CN114503901A - 一种通过压力水驱动整机的卷盘喷灌机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过压力水驱动整机的卷盘喷灌机，包括底盘、卷盘支撑架、卷盘和喷头车；底盘的前部设有包括前支撑伸缩驱动机构的前支撑；卷盘支撑架的底部通过回转支承架设安装在底盘上，回转支承包括固定安装在底盘上的回转水涡轮驱动机构，回转水涡轮驱动机构包括正向回转水涡轮箱和反向回转水涡轮箱；前支撑的前支撑伸缩驱动机构和插板的插板伸缩驱动机构均是丝杆和往返螺母配合的伸缩缸结构，丝杆端部设有包括丝杆正向旋转水涡轮箱和丝杆反向旋转水涡轮箱的丝杆旋转水涡轮驱动机构。本发明可以实现采用喷灌压力水作为唯一喷灌驱动动力源的控制，能够在实现便于控制的前提下大大降低驱动动力源接入的难度。

Description

一种通过压力水驱动整机的卷盘喷灌机
技术领域
本发明涉及一种卷盘喷灌机，具体是一种通过压力水驱动整机的卷盘喷灌机，属于喷灌设备装备技术领域。
背景技术
喷灌是利用喷头等专用设备把有压水喷洒到空中，形成水滴落到地喷灌面和作物表面的灌溉方法，喷灌机又称喷灌机具、喷灌机组，即喷灌所采用的专用设备。卷盘喷灌机是一种适用于喷灌大面积农田的喷灌机，其可以根据喷头控制喷水量的大小以满足喷灌水量的不同要求，是农田节水灌溉通常选用的喷灌设备。
卷盘喷灌机通常包括底盘、卷盘支撑架、卷盘、喷灌PE管、卷盘回卷装置和喷头车，卷盘支撑架通过回转支承安装在底盘上，底盘底部设有托载车轮，在进行喷灌工作时，利用拖拉机等牵引机车将卷盘喷灌机整体牵拉至田间地头后，先回转卷盘支撑架调整喷灌方向、再利用拖拉机或绞车等牵引设备把连接有喷灌PE管的喷头车拖出至预设的喷灌地点，卷盘即反向旋转释放出缠绕在卷盘上的喷灌PE管，然后再开启喷灌压力水阀门，喷灌压力水进入喷灌PE管并自喷头车的喷头喷出进行喷灌作业，同时启动卷盘回卷装置驱动卷盘正向旋转，从而实现喷灌PE管的自动回收并带动喷头车回退。
传统的卷盘喷灌机通常采用水涡轮驱动卷盘回卷的方式，而回转卷盘支撑架调整喷灌方向、以及控制伸出前插板以在卷盘回卷时提供卷盘喷灌机整机的定位支撑的方式通常是采用人工操作的方式，现有技术中为便于实现自动操作、降低操作人员劳动强度，出现有整机采用液压控制或电动控制的卷盘喷灌机。整机液压控制的方式需额外设置液压泵站、且液压控制的方式通常采用发动机带动液压泵站的方式或是采用电动机带动液压泵站的方式，这就会造成卷盘喷灌机整体结构笨重；整机电动控制的方式需考虑供电电源稳定输入的问题，一般采用电池组供电或市电供电的方式，电池组供电的方式同样会造成卷盘喷灌机整体结构笨重，而市电供电的方式则需配备较长的电源线、使用不方便。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种全水涡轮驱动卷盘喷灌机，能够在实现便于控制的前提下实现大大降低驱动动力源接入的难度。
为实现上述目的，本通过压力水驱动整机的卷盘喷灌机包括底盘、卷盘支撑架、卷盘和喷头车；
底盘的后底部设有托载车轮、前部设有包括前支撑伸缩驱动机构的前支撑，底盘的前端设有牵引机构；
卷盘支撑架是整体呈开口向上设置的U型框架结构，卷盘支撑架的底部通过回转支承架设安装在底盘上，回转支承包括内圈和外圈，回转支承的内圈或外圈与卷盘支撑架固定安装连接，回转支承的外圈或内圈与底盘固定安装连接；沿前后方向滚动设置的、缠绕有喷灌PE管的卷盘通过轴承座架设安装在卷盘支撑架上，且卷盘位于卷盘支撑架的U型安装空间内，卷盘包括卷盘回卷水涡轮驱动机构，卷盘回卷水涡轮驱动机构包括卷盘回卷水涡轮箱，卷盘回卷水涡轮箱的水涡轮动力输出轴与卷盘的主轴传动连接，卷盘回卷水涡轮箱的压力水输出端与喷灌PE管的压力水输入端连通连接；卷盘支撑架的后端设有包括插板伸缩驱动机构的插板，与喷灌PE管的压力水输出端连接的喷头车通过导向架悬空架设在插板上；
前支撑的前支撑伸缩驱动机构和插板的插板伸缩驱动机构均是丝杆和往返螺母配合的伸缩缸结构，丝杆端部设有丝杆旋转水涡轮驱动机构，丝杆旋转水涡轮驱动机构包括丝杆正向旋转水涡轮箱和丝杆反向旋转水涡轮箱，丝杆正向旋转水涡轮箱的丝杆正向旋转水涡轮的动力输出轴和丝杆反向旋转水涡轮箱的丝杆反向旋转水涡轮的动力输出轴均与丝杆传动连接、且丝杆正向旋转水涡轮的叶片旋向和丝杆反向旋转水涡轮的叶片旋向相反设置，丝杆正向旋转水涡轮箱和丝杆反向旋转水涡轮箱的压力水输出端分别与喷灌PE管的压力水输入端连通连接；前支撑的前支撑伸缩驱动机构的丝杆正向旋转水涡轮箱和丝杆反向旋转水涡轮箱共用同一个丝杆旋转水涡轮箱、且丝杆正向旋转水涡轮与丝杆反向旋转水涡轮背靠背同轴分隔设置在两个腔体内，插板的插板伸缩驱动机构的丝杆正向旋转水涡轮箱和丝杆反向旋转水涡轮箱共用同一个丝杆旋转水涡轮箱、且丝杆正向旋转水涡轮与丝杆反向旋转水涡轮背靠背同轴分隔设置在两个腔体内；
回转支承还包括固定安装在底盘上的回转水涡轮驱动机构，回转水涡轮驱动机构包括正向回转水涡轮箱和反向回转水涡轮箱，正向回转水涡轮箱和反向回转水涡轮箱共用同一个回转水涡轮箱、且正向回转水涡轮与反向回转水涡轮背靠背同轴分隔设置在两个腔体内，正向回转水涡轮箱的正向回转水涡轮的动力输出轴和反向回转水涡轮箱的反向回转水涡轮的动力输出轴均通过链传动机构或带传动机构或齿轮齿圈等传动机构与回转支承的内圈或外圈配合传动连接、且正向回转水涡轮的叶片旋向和反向回转水涡轮的叶片旋向相反设置，正向回转水涡轮箱和反向回转水涡轮箱的压力水输出端分别与喷灌PE管的压力水输入端连通连接。
作物本发明的进一步改进方案，通过压力水驱动整机的卷盘喷灌机还包括设置在底盘上的压力水分水器，压力水分水器包括一个压力水输入端和多个压力水输出端，多个压力水输出端上均设有启闭阀门，多个压力水输出端分别与卷盘回卷水涡轮箱的压力水输入端、前支撑的丝杆正向旋转水涡轮箱的压力水输入端、前支撑的丝杆反向旋转水涡轮箱的压力水输入端、插板的丝杆正向旋转水涡轮箱的压力水输入端、插板的丝杆反向旋转水涡轮箱的压力水输入端、回转支承的正向回转水涡轮箱压力水输入端、回转支承的反向回转水涡轮箱的压力水输入端和喷灌PE管的压力水输入端通过管路连接。
作为本发明的进一步改进方案，前支撑的前支撑伸缩驱动机构以及插板的插板伸缩驱动机构的丝杆和往返螺母均是梯形螺纹配合连接。
作为本发明的进一步改进方案，插板向后下方倾斜设置。
与现有技术相比，本通过压力水驱动整机的卷盘喷灌机由于除了设有传统的卷盘回卷水涡轮箱之外，还设有包括丝杆正向旋转水涡轮箱、丝杆反向旋转水涡轮箱、丝杆和往返螺母配合的伸缩缸结构的前支撑和插板以及包括正向回转水涡轮箱和反向回转水涡轮箱的回转水涡轮驱动机构，因此通过压力水分水器以及控制压力水分水器的多个压力水输出端上的启闭阀门可以实现本通过压力水驱动整机的卷盘喷灌机整机采用喷灌压力水作为唯一喷灌驱动动力源的控制，能够在实现便于控制的前提下实现大大降低驱动动力源接入的难度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1、底盘，11、托载车轮，12、前支撑，2、卷盘支撑架，21、回转支承，22、插板，3、卷盘，4、喷头车。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明(以下以本通过压力水驱动整机的卷盘喷灌机的喷头车4所在的方向为后方进行描述)。
如图1所示，本通过压力水驱动整机的卷盘喷灌机包括底盘1、卷盘支撑架2、卷盘3和喷头车4。
底盘1的后部设有托载车轮11、前部设有包括前支撑伸缩驱动机构的前支撑12，底盘 1的前端设有牵引机构。
卷盘支撑架2是整体呈开口向上设置的U型框架结构，卷盘支撑架2的底部通过回转支承21架设安装在底盘1上，回转支承21包括内圈和外圈，回转支承21的内圈或外圈与卷盘支撑架2固定安装连接，回转支承21的外圈或内圈与底盘1固定安装连接；沿前后方向滚动设置的、缠绕有喷灌PE管的卷盘3通过轴承座架设安装在卷盘支撑架2上，且卷盘 3位于卷盘支撑架2的U型安装空间内，卷盘3包括卷盘回卷水涡轮驱动机构，卷盘回卷水涡轮驱动机构包括卷盘回卷水涡轮箱，卷盘回卷水涡轮箱的水涡轮动力输出轴与卷盘3 的主轴传动连接，卷盘回卷水涡轮箱的压力水输出端与喷灌PE管的压力水输入端连通连接；卷盘支撑架2的后端设有包括插板伸缩驱动机构的插板22，与喷灌PE管的压力水输出端连接的喷头车4通过导向架悬空架设在插板22上。
前支撑12的前支撑伸缩驱动机构和插板22的插板伸缩驱动机构均是丝杆和往返螺母配合的伸缩缸结构，丝杆端部设有丝杆旋转水涡轮驱动机构，丝杆旋转水涡轮驱动机构包括丝杆正向旋转水涡轮箱和丝杆反向旋转水涡轮箱，丝杆正向旋转水涡轮箱的丝杆正向旋转水涡轮的动力输出轴和丝杆反向旋转水涡轮箱的丝杆反向旋转水涡轮的动力输出轴均与丝杆传动连接、且丝杆正向旋转水涡轮的叶片旋向和丝杆反向旋转水涡轮的叶片旋向相反设置，丝杆正向旋转水涡轮箱和丝杆反向旋转水涡轮箱的压力水输出端分别与喷灌PE管的压力水输入端连通连接。
回转支承21还包括固定安装在底盘1上的回转水涡轮驱动机构，回转水涡轮驱动机构包括正向回转水涡轮箱和反向回转水涡轮箱，正向回转水涡轮箱的正向回转水涡轮的动力输出轴和反向回转水涡轮箱的反向回转水涡轮的动力输出轴均通过链传动机构或带传动机构或齿轮齿圈等传动机构与回转支承的内圈或外圈配合传动连接、且正向回转水涡轮的叶片旋向和反向回转水涡轮的叶片旋向相反设置，正向回转水涡轮箱和反向回转水涡轮箱的压力水输出端分别与喷灌PE管的压力水输入端连通连接。
通过拖拉机等牵引机车将本通过压力水驱动整机的卷盘喷灌机牵引并停靠至田间地头进行喷灌作业时，将前支撑12的前支撑伸缩驱动机构和插板22的插板伸缩驱动机构的丝杆正向旋转水涡轮箱的压力水输入端以及丝杆反向旋转水涡轮箱的压力水输入端分别通过管路和启闭阀门与压力给水栓连接、将回转支承21的正向回转水涡轮箱压力水输入端和反向回转水涡轮箱的压力水输入端分别通过管路和启闭阀门与压力给水栓连接、将卷盘回卷水涡轮箱的压力水输入端通过管路和启闭阀门与压力给水栓连接、将喷灌PE管的压力水输入端通过管路和启闭阀门与压力给水栓连接后，先打开对应前支撑12的丝杆正向旋转水涡轮箱的启闭阀门使压力水进入前支撑12的丝杆正向旋转水涡轮箱、并推动丝杆正向旋转水涡轮旋转使丝杆正向旋转带动前支撑12伸出，待前支撑12稳固支撑于地面后关闭对应前支撑12的丝杆正向旋转水涡轮箱的启闭阀门，本通过压力水驱动整机的卷盘喷灌机即稳固支撑于地面，撤除牵引机车即可；然后根据喷灌方向打开对应回转支承21的正向回转水涡轮箱或反向回转水涡轮箱的启闭阀门使压力水进入正向回转水涡轮箱或反向回转水涡轮箱、并推动正向回转水涡轮或反向回转水涡轮旋转带动卷盘支撑架2回转使喷头车4正对需喷灌方向后关闭对应回转支承21的正向回转水涡轮箱或反向回转水涡轮箱的启闭阀门，然后放出喷头车4并通过牵引机车牵引至预设的喷灌地点；喷头车4拖出的同时，打开对应插板22的丝杆正向旋转水涡轮箱的启闭阀门使压力水进入插板22的丝杆正向旋转水涡轮箱、并推动丝杆正向旋转水涡轮旋转使丝杆正向旋转带动插板22伸出，待插板22稳固支撑于地面后关闭对应插板22的丝杆正向旋转水涡轮箱的启闭阀门；待喷头车4到达预设的喷灌地点、并撤除牵引机车后，打开对应卷盘回卷水涡轮箱的启闭阀门，压力水进入卷盘回卷水涡轮箱、并推动卷盘回卷水涡轮旋转输出动力驱动卷盘3回卷，实现插板22稳固支撑前提下喷灌PE管的自动回收并拉动喷头车4回退；待喷灌PE管完全回收、并拉动喷头车4沿导向架上移悬挂复位后关闭对应卷盘回卷水涡轮箱的启闭阀门，然后先启闭对应插板22的丝杆反向旋转水涡轮箱的启闭阀门使插板22缩入复位，将牵引机车与底盘1的牵引机构连接后，再启闭对应前支撑12的丝杆反向旋转水涡轮箱的启闭阀门使前支撑12 缩入复位，即可通过牵引机车进行转场。
为了便于连接压力给水栓和控制启闭各个启闭阀门，作为本发明的进一步改进方案，本通过压力水驱动整机的卷盘喷灌机还包括设置在底盘1上的压力水分水器，压力水分水器包括一个压力水输入端和多个压力水输出端，多个压力水输出端上均设有启闭阀门，多个压力水输出端分别与卷盘回卷水涡轮箱的压力水输入端、前支撑12的丝杆正向旋转水涡轮箱的压力水输入端、前支撑12的丝杆反向旋转水涡轮箱的压力水输入端、插板22的丝杆正向旋转水涡轮箱的压力水输入端、插板22的丝杆反向旋转水涡轮箱的压力水输入端、回转支承21的正向回转水涡轮箱压力水输入端、回转支承21的反向回转水涡轮箱的压力水输入端和喷灌PE管的压力水输入端通过管路连接。
为了实现前支撑12和插板22伸出或缩入状态的自锁、防止前支撑12和插板22非正常伸出或缩入，作为本发明的进一步改进方案，前支撑12的前支撑伸缩驱动机构以及插板22的插板伸缩驱动机构的丝杆和往返螺母均采用具有自锁功能的梯形螺纹进行螺纹配合连接。
为了减少空间占用，作为本发明的进一步改进方案，前支撑12的前支撑伸缩驱动机构的丝杆正向旋转水涡轮箱和丝杆反向旋转水涡轮箱共用同一个丝杆旋转水涡轮箱、且丝杆正向旋转水涡轮与丝杆反向旋转水涡轮背靠背同轴分隔设置在两个腔体内；插板22的插板伸缩驱动机构的丝杆正向旋转水涡轮箱和丝杆反向旋转水涡轮箱共用同一个丝杆旋转水涡轮箱、且丝杆正向旋转水涡轮与丝杆反向旋转水涡轮背靠背同轴分隔设置在两个腔体内；回转支承21的正向回转水涡轮箱和反向回转水涡轮箱共用同一个回转水涡轮箱、且正向回转水涡轮与反向回转水涡轮背靠背同轴分隔设置在两个腔体内。
为了实现回卷过程中插板22的稳固支撑，作为本发明的进一步改进方案，插板22向后下方倾斜设置，插板22伸出支撑于地面时呈向后下方倾斜的稳固支撑状态。
本通过压力水驱动整机的卷盘喷灌机通过压力水分水器以及控制压力水分水器的多个压力水输出端上的启闭阀门可以实现整机采用喷灌压力水作为唯一驱动动力源的控制，能够在实现便于控制的前提下实现大大降低驱动动力源接入的难度。

Claims (4)

1.一种通过压力水驱动整机的卷盘喷灌机，包括底盘(1)、卷盘支撑架(2)、卷盘(3)和喷头车(4)；
底盘(1)的后底部设有托载车轮(11)、前部设有包括前支撑伸缩驱动机构的前支撑(12)，底盘(1)的前端设有牵引机构；
卷盘支撑架(2)是整体呈开口向上设置的U型框架结构，卷盘支撑架(2)的底部通过回转支承(21)架设安装在底盘(1)上，回转支承(21)包括内圈和外圈，回转支承(21)的内圈或外圈与卷盘支撑架(2)固定安装连接，回转支承(21)的外圈或内圈与底盘(1)固定安装连接；沿前后方向滚动设置的、缠绕有喷灌PE管的卷盘(3)通过轴承座架设安装在卷盘支撑架(2)上，且卷盘(3)位于卷盘支撑架(2)的U型安装空间内，卷盘(3)包括卷盘回卷水涡轮驱动机构，卷盘回卷水涡轮驱动机构包括卷盘回卷水涡轮箱，卷盘回卷水涡轮箱的水涡轮动力输出轴与卷盘(3)的主轴传动连接，卷盘回卷水涡轮箱的压力水输出端与喷灌PE管的压力水输入端连通连接；卷盘支撑架(2)的后端设有包括插板伸缩驱动机构的插板(22)，与喷灌PE管的压力水输出端连接的喷头车(4)通过导向架悬空架设在插板(22)上；
其特征在于，前支撑(12)的前支撑伸缩驱动机构和插板(22)的插板伸缩驱动机构均是丝杆和往返螺母配合的伸缩缸结构，丝杆端部设有丝杆旋转水涡轮驱动机构，丝杆旋转水涡轮驱动机构包括丝杆正向旋转水涡轮箱和丝杆反向旋转水涡轮箱，丝杆正向旋转水涡轮箱的丝杆正向旋转水涡轮的动力输出轴和丝杆反向旋转水涡轮箱的丝杆反向旋转水涡轮的动力输出轴均与丝杆传动连接、且丝杆正向旋转水涡轮的叶片旋向和丝杆反向旋转水涡轮的叶片旋向相反设置，丝杆正向旋转水涡轮箱和丝杆反向旋转水涡轮箱的压力水输出端分别与喷灌PE管的压力水输入端连通连接；前支撑(12)的前支撑伸缩驱动机构的丝杆正向旋转水涡轮箱和丝杆反向旋转水涡轮箱共用同一个丝杆旋转水涡轮箱、且丝杆正向旋转水涡轮与丝杆反向旋转水涡轮背靠背同轴分隔设置在两个腔体内，插板(22)的插板伸缩驱动机构的丝杆正向旋转水涡轮箱和丝杆反向旋转水涡轮箱共用同一个丝杆旋转水涡轮箱、且丝杆正向旋转水涡轮与丝杆反向旋转水涡轮背靠背同轴分隔设置在两个腔体内；
回转支承(21)还包括固定安装在底盘(1)上的回转水涡轮驱动机构，回转水涡轮驱动机构包括正向回转水涡轮箱和反向回转水涡轮箱，正向回转水涡轮箱和反向回转水涡轮箱共用同一个回转水涡轮箱、且正向回转水涡轮与反向回转水涡轮背靠背同轴分隔设置在两个腔体内，正向回转水涡轮箱的正向回转水涡轮的动力输出轴和反向回转水涡轮箱的反向回转水涡轮的动力输出轴均通过链传动机构或带传动机构或齿轮齿圈传动机构与回转支承的内圈或外圈配合传动连接、且正向回转水涡轮的叶片旋向和反向回转水涡轮的叶片旋向相反设置，正向回转水涡轮箱和反向回转水涡轮箱的压力水输出端分别与喷灌PE管的压力水输入端连通连接。
2.根据权利要求1所述的通过压力水驱动整机的卷盘喷灌机，其特征在于，通过压力水驱动整机的卷盘喷灌机还包括设置在底盘(1)上的压力水分水器，压力水分水器包括一个压力水输入端和多个压力水输出端，多个压力水输出端上均设有启闭阀门，多个压力水输出端分别与卷盘回卷水涡轮箱的压力水输入端、前支撑(12)的丝杆正向旋转水涡轮箱的压力水输入端、前支撑(12)的丝杆反向旋转水涡轮箱的压力水输入端、插板(22)的丝杆正向旋转水涡轮箱的压力水输入端、插板(22)的丝杆反向旋转水涡轮箱的压力水输入端、回转支承(21)的正向回转水涡轮箱压力水输入端、回转支承(21)的反向回转水涡轮箱的压力水输入端和喷灌PE管的压力水输入端通过管路连接。
3.根据权利要求1或2所述的通过压力水驱动整机的卷盘喷灌机，其特征在于，前支撑(12)的前支撑伸缩驱动机构以及插板(22)的插板伸缩驱动机构的丝杆和往返螺母均是梯形螺纹配合连接。
4.根据权利要求1或2所述的通过压力水驱动整机的卷盘喷灌机，其特征在于，插板(22)向后下方倾斜设置。
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