CN115191328B - 一种高稳定性农田喷灌机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高稳定性农田喷灌机，包括车架(100)，车架(100)用于拖拽连通水源的牵引管(140)，并承载喷洒设备在农田中行走，所述车架(100)上固定喷头(120)；所述喷头(120)用于向农田喷洒液体；还包括水箱(200)，水箱(200)用于增加车架(100)的重量，降低车架的重心；水箱(200)位于车架(100)上。通过在车架上设置水箱，能够有效的维持车架的重心的稳定性，且能够提高喷灌机牵引力，使喷灌机在农田中行驶更稳定，喷灌作业喷洒更均匀。

Description

一种高稳定性农田喷灌机

技术领域

本发明涉及喷灌机领域，具体涉及一种能够在农田上稳定行走的喷灌机。

背景技术

喷灌机在农田上行走，需要拖拽水管、卷盘，重心较高，农作物田地里供喷灌机行走的道路非常窄，所以喷灌机的行走并不稳定，需要有额外的支撑或是人工随时调整行走方向来避免喷灌机倾倒。

此外，水管在拖拽较长的距离后，会使喷灌机的重心向后移动，喷灌机本身的自重相比较来说就比较轻，农田路面相对松软，喷灌机行走容易打滑。

发明内容

本申请实施例通过提供一种高稳定性农田喷灌机，解决了现有技术中车架稳定性低的问题，实现了稳定喷灌机，提高喷灌机牵引力的效果。

本申请实施例提供了一种高稳定性农田喷灌机，包括车架，车架用于拖拽连通水源的牵引管，并承载喷洒设备在农田中行走，

所述车架上固定喷头；

所述喷头用于向农田喷洒液体；

还包括水箱，水箱用于增加车架的重量，降低车架的重心；

水箱位于车架上。

进一步的，所述水箱是长方体形，其在水平的面积占车架水平投影面积0.5-1.5倍。

进一步的，车架表面固定光伏板，用于向用电设备或是蓄电池提供电力。

进一步的，所述水箱与车架的底面铰接，铰接处轴线与车架直线行进方向平行；

且铰接处轴线所在纵向平面为水箱的对称面。

进一步的，所述水箱包括中心部和弯折部；

所述中心部为长方体形，其顶面与车架底面铰接；

所述弯折部有两个，与中心部的对称的两侧连通；弯折部向车架两侧倾斜向下延伸；

弯折部长度与中心部长度相同；弯折部的宽度是中心部宽度的0.5-1.5倍；

所述中心部的中心处固定一个连接管，连接管顶端与喷头连通，连接管底端与牵引管连通；

还包括水带，水带用于改变水箱的重心位置；

水带以连接管为中心，能够卷绕收缩在中心部内；

水带带有进水口，进水口与牵引管连通；

所述中心部与弯折部两个连通处各设有一组柔性绳，柔性绳的一端固定在中心部内壁上，另一端卷绕在卷绕筒上；卷绕筒有两个，分别卷绕两处的柔性绳，卷绕通转动固定在中心部的外壁上，使柔性绳在拉直时能够使水带卷缩在中心部内；且水带卷绕在中心部内时水带进水的直径是其最大直径的1/6-1/4；

所述柔性绳长度不小于弯折部两个长边与一个宽度边之和；

还包括触发组件，触发组件用于控制卷绕筒的停转和卷收；

所述触发组件包括固定筒、电磁铁、移动卡块、卡齿、电机、倾角传感器；

所述固定筒固定在卷绕筒的轴向的上方，固定筒内带有轴向孔，孔与卷绕筒同轴，孔开口朝向卷绕筒；孔内壁开有与轴向平行的键槽；

所述电磁铁固定在孔内顶面；

所述移动卡块能够在孔内轴向移动，移动卡块上带有与键槽滑动配合的滑块，使移动卡块只能在孔内轴向移动；

所述移动卡块底面带有环向固定的啮合齿；所述卷绕筒顶面固定有能够与啮合齿啮合的卡齿，啮合时移动卡块能够限制卷绕筒转动，移动卡块的顶端带有铁磁块；

所述电机用于带动卷绕筒转动，卷收柔性绳；

所述倾角传感器固定在车架上，用于检测车架的倾斜角度；

倾角传感器将检测的倾角数据发送至控制器，控制器接受信息后形成指令发送至电磁铁和电机。

进一步的，当倾角传感器检测到车架倾斜角度，控制器将倾角数据与预设值对比，当倾角超过预设±20-30度时，控制器控制电磁铁工作，吸引移动卡块上移，使卷绕筒能够转动；

当车架倾角恢复到正常范围内时，控制器控制电机转动，卷收柔性绳，挤压水带，使水带再次收缩到中心部内。

进一步的，所述水带内间隔设置海绵，海绵的纵截面为椭圆形，海绵的上下端与水带的内壁固定，海绵的宽度是水带最大直径的1/2-3/4。

进一步的，液体肥料灌入水带的进水口，触发组件规律的放松柔性绳和卷收柔性绳，使水带反复的收缩和膨胀。

进一步的，还包括软管，软管穿过海绵，且在海绵内固定连接球，连接球与软管连通，连接球上开有通孔，使肥料能够流入到海绵内。

进一步的，在软管内固定与轴向平行的隔板；还包括环形的牵拉带，牵拉带环绕隔板外，牵拉带从进水口伸出，且与进水口处的管壁滑动密封配合，旋转辊能够带动牵拉带旋转；牵拉带为弹性带；

所述进水口管壁上带有喂料口，喂料口向牵拉带与隔板之间送入固体颗粒肥料，喂料口与螺旋喂料器连通，由螺旋喂料器喂料；软管远离进水口的一端固定隔离网，使水能够进入软管。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：通过在车架上设置水箱，能够有效的维持车架的重心的稳定性，且能够提高喷灌机牵引力，使喷灌机在农田中行驶更稳定，喷灌作业喷洒更均匀。

附图说明

图1本发明结构示意图；

图2水箱铰接在车架上的状态示意图；

图3水箱带有弯折部时结构示意图；

图4水箱带有水带时结构示意图；

图5水箱一侧柔性绳放松状态示意图；

图6触发组件结构示意图；

图7触发组件卡紧卷绕筒时结构示意图；

图8水带内带有海绵时结构示意图；

图9水带横截面示意图；

图10水带收缩挤压海绵时的结构示意图；

图11软管内输送固体肥料颗粒时结构示意图。

图中，车架100、伸缩杆110、喷头120、连接管130、牵引管140、触发组件150、固定筒151、电磁铁152、移动卡块153、卡齿154、电机155、倾角传感器156、控制器157；

水箱200、中心部210、弯折部220、柔性绳230、卷绕筒240；

水带300、海绵310、连接球320、软管330、隔离网331、牵拉带332、隔板333、旋转辊334、进水口340、喂料口350；

光伏板400。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

如图1所示，一种高稳定性农田喷灌机，包括车架100，车架100用于拖拽连通水源的牵引管140，并承载喷洒设备在农田中行走，

所述车架100上固定喷头120；

所述喷头120用于向农田喷洒液体；

还包括水箱200，水箱200用于增加车架100的重量，降低车架的重心；

水箱200位于车架100上。

水箱200最好在平面上有足够的面积，重心降低的同时，能够使重心尽量位于车架的中心处，避免车架在遇到坑洼时出现较大的车身偏移。

如图1所示，水箱可以是长方体形，其在水平的面积占车架水平投影面积0.5-1.5倍。车架表面可以固定光伏板400，用于向用电设备或是蓄电池提供电力。

实施例二

农田道路很难做到平整，喷灌机行进中车架会左右倾斜。水箱200根据实际车辆的需要可以有不同的体积，实现不同的配重量。水箱配重可从几十公斤至上百公斤。车架倾斜时，水箱会随之偏移，导致喷灌机重心偏移严重，倾斜严重可能导致侧翻，如图1-2所示。

所述水箱200与车架100的底面铰接，铰接处轴线与车架直线行进方向平行；

且铰接处轴线所在纵向平面为水箱200的对称面。

如此，车架在左右倾斜时，水箱能够基本保持水平状态，水箱重心的位置偏移量少，使车架整体重心不至于过度偏移。

虽然水箱200保持水平，使重心不至于上斜偏移，但其毕竟要随车架倾斜而移动。因此，对水箱200做进一步的改良。如图3-7所示。

所述水箱200包括中心部210和弯折部220；

所述中心部210为长方体形，其顶面与车架底面铰接；

所述弯折部220有两个，与中心部210的对称的两侧连通；弯折部220向车架两侧倾斜向下延伸；

弯折部220长度与中心部210长度相同；弯折部220的宽度是中心部210宽度的0.5-1.5倍；

所述中心部210的中心处固定一个连接管130，连接管130顶端与喷头120连通，连接管130底端与牵引管140连通；

还包括水带300，水带300用于改变水箱200的重心位置；

水带300以连接管130为中心，能够卷绕收缩在中心部210内；

水带300带有进水口340，进水口340与牵引管140连通；

所述中心部210与弯折部220连通处设有柔性绳230，柔性绳230的一端固定在中心部210内壁上，另一端卷绕在卷绕筒240上，卷绕筒240转动固定在中心部210的外壁上，使柔性绳230在拉直时能够使水带300卷缩在中心部内；且水带300卷绕在中心部210内时水带进水的直径是其最大直径的1/6-1/4；

所述柔性绳230长度不小于弯折部220两个长边与一个宽度边之和；

还包括触发组件150，触发组件150用于控制卷绕筒240的停转和卷收；

所述触发组件150包括固定筒151、电磁铁152、移动卡块153、卡齿154、电机155、倾角传感器156；

所述固定筒151固定在卷绕筒240的轴向的上方，固定筒151内带有轴向孔，孔与卷绕筒240同轴，孔开口朝向卷绕筒240；孔内壁开有与轴向平行的键槽；

所述电磁铁152固定在孔内顶面；

所述移动卡块153能够在孔内轴向移动，移动卡块153上带有与键槽滑动配合的滑块，使移动卡块153只能在孔内轴向移动；

所述移动卡块153底面带有环向固定的啮合齿；所述卷绕筒240顶面固定有能够与啮合齿啮合的卡齿154，啮合时移动卡块153能够限制卷绕筒240转动，移动卡块153的顶端带有铁磁块；

所述电机155用于带动卷绕筒240转动，卷收柔性绳230；

所述倾角传感器156固定在车架100上，用于检测车架100的倾斜角度；

倾角传感器156将检测的倾角数据发送至控制器，控制器接受信息后形成指令发送至电磁铁152和电机155。

实际工作过程如下：

初始状态下，电磁铁152不工作，移动卡块153自由下落，啮合齿与卡齿154啮合，使卷绕筒240不能转动；电机固定在中心部210上，初始状态下电机不工作；

当倾角传感器156检测到车架倾斜角度，控制器将倾角数据与预设值对比，当倾角超过预设值±20-30度时，控制器控制与倾斜方向相反一侧的触发组件中的电磁铁152工作，吸引移动卡块153上移，使卷绕筒240能够转动；此时水带300限制取消，水压下使水带直径瞬时变大并向弯折部220移动，使水箱200与倾斜方向相反的一侧变重，从而使喷灌机整体重心偏移量减小。

当车架倾角恢复到正常范围内时，控制器控制电机155转动，卷收柔性绳230，挤压水带300，使水带再次收缩到中心部210内。控制器可以使用常见市售产品，如西门子控制器通用控制器，RWG1-M12D等。

实施例三

水箱200的另一个作用就是能够进行肥料的混合。但液体肥料的混合均匀性不加，尤其是小型的喷灌机，液体肥料来不及与水充分混合就被喷出，导致局部肥料浓度大，其它区域浓度低。对装置做进一步的改良，如图8-11。

所述水带300内间隔设置海绵310，海绵310的纵截面为椭圆形，海绵310的上下端与水带300的内壁固定，海绵310的宽度是水带300最大直径的1/2-3/4。

通过水带300的进水口340灌入液体肥料，通过控制触发组件150规律的放松柔性绳和卷收柔性绳，使水带300反复的收缩和膨胀，在挤压海绵和舒张海绵的过程中，使液体肥料与水混合更均匀。然后再通入到连接管130内时能够更快的与水进行二次混合。而且通入连接管130的进水方向可以是与连接管130轴向垂直的方向，达到更好的混合效果。

此外，如果肥料的用量较大，可以设置软管330，软管穿过海绵，且在海绵内固定连接球320，连接球320与软管330连通，连接球320上开有通孔，使肥料能够流入到海绵内。

这样，高浓度的肥料直接通入到多个海绵内，通过海绵的收缩舒张，达到与水混均的目的。避免单点进料，水流速度过快使得混合时间过短，达不到混均要求的问题。

再使用固体肥料时，可以在软管330内固定与轴向平行的隔板333；还包括环形的牵拉带332，牵拉带332环绕隔板333外，牵拉带332从进水口340伸出，且与进水口处的管壁滑动密封配合，旋转辊334能够带动牵拉带332旋转；牵拉带332为弹性带；

所述进水口340管壁上带有喂料口350，喂料口350向牵拉带332与隔板333之间送入固体颗粒肥料，喂料口与螺旋喂料器连通，由螺旋喂料器喂料；软管330远离进水口340的一端固定隔离网331，使水能够进入软管。

使用时，由电机等设备带动旋转辊334转动，将固体颗粒肥料不断的输送到与水接触的位置，使固体颗粒肥料在滚动和挤压作用下快速溶解，并连续均匀的与水溶解，实现固体肥料与水的混合。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高稳定性农田喷灌机，包括车架(100)，车架(100)用于拖拽连通水源的牵引管(140)，并承载喷洒设备在农田中行走，其特征在于，

所述车架(100)上固定喷头(120)；

所述喷头(120)用于向农田喷洒液体；

还包括水箱(200)，水箱(200)用于增加车架(100)的重量，降低车架的重心；

水箱(200)位于车架(100)上；

车架(100)表面固定光伏板(400)，用于向用电设备或是蓄电池提供电力；

所述水箱(200)包括中心部(210)和弯折部(220)；

所述中心部(210)为长方体形，其顶面与车架底面铰接；

所述弯折部(220)有两个，与中心部(210)的对称的两侧连通；弯折部(220)向车架两侧倾斜向下延伸；

弯折部(220)长度与中心部(210)长度相同；弯折部(220)的宽度是中心部(210)宽度的0.5-1.5倍；

所述中心部(210)的中心处固定一个连接管(130)，连接管(130)顶端与喷头(120)连通，连接管(130)底端与牵引管(140)连通；

还包括水带(300)，水带(300)用于改变水箱(200)的重心位置；

水带(300)以连接管(130)为中心，能够卷绕收缩在中心部(210)内；

水带(300)带有进水口(340)，进水口(340)与牵引管(140)连通；

所述中心部(210)与弯折部(220)两个连通处各设有一组柔性绳(230)，柔性绳(230)的一端固定在中心部(210)内壁上，另一端卷绕在卷绕筒(240)上；卷绕筒(240)有两个，分别卷绕两处的柔性绳，卷绕筒转动固定在中心部(210)的外壁上，使柔性绳(230)在拉直时能够使水带(300)卷缩在中心部内；且水带(300)卷绕在中心部(210)内时水带进水的直径是其最大直径的1/6-1/4；

所述柔性绳(230)长度不小于弯折部(220)两个长边与一个宽度边之和；

还包括触发组件(150)，触发组件(150)用于控制卷绕筒(240)的停转和卷收；

所述触发组件(150)包括固定筒(151)、电磁铁(152)、移动卡块(153)、卡齿(154)、电机(155)、倾角传感器(156)；

所述固定筒(151)固定在卷绕筒(240)的轴向的上方，固定筒(151)内带有轴向孔，孔与卷绕筒(240)同轴，孔开口朝向卷绕筒(240)；孔内壁开有与轴向平行的键槽；

所述电磁铁(152)固定在孔内顶面；

所述移动卡块(153)能够在孔内轴向移动，移动卡块(153)上带有与键槽滑动配合的滑块，使移动卡块(153)只能在孔内轴向移动；

所述移动卡块(153)底面带有环向固定的啮合齿；所述卷绕筒(240)顶面固定有能够与啮合齿啮合的卡齿(154)，啮合时移动卡块(153)能够限制卷绕筒(240)转动，移动卡块(153)的顶端带有铁磁块；

所述电机(155)用于带动卷绕筒(240)转动，卷收柔性绳(230)；

所述倾角传感器(156)固定在车架(100)上，用于检测车架(100)的倾斜角度；

倾角传感器(156)将检测的倾角数据发送至控制器，控制器接受信息后形成指令发送至电磁铁(152)和电机(155)。

2.根据权利要求1所述的高稳定性农田喷灌机，其特征在于，所述水箱(200)是长方体形，其在水平的面积占车架(100)水平投影面积0.5-1.5倍。

3.根据权利要求1所述的高稳定性农田喷灌机，其特征在于，所述水箱(200)与车架(100)的底面铰接，铰接处轴线与车架直线行进方向平行；

且铰接处轴线所在纵向平面为水箱(200)的对称面。

4.根据权利要求1所述的高稳定性农田喷灌机，其特征在于，当倾角传感器(156)检测到车架倾斜角度，控制器将倾角数据与预设值对比，当倾角超过预设±20-30度时，控制器控制电磁铁(152)工作，吸引移动卡块(153)上移，使卷绕筒(240)能够转动；

当车架倾角恢复到正常范围内时，控制器控制电机(155)转动，卷收柔性绳(230)，挤压水带(300)，使水带再次收缩到中心部(210)内。

5.根据权利要求4所述的高稳定性农田喷灌机，其特征在于，所述水带(300)内间隔设置海绵(310)，海绵(310)的纵截面为椭圆形，海绵(310)的上下端与水带(300)的内壁固定，海绵(310)的宽度是水带(300)最大直径的1/2-3/4。

6.根据权利要求5所述的高稳定性农田喷灌机，其特征在于，液体肥料灌入水带(300)的进水口(340)，触发组件(150)规律的放松柔性绳和卷收柔性绳，使水带(300)反复的收缩和膨胀。

7.根据权利要求5所述的高稳定性农田喷灌机，其特征在于，还包括软管(330)，软管穿过海绵，且在海绵内固定连接球(320)，连接球(320)与软管(330)连通，连接球(320)上开有通孔，使肥料能够流入到海绵内。

8.根据权利要求7所述的高稳定性农田喷灌机，其特征在于，在软管(330)内固定与轴向平行的隔板(333)；还包括环形的牵拉带(332)，牵拉带(332)环绕隔板(333)外，牵拉带(332)从进水口(340)伸出，且与进水口处的管壁滑动密封配合，旋转辊(334)能够带动牵拉带(332)旋转；牵拉带(332)为弹性带；

所述进水口(340)管壁上带有喂料口(350)，喂料口（350）向牵拉带(332)与隔板(333)之间送入固体颗粒肥料，喂料口与螺旋喂料器连通，由螺旋喂料器喂料；软管(330)远离进水口(340)的一端固定隔离网(331)，使水能够进入软管。