CN110786234B - 一种定量式花粉喷射果树授粉器 - Google Patents

Abstract

一种定量式花粉喷射果树授粉器，主要由:喷洒罩、软管、伸缩杆、手柄、开关、花粉仓和供气管七部分组成。其采用了定量的喷洒模式使花粉喷洒量和喷洒速度可控，有效的提高了花粉使用率；采用了间歇的喷洒模式，利用流体对撞的原理进行雾化，减缓了花粉雾喷出的速度，有效的防止了气流对花蕊的损伤；间歇高速气流可对内部通道进行冲刷防止通道堵塞。

Description

一种定量式花粉喷射果树授粉器

技术领域

本发明涉及机械工程、农业机械等领域，具体涉及一种定量式花粉喷射果树授粉器。

背景技术

果树必须经过授粉才能结果，自然授粉和人工授粉对果树产量又影响巨大，授粉技术起着至关重要的作用。授粉好，则坐果率高，果实发育好，品质优；授粉差，则会严重影响果实产量与质量。人工果树授粉主要有人工点授和利用授粉器授粉等方法。关于人工果树授粉技术的研究由来已久，传统的人工点授方法包括鸡毛掸子点授、泡沫点授、铅笔头点授、毛笔点授法等。虽然人工点授的方式选择性强，准确率高，花粉用量小，坐果率高，果实品质好，但其授粉效率很低，采用人工点授投入成本太高，并且由于果树可授粉期往往较短，大面积果园采用人工点授不仅耗工耗时，而且影响授粉进度。授粉器喷粉主要是使用各种授粉枪授粉，使用现有技术中的授粉枪大大提高了授粉效率和授粉准确度，但还是存在一些问题，首先喷射到雌蕊上的花粉存在不均匀的情况；其次，当遇到多风天气时，由于喷射的速度较快喷出后的多余花粉很快便消散在风中，浪费花粉，授粉准确率低，因此，实际果树种植中急需一种授粉准确率高、授粉均匀、授粉效率高的便携式授粉器。

发明内容

针对上述技术的不足，本实发明的目的在于提供一种定量式花粉喷射果树授粉器，其具体采用的技术方案如下：

一种定量式花粉喷射果树授粉器，主要由:喷洒罩1、软管2、伸缩杆3、手柄4、开关5、花粉仓6和供气管7组成。

所述喷洒罩1由扩散器12和喷洒罩外壳体13构成；喷洒罩外壳体13主体结构为中空圆锥形壳体，尾部有圆孔，在圆锥形壳体直径比较大一端的壳体边缘向内卷曲形成的半开口环形腔体；扩散器12主体结构为中空圆锥形壳体，尾部有中空圆管，在圆管的管壁上有四个导气孔；扩散器12通过其尾部的空心圆管插入喷洒罩外壳体13尾部对应的圆孔形成圆柱副装配结构，扩散器12尾部的空心圆柱末端通过螺纹副与伸缩杆头部配合形成完整的喷洒罩1。扩散器12外壁和喷洒罩外壳体13内壁在喷洒罩1内部形成了出口为环形细缝的环形气道。

所述花粉仓6由花粉仓壳体8、供给轮9、花粉仓底板10、步进电机11和密封盖14构成；花粉仓壳体8主体为圆柱壳体结构，其一侧设计有花粉喷射通道，在喷射通道的底侧设计有向内伸出的凸台，在凸台上有与花粉仓壳体8同轴线的电机轴装配圆孔；花粉仓壳体8圆柱壳体结构底部有方形的法兰连接板，在喷射通道的底端与法兰连接板连接面之间预留有一定厚度的圆柱体空间，用于装配供给轮9。供给轮9中心具有与步进电机11电机转轴配合的半圆槽，半圆槽的周边由圆周阵列的圆孔，圆孔轴心线到供给轮9轴心的距离等于在喷射通道到花粉仓壳体8轴心的距离。花粉仓底板10有方形的法兰连接板，主体结构上有安装步进电机11的螺孔，在与花粉仓壳体8背对的一侧设有进气口。花粉仓底板10与花粉仓壳体8通过法兰进行连接装配，供给轮9装配花粉仓底板10与花粉仓壳体8装配后形成的圆柱体空间内；步进电机11通过螺栓安装在花粉仓底板10上，转轴插入供给轮9的半圆槽内，驱动供给轮9转动。

所述软管2为柔性管体，两端分别与花粉仓壳体8的喷射通道出口和伸缩杆头部的喷洒罩1入口相连。

所述手柄4前部有柱形面，通过粘结剂用与花粉仓6固接，手柄4上还设有开关控制步进电机11的转动。

所述伸缩杆3是类似晾衣杆结构的可伸缩固定的杆件，头部设有与扩散器12尾部中空圆管螺纹配合的中空进气口。伸缩杆3两端分别与手柄4和扩散器12连接，起支撑作用。

所述供气管7为柔性管体，两端分别与花粉仓底板10的进气口和气瓶相连，为喷洒系统提空压缩空气。

所述花粉仓壳体8的圆柱壳体结构可选择为上下两端的固定端盖以及中间部分的圆筒组合而成，所述圆筒由透明材料制成，方便观察花粉仓内花粉的剩余量。

实施授粉操作过程如下：打开密封盖14向花粉仓6内添加花粉，打开气瓶开关让压缩空气进入供气管7。按下手柄4上的开关5启动步进电机11，步进电机11通过转轴驱动供给轮9转动。花粉由于重力作用流入供给轮9上圆周阵列的圆孔内，随着供给轮的转动花粉被带入喷射通道内被供气管7流入的压缩空气吹入软管2内。在供给轮9转动的过程中不断的切断喷射通道内的气流，这样使喷射过程是间歇式的。有效的减少了压缩空气的消耗，同时控制气流的速度，防止过快的气流对花蕊造成损伤。随后花粉随着气流通过软管2进入喷洒罩1内由扩散器12外壁和喷洒罩外壳体13内壁形成的环形气道内，并从其环形细缝出口喷出。

由于流体的动力学效应，喷出的气流一部分随着喷洒罩外壳体13内壁流动，顺着内壁的曲面折返180度返回；与脱离喷洒罩外壳体13内壁流动的气体发生对撞形成湍流，从而在喷洒罩1的圆锥腔内形成了均匀的流速较慢的花粉雾，然后缓慢流出喷洒罩1完成授粉。可对步进电机11的转速进行控制实现调节花粉的喷洒速度

本发明的优点在于：

(1)采用了定量的喷洒模式使花粉喷洒量可控，采用特殊结构设计的扩散器和喷洒罩外壳体相配合，形成夹带花粉的湍流气流，增加了花粉扩散分布的均匀度又减小了花粉流动速度，有效的提高了花粉使用率；

(2)采用了间歇的喷洒模式，采用流体对撞的原理进行雾化，减缓了花粉雾喷出的速度，有效的防止了气流对花蕊的损伤；

(3)伸缩杆作为连接件使本产品适用于高低不同的果树；喷洒罩外壳体具有一定的笼罩范围，使本产品尤其适用于梨树等花簇密集的果树；间歇高速气流可对内部通道进行冲刷防止通道堵塞，且伸缩杆作为支撑杆与输送花粉的软管分体设置，故障率低。

附图说明

图1本发明总体结构布局示意图；

图2本发明总体结构布局剖面示意图；

图3本发明缓冲雾化原理局部示意图；

图4本发明花粉仓布局示意图；

图5本发明花粉仓壳体结构布局示意图；

图6本发明供给轮结构示意图；

图7本发明花粉仓底板结构示意图；

图8本发明步进电机结构示意图；

图9本发明扩散器结构示意图；

图中：1喷洒罩、2软管、3伸缩杆、4手柄、5开关、6花粉仓、7供气管、8花粉仓壳体、9供给轮，10花粉仓底板、11步进电机、12扩散器、13喷洒罩外壳体，14密封盖。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方法，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

参阅附图，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的位置限定用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图所示，图1为本发明总体结构布局示意图，一种定量式花粉喷射果树授粉器，主要由:喷洒罩1、软管2、伸缩杆3、手柄4、开关5、花粉仓6和供气管7七部分组成。

如图所示，图2本发明总体结构布局剖面示意图，所述喷洒罩1由扩散器12和喷洒罩外壳体13构成；喷洒罩外壳体13主体结构为中空圆锥形壳体，尾部有圆孔，在圆锥形壳体直径比较大一端的壳体边缘向内卷曲形成的半开口环形腔体；图9是本发明扩散器结构示意图，如图所示，扩散器12主体结构为中空圆锥形壳体，尾部有中空圆管，在圆管的管壁上由四个导气孔；扩散器12通过其尾部的空心圆管插入喷洒罩外壳体13尾部对应的圆孔形成圆柱副装配结构，扩散器12尾部的空心圆柱末端通过螺纹副与伸缩杆头部配合形成完整的喷洒罩1。扩散器12外壁和喷洒罩外壳体13内壁在喷洒罩1内部形成了出口为环形细缝的环形气道。

如图所示，图4为本发明花粉仓布局示意图，图5本发明花粉仓壳体结构布局示意图；图6本发明供给轮结构示意图；图7本发明花粉仓底板结构示意图；所述花粉仓6由花粉仓壳体8、供给轮9，花粉仓底板10、步进电机11和密封盖14构成；花粉仓壳体8主体为圆柱壳体结构，其一侧设计有花粉喷射通道，在喷射通道的底侧设计由向内伸出的凸台，在凸台上有与花粉仓壳体8同轴线的电机轴装配圆孔；花粉仓壳体8圆柱壳体结构底部有方形的法兰连接板，在喷射通道的底端与法兰连接板连接面之间预留由一定厚度的圆柱体空间，用于装配供给轮9。供给轮9中心具有与步进电机11电机转轴配合的半圆槽，半圆槽的周边由圆周阵列的圆孔，圆孔轴心线到供给轮9轴心的距离等于在喷射通道到花粉仓壳体8轴心的距离。花粉仓底板10有方形的法兰连接板，主体结构上有安装步进电机11的螺孔，在与花粉仓壳体8对应的一侧设有的进气口。花粉仓底板10与花粉仓壳体8通过法兰进行链接装配，供给轮9装配花粉仓底板10与花粉仓壳体8装配后形成的圆柱体空间内；图8本发明步进电机结构示意图，步进电机11通过螺栓安装在花粉仓底板10上，转轴插入供给轮9的半圆槽内，驱动供给轮9转动。

如图所示，图2本发明总体结构布局剖面示意图，所述软管2为柔性管体，两端分别与花粉仓壳体8的喷射通道出口和伸缩杆头部的喷洒罩1入口相连。

如图所示，图2本发明总体结构布局剖面示意图，所述手柄4前部由圆环，通过粘结剂用与花粉仓6固接，设有开关控制步进电机11的转动。

所述伸缩杆3是类似晾衣杆结构的可伸缩固定的杆件，头部设有与扩散器12尾部有中空圆管螺纹配合的中空进气口。伸缩杆3两端分别与手柄4和扩散器12连接，起支撑作用。

所述供气管7为柔性管体两端分别与花粉仓底板10的进气口和气瓶相连，为喷洒系统提空压缩空气。

实施授粉操作过程如下：打开密封盖14向花粉仓6内添加花粉，打开气瓶开关让压缩空气进入供气管7。按下手柄4上的开关5启动步进电机11，步进电机11通过转轴驱动供给轮9转动。花粉由于重力作用流入供给轮9上圆周阵列的圆孔内，随着供给轮的转动花粉被带入喷射通道内被供气管7流入的压缩空气吹如软管内。在供给轮9转动的过程中不断的切断喷射通道内的气流，这样使喷射过程是间歇式的。有效的减少了压缩空气的消耗，同时控制气流的速度防止，过快的气流对花蕊造成损伤。随后花粉随着气流通过软管2进入喷洒罩1内由扩散器12外壁和喷洒罩外壳体13内壁在形成的环形气道内，并从其环形细缝出口喷出。由于流体的动力学效应，喷出的气流一部分随着喷洒罩外壳体13内壁流动，顺着内壁的曲面折返180度返回；与脱离洒罩外壳体13内壁流动的气体发生对撞形成湍流，从而在喷洒罩1的圆锥腔内形成了均匀的流速较慢的花粉雾，然后缓慢流出喷洒罩1完成授粉。可对步进电机11的转速进行控制实现调节花粉的喷洒速度。

图3示出了本发明缓冲雾化原理局部示意图，喷出的气流一部分随着喷洒罩外壳体13内壁流动，顺着内壁的曲面折返180度返回；与脱离洒罩外壳体13内壁流动的气体发生对撞形成湍流，从而在喷洒罩1的圆锥腔内形成了均匀的流速较慢的花粉雾，然后缓慢流出喷洒罩1完成授粉。

本发明采用了定量的喷洒模式使花粉喷洒量可控，采用特殊结构设计的扩散器和喷洒罩外壳体相配合，形成夹带花粉的湍流气流，增加了花粉扩散分布的均匀度又减小了花粉流动速度，有效的提高了花粉使用率；采用了间歇的喷洒模式，采用流体对撞的原理进行雾化，减缓了花粉雾喷出的速度，有效的防止了气流对花蕊的损伤；伸缩杆作为连接件使本产品适用于高低不同的果树；喷洒罩外壳体具有一定的笼罩范围，使本产品尤其适用于梨树等花簇密集的果树；间歇高速气流可对内部通道进行冲刷防止通道堵塞，且伸缩杆作为支撑杆与输送花粉的软管分体设置，故障率低。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种定量式花粉喷射果树授粉器，其特征在于，由喷洒罩(1)、软管(2)、伸缩杆(3)、手柄(4)、开关(5)、花粉仓(6)和供气管(7)组成；

所述喷洒罩(1)由扩散器(12)和喷洒罩外壳体(13)构成；所述喷洒罩外壳体(13)主体结构为中空圆锥形壳体，尾部有圆孔，在圆锥形壳体直径比较大一端的壳体边缘向内卷曲形成半开口环形腔体；扩散器(12)主体结构为中空圆锥形壳体，尾部有中空圆管，在圆管的管壁上有四个导气孔；扩散器(12)通过其尾部的空心圆管插入喷洒罩外壳体(13)尾部对应的圆孔形成圆柱副装配结构，扩散器(12)尾部的空心圆柱末端通过螺纹副与伸缩杆(3)头部配合，扩散器(12)外壁和喷洒罩外壳体(13)内壁在喷洒罩(1)内部形成了出口为环形细缝的环形气道；

所述花粉仓(6)由花粉仓壳体(8)、供给轮(9)、花粉仓底板(10)、步进电机(11)和密封盖(14)构成；花粉仓壳体(8)主体为圆柱壳体结构，其一侧设计有花粉喷射通道，在喷射通道的底侧设计有向内伸出的凸台，在凸台上有与花粉仓壳体(8)同轴线的电机轴装配圆孔；花粉仓壳体(8)圆柱壳体结构底部与花粉仓底板(10)配合安装，所述供给轮(9)装配在花粉仓底板(10)与花粉仓壳体(8)装配后形成的圆柱体空间内，供给轮(9)中心具有与步进电机(11)电机转轴配合的半圆槽，半圆槽的周边上设有圆周阵列的圆孔，所述圆孔轴心线到供给轮(9)轴心的距离等于喷射通道轴心到花粉仓壳体(8)轴心的距离；所述步进电机(11)安装在花粉仓底板(10)上，步进电机的转轴插入供给轮(9)的半圆槽内，驱动供给轮(9)转动；

所述软管(2)为柔性管体，两端分别与花粉仓壳体(8)的喷射通道出口和伸缩杆头部的喷洒罩(1)入口相连；

所述手柄(4)与花粉仓(6)固接，所述开关(5)设置在手柄(4)上；所述伸缩杆(3)头部设有与扩散器(12)尾部中空圆管螺纹配合的中空进气口，伸缩杆(3)两端分别与手柄(4)和扩散器(12)连接，起支撑作用；所述供气管(7)为柔性管体，两端分别与花粉仓底板(10)的进气口和气瓶相连，为喷洒系统提供压缩空气。

2.根据权利要求1所述的定量式花粉喷射果树授粉器，其特征还在于，所述花粉仓底板(10)与花粉仓壳体(8)通过方形法兰连接，所述步进电机(11)与所述花粉仓底板（10）法兰连接。

3.根据权利要求1所述的定量式花粉喷射果树授粉器，其特征还在于，所述花粉仓底板(10)在与花粉仓壳体(8)背对的一侧设有进气口。

4.根据权利要求1所述的定量式花粉喷射果树授粉器，其特征还在于，所述花粉仓壳体(8)的圆柱壳体结构为上下两端的固定端盖以及中间部分的圆筒组合而成，所述圆筒由透明材料制成。

Images