CN110122458A - 一种主动平衡式农田喷洒装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主动平衡式农田喷洒装置，包括喷洒平台，所述喷洒平台下方两侧设有驱动履带装置，所述喷洒平台上方安装有蓄电池箱装置，所述蓄电池箱装置外侧表明上安装有控制器，所述喷洒平台前侧表面上安装有平衡调节喷洒装置，所述喷洒平台上方安装有自动喷洒药箱装置；所述平衡调节喷洒装置通过电机进行调节喷水框架的位置，从而保证装置的平衡性，所述自动喷洒药箱装置通过气压的作用进行喷洒药物，同时通过发条弹簧和弧形板的配合进行调节药箱内的气压，从而进行自动喷洒。本发明的有益效果是，结构简单，实用性强。

Description

一种主动平衡式农田喷洒装置

技术领域

本发明涉及农田喷洒相关设备领域，特别是一种主动平衡式农田喷洒装置。

背景技术

现有传统的喷洒机械因土地不平、黏度大、深浅不一灯问题而容易导致歪斜、陷入土地、损坏喷洒杆的缺点，并且如果使用轮胎过多，造成压苗率很高的现象，影响农产品丰收。

在专利CN201710838545.3中一种主动平衡式农田喷洒装置中，永远不会歪斜，避免了因歪斜而导致的触碰损坏喷洒杆的事件；纵向多轮承力，降低陷入地面的可能性。相对于同等重量的传统四轮喷洒机，本发明在纵向超过两轮，在承受力分散方面优于传统四轮布局；能够在田地端头平移移动，最大程度降低压苗；使用者只需观察一条庄稼植株间的空隙地带用于行走，降低体力负担，降低压苗率；没有轮宽调整机构，从而降低了复杂机构和成本；全轮、分散动力驱动，提高通过能力；转向机构简单，没有差速结构，成本低。

但是上述专利中，用电设备较多，需要使用较大的蓄电池组，同时若需要喷洒更大面积的农田时，需要的药箱也需要很大，这就导致装置的重力较高，而若紧紧靠螺旋桨进行调节平衡，需要浪费大量的电力。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种主动平衡式农田喷洒装置。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种主动平衡式农田喷洒装置，包括喷洒平台，所述喷洒平台下方两侧设有驱动履带装置，所述喷洒平台上方安装有蓄电池箱装置，所述蓄电池箱装置外侧表明上安装有控制器，所述喷洒平台前侧表面上安装有平衡调节喷洒装置，所述喷洒平台上方安装有自动喷洒药箱装置；

所述平衡调节喷洒装置包括所述喷洒平台前侧表面上安装有匚型固定架，所述匚型固定架内部下表面上开有滑动凹槽，所述匚型固定架内部侧表面上方两端安装有两个支撑轴承，所述支撑轴承内安装有支撑短轴，所述支撑短轴上安装有支撑齿轮，所述匚型固定架内部侧表面中心处开有电机凹槽，所述电机凹槽内部安装有伺服电机，所述伺服电机的旋转端安装有调节齿轮，所述匚型固定架内部活动安装有喷洒框架，所述喷洒框架与滑动凹槽滑动连接，所述喷洒框架上表面一侧安装有齿轮槽导轨，所述齿轮槽导轨分别与支撑齿轮和调节齿轮相咬合，所述喷洒平台上表面中心处一端安装有水平传感器，所述喷洒框架一侧中心处安装有喷水支管一，所述喷洒框架的两端活动安装有两个活动框架，所述活动框架一侧中心处安装有喷水支管二，所述喷水支管二与喷水支管一之间通过软管连接，所述喷水支管一和喷水支管二上安装有若干喷水喷头，所述喷水支管一上表面中心处安装有连接管。

所述驱动履带装置包括所述喷洒平台下表面两端安装有两个支撑架，所述支撑架一侧侧表面上安装有驱动电机，所述驱动电机的旋转端穿过支撑架，所述驱动电机的旋转端安装有主动履带轮，所述支撑架另一侧侧表面开有若干从动轴承孔，所述从动轴承孔成等腰梯形式分布在支撑架下方，所述从动轴承孔内安装有从动轴承，所述从动轴承内安装有从动转轴，所述从动转轴上安装有从动履带轮，所述从动履带轮和主动履带轮上安装有传动履带。

所述蓄电池箱装置包括所述喷洒平台上表面一端安装有蓄电池箱，所述蓄电池箱内安装有蓄电池组，所述蓄电池箱外侧表明中心处安装有充电插口。

所述自动喷洒药箱装置包括所述喷洒平台上表面中心处安装有喷洒药箱，所述喷洒药箱上表面中心处安装有转动轴承，所述转动轴承内安装有转动套管，所述转动套管上安装有发条弹簧，所述发条弹簧的一端与喷洒药箱固定连接，所述转动套管上端安装有转动把手，所述转动套管内部下端活动安装有调节螺杆，所述调节螺杆与转动套管螺纹连接，所述调节螺杆下端安装有活塞挡板，所述活塞挡板上安装有密封活塞，所述密封活塞与喷洒药箱活动连接，所述喷洒药箱上表面中心处一侧安装有限制底座，所述限制底座上安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的伸缩端安装有弧形限位板，所述弧形限位板上安装有耐磨橡胶垫，所述喷洒药箱上设有自动喷洒装置。

所述自动喷洒装置包括所述活塞挡板上方一侧安装有充压管，所述充压管与喷洒药箱活动连接，所述充压管上安装有充压气阀，所述充压管一侧安装有压力检测管，所述压力检测管上安装有气压传感器，所述活塞挡板下表面中心处安装有水位传感器，所述喷洒药箱一侧侧表面下方安装有进水管，所述进水管上安装有进水阀门，所述喷洒药箱另一侧侧表面下方安装有喷洒管，所述喷洒管与连接管通过连接软管连接，所述喷洒管上安装有电磁阀。

所述传动履带的宽度小于庄稼植株间的空隙地带。

所述转动套管通过弧形限位板的压缩进行固定。

所述喷洒药箱由可承受低压力的方形水箱构成。

利用本发明的技术方案制作的一种主动平衡式农田喷洒装置，平衡调节喷洒装置通过在喷洒框架上设置活动框架，可以增大装置的喷洒面积，使装置能够一次性喷洒较多的农作物，加快了农作物的喷洒效率，通过水平传感器检测喷洒平台的水平度，再通过伺服电机调节喷洒框架与喷洒平台的位置，从而保证喷洒过程中装置的平衡性，防止活动框架和喷洒框架过长，导致装置在移动喷洒时因地面不平而发生重心偏移导致装置倾倒，从而保证装置在喷洒时的安全性；通过自动喷洒药箱装置，无需使用水泵和气泵进行驱动，从而节省了装置的重量，同时又减少了结构内部的用电设备的数量，从而降低蓄电池组的用电消耗，增加装置的工作时间，本装置结构简单，操作方便。

附图说明

图1是本发明所述一种主动平衡式农田喷洒装置的结构示意图；

图2是本发明所述匚型固定架的侧视图；

图3是本发明所述喷洒框架的侧视图；

图4是本发明所述喷洒框架的示意图；

图5是本发明所述驱动履带装置的局部放大图；

图6是本发明所述弧形限位板的示意图；

图中，1、喷洒平台；2、控制器；3、匚型固定架；4、滑动凹槽；5、支撑轴承；6、支撑短轴；7、支撑齿轮；8、电机凹槽；9、伺服电机；10、调节齿轮；11、喷洒框架；12、齿轮槽导轨；13、水平传感器；14、喷水支管一；15、活动框架；16、喷水支管二；17、软管；18、喷水喷头；19、连接管；20、支撑架；21、驱动电机；22、主动履带轮；23、从动轴承孔；24、从动转轴；25、从动履带轮；26、传动履带；27、蓄电池箱；28、蓄电池组；29、充电插口；30、喷洒药箱；31、转动轴承；32、转动套管；33、发条弹簧；34、转动把手；35、调节螺杆；36、活塞挡板；37、密封活塞；38、限制底座；39、电动伸缩杆；40、弧形限位板；41、耐磨橡胶垫；42、充压管；43、充压气阀；44、压力检测管；45、气压传感器；46、水位传感器；47、进水管；48、进水阀门；49、喷洒管；50、连接软管；51、电磁阀；52、从动轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-6所示，在本实施方案中：

在本装置中，充电接口29与蓄电池组28电性连接，充电接口29通过充电器与外部电源连接进行充电，蓄电池组28的电源输出端通过与控制器2、伺服电机9、驱动电机21、电动伸缩杆39和电磁阀51电性连接进行供电，控制器2的型号为CPU124-1R型号的PLC控制器，控制器2的控制信号输出端与伺服电机9、驱动电机21、电动伸缩杆39和电磁阀51电性连接，控制器2的信号接受端与水平传感器13、气压传感器45和水位传感器46电性连接，从而控制装置运行。

本申请的创造点在于平衡调节喷洒装置的结构设计，结合附图1、附图2、附图3和附图4，平衡调节喷洒装置包括喷洒平台1前侧表面上安装有匚型固定架3，匚型固定架3内部下表面上开有滑动凹槽4，匚型固定架3内部侧表面上方两端安装有两个支撑轴承5，支撑轴承5内安装有支撑短轴6，支撑短轴6上安装有支撑齿轮7，匚型固定架3内部侧表面中心处开有电机凹槽8，电机凹槽8内部安装有伺服电机9，伺服电机9的旋转端安装有调节齿轮10，匚型固定架3内部活动安装有喷洒框架11，喷洒框架11与滑动凹槽4滑动连接，喷洒框架11上表面一侧安装有齿轮槽导轨12，齿轮槽导轨12分别与支撑齿轮7和调节齿轮10相咬合，喷洒平台1上表面中心处一端安装有水平传感器13，喷洒框架11一侧中心处安装有喷水支管一14，喷洒框架11的两端活动安装有两个活动框架15，活动框架15一侧中心处安装有喷水支管二16，喷水支管二16与喷水支管一14之间通过软管17连接，喷水支管一14和喷水支管二16上安装有若干喷水喷头18，喷水支管一14上表面中心处安装有连接管19；通过在喷洒框架11上设置活动框架15，可以增大装置的喷洒面积，使装置能够一次性喷洒较多的农作物，加快了农作物的喷洒效率，通过水平传感器13检测喷洒平台1的水平度，再通过伺服电机9调节喷洒框架11与喷洒平台1的位置，从而保证喷洒过程中装置的平衡性，防止活动框架15和喷洒框架11过长，导致装置在移动喷洒时因地面不平而发生重心偏移导致装置倾倒，从而保证装置在喷洒时的安全性。

本申请的创造点在于自动喷洒药箱装置的结构设计，结合附图1和附图6，自动喷洒药箱装置包括喷洒平台1上表面中心处安装有喷洒药箱30，喷洒药箱30上表面中心处安装有转动轴承31，转动轴承31内安装有转动套管32，转动套管32上安装有发条弹簧33，发条弹簧33的一端与喷洒药箱30固定连接，转动套管32上端安装有转动把手34，转动套管32内部下端活动安装有调节螺杆35，调节螺杆35与转动套管32螺纹连接，调节螺杆35下端安装有活塞挡板36，活塞挡板36上安装有密封活塞37，密封活塞37与喷洒药箱30活动连接，喷洒药箱30上表面中心处一侧安装有限制底座38，限制底座38上安装有电动伸缩杆39，电动伸缩杆39的伸缩端安装有弧形限位板40，弧形限位板40上安装有耐磨橡胶垫41，活塞挡板36上方一侧安装有充压管42，充压管42与喷洒药箱30活动连接，充压管42上安装有充压气阀43，充压管42一侧安装有压力检测管44，压力检测管44上安装有气压传感器45，活塞挡板36下表面中心处安装有水位传感器46，喷洒药箱30一侧侧表面下方安装有进水管47，进水管47上安装有进水阀门48，喷洒药箱30另一侧侧表面下方安装有喷洒管49，喷洒管49与连接管19通过连接软管50连接，喷洒管49上安装有电磁阀51；通过在喷洒药箱30内设置活塞挡板36和密封活塞37，并且向活塞挡板36下方进行冲压，通过气压的压力将水压入到喷洒管49内进行喷洒，同时通过转动套管32受到发条弹簧33的弹性进行转动，带动调节螺杆35的上下移动，进行调节活塞挡板36的位置，从而保证喷洒药箱30内部的气压稳定性，使药水能够稳定的进行喷洒，同时通过这种方式进行药水的喷洒，无需使用水泵和气泵进行驱动，从而节省了装置的重量，同时又减少了结构内部的用电设备的数量，从而降低蓄电池组28的用电消耗，增加装置的工作时间。

在本装置中，驱动履带装置通过传动履带26与地面接触，增大了装置与地面的接触面积，保证装置在喷洒时不会陷入农田内，从而保证装置的安全运行。

本装置的工作原理为：当需要进行喷洒工作时，先通过转动把手34转动，转动把手34带动转动套管32开始转动，转动套管32通过与调节螺杆35的螺纹连接，从而带动调节螺杆35开始上升，调节螺杆35上升带动活塞挡板36开始上升，当活塞挡板36上升到一定程度后，此时控制电动伸缩杆39开始伸出，电动伸缩杆39带动弧形限位板40压到转动套管32上，通过耐磨橡胶垫41将转动套管32进行固定，同时转动套管32的转动带动发条弹簧33开始进行收缩增加弹力；

此时通过手动打开进水阀门48，将混合好的药水通过进水管47注入到喷洒药箱30内部，药水存储到喷洒药箱30内部下方，当药水存储完毕后，关闭进水阀门48，此时将充压管42与外部充气装置连接，打开充压气阀43，通过外部充气装置向喷洒药箱30内部进行充压，通过气压传感器45进行检测喷洒药箱30内部的气压，当气压达到设定值时，此时控制充压气阀43关闭；

当装置需要进行移动时，通过控制两个驱动电机21开始工作，驱动电机21通过转动带动主动履带轮22开始转动，同时通过从动履带轮25使传动履带26随着主动履带轮22的转动而转动，从而使装置开始进行移动，当装置需要进行拐弯操作时，此时其中一个驱动电机21进行正转，另一个驱动电机21进行反转，从而进行调节装置的行驶方向，使装置进行快速拐弯；

当装置开始在农田内进行移动时，此时工作人员通过手动转动活动框架15，将活动框架15从喷洒框架11上展开，此时控制驱动电机21开始工作，使装置开始进行移动，同时控制电磁阀51打开，喷洒药箱30内的药水通过气压的作用进入到喷洒管49内，通过连接软管59进入到喷水支管一14内，通过软管17进入到喷水支管二16内，从而通过喷书支管一14和喷水支管二16上的喷水喷头18喷洒到农作物上；随着装置的移动开始进行药水喷洒；

当药水喷洒过程中，通过气压传感器45进行检测喷洒药箱30内部的实时气压，当气压低于设定的最低值时，此时控制电动伸缩杆39开始收缩使弧形限位板40上的耐磨橡胶垫41与转动套管32之间的摩擦力降低，转动套管32通过发条弹簧33的弹力开始进行转动，从而带动调节螺杆35开始进行下降，调节螺杆35下降带动活塞挡板36开始下降，将喷洒药箱30内部的气体进行压缩，从而保证喷洒药箱30内部的气压处于恒定的范围内，从而使药水以恒定的压力通过喷水喷头18进行喷洒。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种主动平衡式农田喷洒装置，包括喷洒平台(1)，所述喷洒平台(1)下方两侧设有驱动履带装置，所述喷洒平台(1)上方安装有蓄电池箱装置，所述蓄电池箱装置外侧表明上安装有控制器(2)，其特征在于，所述喷洒平台(1)前侧表面上安装有平衡调节喷洒装置，所述喷洒平台(1)上方安装有自动喷洒药箱装置；

所述平衡调节喷洒装置包括所述喷洒平台(1)前侧表面上安装有匚型固定架(3)，所述匚型固定架(3)内部下表面上开有滑动凹槽(4)，所述匚型固定架(3)内部侧表面上方两端安装有两个支撑轴承(5)，所述支撑轴承(5)内安装有支撑短轴(6)，所述支撑短轴(6)上安装有支撑齿轮(7)，所述匚型固定架(3)内部侧表面中心处开有电机凹槽(8)，所述电机凹槽(8)内部安装有伺服电机(9)，所述伺服电机(9)的旋转端安装有调节齿轮(10)，所述匚型固定架(3)内部活动安装有喷洒框架(11)，所述喷洒框架(11)与滑动凹槽(4)滑动连接，所述喷洒框架(11)上表面一侧安装有齿轮槽导轨(12)，所述齿轮槽导轨(12)分别与支撑齿轮(7)和调节齿轮(10)相咬合，所述喷洒平台(1)上表面中心处一端安装有水平传感器(13)，所述喷洒框架(11)一侧中心处安装有喷水支管一(14)，所述喷洒框架(11)的两端活动安装有两个活动框架(15)，所述活动框架(15)一侧中心处安装有喷水支管二(16)，所述喷水支管二(16)与喷水支管一(14)之间通过软管(17)连接，所述喷水支管一(14)和喷水支管二(16)上安装有若干喷水喷头(18)，所述喷水支管一(14)上表面中心处安装有连接管(19)。

2.根据权利要求1所述的一种主动平衡式农田喷洒装置，其特征在于，所述驱动履带装置包括所述喷洒平台(1)下表面两端安装有两个支撑架(20)，所述支撑架(20)一侧侧表面上安装有驱动电机(21)，所述驱动电机(21)的旋转端穿过支撑架(20)，所述驱动电机(21)的旋转端安装有主动履带轮(22)，所述支撑架(20)另一侧侧表面开有若干从动轴承孔(23)，所述从动轴承孔(23)成等腰梯形式分布在支撑架(20)下方，所述从动轴承孔(23)内安装有从动轴承(52)，所述从动轴承(52)内安装有从动转轴(24)，所述从动转轴(24)上安装有从动履带轮(25)，所述从动履带轮(25)和主动履带轮(22)上安装有传动履带(26)。

3.根据权利要求1所述的一种主动平衡式农田喷洒装置，其特征在于，所述蓄电池箱装置包括所述喷洒平台(1)上表面一端安装有蓄电池箱(27)，所述蓄电池箱(27)内安装有蓄电池组(28)，所述蓄电池箱(27)外侧表明中心处安装有充电插口(29)。

4.根据权利要求1所述的一种主动平衡式农田喷洒装置，其特征在于，所述自动喷洒药箱装置包括所述喷洒平台(1)上表面中心处安装有喷洒药箱(30)，所述喷洒药箱(30)上表面中心处安装有转动轴承(31)，所述转动轴承(31)内安装有转动套管(32)，所述转动套管(32)上安装有发条弹簧(33)，所述发条弹簧(33)的一端与喷洒药箱(30)固定连接，所述转动套管(32)上端安装有转动把手(34)，所述转动套管(32)内部下端活动安装有调节螺杆(35)，所述调节螺杆(35)与转动套管(32)螺纹连接，所述调节螺杆(35)下端安装有活塞挡板(36)，所述活塞挡板(36)上安装有密封活塞(37)，所述密封活塞(37)与喷洒药箱(30)活动连接，所述喷洒药箱(30)上表面中心处一侧安装有限制底座(38)，所述限制底座(38)上安装有电动伸缩杆(39)，所述电动伸缩杆(39)的伸缩端安装有弧形限位板(40)，所述弧形限位板(40)上安装有耐磨橡胶垫(41)，所述喷洒药箱(30)上设有自动喷洒装置。

5.根据权利要求4所述的一种主动平衡式农田喷洒装置，其特征在于，所述自动喷洒装置包括所述活塞挡板(36)上方一侧安装有充压管(42)，所述充压管(42)与喷洒药箱(30)活动连接，所述充压管(42)上安装有充压气阀(43)，所述充压管(42)一侧安装有压力检测管(44)，所述压力检测管(44)上安装有气压传感器(45)，所述活塞挡板(36)下表面中心处安装有水位传感器(46)，所述喷洒药箱(30)一侧侧表面下方安装有进水管(47)，所述进水管(47)上安装有进水阀门(48)，所述喷洒药箱(30)另一侧侧表面下方安装有喷洒管(49)，所述喷洒管(49)与连接管(19)通过连接软管(50)连接，所述喷洒管(49)上安装有电磁阀(51)。

6.根据权利要求2所述的一种主动平衡式农田喷洒装置，其特征在于，所述传动履带(26)的宽度小于庄稼植株间的空隙地带。

7.根据权利要求4所述的一种主动平衡式农田喷洒装置，其特征在于，所述转动套管(32)通过弧形限位板(40)的压缩进行固定。

8.根据权利要求4所述的一种主动平衡式农田喷洒装置，其特征在于，所述喷洒药箱(30)由可承受低压力的方形水箱构成。