CN114403113B - 一种植保无人机用雾化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植保无人机用雾化系统，包括主壳体，主壳体内腔中设有多个连通设置的储药箱，主壳体内腔底部设有药液泵送系统，主壳体下方有竖直设置的喷药主管，喷药主管的底部出口端与水平设置的第一喷药支管相连接；主壳体的左右两侧分别设有两个可铰接转动的主臂杆，主臂杆一端与副臂杆铰接，副臂杆远离主臂杆的一端部分别安装有滚轮，主臂杆下方分别安装有第二喷药支管，副臂杆下方分别安装有第三喷药支管。本发明提供的一种植保无人机用雾化系统，具备离地作业和地面自走两种施药模式，通过两种施药模式相结合，以解决有效荷载量小、作业续航时间短的问题；可以提高喷幅，提高施药效率；可以避免因高压泵的频繁启停降低设备的可靠性。

Description

一种植保无人机用雾化系统

技术领域

本发明涉及一种植保无人机用雾化系统，属于雾化系统技术领域。

背景技术

植保无人机，又名无人飞行器，是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机，该型无人飞机由飞行平台（固定翼、直升机、多轴飞行器）、导航飞控、雾化喷洒机构三部分组成，通过地面遥控或导航飞控，来实现雾化喷洒作业，可以喷洒药剂、种子、粉剂等。

通过长期对植保无人机的实际应用及应用成效进行观察分析，可知在实际应用植保无人机时，其最为显著的一大优点便在于具有高效性。植保无人机采用低空微量喷洒的方式，喷洒效率至少可以达到每小时2.67公顷，喷洒效率最高时每小时将会达到6.67公顷以上。超过传统人工喷洒作业工作效率百倍之多，有专家估计一架普通的植保无人机其工作效率基本等同于一台行进速度和喷幅分别为6km/h与60m的大型植保器械。但相比于常规大型植保器械只适用于平原地带，植保无人机拥有更广阔的适用范围，无论是在水田、山地还是其他特殊农田中，植保无人机均可以得到有效运用。此外，由于植保无人机通常采用遥控的方式，因此在实际作业时植保人员几乎不与农药直接接触，因此大大提高了植保作业的安全性，避免植保人员受到毒性药剂的危害影响。

植保无人机作业虽然可以大大提高工作效率，但是目前市场上的植保无人机仍普遍存在以下不足:

1.由于植保无人机工作模式单一，即只能离地作业，并不能根据施药地域进行离地作业和地面自走两种施药模式的切换，单一的离地作业施药模式，导致有效荷载量小、作业续航时间短的问题一直得不到有效解决；

2.雾化喷头距离机身过于接近，导致喷幅过小，导致施药效率还有很大的提升空间；

3.药液雾化用的高压泵在喷药过程中需要频繁启停，在地头不需要喷药时，需要将高压泵进行停机以节省农药，高压泵的频繁启停降低了设备的可靠性。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要一种新型的植保无人机用雾化系统已解决现有技术中存在的技术瓶颈。

发明内容

本发明针对背景技术中的不足，提供一种植保无人机用雾化系统，具备离地作业和地面自走两种施药模式，通过两种施药模式相结合，以解决有效荷载量小、作业续航时间短的问题；可以提高喷幅，以提高施药效率；避免因高压泵的频繁启停降低设备的可靠性。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种植保无人机用雾化系统，包括主壳体，主壳体的前后两侧分别设有侧壳体，主壳体内腔中设有多个连通设置的储药箱；

所述主壳体内腔底部设有药液泵送系统，主壳体下方有竖直设置的喷药主管，喷药主管的底部出口端与水平设置的第一喷药支管相连接；

所述主壳体的左右两侧分别设有两个可铰接转动的主臂杆，主臂杆一端与主壳体外壁铰接，主臂杆另一端与副臂杆铰接，主臂杆与副臂杆的铰接处设有角度调节装置，副臂杆远离主臂杆的一端部分别安装有滚轮；

所述主臂杆下方分别安装有第二喷药支管，副臂杆下方分别安装有第三喷药支管；所述第一喷药支管、第二喷药支管和第三喷药支管的两侧均设有雾化喷头，两侧的雾化喷头呈交替设置，相邻雾化喷头轴线之间的夹角为90°。

一种优化方案，所述侧壳体沿长度方向的端部分别安装有侧旋翼，其中一个侧壳体远离主壳体的侧壁上安装有尾部旋翼。

进一步地，所述药液泵送系统包括高压泵，高压泵的进口通过吸药管与储药箱相连通，吸药管上安装有过滤器；高压泵的出口与第一三通的进口端相连通。

进一步地，所述第一三通设有一进两出，第一三通的一个出口端通过回流管与储药箱内腔相连通，实现药液的回流，第一三通的另一个出口端与出药管的进口端相连接，实现药液的输出。

进一步地，所述出药管的出口端通过第二三通与两个喷药主管的进口端相连通。

进一步地，所述主壳体前后两侧的侧壳体呈对称设置，侧壳体沿长度方向的侧壁与主壳体的外壁固定连接；所述主壳体和侧壳体的底部固接有升降架。

进一步地，所述主臂杆通过伸缩缸进行驱动，伸缩缸的尾部通过第一支座与主壳体外壁铰接，伸缩缸的头部通过第二支座与主臂杆的主体上部铰接。

进一步地，所述第二喷药支管的一端与第一喷药支管的端部通过软管连接；所述第二喷药支管的一端与第三喷药支管的端部通过软管连接，软管上安装有电磁通断阀。

进一步地，所述侧壳体内腔中分别设有两个蓄电池。

本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明具备两种喷雾施药模式：一种是离地施药模式，整机在侧旋翼提供升力的作用下进行离地作业，药液泵送系统将储药箱内的药液依次泵送至第一喷药支管、第二喷药支管和第三喷药支管内，然后通过雾化喷头施药；另一种是地面自走施药模式，侧旋翼不工作，尾部旋翼工作，尾部旋翼提供整机前进的动力，药液泵送系统将储药箱内的药液依次泵送至第一喷药支管和第二喷药支管内，然后通过雾化喷头施药，地面自走施药模式可以显著提升有效荷载量，延长作业续航时间。

本发明通过将离地施药模式与地面自走施药模式相结合，可以根据施药地域灵活切换施药模式，可以解决有效荷载量小、作业续航时间短的问题；

本发明通过设置可收纳折叠的主臂杆与副臂杆，可以显著提高喷幅；

本发明在正常喷药时，高压泵将吸入的药液泵送至出药管内，当不需要喷药时，高压泵将吸入的药液依次泵送至回流管、储药箱内，避免在地头转弯不需要喷药时，出现高压泵需要停机的现象，现在只需通过第一三通实现药液流通方向的切换即可，避免高压泵频繁停机，以提高设备的可靠性。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明在收纳状态的结构示意图；

图2是本发明在展开状态的结构示意图；

图3是本发明在展开状态的另一结构示意图；

图4是图2的俯视图；

图5是图4中M处的结构放大图；

图6是本发明中药液泵送系统的结构示意图；

图7是本发明在离地施药使用状态的示意图；

图8是本发明在地面自走施药使用状态的示意图。

图中，1-主壳体，2-侧壳体，3-储药箱，4-蓄电池，5-侧旋翼，6-尾部旋翼，7-药液泵送系统，701-高压泵，702-吸药管，703-过滤器，704-第一三通，705-出药管，706-回流管，8-第二三通，9-喷药主管，10-第一喷药支管，11-升降架，12-主臂杆，13-副臂杆，14-角度调节装置，15-伸缩缸，16-第一支座，17-第二支座，18-滚轮，19-第二喷药支管，20-第三喷药支管，21-雾化喷头。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

如图1-图8共同所示，本发明提供一种植保无人机用雾化系统，包括主壳体1，主壳体1的前后两侧分别设有侧壳体2，主壳体1前后两侧的侧壳体2呈对称设置，侧壳体2沿长度方向的侧壁与主壳体1的外壁固定连接。

所述主壳体1和侧壳体2的底部固接有升降架11。

所述主壳体1的内腔中设有多个连通设置的储药箱3；所述侧壳体2的内腔中分别设有两个蓄电池4。

所述侧壳体2沿长度方向的端部分别安装有侧旋翼5，侧旋翼5提供整机的升力，其中一个侧壳体2远离主壳体1的侧壁上安装有尾部旋翼6。

所述主壳体1的内腔底部设有药液泵送系统7，药液泵送系统7包括高压泵701，高压泵701的进口通过吸药管702与储药箱3相连通，吸药管702上安装有过滤器703；高压泵701的出口与第一三通704的进口端相连通；所述第一三通704设有一进两出，第一三通704的一个出口端通过回流管706与储药箱3内腔相连通，实现药液的回流，第一三通704的另一个出口端与出药管705的进口端相连接，实现药液的输出。

所述第一三通704为电动三通，通过电机实现流通通路的切换；正常喷药时，高压泵701将吸入的药液泵送至出药管705内，当不需要喷药时，高压泵701将吸入的药液依次泵送至回流管706、储药箱3内；药液的流通通过第一三通704进行切换，设置第一三通704的好处在于避免在地头转弯不需要喷药时，出现高压泵需要停机的现象，现在只需通过第一三通704实现药液流通方向的切换即可，避免高压泵频繁停机，缩短使用寿命。

所述出药管705的出口端通过第二三通8与两个喷药主管9的进口端相连通。

所述喷药主管9竖直设置在主壳体1的下方，喷药主管9的底部出口端与水平设置的第一喷药支管10相连接，且内腔相连通。

所述主壳体1的左右两侧分别设有两个可铰接转动的主臂杆12，主臂杆12呈拐臂形状，主臂杆12的一端与主壳体1的外壁铰接，主臂杆12的另一端与副臂杆13铰接，主臂杆12与副臂杆13的铰接处设有角度调节装置14，角度调节装置14用于调节主臂杆12与副臂杆13之间夹角的角度。

所述主臂杆12通过伸缩缸15进行驱动，伸缩缸15的尾部通过第一支座16与主壳体1外壁铰接，伸缩缸15的头部通过第二支座17与主臂杆12的主体上部铰接。

所述副臂杆13远离主臂杆12的一端部分别安装有滚轮18。

所述主臂杆12的下方分别安装有第二喷药支管19，副臂杆13的下方分别安装有第三喷药支管20。

所述第二喷药支管19的一端与第一喷药支管10的端部通过软管连接；所述第二喷药支管19的一端与第三喷药支管20的端部通过软管连接，软管上安装有电磁通断阀。

所述第一喷药支管10、第二喷药支管19和第三喷药支管20的两侧均设有雾化喷头21，两侧的雾化喷头21呈交替设置，相邻雾化喷头21轴线之间的夹角为90°。

本发明通过在第一喷药支管10、第二喷药支管19和第三喷药支管20的前后两个方向分别设置雾化喷头21，两个方向的雾化喷头21在喷雾过程中同步喷雾，使得整体雾化扩散面积大且雾化均匀。

本发明的具体工作原理:

本发明具备两种喷雾施药模式：

一种是离地施药模式，整机在侧旋翼5提供升力的作用下进行离地作业，离地作业时，伸缩缸15将主臂杆12展开，副臂杆13在角度调节装置14作用下与水平面平行设置；药液泵送系统7将储药箱3内的药液依次泵送至第一喷药支管10、第二喷药支管19和第三喷药支管20内，然后通过雾化喷头21施药；

另一种是地面自走施药模式，侧旋翼5不工作，尾部旋翼6工作，尾部旋翼6提供整机前进的动力；伸缩缸15将主臂杆12展开，副臂杆13在角度调节装置14作用下与水平面垂直设置，副臂杆13外端部的滚轮18与地面接触；然后将第二喷药支管19与第三喷药支管20之间的电磁通断阀关闭，药液泵送系统7将储药箱3内的药液依次泵送至第一喷药支管10和第二喷药支管19内，然后通过雾化喷头21施药；地面自走施药模式可以显著提升有效荷载量，延长作业续航时间。

本发明通过将离地施药模式与地面自走施药模式相结合，可以根据施药地域灵活切换施药模式，可以解决有效荷载量小、作业续航时间短的问题；

本发明通过设置可收纳折叠的主臂杆与副臂杆，可以显著提高喷幅；

本发明在正常喷药时，高压泵将吸入的药液泵送至出药管内，当不需要喷药时，高压泵将吸入的药液依次泵送至回流管、储药箱内，避免在地头转弯不需要喷药时，出现高压泵需要停机的现象，现在只需通过第一三通实现药液流通方向的切换即可，避免高压泵频繁停机，以提高设备的可靠性。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种植保无人机用雾化系统，其特征在于：包括主壳体（1），主壳体（1）的前后两侧分别设有侧壳体（2），主壳体（1）内腔中设有多个连通设置的储药箱（3）；

所述主壳体（1）内腔底部设有药液泵送系统（7），主壳体（1）下方有竖直设置的喷药主管（9），喷药主管（9）的底部出口端与水平设置的第一喷药支管（10）相连接；

所述主壳体（1）的左右两侧分别设有两个可铰接转动的主臂杆（12），主臂杆（12）一端与主壳体（1）外壁铰接，主臂杆（12）另一端与副臂杆（13）铰接，主臂杆（12）与副臂杆（13）的铰接处设有角度调节装置（14），副臂杆（13）远离主臂杆（12）的一端部分别安装有滚轮（18）；

所述主臂杆（12）通过伸缩缸（15）进行驱动，伸缩缸（15）的尾部通过第一支座（16）与主壳体（1）外壁铰接，伸缩缸（15）的头部通过第二支座（17）与主臂杆（12）的主体上部铰接;

所述主臂杆（12）下方分别安装有第二喷药支管（19），副臂杆（13）下方分别安装有第三喷药支管（20）；

所述第一喷药支管（10）、第二喷药支管（19）和第三喷药支管（20）的两侧均设有雾化喷头（21），两侧的雾化喷头（21）呈交替设置，相邻雾化喷头（21）轴线之间的夹角为90°; 所述第二喷药支管（19）的一端与第一喷药支管（10）的端部通过软管连接；所述第二喷药支管（19）的一端与第三喷药支管（20）的端部通过软管连接，软管上安装有电磁通断阀;

所述侧壳体（2）沿长度方向的端部分别安装有侧旋翼（5），其中一个侧壳体（2）远离主壳体（1）的侧壁上安装有尾部旋翼（6）。

2.如权利要求1所述的一种植保无人机用雾化系统，其特征在于：所述药液泵送系统（7）包括高压泵（701），高压泵（701）的进口通过吸药管（702）与储药箱（3）相连通，吸药管（702）上安装有过滤器（703）；高压泵（701）的出口与第一三通（704）的进口端相连通。

3.如权利要求2所述的一种植保无人机用雾化系统，其特征在于：所述第一三通（704）设有一进两出，第一三通（704）的一个出口端通过回流管（706）与储药箱（3）内腔相连通，实现药液的回流，第一三通（704）的另一个出口端与出药管（705）的进口端相连接，实现药液的输出。

4.如权利要求3所述的一种植保无人机用雾化系统，其特征在于：所述出药管（705）的出口端通过第二三通（8）与两个喷药主管（9）的进口端相连通。

5.如权利要求1所述的一种植保无人机用雾化系统，其特征在于：所述主壳体（1）前后两侧的侧壳体（2）呈对称设置，侧壳体（2）沿长度方向的侧壁与主壳体（1）的外壁固定连接；所述主壳体（1）和侧壳体（2）的底部固接有升降架（11）。

6.如权利要求1所述的一种植保无人机用雾化系统，其特征在于：所述侧壳体（2）内腔中分别设有两个蓄电池（4）。

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