CN110525657B - 一种植保无人机喷液管路排空阀 - Google Patents

一种植保无人机喷液管路排空阀 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种植保无人机喷液管路排空阀，涉及植保无人机技术领域，解决了植保无人机喷液管路中的空气采用手动排放导致的手部沾染农药以及农药浪费的问题，本发明包括管状的阀体，阀体内部为流道，阀体上垂直的连接有与流道连通的排空管，排空管末端设置有端面板，排空管内部在轴线处设置有出气管，出气管靠近流道的一端连接有浮球、另一端穿过端面板中心至外部，排空管内径、浮球外径均与流道直径相同，排空管的长度不小于浮球外径，出气管管壁上沿其轴线方向开设有若干长条状的出气口，出气口靠近端面板一侧的末端与浮球中心的距离大于端面板与流道轴线之间的垂直距离。

Description

一种植保无人机喷液管路排空阀
技术领域
本发明涉及植保无人机技术领域，更具体的是涉及一种植保无人机喷液管路排空阀。
背景技术
随着科技的进步，无人机在更多的领域被广泛应用，其中植保无人机就是专门用于农林植物保护作业的一种无人机。植保无人机在农林植物保护作业方面主要是进行农药喷洒，其在无人机上配备有药液箱以及通过喷液管路与药液箱连通的压力喷头，药液箱中的药液通过输液泵进行加压输送至压力喷头处喷出。
现有的压力喷头应用在无人机上存在一个问题，当药液箱中的药液喷洒完后，输液泵由于惯性会空转，进而喷液管路中会进入大量空气，这将导致再次添加药液后影响压力喷头的正常工作，所以必须先将喷液管路中的空气排出。现有的排空方式是手动拧松压力喷头后启动输液泵，将药液输送至喷液管路中来排出空气。这种排空方式存在弊端，即：手动拧松压力喷头容易导致手部沾染喷液管路中残留的农药液体；同时，拧松压力喷头以及利用药液的输入来排出空气会造成药液从喷液管路末端漏出，导致药液浪费。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决植保无人机喷液管路中的空气采用手动排放导致的手部沾染农药以及农药浪费的问题，本发明提供一种植保无人机喷液管路排空阀。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种植保无人机喷液管路排空阀，包括管状的阀体，阀体内部为流道，阀体上垂直的连接有与流道连通的排空管，排空管末端设置有端面板，排空管内部在轴线处设置有出气管，出气管靠近流道的一端连接有浮球、另一端穿过端面板中心至外部，排空管内径、浮球外径均与流道直径相同，排空管的长度不小于浮球外径，出气管管壁上沿其轴线方向开设有若干长条状的出气口，出气口靠近端面板一侧的末端与浮球中心的距离大于端面板与流道轴线之间的垂直距离。
进一步地，排空管靠近流通通道出口一侧的阀体上垂直的连接有与流通通道连通的阻气管，阻气管内部设置有圆柱形的阻气浮块，阻气管内径、阻气浮块外径均与流通通道直径相同，阻气管的长度不小于阻气浮块的长度，阻气浮块靠近流通通道一侧的末端面为半球面，阻气管末端内壁上设置有卡块。
进一步地，阻气浮块外壁上嵌设有由其一侧外壁延伸至末端球面、再由末端球面延伸至另一侧外壁的密封条，密封条可与阻气管内壁、流道内壁密封接触。
进一步地，出气口的长度小于出气管的长度，出气口靠近浮球一侧的末端与出气管该侧的末端之间有距离。
进一步地，端面板外侧表面的中心处设置有套在出气管上的密封套管。
进一步地，排空管末端朝向端面板外侧延伸并在其内部形成位于端面板一侧的集液腔，集液腔靠近端面板处的排空管上设置有带塞子的排液孔。
进一步地，浮球靠近流道入口一侧的流道内设置有缓冲整流网。
本发明的有益效果如下：
本发明提出一种排空阀，可以根据流道内部的状态通过液体浮力来自动的进行空气的排空。相比于现有人工排空而言，无需对压力喷头进行拆卸，不存在沾染农药、浪费农药的问题。同时，本排空阀无需任何控制结构、利用浮力原理与纯物理结构即可实现空气自动排空，结构简单、可靠。
附图说明
图1是本发明的结构示意图(排空状态)；
图2是本发明的结构示意图(液体流通状态)；
附图标记：1-集液腔，2-套管，3-塞子，4-排液孔，5-排空管，6-流道，7-阀体，8-缓冲整流网，9-端面板，10-出气管，11-出气口，12-浮球，13-卡块，14-阻气管，15-密封条，16-阻气浮块。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解本发明，下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种植保无人机喷液管路排空阀，包括管状的阀体7，阀体7内部为流道6，阀体7上垂直的连接有与流道6连通的排空管5，排空管5末端设置有端面板9，排空管5内部在轴线处设置有出气管10，出气管10靠近流道6的一端连接有浮球12、另一端穿过端面板9中心至外部，排空管5内径、浮球12外径均与流道6直径相同，排空管5的长度不小于浮球12外径，出气管10管壁上沿其轴线方向开设有若干长条状的出气口11，出气口11靠近端面板9一侧的末端与浮球12中心的距离大于端面板9与流道6轴线之间的垂直距离。
工作原理：排空阀正常安装时的状态如附图所示，流道6水平、排空管5竖直向上，阀体7内部的流道6为药液提供流通的通道。排空阀在无人机正常喷洒药液时的状态如附图图2所示，药液喷洒完毕时的排空阀状态如附图图1所示。
当药液喷洒完毕时，流道6内的药液流出、空气进入，浮球12失去浮力而下落，进而整个出气管10向下落至排空管5中。此时，由于出气口11靠近端面板9一侧的末端与浮球12中心的距离大于端面板9与流道6轴线之间的垂直距离，出气口11顶部高出端面板9并与外界连通，进而排空管5内部以及流道6均通过出气口11与外界连通，流道6内部充满空气。当再次添加药液后，启动外部输液泵后，药液再次进入流道6并挤压空气，空气在受到挤压后通过出气口11逐渐排放至外部。当药液沿流道6流动至排空管5处时，浮球12受到浮力的作用而跟随药液液面逐渐上升，残余的空气也随着药液液面的上升而通过出气口11逐渐排放至外部。当浮球12上升至最高点时，即浮球12顶部与端面板9接触，此时出气管10完全伸出至端面板9外部，流道6内的空气完全排出。此时，整个排空管5、流道6内部和环境通过端面板9与浮球12实现封闭，进而排空阀处于关闭状态，压力喷头可以进行正常的药液喷洒。
需要说明的是，由于浮球12下落时不具有对流道6的封闭作用，进而空气会充满浮球12两侧的整个流道6，而药液重新流入时只会从浮球12一侧的流道6流入，所以浮球12另一侧远离浮球12处的大部分空气受到液体流入的挤压反而无法从排空管5中的出气管10处排出。所以，本实施例中的排空阀只能设置在喷液管路的末端，即靠近压力喷头处。以此，空气基本只能存在于浮球12一侧的流道6中，这样在药液重新流入时，空气可以基本完全通过出气管10排出。浮球12、出气管10均采用可以在药液上浮起的轻质材料制成，例如轻质塑料；同时，浮球12可以是空心也可以是实心。
本发明提出一种排空阀，可以根据流道内部的状态通过液体浮力来自动的进行空气的排空。相比于现有人工排空而言，无需对压力喷头进行拆卸，不存在沾染农药、浪费农药的问题。同时，本排空阀无需任何控制结构、利用浮力原理与纯物理结构即可实现空气自动排空，结构简单、可靠。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上进行改进：
排空管5靠近流通通道出口一侧的阀体7上垂直的连接有与流通通道连通的阻气管14，阻气管14内部设置有圆柱形的阻气浮块16，阻气管14内径、阻气浮块16外径均与流通通道直径相同，阻气管14的长度不小于阻气浮块16的长度，阻气浮块16靠近流通通道一侧的末端面为半球面，阻气管14末端内壁上设置有卡块13。
实施例1中的排空阀结构存在一定的局限性，即排空阀内部的浮球12不具有流道6封闭的功能，进而，该排空阀只能设置在喷液管路末端靠近压力喷头处，有可能会影响压力喷头的安装。所以，为了解决这一问题，本实施例在流道6封闭结构上做出改进：
阻气管14与阻气浮块16构成对流道6进行封闭的阻气结构，如附图所示，当液体喷洒快要完毕时，流道6中的药液逐渐流经阻气浮块16而流出。当流道6中剩余药液最后的部分流过阻气浮块16时，阻气浮块16失去浮力而下落，进而封闭住流道6，空气只能存在与阻气浮块16一侧的流道6中。又因阻气浮块16与浮球12相邻，即空气该侧末端最多只能存在于浮球12附近，空气在再次进液后可以完全排出。
以上阻气结构增设的改进使得本实施例中的排空阀不再受到安装位置的限制，可以安装在喷液管路的任何部位。
但是，需要说明的是，阻气浮块16与浮球12之间的安装距离不应过大，因为阻气浮块16与浮球12之间的流道6内会有部分空气，如果阻气浮块16与浮球12之间的安装距离过大，其中空气量较多，难以完全排尽。阻气浮块16与浮球12之间安装距离小时，其中的少量空气是可以完全排尽的，因为在药液再次输入时，药液是充满流道6的横截面，药液首先会与浮球12之间产生冲击，进而液流破碎来为浮块与浮球12之间的空气提供向排空管5流通的通道。如果阻气浮块16与浮球12之间的安装距离过大，液流破碎后重新聚集充满充满流道6的横截面，远离浮球12处流道6内的空气就失去了向排空管5流通的通道，进而无法排出。
实施例3
本实施例是在以上实施例的基础上进行改进：
阻气浮块16外壁上嵌设有由其一侧外壁延伸至末端球面、再由末端球面延伸至另一侧外壁的密封条15，密封条15可与阻气管14内壁、流道6内壁密封接触。密封条15进一步加强阻气浮块16对流道6的封闭效果。
出气口11的长度小于出气管10的长度，出气口11靠近浮球12一侧的末端与出气管10该侧的末端之间有距离。因为浮球12的直径与排空管5相同，将出气口11靠近浮球12一侧的末端与出气管10该侧的末端之间设置为有距离，那么浮球12在药液重新通入进行上浮时，浮球12未完全上浮至与端面板9接触时，出风口就已经完全伸出至端面板9内部以及外侧，如附图图2所示，此时浮球12与端面板9之间的空间会残留一部分空气。该部分空气用于防止药液液面继续上涨，进而避免药液输送过程中、无人机飞行过程中使药液液面产生波动带动浮球12与出气管10沉浮而使药液意外的通过出气口11向上漏出。
端面板9外侧表面的中心处设置有套在出气管10上的密封套管2。套管2内壁与出气管10外壁紧贴，套管2增大与出气管10外壁的接触面积，进而加强在出气管10上浮时对出气口11的密封。
排空管5末端朝向端面板9外侧延伸并在其内部形成位于端面板9一侧的集液腔1，集液腔1靠近端面板9处的排空管5上设置有带塞子3的排液孔4。药液重新流入流道6时，由于外部输液泵的动力，药液在到达浮球12处时会产生冲击，进而部分药液会上涌并通过出风口向上泄露，所以将排空管5向上延伸形成集液腔1，可以对向上泄露的药液进行收集，而后可以通过排液孔4排出至外部容器中，而后可以再次进行使用。
浮球12靠近流道6入口一侧的流道6内设置有缓冲整流网8。由于外部输液泵的动力，药液具有一定的动量，会冲击浮球12，进而可能导致浮球12难以在第一时间上浮。所以通过缓冲整流网8可以在一定程度上减小药液的动量，减小对浮球12的冲击。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种植保无人机喷液管路排空阀，包括管状的阀体(7)，阀体(7)内部为流道(6)，其特征在于：阀体(7)上垂直的连接有与流道(6)连通的排空管(5)，排空管(5)末端设置有端面板(9)，排空管(5)内部在轴线处设置有出气管(10)，出气管(10)靠近流道(6)的一端连接有浮球(12)、另一端穿过端面板(9)中心至外部，排空管(5)内径、浮球(12)外径均与流道(6)直径相同，排空管(5)的长度不小于浮球(12)外径，出气管(10)管壁上沿其轴线方向开设有若干长条状的出气口(11)，出气口(11)靠近端面板(9)一侧的末端与浮球(12)中心的距离大于端面板(9)与流道(6)轴线之间的垂直距离；
排空管(5)靠近流道(6)出口一侧的阀体(7)上垂直的连接有与流道(6)连通的阻气管(14)，阻气管(14)内部设置有圆柱形的阻气浮块(16)，阻气管(14)内径、阻气浮块(16)外径均与流道(6)直径相同，阻气管(14)的长度不小于阻气浮块(16)的长度，阻气浮块(16)靠近流道(6)一侧的末端面为半球面，阻气管(14)末端内壁上设置有卡块(13)；
排空管(5)末端朝向端面板(9)外侧延伸并在其内部形成位于端面板(9)一侧的集液腔(1)，集液腔(1)靠近端面板(9)处的排空管(5)上设置有带塞子(3)的排液孔(4)。
2.根据权利要求1所述的植保无人机喷液管路排空阀，其特征在于：阻气浮块(16)外壁上嵌设有由其一侧外壁延伸至末端球面、再由末端球面延伸至另一侧外壁的密封条(15)，密封条(15)可与阻气管(14)内壁、流道(6)内壁密封接触。
3.根据权利要求1所述的植保无人机喷液管路排空阀，其特征在于：出气口(11)的长度小于出气管(10)的长度，出气口(11)靠近浮球(12)一侧的末端与出气管(10)该侧的末端之间有距离。
4.根据权利要求1所述的植保无人机喷液管路排空阀，其特征在于：端面板(9)外侧表面的中心处设置有套在出气管(10)上的密封套管(2)。
5.根据权利要求1所述的植保无人机喷液管路排空阀，其特征在于：浮球(12)靠近流道(6)入口一侧的流道(6)内设置有缓冲整流网(8)。
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