CN111011175A - 水肥药一体式卷盘喷灌机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水肥药一体式卷盘喷灌机及其使用方法，其中水肥药一体式卷盘喷灌机包括卷盘器，以及与所述卷盘器连接的喷灌机构，还包括混肥混药装置，所述混肥混药装置包括料桶、比例调节泵，以及与卷盘器入水口连通的主路水管，料桶的出液口与比例调节泵的进药口连通，所述比例调节泵的进水口通过第一支管与所述主路水管连通，比例调节泵的出水口通过第二支管与主路水管连通。本发明将灌溉、施肥和施药功能融于一体，扩大了喷灌机的应用范围，降低了机械成本；混肥和混药装置使用同一套装置，满足了作物在不同时期施肥和施药作业；行走车架可以进行高度调节，对不同高度的作物喷灌可以调节到最适高度，实现了精准灌溉、精准施肥、精准喷药。

Description

水肥药一体式卷盘喷灌机及其使用方法

技术领域

本发明涉及农业灌溉技术领域，尤其涉及到一种水肥药一体式卷盘喷灌机及其使用方法。

背景技术

粮食是国家的战略物资，是人民生活的必需品，发展农业必须放在一切工作的首位。玉米、小麦、水稻是我国的三大粮食作物，保证粮食丰收是一项重要任务。目前我国人多地少，耕地面积还有下降趋势，必须提高粮食单产。而粮食的种植过程中，灌溉、施肥和施药是十分重要的环节，现在的粮食种植中，灌溉、施肥和施药分别通过不同的设备完成，占用时间长。

卷盘喷灌机是一种将牵引PE管缠绕在卷盘器上，利用喷灌压力驱动水涡轮旋转，经过变速装置调节后，通过回收PE管，从而牵引喷头车自动移动，是农业灌溉中的常用机械，行走车架通常设置喷枪，虽然喷枪的射程远，但是冲击力强，受风影响大，雾化效果差，对作物灌溉不均，甚至产生伤害，特别不适合幼苗的灌溉，并且卷盘喷灌机只能完成灌溉作业。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种水肥药一体式卷盘喷灌机及其使用方法，将灌溉、施肥和施药功能融于一体，可以有效控制灌溉深度，一次性完成喷施叶面肥和喷药作业。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种水肥药一体式卷盘喷灌机，包括卷盘器，以及与所述卷盘器连接的喷灌机构，还包括混肥混药装置，所述混肥混药装置包括料桶、比例调节泵，以及与卷盘器入水口连通的主路水管，所述料桶的出液口与比例调节泵的进药口连通，所述比例调节泵的进水口通过第一支管与所述主路水管连通，比例调节泵的出水口通过第二支管与主路水管连通。

本方案中料桶内的药液或肥液进入比例调节泵，并与从第一支管进入比例调节泵的水进行混合，形成一定浓度的药液或肥液，以主路水管内水的流动方向为从前往后流，第一支管与主路水管的连通处位于第二支管与主路水管连通处的前方，在比例调节泵中混合后的药液或肥液经第二支管进入主路水管，并经卷盘器进入喷灌机构，实现喷灌。

作为优化，第一支管和第二支管上分别安装有阀门。本优化方案通过在第一支管和第二支管上安装阀门，可以控制支路的通断，在不需要施肥或喷药时，可将第一支管和第二支管上的阀门关闭，本喷灌机单独作为灌溉设备使用，提高了本喷灌机的通用性，降低了成本。

作为优化，所述主路水管上安装有位于第一支管和第二支管之间的阀门Ⅱ。本优化方案通过设置阀门Ⅱ，在不需要灌溉时，可将阀门Ⅱ关闭，本喷灌机作为喷药或施肥的设备使用，进一步提高了本喷灌机的通用性。

作为优化，所述喷灌机构包括行走车架和固装在所述行走车架上的桁架，所述桁架上安装有与卷盘器的出水口连通的喷水管，所述喷水管上安装有沿桁架长度方向分布的若干雾化喷头。本优化方案采用桁架结构，既减轻了喷灌机构的重量，同时提高了结构强度。

作为优化，所述行走车架包括行走轮，以及与桁架固接的主架，所述主架上固设有沿竖向延伸的套管，所述套管内滑接有支撑杆，套管侧壁上开设有沿竖向分布的若干螺纹孔，所述螺纹孔中通过螺纹连接有穿过套管和支撑杆的螺栓，支撑杆的下端向下延伸出套管且与行走轮的轮轴固接，行走轮通过轴承安装在行走轮的轮轴上。本优化方案的设置，通过调整支撑杆伸出套管的长度可以调节喷灌高度，从而有利于实现精准灌溉、精准施肥和精准喷药。

作为优化，所述桁架包括与行走车架固接的中心支架，以及自中心支架的两端依次可拆卸固接的内侧桁架支架、过渡桁架支架和边侧桁架支架。本优化方案的桁架为可拆卸结构，方便运输和安装，同时降低了制作难度。

作为优化，所述喷水管包括与中心支架固接的中心管、与内侧桁架支架固接的内侧管、与过渡桁架支架固接的过渡管，以及与边侧桁架支架固接的边侧管，所述中心管与内侧管之间、内侧管与过渡管之间、以及过渡管与边侧管之间均通过柔性接头连通。本优化方案的喷水管分为通过柔性接头连接在一起的若干段，分别与桁架的各组成部分对应，形成可拆卸的若干单元，进一步提高了运输和安装的方便性。

作为优化，所述中心支架包括V型加强筋和至少两相互平行的连接管，所述V型加强筋的弯折处与喷水管固接，V型加强筋的两侧边分别与两连接管固接，两连接管的两端均固设有连接环，内侧桁架支架靠近中心支架的一端固设有与中心支架上的连接环适配的挂钩。本优化方案通过V型加强筋将两连接管和喷水管固接为一体，形成三角形结构，保证了足够的结构强度；通过设置挂钩和连接环，使中心支架通过挂钩挂入连接环与内侧桁架支架连接，连接结构简单，方便拆装。

作为优化，所述内侧桁架支架远离中心支架的一端固设有连接环，过渡桁架支架靠近内侧桁架支架的一端固设有与内侧桁架支架上的连接环适配的挂钩；过渡桁架支架远离内侧桁架支架的一端固设有连接环，边侧桁架支架靠近过渡桁架支架的一端固设有与过渡桁架支架上的连接环适配的挂钩。本优化方案中，内侧桁架支架、过渡桁架支架、边侧桁架支架通过挂钩和连接环连接，使桁架整体拆装更方便快捷。

本方案还提供一种上述水肥药一体式卷盘喷灌机的使用方法，包括如下方面：

a、灌溉前，根据作物高度，通过调整支撑杆伸出套管的长度调整雾化喷头至合适高度；

b、灌溉时，首先依次打开阀门Ⅱ、阀门Ⅲ、阀门Ⅰ，然后将阀门Ⅱ关闭四分之一，此时主路水管中的水被分流到第一支管，进入第一支管中的水依次经过过滤器、比例调节泵和第二支管后汇入主路水管，利用产生的压差，料筒中的肥液或药液通过肥液管被压入比例调节泵中并与从第一支管进入的水进行充分混合，然后支路的肥液或药液通过阀门Ⅰ与主路水管中的水混合，形成一定浓度的肥液或药液，肥液或药液经过卷盘器到达桁架上的喷水管进行喷施；

c、根据主路水管的流量，调节比例调节泵中肥液和药液的流量，使得肥液或药液与水流量形成合适配比，达到精准施肥、精准施药。

本发明的有益效果为：将灌溉、施肥和施药功能融于一体，扩大了喷灌机的应用范围，提高了通用性，降低了机械成本；混肥和混药装置使用同一套装置，满足了作物在不同时期施肥和施药的作业，结构简单，节省了机械成本费；行走车架可以进行高度的调节，对不同高度的作物喷灌可以调节到最适高度，实现了精准灌溉、精准施肥、精准喷药。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明主视图；

图3为图1中A处放大视图；

图中所示：

1、料桶，2、肥液管，3、第一支管，4、过滤器，5、比例调节泵，6、阀门Ⅰ，7、卷盘器，8、输水管， 9、三通管接头，10、边侧桁架支架，11、过渡桁架支架，12、内侧桁架支架，13、中心支架，14、行走轮，15、支撑杆，16、喷水管，17、雾化喷头，18、卷盘车架，19、三通接头Ⅱ，20、阀门Ⅱ，21、阀门Ⅲ，22、三通接头Ⅰ，23、主路水管，24、连接管，25、连接环，26、挂钩，27、底边侧筋，28、V型加强筋，29、侧边，30、锁扣手柄，31、柔性接头，32、锁扣。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1和2所示一种水肥药一体式卷盘喷灌机，包括安装在卷盘车架18上的卷盘器7、与所述卷盘器连接的喷灌机构，以及与卷盘器相对固定设置的混肥混药装置。

混肥混药装置包括料桶1、比例调节泵5，以及与卷盘器入水口连通的主路水管23，料桶用于盛放药液或肥液，料桶的出液口通过肥液管2与比例调节泵的进药口连通，且肥液管通过螺纹连接在比例调节泵下端，肥液管远离比例调节泵的一端与料桶的出液口连通，比例调节泵的进水口通过第一支管3与所述主路水管连通，比例调节泵的出水口通过第二支管与主路水管连通。以主路水管内水的流动方向为从前往后流，第一支管与主路水管的连通处位于第二支管与主路水管连通处的前方，第一支管和第二支管形成支路水管。具体地，第一支管与主路水管通过三通接头Ⅰ22连接，第二支管与主路水管通过三通接头Ⅱ19连接。第一支管和第二支管上分别安装有阀门，其中第一支管上的阀门为阀门Ⅲ21，第二支管上的阀门为阀门Ⅰ6，阀门Ⅲ21与比例调节泵5之间的第一支管上安装有过滤器4，主路水管上安装有位于第一支管和第二支管之间的阀门Ⅱ20。过滤器两端通过管螺纹与支路水管连接，比例调节泵两端通过管螺纹与支路水管连接。

喷灌机构包括行走车架和固装在所述行走车架上的桁架，所述桁架上安装有与卷盘器的出水口连通的喷水管16，所述喷水管16上安装有沿桁架长度方向分布的若干雾化喷头17。

行走车架包括行走轮14，以及与桁架固接的主架，所述主架上固设有沿竖向延伸的套管，所述套管内滑接有支撑杆15，套管侧壁上开设有沿竖向分布的若干螺纹孔，所述螺纹孔中通过螺纹连接有穿过套管和支撑杆的螺栓，支撑杆上开设有与螺栓对应的通孔，支撑杆的下端向下延伸出套管且与行走轮的轮轴固接，行走轮通过轴承安装在行走轮的轮轴上。本实施例螺纹孔的上下间距为20cm，螺纹孔数量为3个，支撑杆可以上下移动并通过螺栓和螺母固定。

本实施例的桁架包括与行走车架固接的中心支架13，以及自中心支架的两端依次可拆卸固接的内侧桁架支架12、过渡桁架支架11和边侧桁架支架10。喷水管16包括与中心支架固接的中心管、与内侧桁架支架固接的内侧管、与过渡桁架支架固接的过渡管，以及与边侧桁架支架固接的边侧管，所述中心管与内侧管之间、内侧管与过渡管之间、以及过渡管与边侧管之间均通过柔性接头31连通，连接方式为柔性活性连接，柔性接头31为G管螺纹接头，如图3所示，所述柔性活性连接是将G管螺纹凸接头和G管螺纹凹接头密封插接起来，并通过锁扣锁紧，锁扣手柄30可以轻松方便的打开和关闭锁扣32。中心管包括通过三通管接头9连通的左支水管和右支水管，三通管接头的剩余一接口与卷盘器的输水管8出液端连通。

中心支架包括V型加强筋28和两相互平行的连接管24，所述V型加强筋28的弯折处与喷水管16固接，V型加强筋的两侧边29分别与两连接管固接，且V型加强筋的两侧边还通过底边侧筋27固接，两连接管的两端均固设有连接环25，内侧桁架支架靠近中心支架的一端固设有与中心支架上的连接环适配的挂钩26，沿长度方向相邻的两根连接管通过挂钩扣入连接环中连接起来，操作简单、方便。内侧桁架支架远离中心支架的一端固设有连接环，过渡桁架支架靠近内侧桁架支架的一端固设有与内侧桁架支架上的连接环适配的挂钩；过渡桁架支架远离内侧桁架支架的一端固设有连接环，边侧桁架支架靠近过渡桁架支架的一端固设有与过渡桁架支架上的连接环适配的挂钩。

水肥药一体式卷盘喷灌机的使用方法，包括如下方面：

a、灌溉前，根据作物高度，通过调整支撑杆伸出套管的长度调整雾化喷头至合适高度；关闭阀门Ⅰ和阀门Ⅲ，打开阀门Ⅱ，利用喷灌压力水驱动水涡轮旋转，经变速装置驱动卷盘器旋转，牵引行走车架移动和喷洒；施肥或喷药中，根据作物高度，通过升降螺纹孔将桁架调节到灌溉的最适高度；

b、灌溉时，首先依次打开阀门Ⅱ、阀门Ⅲ、阀门Ⅰ，然后将阀门Ⅱ关闭四分之一，此时主路水管中的水被分流到第一支管，进入第一支管中的水依次经过过滤器、比例调节泵和第二支管后汇入主路水管，利用产生的压差，料筒中的肥液或药液通过肥液管被压入比例调节泵中并与从第一支管进入的水进行充分混合，然后支路的肥液或药液通过阀门Ⅰ与主路水管中的水混合，形成一定浓度的肥液或药液，肥液或药液经过卷盘器到达桁架上的喷水管进行喷施；

c、根据主路水管的流量，调节比例调节泵中肥液和药液的流量，使得肥液或药液与水流量形成合适配比，达到精准施肥、精准施药。

本发明的水肥药一体式卷盘喷灌机将灌溉、施肥、施药功能于一体，是一种农业新技术，采用桁架式喷杆，能够保证喷灌的均匀性，有效控制灌溉深度，具有节水的优点，分别将施肥和施药与灌溉融为一体，解决了喷施叶面肥和喷药的作业，节省了机械成本费用，通过比例调节泵科学的控制施肥和施药量，起到了节肥、节药的作用，喷杆架上下调节，可以调到作物的最佳喷灌高度，水肥药一体式卷盘喷灌机具有精准灌溉、精准施肥、精准喷药的优点。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (10)

1.一种水肥药一体式卷盘喷灌机，包括卷盘器（7），以及与所述卷盘器连接的喷灌机构，其特征在于：还包括混肥混药装置，所述混肥混药装置包括料桶（1）、比例调节泵（5），以及与卷盘器入水口连通的主路水管（23），所述料桶的出液口与比例调节泵的进药口连通，所述比例调节泵的进水口通过第一支管（3）与所述主路水管连通，比例调节泵的出水口通过第二支管与主路水管连通。

2.根据权利要求1所述的水肥药一体式卷盘喷灌机，其特征在于：第一支管和第二支管上分别安装有阀门。

3.根据权利要求2所述的水肥药一体式卷盘喷灌机，其特征在于：所述主路水管上安装有位于第一支管和第二支管之间的阀门Ⅱ（20）。

4.根据权利要求1所述的水肥药一体式卷盘喷灌机，其特征在于：所述喷灌机构包括行走车架和固装在所述行走车架上的桁架，所述桁架上安装有与卷盘器的出水口连通的喷水管（16），所述喷水管（16）上安装有沿桁架长度方向分布的若干雾化喷头（17）。

5.根据权利要求4所述的水肥药一体式卷盘喷灌机，其特征在于：所述行走车架包括行走轮（14），以及与桁架固接的主架，所述主架上固设有沿竖向延伸的套管，所述套管内滑接有支撑杆，套管侧壁上开设有沿竖向分布的若干螺纹孔，所述螺纹孔中通过螺纹连接有穿过套管和支撑杆的螺栓，支撑杆的下端向下延伸出套管且与行走轮的轮轴固接，行走轮通过轴承安装在行走轮的轮轴上。

6.根据权利要求4所述的水肥药一体式卷盘喷灌机，其特征在于：所述桁架包括与行走车架固接的中心支架（13），以及自中心支架的两端依次可拆卸固接的内侧桁架支架（12）、过渡桁架支架（11）和边侧桁架支架（10）。

7.根据权利要求6所述的水肥药一体式卷盘喷灌机，其特征在于：所述喷水管（16）包括与中心支架固接的中心管、与内侧桁架支架固接的内侧管、与过渡桁架支架固接的过渡管，以及与边侧桁架支架固接的边侧管，所述中心管与内侧管之间、内侧管与过渡管之间、以及过渡管与边侧管之间均通过柔性接头（31）连通。

8.根据权利要求6所述的水肥药一体式卷盘喷灌机，其特征在于：所述中心支架包括V型加强筋（28）和至少两相互平行的连接管（24），所述V型加强筋（28）的弯折处与喷水管（16）固接，V型加强筋的两侧边分别与两连接管固接，两连接管的两端均固设有连接环（25），内侧桁架支架靠近中心支架的一端固设有与中心支架上的连接环适配的挂钩（26）。

9.根据权利要求8所述的水肥药一体式卷盘喷灌机，其特征在于：所述内侧桁架支架远离中心支架的一端固设有连接环，过渡桁架支架靠近内侧桁架支架的一端固设有与内侧桁架支架上的连接环适配的挂钩；过渡桁架支架远离内侧桁架支架的一端固设有连接环，边侧桁架支架靠近过渡桁架支架的一端固设有与过渡桁架支架上的连接环适配的挂钩。

10.一种权利要求1~9任一项所述水肥药一体式卷盘喷灌机的使用方法，其特征在于，包括如下方面：

a、灌溉前，根据作物高度，通过调整支撑杆伸出套管的长度调整雾化喷头至合适高度；

b、灌溉时，首先依次打开阀门Ⅱ、阀门Ⅲ、阀门Ⅰ，然后将阀门Ⅱ关闭四分之一，此时主路水管中的水被分流到第一支管，进入第一支管中的水依次经过过滤器、比例调节泵和第二支管后汇入主路水管，利用产生的压差，料筒中的肥液或药液通过肥液管被压入比例调节泵中并与从第一支管进入的水进行充分混合，然后支路的肥液或药液通过阀门Ⅰ与主路水管中的水混合，形成一定浓度的肥液或药液，肥液或药液经过卷盘器到达桁架上的喷水管进行喷施；

c、根据主路水管的流量，调节比例调节泵中肥液和药液的流量，使得肥液或药液与水流量形成合适配比，达到精准施肥、精准施药。

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