CN116267858A - 一种水利灌溉设备及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水利灌溉技术领域，更具体地说，是一种水利灌溉设备，包括机箱、若干个移动轮、移动柱、滑动座、灌溉管以及若干个灌溉头，若干个所述移动轮对称设置在机箱上，所述滑动座活动设置在机箱上，移动柱设置在滑动座上，所述灌溉管活动设置在移动柱上，若干个所述灌溉头等距设置在灌溉管上，所述灌溉设备还包括：进水罐，设置在机箱上；农药罐，设置在机箱上；混料系统，设置在机箱上且与进水罐以及农药罐均连通；驱动系统，设置在机箱上且与灌溉管连接，所述驱动系统和混料系统连接，驱动系统工作时调节灌溉头的朝向以及控制混料系统工作；相对于传统的人工混料以及固定式的喷淋方式，本装置自动化程度高且喷淋灌溉效果更佳。

Description

一种水利灌溉设备及其方法

技术领域

本发明涉及水利灌溉技术领域，更具体地说，是一种水利灌溉设备。

背景技术

水利工程是指为消除水害和开发利用水资源而修建的工程，按其服务对象分为防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、航道和港口工程、供水和排水工程、环境水利工程、海涂围垦工程等，可同时为防洪、供水、灌溉、发电等多种目标服务的水利工程，称为综合利用水利工程，修建的水利工程可以为农田的灌溉提供水源，通过灌溉设备能够为农田进行必要的灌溉。

通过在农田设置水利灌溉设备能够对农作物进行农药的喷淋灌溉工作，无需农民手动喷淋，但是现有的喷淋灌溉设备存在以下缺陷：

现有的灌溉设备在灌溉之前需要工作人员进行手动对农药和水的搅拌混合工作，并将最终混合的农药倒入灌溉设备内，耗费大量时间，同时现有的喷淋头喷淋区域有限，容易出现喷淋死角。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水利灌溉设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种水利灌溉设备，包括机箱、若干个移动轮、移动柱、滑动座、灌溉管以及若干个灌溉头，若干个所述移动轮对称设置在机箱上，所述滑动座活动设置在机箱上，移动柱设置在滑动座上，所述灌溉管活动设置在移动柱上，若干个所述灌溉头等距设置在灌溉管上，所述机箱上设置有控制器，所述灌溉设备还包括：

进水罐，设置在机箱上；

农药罐，设置在机箱上；

混料系统，设置在机箱上且与进水罐以及农药罐均连通，用于混合农药和水并输入到灌溉管内；

驱动系统，设置在机箱上且与灌溉管连接，所述驱动系统和混料系统连接，驱动系统工作时调节灌溉头的朝向以及控制混料系统工作；其中

所述驱动系统包括：

支撑座，设置在机箱上；

滑板，活动设置在支撑座上，所述支撑座上设置有与滑板连接的电动伸缩杆；

传动模块，活动设置在机箱上且与滑板连接，所述传动模块和灌溉管连接，用于调节灌溉头的朝向；以及

动力输出模块，设置在机箱上且与传动模块连接，传动模块工作时控制动力输出模块同步工作并控制混料系统工作。

本申请更进一步的技术方案：所述支撑座上对称设置有两组一号通孔，所述滑板上成型有与一号通孔相适配的二号通孔，所述一号通孔将混料系统和进水罐以及农药罐分别连通。

本申请更进一步的技术方案：所述机箱上活动设置有螺纹杆，所述螺纹杆和滑动座螺纹配合，所述机箱上设置有动力元件，所述动力元件的输出端和螺纹杆连接。

本申请更进一步的技术方案：所述传动模块包括：

驱动盘，活动设置在机箱上；

推杆，设置在滑板上；

移动座，活动设置在驱动盘上成型的导槽上，所述移动座和推杆活动连接，移动座和驱动盘弹性连接；

连接座，活动设置在移动柱上，所述连接座和灌溉管连接；以及

传动组件，设置在连接座和移动座之间，所述移动座相对驱动盘运动时通过传动组件控制连接座运动。

本申请又进一步的技术方案：所述传动组件包括：

二号活塞，活动设置在驱动盘内成型的传动腔内，所述二号活塞和移动座连接；

驱动箱，设置在机箱上，所述驱动箱内活动设置有齿轮，所述齿轮和连接座连接，所述驱动箱和传动腔连通；以及

三号活塞，活动设置在驱动箱内，所述三号活塞上设置有与齿轮相啮合的齿条。

本申请又进一步的技术方案：所述驱动盘上成型有滑槽，所述机箱上设置有接气座，所述接气座和滑槽滑动配合，所述接气座和传动腔连通，所述接气座通过伸缩管和驱动箱连通。

本申请又进一步的技术方案：所述混料系统包括：

混料箱，设置在机箱上，所述混料箱和进水罐以及农药罐连通，机箱上设置有水泵，水泵将混料箱和灌溉管连通；

搅拌轴，活动设置在混料箱内且与动力输出模块连接；

搅拌叶，数量为若干个且环布在搅拌轴上；以及

桨叶，每个所述搅拌叶上均活动设置有桨叶。

本申请再进一步的技术方案：所述搅拌叶成空心结构且内部活动设置有四号活塞，四号活塞和搅拌叶弹性连接，所述四号活塞通过转轴和桨叶活动连接，所述转轴上滑动嵌设有滚珠，所述搅拌叶内成型有与滚珠滑动配合的螺旋槽，四号活塞和动力输出模块连接。

本申请再进一步的技术方案：所述动力输出模块包括：

中间盘，活动设置在机箱上且与驱动盘同心布设，所述中间盘和搅拌轴连接，中间盘内成型有空腔，空腔内成型的输出孔通过搅拌轴和搅拌叶连通；

活动齿，一端与中间盘铰接且铰接处设置有扭簧，所述驱动盘内壁上环布有若干个和活动齿相配合的抵触齿；

一号活塞，活动设置在空腔内且两者弹性连接；以及

推臂，活动连接在一号活塞和活动齿之间。

一种水利灌溉方法，包括上述技术方案中的水利灌溉设备，其中，所述水利灌溉方法具体步骤如下：

S100:将整个装置移动到灌溉区域内，通过将进水罐和供水源连通，并且将农药倒入农药罐内；

S200:通过控制器控制电动伸缩杆不断进行伸缩运动，控制传动模块以及动力输出模块工作，动力输出模块工作能够将水和农药混合并通过水泵输入到灌溉管内；

S300:在传动模块工作时能够控制灌溉管不断摆动，调节灌溉头的朝向，改变灌溉范围；

S400：通过移动轮推动机箱以移动整个灌溉设备，实现对农田各个位置的灌溉工作。采用本发明实施例提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明实施例通过设置混料系统以及驱动系统，在通过电动伸缩杆控制滑板往复运动以将水和农药间歇式排入混料系统中的过程中，能够利用驱动系统和混料系统之间的联动结构，一方面能够控制混料系统工作，通过桨叶的往复运动同时的自转效果，能够高效搅拌混合水和农药，另一方面能够控制灌溉头不断摆动，实现对灌溉喷淋范围的调节工作，相对于传统的人工混料以及固定式的喷淋方式，本装置自动化程度高且喷淋灌溉效果更佳。

附图说明

图1为本发明实施例中水利灌溉设备的结构示意图；

图2为本发明实施例中水利灌溉设备中A处放大的结构示意图；

图3为本发明实施例中水利灌溉设备中动力输出模块的结构示意图；

图4为本发明实施例中水利灌溉设备中传动模块的结构示意图；

图5为本发明实施例中水利灌溉设备中B处放大的结构示意图；

图6为本发明实施例中水利灌溉设备中中间盘的局部的截面图；

图7为本发明实施例中水利灌溉设备中混料系统的结构示意图；

图8为本发明实施例中水利灌溉设备中C处放大的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1-机箱、2-移动轮、3-移动柱、4-滑动座、5-螺纹杆、6-灌溉管、7-灌溉头、8-连接座、9-步进电机、10-控制器、11-进水罐、12-农药罐、13-滑板、14-电动伸缩杆、15-支撑座、16-一号通孔、17-二号通孔、18-驱动盘、19-抵触齿、20-移动座、21-推杆、22-中间盘、23-空腔、24-输出孔、25-一号活塞、26-活动齿、27-推臂、28-二号活塞、29-伸缩管、30-驱动箱、31-齿轮、32-齿条、33-三号活塞、34-接气座、35-滑槽、36-搅拌轴、37-搅拌叶、38-桨叶、39-四号活塞、40-转轴、41-滚珠、42-螺旋槽。

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，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

请参阅图1-图8，本申请的一个实施例中，一种水利灌溉设备，包括机箱1、若干个移动轮2、移动柱3、滑动座4、灌溉管6以及若干个灌溉头7，若干个所述移动轮2对称设置在机箱1上，所述滑动座4活动设置在机箱1上，移动柱3设置在滑动座4上，所述灌溉管6活动设置在移动柱3上，若干个所述灌溉头7等距设置在灌溉管6上，所述机箱1上设置有控制器10，所述灌溉设备还包括：

进水罐11，设置在机箱1上；

农药罐12，设置在机箱1上；

混料系统，设置在机箱1上且与进水罐11以及农药罐12均连通，用于混合农药和水并输入到灌溉管6内；

驱动系统，设置在机箱1上且与灌溉管6连接，所述驱动系统和混料系统连接，驱动系统工作时调节灌溉头7的朝向以及控制混料系统工作；其中

所述驱动系统包括：

支撑座15，设置在机箱1上；

滑板13，活动设置在支撑座15上，所述支撑座15上设置有与滑板13连接的电动伸缩杆14；

传动模块，活动设置在机箱1上且与滑板13连接，所述传动模块和灌溉管6连接，用于调节灌溉头7的朝向；以及

动力输出模块，设置在机箱1上且与传动模块连接，传动模块工作时控制动力输出模块同步工作并控制混料系统工作。

在本实施例的一个具体情况中，所述支撑座15上对称设置有两组一号通孔16，所述滑板13上成型有与一号通孔16相适配的二号通孔17，所述一号通孔16将混料系统和进水罐11以及农药罐12分别连通。

在本实施例的另一个具体情况中，所述机箱1上活动设置有螺纹杆5，所述螺纹杆5和滑动座4螺纹配合，所述机箱1上设置有动力元件，所述动力元件的输出端和螺纹杆5连接。

需要特别说明的是，所述动力元件可以为步进电机9或者伺服电机，在本实施例中，所述动力元件优选为步进电机9，所述步进电机9设置在机箱1上且其输出端和螺纹杆5连接，至于步进电机9的具体型号参数，在此不做具体限定。

在实际应用时，将外部供水源和进水罐11连通，并且将农药倒入农药罐12内，通过控制器10控制电动伸缩杆14通电不断伸缩，带动滑板13相对支撑座15移动，滑板13移动时能够使得二号通孔17反复和支撑座15两侧的一号通孔16相遇重合，从而将农药和水分别输入到混料系统内，并且在滑板13运动时，能够带动传动模块以及动力输出模块工作，传动模块工作时控制灌溉管6反复转动一定角度，使得灌溉头7不断摆动，实现对喷淋范围的调节工作，并且后期工作人员能够控制步进电机9通电工作带动螺纹杆5转动，在螺纹杆5和滑动座4之间的螺纹配合作用下，能够带动滑动座4沿着竖直方向运动，实现对灌溉管6的高度的调节工作。

请参阅图1、图2、图4以及图5，作为本申请另一个优选的实施例，所述传动模块包括：

驱动盘18，活动设置在机箱1上；

推杆21，设置在滑板13上；

移动座20，活动设置在驱动盘18上成型的导槽上，所述移动座20和推杆21活动连接，移动座20和驱动盘18弹性连接；

连接座8，活动设置在移动柱3上，所述连接座8和灌溉管6连接；以及

传动组件，设置在连接座8和移动座20之间，所述移动座20相对驱动盘18运动时通过传动组件控制连接座8运动。

在本实施例的一个具体情况中，所述传动组件包括：

二号活塞28，活动设置在驱动盘18内成型的传动腔内，所述二号活塞28和移动座20连接；

驱动箱30，设置在机箱1上，所述驱动箱30内活动设置有齿轮31，所述齿轮31和连接座8连接，所述驱动箱30和传动腔连通；以及

三号活塞33，活动设置在驱动箱30内，所述三号活塞33上设置有与齿轮31相啮合的齿条32。

在本实施例的另一个具体情况中，所述驱动盘18上成型有滑槽35，所述机箱1上设置有接气座34，所述接气座34和滑槽35滑动配合，所述接气座34和传动腔连通，所述接气座34通过伸缩管29和驱动箱30连通。

在实际应用时，通过控制器10控制电动伸缩杆14不断伸缩带动滑板13往复运动的同时，能够在推杆21以及移动座20的作用下，带动驱动盘18不断摆动，在驱动盘18不断摆动的过程中，能够带动动力输出模块工作，从而控制混料系统工作对农药和水进行搅拌混合并最终输入到灌溉管6内，与此同时，在驱动盘18不断摆动下，能够使得移动座20相对驱动盘18往复运动，从而带动二号活塞28沿着传动腔内往复运动，将传动腔内的空气顺着伸缩管29挤入驱动箱30内，从而使得驱动箱30内的三号活塞33以及齿条32沿着竖直方向往复运动，在齿条32和齿轮31之间的啮合作用下，能够带动齿轮31反复转动，在连接座8的作用下，带动灌溉管6以及灌溉头7反复摆动，实现对灌溉区域范围的调节工作。

请参阅图1、图3、图6、图7以及图8，作为本申请另一个优选的实施例，所述混料系统包括：

混料箱，设置在机箱1上，所述混料箱和进水罐11以及农药罐12连通，机箱1上设置有水泵，水泵将混料箱和灌溉管6连通；

搅拌轴36，活动设置在混料箱内且与动力输出模块连接；

搅拌叶37，数量为若干个且环布在搅拌轴36上；以及

桨叶38，每个所述搅拌叶37上均活动设置有桨叶38。

在本实施例的一个具体情况中，所述搅拌叶37成空心结构且内部活动设置有四号活塞39，四号活塞39和搅拌叶37弹性连接，所述四号活塞39通过转轴40和桨叶38活动连接，所述转轴40上滑动嵌设有滚珠41，所述搅拌叶37内成型有与滚珠41滑动配合的螺旋槽42，四号活塞39和动力输出模块连接。

在本实施例的另一个具体情况中，所述动力输出模块包括：

中间盘22，活动设置在机箱1上且与驱动盘18同心布设，所述中间盘22和搅拌轴36连接，中间盘22内成型有空腔23，空腔23内成型的输出孔24通过搅拌轴36和搅拌叶37连通；

活动齿26，一端与中间盘22铰接且铰接处设置有扭簧，所述驱动盘18内壁上环布有若干个和活动齿26相配合的抵触齿19；

一号活塞25，活动设置在空腔23内且两者弹性连接；以及

推臂27，活动连接在一号活塞25和活动齿26之间。

需要特别说明的是，本实施例中的四号活塞39位置的调节并非局限于上述动力输出模块，还可以采用线性电机、电缸或者液压缸的方式代替，在此不做一一列举。

在滑板13相对机箱1座往复运动，从而使得水和农药均顺着一号通孔16和二号通孔17排入混料箱内，并且在滑板13往复运动带动驱动盘18不断摆动的过程中，能够在抵触齿19和活动齿26之间的抵触配合作用下，带动中间盘22转动，从而带动搅拌轴36、搅拌叶37转动，对农药以及水进行搅拌混合处理工作，同时在抵触齿19摆动时能够对活动齿26进行挤压，从而使得活动齿26沿其铰接处转动，在推臂27的作用下，带动一号活塞25沿着空腔23往复运动，从而将空腔23内的空气不断输入到搅拌叶37内，带动四号活塞39、转轴40以及桨叶38往复运动，在此过程中，能够在滚珠41和螺旋槽42之间的滑动配合作用下，带动桨叶38在往复运动的同时转动，从而提高对农药和水的混合处理效果，整个过程自动化程度高，利用联动的结构实现对农药和水的自动混合处理工作，无需工作人员手动搅拌，然后通过水泵将农药输入到灌溉管6内进行喷淋工作。

请参阅图1-图8，本申请的另一个实施例中，一种水利灌溉方法，包括上述实施例中的水利灌溉设备，其中，所述水利灌溉方法具体步骤如下：

S100:将整个装置移动到灌溉区域内，通过将进水罐11和供水源连通，并且将农药倒入农药罐12内；

S200:通过控制器10控制电动伸缩杆14不断进行伸缩运动，控制传动模块以及动力输出模块工作，动力输出模块工作能够将水和农药混合并通过水泵输入到灌溉管6内；

S300:在传动模块工作时能够控制灌溉管6不断摆动，调节灌溉头7的朝向，改变灌溉范围；

S400：通过移动轮2推动机箱1以移动整个灌溉设备，实现对农田各个位置的灌溉工作。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种水利灌溉设备，包括机箱、若干个移动轮、移动柱、滑动座、灌溉管以及若干个灌溉头，若干个所述移动轮对称设置在机箱上，所述滑动座活动设置在机箱上，移动柱设置在滑动座上，所述灌溉管活动设置在移动柱上，若干个所述灌溉头等距设置在灌溉管上，所述机箱上设置有控制器，其特征在于，所述灌溉设备还包括：

进水罐，设置在机箱上；

农药罐，设置在机箱上；

混料系统，设置在机箱上且与进水罐以及农药罐均连通，用于混合农药和水并输入到灌溉管内；

驱动系统，设置在机箱上且与灌溉管连接，所述驱动系统和混料系统连接，驱动系统工作时调节灌溉头的朝向以及控制混料系统工作；其中

所述驱动系统包括：

支撑座，设置在机箱上；

滑板，活动设置在支撑座上，所述支撑座上设置有与滑板连接的电动伸缩杆；

传动模块，活动设置在机箱上且与滑板连接，所述传动模块和灌溉管连接，用于调节灌溉头的朝向；以及

动力输出模块，设置在机箱上且与传动模块连接，传动模块工作时控制动力输出模块同步工作并控制混料系统工作。

2.根据权利要求1所述的水利灌溉设备，其特征在于，所述支撑座上对称设置有两组一号通孔，所述滑板上成型有与一号通孔相适配的二号通孔，所述一号通孔将混料系统和进水罐以及农药罐分别连通。

3.根据权利要求1所述的水利灌溉设备，其特征在于，所述机箱上活动设置有螺纹杆，所述螺纹杆和滑动座螺纹配合，所述机箱上设置有动力元件，所述动力元件的输出端和螺纹杆连接。

4.根据权利要求1所述的水利灌溉设备，其特征在于，所述传动模块包括：

驱动盘，活动设置在机箱上；

推杆，设置在滑板上；

移动座，活动设置在驱动盘上成型的导槽上，所述移动座和推杆活动连接，移动座和驱动盘弹性连接；

连接座，活动设置在移动柱上，所述连接座和灌溉管连接；以及

传动组件，设置在连接座和移动座之间，所述移动座相对驱动盘运动时通过传动组件控制连接座运动。

5.根据权利要求4所述的水利灌溉设备，其特征在于，所述传动组件包括：

二号活塞，活动设置在驱动盘内成型的传动腔内，所述二号活塞和移动座连接；

驱动箱，设置在机箱上，所述驱动箱内活动设置有齿轮，所述齿轮和连接座连接，所述驱动箱和传动腔连通；以及

三号活塞，活动设置在驱动箱内，所述三号活塞上设置有与齿轮相啮合的齿条。

6.根据权利要求5所述的水利灌溉设备，其特征在于，所述驱动盘上成型有滑槽，所述机箱上设置有接气座，所述接气座和滑槽滑动配合，所述接气座和传动腔连通，所述接气座通过伸缩管和驱动箱连通。

7.根据权利要求4所述的水利灌溉设备，其特征在于，所述混料系统包括：

混料箱，设置在机箱上，所述混料箱和进水罐以及农药罐连通，机箱上设置有水泵，水泵将混料箱和灌溉管连通；

搅拌轴，活动设置在混料箱内且与动力输出模块连接；

搅拌叶，数量为若干个且环布在搅拌轴上；以及

桨叶，每个所述搅拌叶上均活动设置有桨叶。

8.根据权利要求7所述的水利灌溉设备，其特征在于，所述搅拌叶成空心结构且内部活动设置有四号活塞，四号活塞和搅拌叶弹性连接，所述四号活塞通过转轴和桨叶活动连接，所述转轴上滑动嵌设有滚珠，所述搅拌叶内成型有与滚珠滑动配合的螺旋槽，四号活塞和动力输出模块连接。

9.根据权利要求8所述的水利灌溉设备，其特征在于，所述动力输出模块包括：

中间盘，活动设置在机箱上且与驱动盘同心布设，所述中间盘和搅拌轴连接，中间盘内成型有空腔，空腔内成型的输出孔通过搅拌轴和搅拌叶连通；

活动齿，一端与中间盘铰接且铰接处设置有扭簧，所述驱动盘内壁上环布有若干个和活动齿相配合的抵触齿；

一号活塞，活动设置在空腔内且两者弹性连接；以及

推臂，活动连接在一号活塞和活动齿之间。

10.一种水利灌溉方法，其特征在于，包括权利要求1所述水利灌溉设备，其中，所述水利灌溉方法具体步骤如下：

S100:将整个装置移动到灌溉区域内，通过将进水罐和供水源连通，并且将农药倒入农药罐内；

S200:通过控制器控制电动伸缩杆不断进行伸缩运动，控制传动模块以及动力输出模块工作，动力输出模块工作能够将水和农药混合并通过水泵输入到灌溉管内；

S300:在传动模块工作时能够控制灌溉管不断摆动，调节灌溉头的朝向，改变灌溉范围；

S400：通过移动轮推动机箱以移动整个灌溉设备，实现对农田各个位置的灌溉工作。

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