以是电动螺旋杆结构、也可以是液压缸结构等其他升降结构，升降调节机构与电控装置的动力源和控制器电连接，电控装置还包括喷灌高度控制回路。喷灌作业过程中，操作人员可通过控制器控制喷灌高度控制回路工作，通过控制升降调节机构的升降动作实现喷灌高度的变化。

为了能够在喷灌过程中根据农作物的不同喷灌高度实现喷灌高度自适应地智能化喷灌，作为本发明的进一步改进方案，主支撑底架底部、或者下输水管6的底部设有模式识别传感器，电控装置还包括喷灌高度识别判断回路，电控装置的控制器与模式识别传感器电连接、且控制器内置有模式识别控制程序。喷灌作业时，管关节结构桁架式喷头车在后退的过程中喷灌高度识别判断回路启动，模式识别传感器向控制器实时反馈需要喷灌的农作物的高度，控制器先将模式识别传感器反馈的农作物高度信息与内置的模式识别控制程序中农作物的类型及喷灌高度标准信息进行比、对并输出比较结果，然后根据比较结果发出指令控制升降调节机构动作进行调节喷灌高度，实现实时智能调节喷灌高度。

针对农田内设有土壤湿度传感器的大型智能农场，为了能够根据土壤的湿度信息进行智能化喷灌，作为本发明的进一步改进方案，喷灌喷头上均设有流量控制阀，流量控制阀与电控装置的控制器电连接；电控装置还包括喷灌流量控制回路，控制器还包括数据输入输出端口。控制器可以通过数据输入输出端口与智能农场的中央控制机房电连接，喷灌作业前，控制器先通过数据输入输出端口接收农田喷灌数据，然后启动喷灌流量控制回路，控制器根据农田喷灌数据控制喷灌喷头的喷灌水喷出流量，实现定制喷灌作业。智能喷灌过程中农田内的土壤湿度传感器实时通过中央控制机房、数据输入输出端口向控制器反馈土壤湿度，控制器可根据实时反馈控制喷灌喷头的喷灌水喷出流量，进而实现智能控制，从而实现进一步节约水资源。

由于液压传动可输出较高的动力、且动力输出稳定，因此为了实现管关节结构桁架式喷头车更好的自行走效果、摆动驱动机构更好的回转效果、升降调节机构更好的高度调节效果，作为本发明的进一步改进方案，主支撑底架上设有通过液压管路连接的液压泵站和液压控制阀组，液压泵站和液压控制阀组分别与电控装置的控制器电连接；主动轮的主动轮驱动部件是主动轮驱动液压马达，主动轮驱动液压马达通过液压管路与液压控制阀组连接；摆动驱动机构是安装在上支撑管5的铰接连接机构上的摆动驱动液压马达、或者是通过连杆安装在架节之间的摆动驱动液压缸，摆动驱动液压马达或摆动驱动液压缸通过液压管路与液压控制阀组连接；升降调节机构是升降调节液压缸，升降调节液压缸通过液压管路与液压控制阀组连接。

在喷灌使用过程中，本可折叠管关节结构桁架式喷头车可根据田间地头的实际情况调整摆动桁架基节2或任一折叠桁架节3或尾节输水管4的摆动展开角度，通过控制展开角度可实现控制连通过渡关节7内部流水通道的通或断，进而可以实现不对称喷灌作业、甚至是单边喷灌作业，特别是针对有障碍物的作业工况，可实现让位的同时不间断喷灌作业。

管关节结构桁架式喷头车采用整体框形结构的摆动桁架基节2和折叠桁架节3，框形结构不仅重量轻、强度大，而且便于快速展开和收纳操作，在相同桁架总长度的前提下、管关节结构桁架式喷头车的摆动桁架较传统的框架结构的桁架具有更轻的整体重量、更低的功耗；由于在下输水管6的两端均设有竖直设置的连通过渡关节7，且连通过渡关节7的入水孔Ⅱ、入水孔Ⅰ、内桶71、出水孔Ⅰ和出水孔Ⅱ可共同围成密闭流水通道，因此展开操作时，控制左桁架和右桁架的摆动桁架基节2分别沿其铰接中心向前翻转至设定角度并定位，然后控制多节折叠桁架节3和尾节输水管4自内向外依次翻转展开即可，展开过程中连通过渡关节7的内桶71与外筒72相对回转使入水孔Ⅱ和入水孔Ⅰ贯通、出水孔Ⅰ和出水孔Ⅱ贯通，喷灌水输入主管路、输水管6和尾节输水管4即形成贯通连接的输水管路，便于喷灌作业；折叠收纳过程中，先自外向内依次翻转折叠尾节输水管4和多节折叠桁架节3，然后控制左桁架和右桁架的摆动桁架基节2分别沿其铰接中心向后翻转至设定角度并定位即可，折叠收纳过程中连通过渡关节7的内桶71与外筒72相对回转使入水孔Ⅱ和入水孔Ⅰ错位关闭、出水孔Ⅰ和出水孔Ⅱ错位关闭，便于转场作业；由于设有摆动驱动机构，因此可以实现自动展开和折叠收纳；由于主支撑底架底部的支撑轮至少包括一组同轴方向设置的、左右两个具有主动轮驱动部件的主动轮，因此可以实现自行走、避免牵引设备对农田的碾压；由于设有升降调节机构，且主支撑底架底部、或者下输水管6的底部设有模式识别传感器，因此在喷灌过程中可以根据农作物的高度反馈进行实时智能调节喷灌高度；由于喷灌喷头上均设有流量控制阀、电控装置包括喷灌流量控制回路和数据输入输出端口，因此根据输入的农田喷灌数据可以实现定制喷灌作业，在定制喷灌作业过程中控制器还可根据实时农田喷灌数据反馈控制喷灌喷头的喷灌水喷出流量、实现智能控制、进一步节约水资源，特别适用于大型农场的喷灌作业。

Claims (10)

1.一种管关节结构桁架式喷头车的使用方法，管关节结构桁架式喷头车包括主支撑底架和摆动桁架；主支撑底架的底部设有包括支撑轮架的多个支撑轮，主支撑底架上设有电控装置，电控装置包括动力源和控制器；摆动桁架包括左桁架、中桁架(1)和右桁架，中桁架(1)安装在主支撑底架上，中桁架(1)上设有可与卷盘式喷灌机的PE管的输出端连通连接的喷灌水输入主管路，左桁架和右桁架左右对称设置在中桁架(1)的左右两侧；

左桁架和右桁架均包括自内向外依次设置的一节摆动桁架基节(2)、多节折叠桁架节(3)和一节尾节输水管(4)；摆动桁架基节(2)和折叠桁架节(3)均包括上支撑管(5)、下输水管(6)和管间刚性支撑，多件管间刚性支撑固定连接在平行设置的上支撑管(5)和下输水管(6)之间形成整体框形结构，且摆动桁架基节(2)和多节折叠桁架节(3)的高度尺寸沿自内向外的展开方向依次递减设置；上支撑管(5)的两端均设有铰接轴竖直设置的铰接连接机构和摆动角度限位机构；下输水管(6)和尾节输水管(4)上均设有与内腔连通设置的喷灌喷头；

下输水管(6)的两端均设有竖直设置的连通过渡关节(7)，连通过渡关节(7)包括内桶(71)、外筒(72)和封盖(73)；内桶(71)是具有桶底的桶型结构，内桶(71)上沿其径向方向设有贯穿桶壁的入水孔Ⅰ和出水孔Ⅰ，入水孔Ⅰ和出水孔Ⅰ沿桶壁上下对置设置、且入水孔Ⅰ和出水孔Ⅰ的中轴线位于同一竖直平面内，外筒(72)配合套接安装在内桶(71)上、且内桶(71)与外筒(72)之间设有环形密封，外筒(72)对应内桶(71)的入水孔Ⅰ和出水孔Ⅰ上下设置为两件，对应入水孔Ⅰ的外筒(72)上设有入水孔Ⅱ，对应出水孔Ⅰ的外筒(72)上设有出水孔Ⅱ，上下两件外筒(72)分别与相邻的两件下输水管(6)的端部密闭固定连接、且入水孔Ⅱ和出水孔Ⅱ分别正对相邻的两件下输水管(6)的端部，两件外筒(72)中的其中一件与内桶(71)周向定位连接，摆动桁架基节(2)内侧端的上支撑管(5)的铰接连接机构和摆动角度限位机构与中桁架(1)连接，摆动桁架基节(2)内侧端的下输水管(6)的连通过渡关节(7)与中桁架(1)连接、且入水孔Ⅱ正对喷灌水输入主管路；封盖(73)密闭固定安装在桶型结构的内桶(71)的桶口位置；

尾节输水管(4)的外侧端封闭、内侧端与最外侧的折叠桁架节(3)的下输水管(6)的连通过渡关节(7)连接，尾节输水管(4)上设有与其固定连接的斜拉杆，斜拉杆的端部与最外侧的折叠桁架节(3)的上支撑管(5)的铰接连接机构和摆动角度限位机构连接；

摆动桁架基节(2)与中桁架(1)之间、摆动桁架基节(2)与折叠桁架节(3)之间、多节折叠桁架节(3)之间、折叠桁架节(3)末节与尾节输水管(4)之间均设有摆动驱动机构，摆动驱动机构与控制器电连接，电控装置包括摆动驱动控制回路；

其特征在于，使用方法具体如下：

展开操作时，首先通过控制器控制左桁架和右桁架的摆动桁架基节(2)与中桁架(1)之间的摆动驱动机构动作使摆动桁架基节(2)沿其铰接中心向前翻转至设定角度、并通过上支撑管(5)的摆动角度限位机构进行定位，然后通过控制器自内向外依次控制摆动桁架基节(2)与折叠桁架节(3)之间的摆动驱动机构、多节折叠桁架节(3)之间的摆动驱动机构、折叠桁架节(3)末节与尾节输水管(4)之间的摆动驱动机构动作使多节折叠桁架节(3)和一节尾节输水管(4)自内向外依次翻转展开、并通过上支撑管(5)的摆动角度限位机构进行定位，展开过程中连通过渡关节(7)的内桶(71)与外筒(72)相对回转使入水孔Ⅱ和入水孔Ⅰ贯通、出水孔Ⅰ和出水孔Ⅱ贯通，完全展开后，喷灌水输入主管路、下输水管(6)和尾节输水管(4)形成贯通的输水通道；

折叠收纳操作时，首先通过控制器自外向内依次控制折叠桁架节(3)末节与尾节输水管(4)之间的摆动驱动机构、多节折叠桁架节(3)之间的摆动驱动机构、摆动桁架基节(2)与折叠桁架节(3)之间的摆动驱动机构动作使尾节输水管(4)和多节折叠桁架节(3)自外向内依次翻转折叠、并通过上支撑管(5)的摆动角度限位机构进行定位，然后通过控制器控制左桁架和右桁架的摆动桁架基节(2)与中桁架(1)之间的摆动驱动机构动作使摆动桁架基节(2)沿其铰接中心向后翻转至设定角度、并通过上支撑管(5)的摆动角度限位机构进行定位，折叠收纳过程中连通过渡关节(7)的内桶(71)与外筒(72)相对回转使入水孔Ⅱ和入水孔Ⅰ错位处于截止状态、或出水孔Ⅰ和出水孔Ⅱ错位处于截止状态。

2.根据权利要求1所述的管关节结构桁架式喷头车的使用方法，其特征在于，主支撑底架上设有通过液压管路连接的液压泵站和液压控制阀组，液压泵站和液压控制阀组分别与电控装置的控制器电连接；摆动驱动机构是安装在上支撑管(5)的铰接连接机构上的摆动驱动液压马达、或者是通过连杆安装在架节之间的摆动驱动液压缸，摆动驱动液压马达或摆动驱动液压缸通过液压管路与液压控制阀组连接；控制器通过液压控制方式进行管关节结构桁架式喷头车的展开或折叠收纳操作。

3.根据权利要求1所述的管关节结构桁架式喷头车的使用方法，其特征在于，主支撑底架底部的支撑轮至少包括一组同轴方向设置的、左右两个主动轮，主动轮上同轴设有与动力源连接的主动轮驱动部件，主动轮驱动部件分别与电控装置的动力源和控制器电连接，电控装置还包括自行走控制回路；通过控制器控制主动轮驱动部件进行管关节结构桁架式喷头车的自行走。

4.根据权利要求3所述的管关节结构桁架式喷头车的使用方法，其特征在于，同轴方向设置的、左右两个主动轮上分别设有与动力源连接的主动轮驱动部件；电控装置的控制器分别与两套主动轮驱动部件电连接，电控装置还包括转向控制回路；通过控制器分别控制左右两个主动轮上的主动轮驱动部件进行管关节结构桁架式喷头车的转向。

5.根据权利要求3或4所述的管关节结构桁架式喷头车的使用方法，其特征在于，主支撑底架上设有通过液压管路连接的液压泵站和液压控制阀组，液压泵站和液压控制阀组分别与电控装置的控制器电连接；主动轮的主动轮驱动部件是主动轮驱动液压马达，主动轮驱动液压马达通过液压管路与液压控制阀组连接；控制器通过液压控制方式进行管关节结构桁架式喷头车的自行走。

6.根据权利要求1所述的管关节结构桁架式喷头车的使用方法，其特征在于，中桁架(1)与主支撑底架之间、或者支撑轮的支撑轮架上设有升降调节机构，升降调节机构与电控装置的动力源和控制器电连接，电控装置还包括喷灌高度控制回路；控制器通过控制升降调节机构进行管关节结构桁架式喷头车喷灌高度的调节。

7.根据权利要求6所述的管关节结构桁架式喷头车的使用方法，其特征在于，主支撑底架上设有通过液压管路连接的液压泵站和液压控制阀组，液压泵站和液压控制阀组分别与电控装置的控制器电连接；升降调节机构是升降调节液压缸，升降调节液压缸通过液压管路与液压控制阀组连接；控制器通过液压控制方式控制升降调节机构进行管关节结构桁架式喷头车喷灌高度的调节。

8.根据权利要求6所述的管关节结构桁架式喷头车的使用方法，其特征在于，主支撑底架底部、或者下输水管(6)的底部设有模式识别传感器，电控装置还包括喷灌高度识别判断回路，电控装置的控制器与模式识别传感器电连接；

喷灌作业时，管关节结构桁架式喷头车在后退的过程中喷灌高度识别判断回路启动，模式识别传感器向控制器实时反馈需要喷灌的农作物的高度，控制器先将模式识别传感器反馈的农作物高度信息与内置的模式识别控制程序中农作物的类型及喷灌高度标准信息进行比、对并输出比较结果，然后根据比较结果发出指令控制升降调节机构动作进行调节喷灌高度。

9.根据权利要求1所述的管关节结构桁架式喷头车的使用方法，其特征在于，喷灌喷头上均设有流量控制阀，流量控制阀与电控装置的控制器电连接；电控装置还包括喷灌流量控制回路，控制器还包括数据输入输出端口；

控制器通过数据输入输出端口与智能农场的中央控制机房电连接，喷灌作业前，控制器先通过数据输入输出端口接收农田喷灌数据，然后启动喷灌流量控制回路，控制器根据农田喷灌数据控制喷灌喷头的喷灌水喷出流量进行定制喷灌作业。

10.根据权利要求9所述的管关节结构桁架式喷头车的使用方法，其特征在于，智能喷灌过程中农田内的土壤湿度传感器实时通过无线电向中央控制机房反馈土壤湿度数据，同时中央控制机房通过无线电向控制器的数据输入输出端口输送土壤湿度数据，控制器根据实时的土壤湿度数据控制喷灌喷头的喷灌水喷出流量。