CN115055295A - 一种药剂喷洒装置及其脱困方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种药剂喷洒装置及其脱困方法。药剂喷洒装置，包括：药剂喷洒机构，用于朝向湿地喷洒药剂；承托底板，用于承托所述药剂喷洒机构；驱动螺杆，受驱动地转动设置在所述承托底板底部，用于驱动所述承托底板在土层移动；漂浮气囊，设置在所述承托底板底部，且受控制地充气或放气，以使所述承托底板漂浮设置在湿地的水面上；水中驱动机构，用于驱动漂浮设置在水面上的承托底板移动。通过上述相互配合的驱动螺杆和漂浮气囊即可实现让药剂喷洒装置适配于多种不同人工湿地环境，同时满足漂浮在水面上行走以及在泥泞环境下行走的要求。

Description

一种药剂喷洒装置及其脱困方法

技术领域

本发明涉及药剂喷洒装置技术领域，具体涉及一种药剂喷洒装置及其脱困方法。

背景技术

人工湿地是一种新型的废水处理技术，是由人工优化模拟湿地系统而建造的具有生态系统综合降解功能，并且还可以实现人为监督控制的生态系统。人工湿地可以充分发挥湿地生态系统的废水处理功能，提高污水净化效果而构筑，其污水净化功能是天然湿地系统不可比拟的。

但是，在近年的研究和工程实践中，人工湿地技术的缺陷也逐渐显现出来。人工湿地系统在使用时，湿地水体中PH会不断变化，此时就需要人工喷洒药剂进行干预。在实际操作中发现：小型的人工湿地采用人工喷洒施工虽然维护成本较高，但还是可以比较方便地完成维护工作；可针对于大型的人工湿地，人工喷洒药剂就十分困难了。

为了解决上述问题，在现有技术中，多采用无人机进行药剂喷洒。但是，无人机喷洒作业的方式，容易受到天气环境的干扰，且无人机喷洒设备一次携带的药剂比较有限，具有作业时间短，使用成本较高的问题。但是，由于人工湿地分为：表流人工湿地、潜流人工湿地。其中，表流人工湿地的基本特征是污水在土的上层流动，水面与空气直接接触。潜流人工湿地中的水平潜流湿地，基本特征是水流在人工湿地床表面以下，近水平流方式流动，最后流向出口。潜流人工湿地中的垂直潜流人工湿地，基本特征是水在填料床间基本呈从上到下的垂直流动方式，水流流过填料后均匀分布在出水端底部，而后排被出系统。由上述内容可知，因为人工湿地中具有：水流在人工湿地床表面以下的情况，以及污水在土的上层流动的情况，现有的药剂喷洒无法兼顾上述两种不同的湿地环境。所以，本领域技术人员需要一种可以满足不同人工湿地环境的药剂喷洒装置。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中药剂喷洒装置无法适配于多种不同人工湿地环境的问题，无法同时满足漂浮在水面上行走以及在泥泞环境下行走。为了解决上述问题本发明提供一种药剂喷洒装置，包括：

药剂喷洒机构，用于朝向湿地喷洒药剂；

承托底板，用于承托所述药剂喷洒机构；

驱动螺杆，受驱动地转动设置在所述承托底板底部，用于驱动所述承托底板在土层移动；

漂浮气囊，设置在所述承托底板底部，且受控制地充气或放气，以使所述承托底板漂浮设置在湿地的水面上；

水中驱动机构，用于驱动漂浮设置在水面上的承托底板移动。

可选的，所述漂浮气囊为充气履带，所述充气履带在驱动部件的带动下沿其长度方向转动，以带动所述承托底板移动脱困；

所述充气履带长度方向上间隔布置有凹槽，且所述凹槽设置在所述充气履带横向方向上；和/或，

所述充气履带表面布置有用于增加所述充气履带的花纹。

可选的，所述充气履带为两个，且对称设置在所述承托底板宽度方向的两侧；两个对称设置的所述充气履带之间还设置有阻挡板，所述承托底板为与所述充气履带形状相适配的形状；和/或，

所述充气履带的总宽度不小于所述承托底板宽度的百分之50。

可选的，所述水中驱动机构包括：螺旋桨、喷水式推进器和喷气式推进器中的一种或多种。

可选的，所述漂浮气囊与双向气泵相连通，用于对所述漂浮气囊充气或放气；和/或，

所述承托底板长度方向的两端分别设置有与所述驱动螺杆转动相连的定位板，在所述定位板上还设置有用于驱动所述驱动螺杆的变频电机。

可选的，所述双向气泵与控制器通讯相连，所述控制器控制所述充气履带的充气量；在所述充气履带充满状态下，所述充气履带的底部延伸出所述驱动螺杆所处的平面，以将所述驱动螺杆从泥泞环境中抬升。

可选的，所述驱动螺杆长度方向一侧的所述承托底板上设置有用于容置药剂的药剂容置箱，以及设置在所述药剂容置箱上的液泵；

所述驱动螺杆长度方向另一侧的所述承托底板上设置有所述药剂喷洒机构，所述药剂喷洒机构下方还设置有电池组；所述电池组、所述药剂喷洒机构和所述药剂容置箱三者达到重量平衡。

可选的，所述药剂喷洒机构包括：设置在所述电池组上的驱动电机、设置在所述驱动电机上方的转动盘、设置在所述转动盘上的转臂组件，以及设置在所述转臂组件上的喷液部件；

所述驱动电机用于驱动所述转动盘转动。

可选的，所述转臂组件包括：在第一伸缩杆驱动下与所述转动盘枢接相连的第一转动臂，以及在第二伸缩杆驱动下与所述第一转动臂枢接相连的第二转动臂；

所述第二转动臂与所述喷液部件通过第三伸缩杆枢接相连。

药剂喷洒装置的药剂喷洒装置脱困方法，包括以下步骤：

S1，所述控制器通过双向气泵向所述充气履带内充气，以使所述驱动螺杆部分脱离泥泞土；

S2，所述充气履带受驱动地转动，以使药剂喷洒装置脱离泥泞土位置；在所述充气履带受驱动地转动过程中，所述驱动螺杆受驱动地在低速状态下转动，以帮助所述药剂喷洒装置脱困。

本发明的有益效果在于：

1.本发明提供的药剂喷洒装置，包括：药剂喷洒机构，用于朝向湿地喷洒药剂；承托底板，用于承托所述药剂喷洒机构；驱动螺杆，受驱动地转动设置在所述承托底板底部，用于驱动所述承托底板在土层移动；漂浮气囊，设置在所述承托底板底部，且受控制地充气或放气，以使所述承托底板漂浮设置在湿地的水面上；水中驱动机构，用于驱动漂浮设置在水面上的承托底板移动。

在本发明中，通过在药剂喷洒装置的承托底板上同时设置驱动螺杆和漂浮气囊。驱动螺杆可以有效地带动药剂喷洒装置在水平潜流湿地等，水流在人工湿地床表面以下的湿地中行走。另外，上述漂浮气囊与水中驱动机构相配合，可以使得药剂喷洒装置在表流人工湿地等水流在人工湿地床表面以上的湿地中行走。通过上述结构设置，有效地克服了现有技术中药剂喷洒装置无法适配于多种不同人工湿地环境的问题。

2.本发明提供的药剂喷洒装置，所述漂浮气囊为充气履带，所述充气履带在驱动部件的带动下沿其长度方向转动，以带动所述承托底板移动脱困；

所述充气履带长度方向上间隔布置有凹槽，且所述凹槽设置在所述充气履带横向方向上；和/或，所述充气履带表面布置有用于增加所述充气履带的花纹。

在本发明中，将漂浮气囊设置为充气履带，并使得该充气履带可以受驱动地转动。充气履带在转动过程中可以有效地帮助药剂喷洒装置在泥泞环境中脱困。当药剂喷洒装置的底盘被担住，仅靠驱动螺杆无法实现脱困。上述充气履带在充气和滚动过程中，将驱动螺杆从泥泞环境中抬起，并依靠充气履带的滚动动作，让药剂喷洒装置脱离泥泞环境。脱离泥泞环境之后，药剂喷洒装置又可以靠着驱动螺杆快速前进。

另外，通过在充气履带上设置凹槽或者花纹，可以有效地提高药剂喷洒装置的充气履带脱困能力。

3.本发明提供的药剂喷洒装置，所述充气履带为两个，且对称设置在所述承托底板宽度方向的两侧；两个对称设置的所述充气履带之间还设置有阻挡板，所述承托底板为与所述充气履带形状相适配的形状；和/或，所述充气履带的总宽度不小于所述承托底板宽度的百分之50。

在本发明中，通过将药剂喷洒装置的充气履带设置为两个，可以有效地从充气履带的横向方向两侧分别为药剂喷洒装置提供动力，进而帮助该药剂喷洒装置脱困。

4.本发明提供的药剂喷洒装置，所述漂浮气囊与双向气泵相连通，用于对所述漂浮气囊充气或放气；和/或，所述承托底板长度方向的两端分别设置有与所述驱动螺杆转动相连的定位板，在所述定位板上还设置有用于驱动所述驱动螺杆的变频电机。

在本发明中，通过变频电机的输出轴通过齿轮传动系统与螺杆的端部转动连接，该变频电机可以有效地对螺杆进行调速从而提高药剂喷洒装置的脱困能力，并且还具有节能的效果。

5.本发明提供的药剂喷洒装置，所述双向气泵与控制器通讯相连，所述控制器控制所述充气履带的充气量；在所述充气履带充满状态下，所述充气履带的底部延伸出所述驱动螺杆所处的平面，以将所述驱动螺杆从泥泞环境中抬升。

在本发明中，通过控制器控制双向气泵向充气履带的充气量，可以让药剂喷洒装置根据需要调整充气履带的充气量，进而调整药剂喷洒装置的升高高度。充气履带的充气量可控，可以使得操作人员根据需要调整药剂喷洒装置的升高高度。另外，充气履带在充满时，该充气履带的下表面会延伸出驱动螺杆的下侧所处的平面，进而使驱动螺杆从泥泞环境中抬升，让药剂喷洒装置在充气履带的驱动下缓慢脱离该泥泞位置。

6.本发明提供的药剂喷洒装置，所述驱动螺杆长度方向一侧的所述承托底板上设置有用于容置药剂的药剂容置箱，以及设置在所述药剂容置箱上的液泵；所述驱动螺杆长度方向另一侧的所述承托底板上设置有所述药剂喷洒机构，所述药剂喷洒机构下方还设置有电池组；所述电池组、所述药剂喷洒机构和所述药剂容置箱三者达到重量平衡。

在本发明中，通过对电池组、药剂喷洒机构和药剂容置箱进行位置布置，可以有效地提高药剂喷洒装置前后位置的平衡性。

7.本发明提供的药剂喷洒装置，所述药剂喷洒机构包括：设置在所述电池组上的驱动电机、设置在所述驱动电机上方的转动盘、设置在所述转动盘上的转臂组件，以及设置在所述转臂组件上的喷液部件；所述驱动电机用于驱动所述转动盘转动。

所述转臂组件包括：在第一伸缩杆驱动下与所述转动盘枢接相连的第一转动臂，以及在第二伸缩杆驱动下与所述第一转动臂枢接相连的第二转动臂；所述第二转动臂与所述喷液部件通过第三伸缩杆枢接相连。

上述结构设置可以让喷液部件有效地实现朝向各个方向的延伸和缩回，从而保证喷液部件可以朝向湿地的各个方向均可以喷洒药剂，以保证湿地水体中PH的平衡。

8.本发明提供的药剂喷洒装置的药剂喷洒装置脱困方法，包括以下步骤：S1，所述控制器通过双向气泵向所述充气履带内充气，以使所述驱动螺杆部分脱离泥泞土；S2，所述充气履带受驱动地转动，以使药剂喷洒装置脱离泥泞土位置；在所述充气履带受驱动地转动过程中，所述驱动螺杆受驱动地在低速状态下转动，以帮助所述药剂喷洒装置脱困。

在本发明中，双向气泵先朝向充气履带内充气，可以有效地将驱动螺杆从泥泞土壤中拔出。进而再通过转动的充气履带和驱动螺杆相互配合可以有效地帮助药剂喷洒装置移出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的药剂喷洒装置侧视图；

图2为本发明提供的药剂喷洒装置的充气履带在放气状态时的立体结构示意图；

图3为本发明提供的药剂喷洒装置的充气履带在充气状态时的立体结构示意图；

图4为本发明提供的药剂喷洒装置主视图；

图5为本发明提供的两个充气履带与承托底板之间的装配示意图；

图6为本发明提供的充气履带侧视图。

附图标记说明：

1-承托底板；2-驱动螺杆；3-充气履带；4-凹槽；5-双向气泵；6-定位板；7-变频电机；8-药剂容置箱；9-液泵；10-电池组；11-驱动电机；12-转动盘；13-喷液部件；14-第一伸缩杆；15-第一转动臂；16-第二伸缩杆；17-第二转动臂；18-第三伸缩杆；19-阻挡板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供的药剂喷洒装置，如图1和图4所示，其包括：

药剂喷洒机构，用于朝向湿地喷洒药剂；

承托底板1，用于承托所述药剂喷洒机构；

驱动螺杆2，受驱动地转动设置在所述承托底板1底部，用于驱动所述承托底板1在土层移动；所述承托底板1长度方向的两端分别设置有与所述驱动螺杆2转动相连的定位板6，在所述定位板6上还设置有用于驱动所述驱动螺杆2的变频电机7；

漂浮气囊，设置在所述承托底板1底部，且受控制地充气或放气，以使所述承托底板1漂浮设置在湿地的水面上；在本实施例中，如图2和图3所示的漂浮气囊为充气履带3，所述充气履带3在驱动部件的带动下沿其长度方向转动，以带动所述承托底板1移动脱困；所述充气履带3长度方向上间隔布置有凹槽4，且所述凹槽4设置在所述充气履带3横向方向上；将漂浮气囊设置为充气履带3，并使得该充气履带3可以受驱动地转动。充气履带3在转动过程中可以有效地帮助药剂喷洒装置在泥泞环境中脱困。当药剂喷洒装置的底盘被担住，仅靠驱动螺杆2无法实现脱困。上述充气履带3在充气和滚动过程中，将驱动螺杆2从泥泞环境中抬起，并依靠充气履带3的滚动动作，让药剂喷洒装置脱离泥泞环境。脱离泥泞环境之后，药剂喷洒装置又可以靠着驱动螺杆2快速前进；另外，在本实施例中，如图5和图6所示的充气履带3为两个，且对称设置在所述承托底板1宽度方向的两侧；两个对称设置的所述充气履带3之间还设置有阻挡板19，所述承托底板1为与所述充气履带3形状相适配的形状；且，所述充气履带3的总宽度不小于所述承托底板1宽度的百分之50；

水中驱动机构，用于驱动漂浮设置在水面上的承托底板1移动，所述水中驱动机构为设置在承托底板1尾端的螺旋桨；

药剂容置箱8，设置在所述驱动螺杆2长度方向一侧，该药剂容置箱8位于所述承托底板1上，用于容置药剂；所述药剂容置箱8上还设置有液泵9；

药剂喷洒机构，设置在所述驱动螺杆2长度方向另一侧的所述承托底板1上，所述药剂喷洒机构下方还设置有电池组10；所述电池组10、所述药剂喷洒机构和所述药剂容置箱8三者达到重量平衡；如图1所示，所述药剂喷洒机构包括：设置在所述电池组10上的驱动电机11、设置在所述驱动电机11上方的转动盘12、设置在所述转动盘12上的转臂组件，以及设置在所述转臂组件上的喷液部件13；所述驱动电机11用于驱动所述转动盘12转动。如图1所示，上述转臂组件包括：在第一伸缩杆14驱动下与所述转动盘12枢接相连的第一转动臂15，以及在第二伸缩杆16驱动下与所述第一转动臂15枢接相连的第二转动臂17；所述第二转动臂17与所述喷液部件13通过第三伸缩杆18枢接相连。上述结构设置可以让喷液部件13有效地实现朝向各个方向的延伸和缩回，从而保证喷液部件13可以朝向湿地的各个方向均可以喷洒药剂，以保证湿地水体中PH的平衡。

在本实施例中，如图3所示，上述漂浮气囊与双向气泵5相连通，用于对所述漂浮气囊充气或放气；上述双向气泵5与控制器通讯相连，所述控制器控制所述充气履带3的充气量；在所述充气履带3充满状态下，所述充气履带3的底部延伸出所述驱动螺杆2所处的平面，以将所述驱动螺杆2从泥泞环境中抬升。通过控制器控制双向气泵5向充气履带3的充气量，可以让药剂喷洒装置根据需要调整充气履带3的充气量，进而调整药剂喷洒装置的升高高度。另外，充气履带3在充满时，该充气履带3的下表面会延伸出驱动螺杆2的下侧所处的平面，进而使驱动螺杆2从泥泞环境中抬升，让药剂喷洒装置在充气履带3的驱动下缓慢脱离该泥泞位置。

药剂喷洒装置的药剂喷洒装置脱困方法，包括以下步骤：

S1，所述控制器通过双向气泵5向所述充气履带3内充气，以使所述驱动螺杆2部分脱离泥泞土；

S2，所述充气履带3受驱动地转动，以使药剂喷洒装置脱离泥泞土位置；在所述充气履带3受驱动地转动过程中，所述驱动螺杆2受驱动地在低速状态下转动，以帮助所述药剂喷洒装置脱困。

当然，本实施例对漂浮气囊的结构不做具体限定，在其它实施例中，漂浮气囊还可以为设置在承托底板1底部充气气囊结构，该充气气囊结构可以有效地在水面环境下让药剂喷洒装置处于漂浮状态下，从而使得药剂喷洒装置适应不同的湿地环境。

当然，本实施例对充气履带3上的花纹结构不做具体限定，在其它实施例中，所述充气履带3表面布置有用于增加所述充气履带3的防滑花纹。

当然，本实施例对水中驱动机构的结构不做具体限定，在其它实施例中，水中驱动机构还可以为喷水式推进器或者喷气式推进器。

当然，本实施例对药剂喷洒装置的药剂喷洒装置脱困方法不做具体限定，在其它实施例中，在步骤S2中，还可以在所述充气履带3受驱动地转动过程中，所述驱动螺杆2不动，仅通过充气履带3带动药剂喷洒装置脱困。

Claims (10)

1.一种药剂喷洒装置，其特征在于，包括：

药剂喷洒机构，用于朝向湿地喷洒药剂；

承托底板(1)，用于承托所述药剂喷洒机构；

驱动螺杆(2)，受驱动地转动设置在所述承托底板(1)底部，用于驱动所述承托底板(1)在土层移动；

漂浮气囊，设置在所述承托底板(1)底部，且受控制地充气或放气，以使所述承托底板(1)漂浮设置在湿地的水面上；

水中驱动机构，用于驱动漂浮设置在水面上的承托底板(1)移动。

2.根据权利要求1所述的药剂喷洒装置，其特征在于，所述漂浮气囊为充气履带(3)，所述充气履带(3)在驱动部件的带动下沿其长度方向转动，以带动所述承托底板(1)移动脱困；

所述充气履带(3)长度方向上间隔布置有凹槽(4)，且所述凹槽(4)设置在所述充气履带(3)横向方向上；和/或，所述充气履带(3)表面布置有用于增加所述充气履带(3)的花纹。

3.根据权利要求2所述的药剂喷洒装置，其特征在于，所述充气履带(3)为两个，且对称设置在所述承托底板(1)宽度方向的两侧；两个对称设置的所述充气履带(3)之间还设置有阻挡板(19)，所述承托底板(1)为与所述充气履带(3)形状相适配的形状；和/或，

所述充气履带(3)的总宽度不小于所述承托底板(1)宽度的百分之50。

4.根据权利要求2所述的药剂喷洒装置，其特征在于，所述水中驱动机构包括：螺旋桨、喷水式推进器和喷气式推进器中的一种或多种。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的药剂喷洒装置，其特征在于，所述漂浮气囊与双向气泵(5)相连通，用于对所述漂浮气囊充气或放气；和/或，

所述承托底板(1)长度方向的两端分别设置有与所述驱动螺杆(2)转动相连的定位板(6)，在所述定位板(6)上还设置有用于驱动所述驱动螺杆(2)的变频电机(7)。

6.根据权利要求5所述的药剂喷洒装置，其特征在于，所述双向气泵(5)与控制器通讯相连，所述控制器用于控制所述充气履带(3)的充气量；在所述充气履带(3)充满状态下，所述充气履带(3)的底部延伸出所述驱动螺杆(2)所处的平面，以将所述驱动螺杆(2)从泥泞环境中抬升。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的药剂喷洒装置，其特征在于，

所述驱动螺杆(2)长度方向一侧的所述承托底板(1)上设置有用于容置药剂的药剂容置箱(8)，以及设置在所述药剂容置箱(8)上的液泵(9)；

所述驱动螺杆(2)长度方向另一侧的所述承托底板(1)上设置有所述药剂喷洒机构，所述药剂喷洒机构下方还设置有电池组(10)；所述电池组(10)、所述药剂喷洒机构和所述药剂容置箱(8)三者达到重量平衡。

8.根据权利要求7所述的药剂喷洒装置，其特征在于，所述药剂喷洒机构包括：设置在所述电池组(10)上的驱动电机(11)、设置在所述驱动电机(11)上方的转动盘(12)、设置在所述转动盘(12)上的转臂组件，以及设置在所述转臂组件上的喷液部件(13)；

所述驱动电机(11)用于驱动所述转动盘(12)转动。

9.根据权利要求8所述的药剂喷洒装置，其特征在于，所述转臂组件包括：在第一伸缩杆(14)驱动下与所述转动盘(12)枢接相连的第一转动臂(15)，以及在第二伸缩杆(16)驱动下与所述第一转动臂(15)枢接相连的第二转动臂(17)；

所述第二转动臂(17)与所述喷液部件(13)通过第三伸缩杆(18)枢接相连。

10.一种应用权利要求6所述药剂喷洒装置的药剂喷洒装置脱困方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，所述控制器通过双向气泵(5)向所述充气履带(3)内充气，以使所述驱动螺杆(2)部分脱离泥泞土；

S2，所述充气履带(3)受驱动地转动，以使药剂喷洒装置脱离泥泞土位置；在所述充气履带(3)受驱动地转动过程中，所述驱动螺杆(2)受驱动地在低速状态下转动，以帮助所述药剂喷洒装置脱困。

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