CN111392041A - 一种用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备，包括主体、水箱和排水管，所述主体上设有飞行装置，所述水箱的形状为长方体，所述水箱固定在主体的底部，所述排水管竖向设置在水箱的底部，所述排水管与水箱连通，所述水箱内设有辅助机构和两个防冻机构，两个防冻机构分别位于水箱的两侧，所述防冻机构包括动力组件、从动锥齿轮、单向轴承、传动轴、搅棒和驱动摩擦盘，所述辅助机构包括从动摩擦盘、密封盘、刮杆、三个滚珠、三个气缸和三个传动组件，该用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备通过防冻机构实现了防冻的功能，不仅如此，还通过辅助机构提高了防堵的功能。
Description
技术领域
本发明涉及灌溉设备领域，特别涉及一种用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备。
背景技术
灌溉无人机是灌溉设备的一种，其具有操作便捷、高效等特点，同时可以对复杂地形的位置进行灌溉。
现有的灌溉无人机在使用过程中，由于水中存在杂质，易导致排水管堵塞，降低了实用性，不仅如此，当温度较低时，易使水结冰，导致无法正常。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备，包括主体、水箱和排水管，所述主体上设有飞行装置，所述水箱的形状为长方体，所述水箱固定在主体的底部，所述排水管竖向设置在水箱的底部，所述排水管与水箱连通，所述水箱内设有辅助机构和两个防冻机构，两个防冻机构分别位于水箱的两侧；
所述防冻机构包括动力组件、从动锥齿轮、单向轴承、传动轴、搅棒和驱动摩擦盘，所述传动轴与排水管平行，所述搅棒的轴线与传动轴的轴线垂直且相交，所述从动锥齿轮安装在传动轴的顶端，所述搅棒的中端固定在传动轴的底端，所述单向轴承的内圈安装在传动轴上，所述单向轴承的外圈固定在水箱的内壁上，所述驱动摩擦盘安装在传动轴上，两个传动轴与排水管轴线之间的距离相等，所述排水管的轴线和两个传动轴的轴线处于同一平面，所述动力组件与从动锥齿轮传动连接；
所述辅助机构包括从动摩擦盘、密封盘、刮杆、三个滚珠、三个气缸和三个传动组件，所述密封盘和从动摩擦盘均与排水管同轴设置，所述密封盘的直径大于排水管的外径且小于从动摩擦盘的直径，所述摩擦盘与水箱内的底部贴合，所述摩擦盘与排水管的顶端抵靠且密封连接，所述刮杆与排水管平行且设置在排水管内，所述刮杆的直径小于排水管的内径，所述刮杆固定在密封盘的底部且与排水管的内壁抵靠，所述从动摩擦盘位于密封盘的远离排水管的一侧，所述从动摩擦盘与水箱底部之间的距离大于驱动摩擦盘与水箱底部之间的距离，所述从动摩擦盘与驱动摩擦盘之间设有间隙，所述驱动摩擦盘与排水管轴线之间距离的2倍与从动摩擦盘之间的距离相等，所述从动摩擦盘的底部设有环形槽，所述滚珠以排水管的轴线为中心周向均匀分布，所述滚珠的球心设置在环形槽内，所述滚珠与环形槽匹配且与环形槽的内壁滑动连接，所述滚珠的球径大于环形槽的槽口宽度，所述气缸固定在水箱内的底部，所述气缸驱动滚珠沿着排水管的轴向移动，所述传动组件与气缸一一对应；
所述传动组件包括传动杆、挡块、弹簧和装配孔，所述装配孔设置在从动摩擦盘上，所述传动杆与排水管平行，所述传动杆穿过装配孔且与装配孔的内壁滑动连接，所述传动杆的底端固定在密封盘上，所述挡块固定在传动杆的顶端且与从动摩擦盘抵靠，所述弹簧位于从动摩擦盘与密封盘之间，所述从动摩擦盘通过弹簧与密封盘连接。
作为优选，为了驱动从动锥齿轮转动，所述动力组件包括扇叶、转动轴、连接轴承、驱动锥齿轮和安装孔，所述安装孔设置在水箱上，所述转动轴与传动轴的轴线垂直且相交，所述转动轴穿过安装孔，所述转动轴与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述驱动锥齿轮安装在转动轴的靠近传动轴轴线的一端，所述扇叶安装在转动轴的另一端，所述驱动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，所述连接轴承的内圈安装在转动轴上，所述连接轴承的外圈与水箱固定连接。
作为优选，为了减小转动轴与安装孔内壁之间的间隙，所述安装孔的内壁上涂有密封脂。
作为优选，为了提高搅棒的转速，所述驱动锥齿轮的齿数大于从动锥齿轮的齿数。
作为优选，为了实现缓冲和减振，所述挡块的制作材料为橡胶。
作为优选，为了减小装配孔的内壁与传动杆之间的摩擦力，所述装配孔的内壁上涂有润滑脂。
作为优选，为了节能，所述主体的顶部设有光伏板。
作为优选，为了延长搅棒的使用寿命，所述搅棒上设有防腐镀锌层。
作为优选，为了便于传动杆穿过装配孔，所述传动杆的两端均设有倒角。
作为优选，为了提高驱动摩擦盘与从动摩擦盘之间的摩擦力，所述从动摩擦盘的外周设有防滑纹。
本发明的有益效果是，该用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备通过防冻机构实现了防冻的功能，与现有的防冻机构相比，该防冻机构还实现了驱动从动摩擦盘转动的功能，不仅如此，还通过辅助机构提高了防堵的功能，与现有的辅助机构相比，该辅助机构结构巧妙，实用性更强。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备的结构示意图；
图2是本发明的用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备的剖视图；
图3是本发明的用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备的防冻机构的结构示意图；
图4是本发明的用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备的辅助机构的结构示意图；
图中：1.主体，2.水箱，3.排水管，4.从动锥齿轮，5.单向轴承，6.传动轴，7.搅棒，8.驱动摩擦盘，9.从动摩擦盘，10.密封盘，11.刮杆，12.滚珠，13.气缸，14.传动杆，15.挡块，16.弹簧，17.扇叶，18.转动轴，19.连接轴承，20.驱动锥齿轮，21.光伏板。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-3所示，一种用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备，包括主体1、水箱2和排水管3，所述主体1上设有飞行装置，所述水箱2的形状为长方体，所述水箱2固定在主体1的底部，所述排水管3竖向设置在水箱2的底部，所述排水管3与水箱2连通，所述水箱2内设有辅助机构和两个防冻机构，两个防冻机构分别位于水箱2的两侧；
所述防冻机构包括动力组件、从动锥齿轮4、单向轴承5、传动轴6、搅棒7和驱动摩擦盘8，所述传动轴6与排水管3平行，所述搅棒7的轴线与传动轴6的轴线垂直且相交，所述从动锥齿轮4安装在传动轴6的顶端，所述搅棒7的中端固定在传动轴6的底端，所述单向轴承5的内圈安装在传动轴6上，所述单向轴承5的外圈固定在水箱2的内壁上，所述驱动摩擦盘8安装在传动轴6上，两个传动轴6与排水管3轴线之间的距离相等，所述排水管3的轴线和两个传动轴6的轴线处于同一平面，所述动力组件与从动锥齿轮4传动连接；
将水放入水箱2内后，通过飞行装置使主体1带动水箱2飞行至灌溉位置，期间，通过动力组件使从动锥齿轮4在单向轴承5的支撑作用下带动驱动摩擦盘8和搅棒7转动，这里，单向轴承5是在一个方向上可以自由转动，而在另一个方向上锁死的一种轴承，从而使驱动摩擦盘8和搅棒7实现单向转动，通过搅棒7的转动可以使水箱2内的清水实现搅拌，从而使清水与水箱2内壁之间产生摩擦，通过摩擦生热的原理可以提高水的温度，防止水结冰，实现了防冻的功能。
如图4所示，所述辅助机构包括从动摩擦盘9、密封盘10、刮杆11、三个滚珠12、三个气缸13和三个传动组件，所述密封盘10和从动摩擦盘9均与排水管3同轴设置，所述密封盘10的直径大于排水管3的外径且小于从动摩擦盘9的直径，所述摩擦盘与水箱2内的底部贴合，所述摩擦盘与排水管3的顶端抵靠且密封连接，所述刮杆11与排水管3平行且设置在排水管3内，所述刮杆11的直径小于排水管3的内径，所述刮杆11固定在密封盘10的底部且与排水管3的内壁抵靠，所述从动摩擦盘9位于密封盘10的远离排水管3的一侧，所述从动摩擦盘9与水箱2底部之间的距离大于驱动摩擦盘8与水箱2底部之间的距离，所述从动摩擦盘9与驱动摩擦盘8之间设有间隙，所述驱动摩擦盘8与排水管3轴线之间距离的2倍与从动摩擦盘9之间的距离相等，所述从动摩擦盘9的底部设有环形槽，所述滚珠12以排水管3的轴线为中心周向均匀分布，所述滚珠12的球心设置在环形槽内，所述滚珠12与环形槽匹配且与环形槽的内壁滑动连接，所述滚珠12的球径大于环形槽的槽口宽度，所述气缸13固定在水箱2内的底部，所述气缸13驱动滚珠12沿着排水管3的轴向移动，所述传动组件与气缸13一一对应；
所述传动组件包括传动杆14、挡块15、弹簧16和装配孔，所述装配孔设置在从动摩擦盘9上，所述传动杆14与排水管3平行，所述传动杆14穿过装配孔且与装配孔的内壁滑动连接，所述传动杆14的底端固定在密封盘10上，所述挡块15固定在传动杆14的顶端且与从动摩擦盘9抵靠，所述弹簧16位于从动摩擦盘9与密封盘10之间，所述从动摩擦盘9通过弹簧16与密封盘10连接。
当需要排水时，通过气缸13启动，使滚珠12带动从动摩擦盘9向着远离排水管3方向移动，从动摩擦盘9的移动通过挡块15使传动杆14带动密封盘10实现同步移动，从而使密封盘10与排水管3分离，使水可以从排水管3中排出，实现灌溉，排水完毕后，通过气缸13使滚珠12复位，这里，因滚珠12的球径大于环形槽的槽口宽度，从而可以使滚珠12带动从动盘复位，即可以使密封盘10的复位，使密封盘10堵住排水管3，当排水期间排水管3因杂质而堵塞时，通过气缸13带动滚珠12向着靠近排水管3方向移动，滚珠12的移动带动从动摩擦盘9的外周与驱动摩擦盘8的外周抵靠，并且，从动摩擦盘9的移动使弹簧16压缩，驱动摩擦盘8的转动通过摩擦力带动从动摩擦盘9转动，这里，使滚珠12在环形槽内滑动，通过滚珠12与环形槽的配合，起到了支撑从动摩擦盘9转动的效果，从动摩擦盘9的转动通过传动杆14带动摩擦盘转动，从而可以使密封盘10与水箱2内底部之间的杂质通过摩擦盘的打磨而粉碎，同时，密封盘10的转动带动刮杆11在排水管3的内壁上滑动，可以使刮杆11将排水管3内的杂质粉碎，这里，从动摩擦盘9在传动杆14上的移动，可以防止从动摩擦盘9在向着靠近排水管3方向移动时卡死，起到了吸收位移量的效果，并且，通过弹簧16的弹性作用了可以提高密封盘10对杂质的压力，进而提升杂质粉碎效果，杂质粉碎后，即可以从排水管3排出。
作为优选，为了驱动从动锥齿轮4转动，所述动力组件包括扇叶17、转动轴18、连接轴承19、驱动锥齿轮20和安装孔，所述安装孔设置在水箱2上，所述转动轴18与传动轴6的轴线垂直且相交，所述转动轴18穿过安装孔，所述转动轴18与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述驱动锥齿轮20安装在转动轴18的靠近传动轴6轴线的一端，所述扇叶17安装在转动轴18的另一端，所述驱动锥齿轮20与从动锥齿轮4啮合，所述连接轴承19的内圈安装在转动轴18上，所述连接轴承19的外圈与水箱2固定连接。
水箱2在飞行过程中，扇叶17通过风力作用转动，并使转动轴18在连接轴承19的支撑作用下带动驱动锥齿轮20转动，驱动锥齿轮20的转动带动从动锥齿轮4转动。
作为优选，为了减小转动轴18与安装孔内壁之间的间隙，所述安装孔的内壁上涂有密封脂。
密封脂的作用是减小转动轴18与安装孔内壁之间的间隙，提高了密封性。
作为优选，为了提高搅棒7的转速，所述驱动锥齿轮20的齿数大于从动锥齿轮4的齿数。
齿轮传动中，齿数与转速成反比，从而可以提高从动锥齿轮4的转速，即提高了搅棒7的转动，从而可以提高水与水箱2内壁之间的摩擦效果，提升防冻能力。
作为优选，为了实现缓冲和减振，所述挡块15的制作材料为橡胶。
橡胶质地较为柔软，可以减小挡块15与从动摩擦盘9抵靠时产生的冲击力，实现了缓冲和减振。
作为优选，为了减小装配孔的内壁与传动杆14之间的摩擦力，所述装配孔的内壁上涂有润滑脂。
润滑脂的作用是减小装配孔的内壁与传动杆14之间的摩擦力，提高了从动摩擦盘9移动的流畅性。
作为优选，为了节能，所述主体1的顶部设有光伏板21。
光伏板21可以吸收光线实现光伏发电，所发电量可以提供该设备运行，实现了节能。
作为优选，为了延长搅棒7的使用寿命，所述搅棒7上设有防腐镀锌层。
防腐镀锌层的作用是提升搅棒7的防锈能力，延长搅棒7的使用寿命。
作为优选，为了便于传动杆14穿过装配孔，所述传动杆14的两端均设有倒角。
倒角的作用是较小传动杆14穿过装配孔时的口径，起到了便于安装的效果。
作为优选，为了提高驱动摩擦盘8与从动摩擦盘9之间的摩擦力，所述从动摩擦盘9的外周设有防滑纹。
防滑纹的作用是提高驱动摩擦盘8与从动摩擦盘9之间的摩擦力，从而提高驱动摩擦盘8带动从动摩擦盘9转动的可靠性。
将水放入水箱2内后，通过飞行装置使主体1带动水箱2飞行至灌溉位置，期间，水箱2在飞行过程中，扇叶17通过风力作用转动，并使转动轴18在连接轴承19的支撑作用下带动驱动锥齿轮20转动，驱动锥齿轮20的转动带动从动锥齿轮4在单向轴承5的支撑作用下带动驱动摩擦盘8和搅棒7转动，这里，单向轴承5是在一个方向上可以自由转动，而在另一个方向上锁死的一种轴承，从而使驱动摩擦盘8和搅棒7实现单向转动，通过搅棒7的转动可以使水箱2内的清水实现搅拌，从而使清水与水箱2内壁之间产生摩擦，通过摩擦生热的原理可以提高水的温度，防止水结冰，实现了防冻的功能，当需要排水时，通过气缸13启动，使滚珠12带动从动摩擦盘9向着远离排水管3方向移动，从动摩擦盘9的移动通过挡块15使传动杆14带动密封盘10实现同步移动，从而使密封盘10与排水管3分离，使水可以从排水管3中排出，实现灌溉，排水完毕后，通过气缸13使滚珠12复位，这里，因滚珠12的球径大于环形槽的槽口宽度，从而可以使滚珠12带动从动盘复位，即可以使密封盘10的复位，使密封盘10堵住排水管3，当排水期间排水管3因杂质而堵塞时，通过气缸13带动滚珠12向着靠近排水管3方向移动，滚珠12的移动带动从动摩擦盘9的外周与驱动摩擦盘8的外周抵靠，并且，从动摩擦盘9的移动使弹簧16压缩，驱动摩擦盘8的转动通过摩擦力带动从动摩擦盘9转动，这里，使滚珠12在环形槽内滑动，通过滚珠12与环形槽的配合，起到了支撑从动摩擦盘9转动的效果，从动摩擦盘9的转动通过传动杆14带动摩擦盘转动，从而可以使密封盘10与水箱2内底部之间的杂质通过摩擦盘的打磨而粉碎，同时，密封盘10的转动带动刮杆11在排水管3的内壁上滑动，可以使刮杆11将排水管3内的杂质粉碎，这里，从动摩擦盘9在传动杆14上的移动，可以防止从动摩擦盘9在向着靠近排水管3方向移动时卡死，起到了吸收位移量的效果，并且，通过弹簧16的弹性作用了可以提高密封盘10对杂质的压力，进而提升杂质粉碎效果，杂质粉碎后，即可以从排水管3排出。
与现有技术相比，该用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备通过防冻机构实现了防冻的功能，与现有的防冻机构相比，该防冻机构还实现了驱动从动摩擦盘9转动的功能，不仅如此，还通过辅助机构提高了防堵的功能，与现有的辅助机构相比，该辅助机构结构巧妙，实用性更强。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备，包括主体(1)、水箱(2)和排水管(3)，所述主体(1)上设有飞行装置，所述水箱(2)的形状为长方体，所述水箱(2)固定在主体(1)的底部，所述排水管(3)竖向设置在水箱(2)的底部，所述排水管(3)与水箱(2)连通，其特征在于，所述水箱(2)内设有辅助机构和两个防冻机构，两个防冻机构分别位于水箱(2)的两侧；
所述防冻机构包括动力组件、从动锥齿轮(4)、单向轴承(5)、传动轴(6)、搅棒(7)和驱动摩擦盘(8)，所述传动轴(6)与排水管(3)平行，所述搅棒(7)的轴线与传动轴(6)的轴线垂直且相交，所述从动锥齿轮(4)安装在传动轴(6)的顶端，所述搅棒(7)的中端固定在传动轴(6)的底端，所述单向轴承(5)的内圈安装在传动轴(6)上，所述单向轴承(5)的外圈固定在水箱(2)的内壁上，所述驱动摩擦盘(8)安装在传动轴(6)上，两个传动轴(6)与排水管(3)轴线之间的距离相等，所述排水管(3)的轴线和两个传动轴(6)的轴线处于同一平面，所述动力组件与从动锥齿轮(4)传动连接；
所述辅助机构包括从动摩擦盘(9)、密封盘(10)、刮杆(11)、三个滚珠(12)、三个气缸(13)和三个传动组件，所述密封盘(10)和从动摩擦盘(9)均与排水管(3)同轴设置，所述密封盘(10)的直径大于排水管(3)的外径且小于从动摩擦盘(9)的直径，所述摩擦盘与水箱(2)内的底部贴合，所述摩擦盘与排水管(3)的顶端抵靠且密封连接，所述刮杆(11)与排水管(3)平行且设置在排水管(3)内，所述刮杆(11)的直径小于排水管(3)的内径，所述刮杆(11)固定在密封盘(10)的底部且与排水管(3)的内壁抵靠，所述从动摩擦盘(9)位于密封盘(10)的远离排水管(3)的一侧，所述从动摩擦盘(9)与水箱(2)底部之间的距离大于驱动摩擦盘(8)与水箱(2)底部之间的距离，所述从动摩擦盘(9)与驱动摩擦盘(8)之间设有间隙，所述驱动摩擦盘(8)与排水管(3)轴线之间距离的2倍与从动摩擦盘(9)之间的距离相等，所述从动摩擦盘(9)的底部设有环形槽，所述滚珠(12)以排水管(3)的轴线为中心周向均匀分布，所述滚珠(12)的球心设置在环形槽内，所述滚珠(12)与环形槽匹配且与环形槽的内壁滑动连接，所述滚珠(12)的球径大于环形槽的槽口宽度，所述气缸(13)固定在水箱(2)内的底部，所述气缸(13)驱动滚珠(12)沿着排水管(3)的轴向移动，所述传动组件与气缸(13)一一对应；
所述传动组件包括传动杆(14)、挡块(15)、弹簧(16)和装配孔，所述装配孔设置在从动摩擦盘(9)上，所述传动杆(14)与排水管(3)平行，所述传动杆(14)穿过装配孔且与装配孔的内壁滑动连接，所述传动杆(14)的底端固定在密封盘(10)上，所述挡块(15)固定在传动杆(14)的顶端且与从动摩擦盘(9)抵靠，所述弹簧(16)位于从动摩擦盘(9)与密封盘(10)之间，所述从动摩擦盘(9)通过弹簧(16)与密封盘(10)连接。
2.如权利要求1所述的用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备，其特征在于，所述动力组件包括扇叶(17)、转动轴(18)、连接轴承(19)、驱动锥齿轮(20)和安装孔，所述安装孔设置在水箱(2)上，所述转动轴(18)与传动轴(6)的轴线垂直且相交，所述转动轴(18)穿过安装孔，所述转动轴(18)与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述驱动锥齿轮(20)安装在转动轴(18)的靠近传动轴(6)轴线的一端，所述扇叶(17)安装在转动轴(18)的另一端，所述驱动锥齿轮(20)与从动锥齿轮(4)啮合，所述连接轴承(19)的内圈安装在转动轴(18)上，所述连接轴承(19)的外圈与水箱(2)固定连接。
3.如权利要求2所述的用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备，其特征在于，所述安装孔的内壁上涂有密封脂。
4.如权利要求2所述的用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备，其特征在于，所述驱动锥齿轮(20)的齿数大于从动锥齿轮(4)的齿数。
5.如权利要求1所述的用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备，其特征在于，所述挡块(15)的制作材料为橡胶。
6.如权利要求1所述的用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备，其特征在于，所述装配孔的内壁上涂有润滑脂。
7.如权利要求1所述的用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备，其特征在于，所述主体(1)的顶部设有光伏板(21)。
8.如权利要求1所述的用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备，其特征在于，所述搅棒(7)上设有防腐镀锌层。
9.如权利要求1所述的用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备，其特征在于，所述传动杆(14)的两端均设有倒角。
10.如权利要求1所述的用于园林的具有防冻功能的无人灌溉设备，其特征在于，所述从动摩擦盘(9)的外周设有防滑纹。
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