CN115281060A - 一种可自控喷洒距离的农业灌溉装置及方法 - Google Patents

一种可自控喷洒距离的农业灌溉装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及农业灌溉技术领域，尤其涉及一种可自控喷洒距离的农业灌溉装置，包括机架、行走轮、随行底盘、动力机构、喷洒机构以及随行支架，随行底盘通过连接座与机架上竖直设置的导向杆滑动配合，随行底盘的两侧连接有随行支轴，机架的两侧设置有与随行支轴相对应的随行组件；一种可自控喷洒距离的农业灌溉装置的喷灌方法，包括：步骤一、喷灌前准备；步骤二、调整喷灌距离；步骤三、锁定喷灌高度；步骤四、扩大喷灌范围。本发明中的随行底盘能够随着随行支架及前走轮同步作高度变化，实现了对喷洒高度及喷洒距离的自动控制，同时利用动力机构实现了喷洒机构的往复摆动过程，有效提高了喷头的喷灌覆盖范围，大大提高了喷灌效果。

Description

一种可自控喷洒距离的农业灌溉装置及方法
技术领域
本发明涉及农业灌溉技术领域，尤其涉及一种可自控喷洒距离的农业灌溉装置及方法。
背景技术
农业灌溉，主要是指对农业耕作区进行的灌溉作业。农业灌溉方式一般可分为传统地面灌溉、普通喷灌以及微灌。传统地面灌溉包括畦灌、沟灌、淹灌和漫灌，但这类灌溉方式往往耗水量大、水的利用力较低，是一类很不合理的农业灌溉方式；微灌节水性能好，但设备要求高，灌溉成本比较高，因此普通喷灌技术是中国农业生产中较普遍的灌溉方式。
农业喷灌设备一般是由载具装载农药箱在田地间行进，一边移动一边进行农药喷洒。现有的农业喷灌设备在工作过程中，由于田地间遍布土坑和土包，地面坑洼不平，载具行进过程中起伏频繁，导致不能很好地控制保持合适的喷洒高度及喷洒距离，同时灌溉过程中喷洒设备只能对某一方向区域进行喷洒，喷洒的覆盖范围受限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可自控喷洒距离的农业灌溉装置及方法，旨在解决现有农业喷灌设备不能控制喷洒高度及距离，同时喷灌区域范围有限的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种可自控喷洒距离的农业灌溉装置，包括机架和行走轮，还包括随行底盘、动力机构、喷洒机构以及随行支架；
所述随行底盘通过连接座与机架上竖直设置的导向杆滑动配合，所述随行底盘的两侧连接有随行支轴，所述机架的两侧设置有与随行支轴相对应的随行组件，所述随行组件实现对随行支轴的限位锁紧功能；
所述动力机构包括电机、驱动轴、驱动齿轮以及偏心轮，所述电机固定安装于随行底盘上，所述驱动轴转动安装于随行底盘两侧的轴承座之间，所述电机通过传动皮带与驱动轴相连接，所述驱动轴的两端偏心贯穿偏心轮并与驱动齿轮相连接，所述偏心轮的一侧固定连接有齿圈，所述驱动齿轮与齿圈啮合齿接；
所述喷洒机构包括喷洒管、喷头、摆动支架、摆动轴以及从动轮，所述喷洒管固定连接在摆动支架之间，所述喷头均匀排列并与喷洒管相连通，所述摆动轴的两端贯穿摆动支架并与从动轮相连接，所述从动轮底部始终贴靠于偏心轮的外边缘上；
所述随行支架的底端两侧通过转轴连接有前走轮，所述随行支架的顶端两侧固定连接有限位轴套，所述随行底盘的底部两侧设置有固定板，所述固定板的一侧固定连接有限位轴，所述限位轴与对应的限位轴套贯穿配合。
作为本发明进一步的方案：所述随行组件包括随行块和限位架，所述随行支轴与随行块装配连接，所述随行块滑动安装于限位架内部，所述随行块的上下两端均通过复位弹簧与限位架相连接，所述随行支轴带动随行块在限位架内上下滑动并挤压复位弹簧。
作为本发明进一步的方案：所述随行组件还包括上下两根锁紧螺杆，所述限位架顶端和机架侧壁均连接有螺杆支架，两根锁紧螺杆分别螺纹贯穿对应的螺杆支架，上方锁紧螺杆底端和下方锁紧螺杆顶端均转动连接有锁紧弧块，上下两块锁紧弧块相对设置，所述锁紧弧块的内侧弧面均与随行支轴的圆周外壁相配合。
作为本发明进一步的方案：所述随行底盘上端的两侧设置有与偏心轮相对应的支撑座，所述支撑座的上端面为弧面，且该弧面与偏心轮的滚动路径相吻合，所述偏心轮底部始终与支撑座上端滚动配合。
作为本发明进一步的方案：所述摆动支架的两侧连接有转动支轴，所述随行底盘上端的两侧设置有转动支架，所述转动支轴与对应的转动支架转动连接，所述摆动轴和喷洒管绕着转动支轴进行往复摆动。
作为本发明进一步的方案：所述机架上固定安装有泵机和药剂箱，所述药剂箱通过导管与泵机的输入口相连通，所述泵机的输出口通过输液软管与喷洒管相连通，所述机架的后侧固定连接有推手。
作为本发明进一步的方案：所述随行底盘的上端排列安装有若干束管支架，所述输液软管依次贯穿束管支架，所述束管支架上开设有供输液软管活动的竖槽。
作为本发明进一步的方案：所述限位轴为十字轴，所述限位轴套内部沿轴线贯穿设有与十字轴相对应的十字槽，所述限位轴的端部连接有挡帽。
本发明还提供一种可自控喷洒距离的农业灌溉方法,包括以下步骤：
步骤一、喷灌前准备：启动泵机，向喷洒管泵入农药，并推动机架整体在田地间行进；
步骤二、调整喷灌距离：前走轮经过坑洼或凸起时，随行支架随着前走轮进行同步高度变化，并带动随行底盘作同步升降以保持特定喷洒距离；
步骤三、锁定喷灌高度：转动锁紧螺杆，通过锁紧弧块夹持随行支轴实现随行底盘的高度锁定；
步骤四、扩大喷灌范围：通过动力机构带动喷洒机构进行往复摆动，喷头随着摆动过程而增大喷洒区域范围。
本发明的有益效果：
(1)本发明设计了随行支架与随行底盘装配连接的结构形式，随行底盘能够沿着导向杆上下滑动，在田地间行进过程中，当前走轮经过坑洼或凸起处时，随行支架会随着前走轮进行高度变化，同时随行支架会带动随行底盘作同步位移，使得随行底盘能够始终与地面保持特定高度，从而实现了对喷洒高度及喷洒距离的自动控制；
(2)本发明通过电机带动驱动轴及驱动齿轮转动，驱动齿轮带动偏心轮滚动，从而通过从动轮带动摆动轴以及喷洒管实现往复摆动，喷洒管摆动过程中，有效提高了喷头的喷灌覆盖范围，同时也能够对喷洒的高度进行控制调节，大大提高了喷灌效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明另一视角的结构示意图；
图3是本发明中机架的结构示意图；
图4是本发明中随行组件的结构示意图；
图5是本发明中随行底盘和动力机构的结构示意图；
图6是本发明中喷洒机构的结构示意图；
图7是本发明中随行底盘的底部结构示意图；
图8是本发明中随行支架的结构示意图。
图中：1、机架；101、导向杆；102、推手；2、行走轮；3、随行底盘；301、连接座；302、随行支轴；303、轴承座；304、转动支架；305、束管支架；306、固定板；4、动力机构；401、电机；402、驱动轴；403、驱动齿轮；404、偏心轮；405、传动皮带；406、齿圈；407、支撑座；5、喷洒机构；501、喷洒管；502、喷头；503、摆动支架；504、摆动轴；505、从动轮；506、转动支轴；507、输液软管；6、随行支架；601、转轴；602、限位轴套；603、限位轴；604、挡帽；7、随行组件；701、随行块；702、限位架；703、复位弹簧；704、锁紧螺杆；705、螺杆支架；706、锁紧弧块；8、前走轮；9、泵机；10、药剂箱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2所示，本发明为一种可自控喷洒距离的农业灌溉装置，包括机架1和行走轮2，还包括随行底盘3、动力机构4、喷洒机构5以及随行支架6。
如图3所示，机架1上固定安装有泵机9和药剂箱10，药剂箱10通过导管与泵机9的输入口相连通，泵机9的输出口通过输液软管507与喷洒管501相连通，机架1的后侧固定连接有推手102。
具体应用时，用户通过推手102推动机架1整体进行移动，移动过程中，泵机9将药剂箱10内的农药通过输液软管507向喷洒机构5内泵入，由喷洒机构5进行喷灌过程。
如图2和图5所示，随行底盘3通过连接座301与机架1上竖直设置的导向杆101滑动配合，随行底盘3的两侧连接有随行支轴302，机架1的两侧设置有与随行支轴302相对应的随行组件7，随行组件7实现对随行支轴302的限位锁紧功能。其中，连接座301均布在随行底盘3的四角处，随行底盘3在上下升降的过程中始终沿着导向杆101，保证了移动过程中的平衡稳定。
如图4所示，随行组件7包括随行块701和限位架702，随行支轴302与随行块701装配连接，随行块701滑动安装于限位架702内部，随行块701的上下两端均通过复位弹簧703与限位架702相连接，随行支轴302带动随行块701在限位架702内上下滑动并挤压复位弹簧703。
具体应用时，随行支轴302与随行底盘3同步升降，移动过程中，随行支轴302会带动随行块701同时在限位架702内上下滑动，随行块701对随行支轴302起到了限位导向的作用，同时随行块701挤压复位弹簧703，对随行支轴302进行缓冲减压，在经过坑洼不平的地面时，随行底盘3也能够快速复位以适应高度变化。
更具体的，随行组件7还包括上下两根锁紧螺杆704，限位架702顶端和机架1侧壁均连接有螺杆支架705，两根锁紧螺杆704分别螺纹贯穿对应的螺杆支架705，上方锁紧螺杆704底端和下方锁紧螺杆704顶端均转动连接有锁紧弧块706，上下两块锁紧弧块706相对设置，锁紧弧块706的内侧弧面均与随行支轴302的圆周外壁相配合。
具体应用时，当需要对随行底盘3的高度进行定位锁定时，同时转动两根锁紧螺杆704，使得上下方的锁紧弧块706相互靠近，直到锁紧弧块706的内弧面与随行支轴302相贴合，此时随行支轴302受到锁紧弧块706的限制作用而不再发生移动，随行底盘3的高度也将不会发生改变，此时随行底盘3与机架1形成整体；当随行底盘3高度的需要调整变化时，反向转动锁紧螺杆704，使锁紧弧块706解除对随行支轴302的限制即可。
如图5所示，动力机构4包括电机401、驱动轴402、驱动齿轮403以及偏心轮404，电机401固定安装于随行底盘3上，驱动轴402转动安装于随行底盘3两侧的轴承座303之间，电机401通过传动皮带405与驱动轴402相连接，驱动轴402的两端偏心贯穿偏心轮404并与驱动齿轮403相连接，偏心轮404的一侧固定连接有齿圈406，驱动齿轮403与齿圈406啮合齿接。
具体的，随行底盘3上端的两侧设置有与偏心轮404相对应的支撑座407，支撑座407的上端面为弧面，且该弧面与偏心轮404的滚动路径相吻合，偏心轮404底部始终与支撑座407上端滚动配合。
具体应用时，电机401带动驱动轴402转动，驱动轴402带动驱动齿轮403转动，驱动齿轮403带动偏心轮404偏心转动，此过程中，偏心轮404底部始终在支撑座407上端滚动，支撑座407一方面为偏心轮404提供了支撑，另一方面还为偏心轮404的偏心转动过程起到了限位导向作用。偏心轮404顶部始终与从动轮505相贴靠，从而带动从动轮505及摆动轴504实现往复摆动动作。
如图6所示，喷洒机构5包括喷洒管501、喷头502、摆动支架503、摆动轴504以及从动轮505，喷洒管501固定连接在摆动支架503之间，喷头502均匀排列并与喷洒管501相连通，摆动轴504的两端贯穿摆动支架503并与从动轮505相连接，从动轮505底部始终贴靠于偏心轮404的外边缘上。
摆动支架503的两侧连接有转动支轴506，随行底盘3上端的两侧设置有转动支架304，转动支轴506与对应的转动支架304转动连接，摆动轴504和喷洒管501绕着转动支轴506进行往复摆动。
随行底盘3的上端排列安装有若干束管支架305，输液软管507依次贯穿束管支架305，束管支架305上开设有供输液软管507活动的竖槽。束管支架305能够对输液软管507进行约束，使得输液软管507整齐布置而避免杂乱缠绕，同时由于前端的喷洒管501进行往复摆动过程，为了保证输液过程的顺畅，因此束管支架305上的竖槽为输液软管507提供了一定的活动空间。
如图7所示，随行支架6的底端两侧通过转轴601连接有前走轮8，随行支架6的顶端两侧固定连接有限位轴套602，随行底盘3的底部两侧设置有固定板306，固定板306的一侧固定连接有限位轴603，限位轴603与对应的限位轴套602贯穿配合。
其中，前走轮8的轮径要小于行走轮2，行走轮2主要起到支撑及驱动作用，而前走轮8一方面起到辅助行走的作用，另一方面由于其较小的轮径，在经过坑洼或凸起时，能够更敏感地将高度变化反馈传递至随行支架6和随行底盘3，即相当于“探测轮”。
如图8所示，限位轴603为十字轴，限位轴套602内部沿轴线贯穿设有与十字轴相对应的十字槽，限位轴603的端部连接有挡帽604。限位轴603与限位轴套602之间采用十字型配合的方式，能够使得限位轴套602不会相对限位轴603发生轴向转动，避免了随行支架6产生摆动；挡帽604能够对限位轴套602进行阻挡，避免从限位轴603上脱出。
本发明还提供一种可自控喷洒距离的农业灌溉方法，包括以下步骤：
步骤一、喷灌前准备：启动泵机9，向喷洒管501泵入农药，并推动机架1整体在田地间行进；
步骤二、调整喷灌距离：前走轮8经过坑洼或凸起时，随行支架6随着前走轮8进行同步高度变化，并带动随行底盘3作同步升降以保持特定喷洒距离；
步骤三、锁定喷灌高度：转动锁紧螺杆704，通过锁紧弧块706夹持随行支轴302实现随行底盘3的高度锁定；
步骤四、扩大喷灌范围：通过动力机构4带动喷洒机构5进行往复摆动，喷头502随着摆动过程而增大喷洒区域范围。
本发明的工作原理：
首先启动泵机9，从药剂箱10内通过输液软管507向喷洒管501泵入农药，由喷头502进行农药喷灌，通过推手102推动机架1整体在田地间行进；行进过程中，前走轮8经过坑洼或凸起时，随行支架6随着前走轮8进行同步高度变化，同时随行支架6通过限位轴603带动随行底盘3作同步升降，随行底盘3带动上方的喷洒机构5保持特定的喷洒高度及喷洒距离；当需要对随行底盘3的高度进行锁定时，同时转动两根锁紧螺杆704，上下方的锁紧弧块706相互靠近，直到锁紧弧块706的内弧面与随行支轴302相贴合，随行底盘3实现锁紧固定；当需要扩大喷灌范围时，启动电机401，电机401带动驱动轴402转动，驱动轴402带动驱动齿轮403转动，驱动齿轮403带动偏心轮404偏心转动，从而带动摆动轴504以及喷洒管501进行往复摆动，喷头502随着喷洒管501的摆动而增大喷洒区域范围。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种可自控喷洒距离的农业灌溉装置，包括机架(1)和行走轮(2)，其特征在于，所述可自控喷洒距离的农业灌溉装置还包括随行底盘(3)、动力机构(4)、喷洒机构(5)以及随行支架(6)；
所述随行底盘(3)通过连接座(301)与机架(1)上竖直设置的导向杆(101)滑动配合，所述随行底盘(3)的两侧连接有随行支轴(302)，所述机架(1)的两侧设置有与随行支轴(302)相对应的随行组件(7)，所述随行组件(7)实现对随行支轴(302)的限位锁紧功能；
所述动力机构(4)包括电机(401)、驱动轴(402)、驱动齿轮(403)以及偏心轮(404)，所述电机(401)固定安装于随行底盘(3)上，所述驱动轴(402)转动安装于随行底盘(3)两侧的轴承座(303)之间，所述电机(401)通过传动皮带(405)与驱动轴(402)相连接，所述驱动轴(402)的两端偏心贯穿偏心轮(404)并与驱动齿轮(403)相连接，所述偏心轮(404)的一侧固定连接有齿圈(406)，所述驱动齿轮(403)与齿圈(406)啮合齿接；
所述喷洒机构(5)包括喷洒管(501)、喷头(502)、摆动支架(503)、摆动轴(504)以及从动轮(505)，所述喷洒管(501)固定连接在摆动支架(503)之间，所述喷头(502)均匀排列并与喷洒管(501)相连通，所述摆动轴(504)的两端贯穿摆动支架(503)并与从动轮(505)相连接，所述从动轮(505)底部始终贴靠于偏心轮(404)的外边缘上；
所述随行支架(6)的底端两侧通过转轴(601)连接有前走轮(8)，所述随行支架(6)的顶端两侧固定连接有限位轴套(602)，所述随行底盘(3)的底部两侧设置有固定板(306)，所述固定板(306)的一侧固定连接有限位轴(603)，所述限位轴(603)与对应的限位轴套(602)贯穿配合。
2.根据权利要求1所述的一种可自控喷洒距离的农业灌溉装置,其特征在于，所述随行组件(7)包括随行块(701)和限位架(702)，所述随行支轴(302)与随行块(701)装配连接，所述随行块(701)滑动安装于限位架(702)内部，所述随行块(701)的上下两端均通过复位弹簧(703)与限位架(702)相连接，所述随行支轴(302)带动随行块(701)在限位架(702)内上下滑动并挤压复位弹簧(703)。
3.根据权利要求2所述的一种可自控喷洒距离的农业灌溉装置,其特征在于，所述随行组件(7)还包括上下两根锁紧螺杆(704)，所述限位架(702)顶端和机架(1)侧壁均连接有螺杆支架(705)，两根锁紧螺杆(704)分别螺纹贯穿对应的螺杆支架(705)，上方锁紧螺杆(704)底端和下方锁紧螺杆(704)顶端均转动连接有锁紧弧块(706)，上下两块锁紧弧块(706)相对设置，所述锁紧弧块(706)的内侧弧面均与随行支轴(302)的圆周外壁相配合。
4.根据权利要求3所述的一种可自控喷洒距离的农业灌溉装置,其特征在于，所述随行底盘(3)上端的两侧设置有与偏心轮(404)相对应的支撑座(407)，所述支撑座(407)的上端面为弧面，且该弧面与偏心轮(404)的滚动路径相吻合，所述偏心轮(404)底部始终与支撑座(407)上端滚动配合。
5.根据权利要求4所述的一种可自控喷洒距离的农业灌溉装置,其特征在于，所述摆动支架(503)的两侧连接有转动支轴(506)，所述随行底盘(3)上端的两侧设置有转动支架(304)，所述转动支轴(506)与对应的转动支架(304)转动连接，所述摆动轴(504)和喷洒管(501)绕着转动支轴(506)进行往复摆动。
6.根据权利要求5所述的一种可自控喷洒距离的农业灌溉装置,其特征在于，所述机架(1)上固定安装有泵机(9)和药剂箱(10)，所述药剂箱(10)通过导管与泵机(9)的输入口相连通，所述泵机(9)的输出口通过输液软管(507)与喷洒管(501)相连通，所述机架(1)的后侧固定连接有推手(102)。
7.根据权利要求6所述的一种可自控喷洒距离的农业灌溉装置,其特征在于，所述随行底盘(3)的上端排列安装有若干束管支架(305)，所述输液软管(507)依次贯穿束管支架(305)，所述束管支架(305)上开设有供输液软管(507)活动的竖槽。
8.根据权利要求7所述的一种可自控喷洒距离的农业灌溉装置,其特征在于，所述限位轴(603)为十字轴，所述限位轴套(602)内部沿轴线贯穿设有与十字轴相对应的十字槽，所述限位轴(603)的端部连接有挡帽(604)。
9.根据权利要求8所述的一种可自控喷洒距离的农业灌溉装置的灌溉方法,其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、喷灌前准备：启动泵机(9)，向喷洒管(501)泵入农药，并推动机架(1)整体在田地间行进；
步骤二、调整喷灌距离：前走轮(8)经过坑洼或凸起时，随行支架(6)随着前走轮(8)进行同步高度变化，并带动随行底盘(3)作同步升降以保持特定喷洒距离；
步骤三、锁定喷灌高度：转动锁紧螺杆(704)，通过锁紧弧块(706)夹持随行支轴(302)实现随行底盘(3)的高度锁定；
步骤四、扩大喷灌范围：通过动力机构(4)带动喷洒机构(5)进行往复摆动，喷头(502)随着摆动过程而增大喷洒区域范围。
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