CN202680317U - 一种大田大幅宽全自动变量喷药机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种喷药装置，公开了一种大田大幅宽全自动变量喷药机，该喷药机包括喷药单元和控制器，该喷药单元包括机架、药箱、高压泵和可自动折叠的喷杆机构，喷杆机构、药箱和高压泵分别安装在所述机架上，药箱和高压泵通过高压管连接，高压泵通过水管与所述喷杆机构连接，高压泵的出水口处设有流量传感器，机架上设有GPS导航系统和速度传感器，控制器分别与速度传感器、GPS导航系统、流量传感器、高压泵和喷杆机构连接。本实用新型采用GPS导航系统可动态显示喷药机的喷药轨迹，采用速度传感器采集喷药机的行走速度信号以控制喷药量，采用流量传感器实时采集药液的喷量，采用可折叠的喷杆机构增大喷药机喷药的幅度。

Description

一种大田大幅宽全自动变量喷药机

技术领域

本实用新型涉及一种喷药装置，特别是涉及一种大田大幅宽全自动变量喷药机。

背景技术

病虫害频发一直是一个困扰我国黑龙江、新疆等大田农业生产的问题。大面积作业病虫害防治有很大困难，由于传统方式作业效率低，精准度差，无法变量调节，而我国新疆、黑龙江等地农田面积大，但是农业生产过程中适合喷药的节气时间又很紧，病虫害突发最佳防治期往往只有几天，要在有限的时间完成数千上万农田的病虫害突发防治很难，错过最佳防治期，使得防治效果不明显，成本加大，明显减少产量，影响品质等问题，损失惨重。国外目前已有的喷药设备结构复杂，价格非常昂贵，实用性不好，维修困难，无法适应我国发展。

现有的喷药机对驾驶员的要求高，操作技术很大程度上影响农药喷洒质量的问题，农药浪费严重。

实用新型内容

（一）要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是如何提供一种结构简单、操作方便和成本较低的大田大幅宽全自动变量喷药机。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种大田大幅宽全自动变量喷药机，包括喷药单元和控制器，所述喷药单元包括机架、药箱、高压泵和可自动折叠的喷杆机构，所述喷杆机构、药箱和高压泵分别安装在所述机架上，所述药箱和高压泵通过高压管连接，所述高压泵通过水管与所述喷杆机构连接，所述高压泵的出水口处设有流量传感器，所述机架上设有GPS导航系统和速度传感器，所述控制器分别与速度传感器、GPS导航系统、流量传感器、高压泵和喷杆机构连接。

其中，所述喷杆机构设置为对称的两组，分别位于所述机架的两侧，每组所述喷杆机构包括折叠液压缸和多根可折叠的喷杆，所述折叠液压缸的两端分别与机架和喷杆连接，并由所述控制器控制，用于驱动多根所述喷杆折叠。

其中，每根所述喷杆分别设有阀门，每根所述喷杆上的阀门分别连接到同一个总阀门，所述总阀门与所述流量传感器连接。

其中，每组所述喷杆机构分别设有三根喷杆，分别为第一喷杆、第二喷杆和第三喷杆，所述第一喷杆、第二喷杆和第三喷杆分别安装在第一摆臂、第二摆臂和第三摆臂上；所述第一摆臂与机架铰接，其铰接处设有滑槽，所述折叠液压缸的一端与滑槽铰接，另一端与设置在机架上的支座连接；所述第一摆臂的另一端与第二摆臂的一端铰接并与所述折叠液压缸铰接，所述第二摆臂的另一端与第三摆臂铰接，所述第一摆臂与第二摆臂的铰接处和第二摆臂与第三摆臂的铰接处通过一可折叠的传动杆组件连接，所述折叠液压缸与滑槽的铰接处设有第一传动杆，所述第一传动杆的另一端与传动杆组件铰接。

其中，所述第二摆臂与第一摆臂的铰接处还设有弯板，所述弯板的一端与第二摆臂焊接，另一端与第一摆臂铰接。

其中6、如权利要求1所述的大田大幅宽全自动变量喷药机，其特征在于，所述高压泵采用隔膜泵。

其中，所述机架包括液压立柱、底座、第一横梁和第二横梁，所述第一横梁位于第二横梁的下方，所述液压立柱的两端分别与第一横梁和第二横梁连接，所述喷杆机构安装在所述第一横梁上，所述药箱与第二横梁固定，所述高压泵设在所述第一横梁下方的底座上。

其中，所述液压立柱的伸缩杆的端部设有钢索，所述钢索的另一端与所述第二横梁连接，所述钢索的端部设有摇把连接。

其中，所述控制器采用微处理器单片机。

（三）有益效果

上述技术方案所提供的一种大田大幅宽全自动喷药机，该喷药机采用速度传感器、GPS导航系统、流量传感器实现了全自动大幅宽地进行喷药：采用GPS导航系统可动态显示当前喷药机的喷药轨迹，提醒驾驶员喷药是否重叠或是否漏喷，以及时调整行驶方向，实现精准施药；采用速度传感器采集喷药机的行走速度信号并发送给控制器，可根据喷药机的行走速度自动控制喷药量，以实现药量精确控制；采用流量传感器，实时采集药液的喷量并反馈给控制器进行控制；采用可折叠的喷杆机构，增大喷药机喷药的幅度，并节约了空间便于喷药机的搬运和存放。

附图说明

图1是本实用新型一种大田大幅宽全自动变量喷药机的结构示意图；

图2是本实用新型的控制原理图；

图3是本实用新型的管路设计图。

其中，1、机架；2、药箱；3、高压泵；4、折叠液压缸；5、第一喷杆；6、第二喷杆；7、第三喷杆；8、第一摆臂；9、第二摆臂；10、第三摆臂；11、滑槽；12、弯板；13、第一传动杆；14、第二传动杆；15、推杆；16、液压立柱；17、底座；18、第一横梁；19、第二横梁；20、钢索；21、摇把；22、喷头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1，本实用新型的一种大田大幅宽全自动变量喷药机，包括喷药单元和控制器，该喷药单元包括机架1、药箱2、高压泵3和可自动折叠的喷杆机构，喷杆机构、药箱2和高压泵3分别安装在机架1上，药箱2和高压泵3通过高压管连接，高压泵3通过水管与喷杆机构连接，高压泵3的出水口处设有流量传感器，机架1上设有GPS导航系统和速度传感器，控制器分别与速度传感器、GPS导航系统、流量传感器、高压泵3和喷杆机构连接。本实用新型采用速度传感器、GPS导航系统、流量传感器实现了全自动大幅宽进行喷药：采用GPS导航系统可动态显示当前喷药机的喷药轨迹，提醒驾驶员喷药是否重叠或是否漏喷，以及时调整行驶方向，实现精准施药；采用速度传感器采集喷药机的行走速度信号并发送给控制器，可根据喷药机的行走速度自动控制喷药量，以实现药量精确控制；采用流量传感器，实时采集药液的喷量并反馈给控制器进行控制；采用可折叠的喷杆机构，增大喷药机喷药的幅度，并节约了空间便于喷药机的搬运和存放。

高压泵3采用隔膜泵以提高药液抽放的自动化。控制器采用工业微处理器单片机。该控制器并使用拖拉机上配套的蓄电池作为供电来源。在高压泵3的高压出水口处电动调压阀，该电动调压阀与控制器连接，药箱中的药液经二级过滤器过滤后，在高压泵3里进行加压，高压药液进入电动调压阀，控制器根据设定的药量以及计算出的控制脉冲的数量控制电动调压阀的大小，从而实现药量大小的动态控制。在过滤器的入水口与电动调压阀之间设有电动泄流阀后，用于降低水压，以降低对过滤器的冲击损坏。

喷杆机构设置为对称的两组，分别位于机架1的两侧，每组喷杆机构包括折叠液压缸4和多根可折叠的喷杆，该折叠液压缸4的两端分别与机架1和喷杆连接，并由控制器控制，用于驱动该多根喷杆进行折叠，采用折叠液压缸4进行分段分级折叠。每根喷杆分别设有阀门，每根喷杆上的阀门分别连接到同一个总阀门，该总阀门与流量传感器连接，总阀门可实现施药管路的通断控制，并在该总阀门处设有压力传感器，该压力传感器与控制器连接，实时采集喷药的压力数据并上传给控制器。在阀门与喷杆之间增设分配开关，该分配开关与控制器连接。每根喷杆上设有多个喷头22。总阀门还与一清洗阀连接，该清洗阀用于设备的清洗，如图3。

每组喷杆机构可分别设置为三根，分别为第一喷杆5、第二喷杆6和第三喷杆7，该第一喷杆5、第二喷杆6和第三喷杆7分别安装在第一摆臂8、第二摆臂9和第三摆臂10上；第一摆臂8的一端与机架1铰接，该铰接处设有滑槽11；折叠液压缸4的一端与滑槽11铰接，另一端与设置在机架1上的支座连接；第一摆臂8的另一端与第二摆臂9的一端通过销子铰接，第二摆臂9可随第一摆臂8运动，同时其自身绕该铰接点转动；第二摆臂9与第一摆臂8的铰接处还设有弯板12，该弯板12的一端焊接在第二摆臂9上，另一端与第一摆臂8铰接，弯板12可增加第二摆臂9与第一摆臂8的连接强度，同时在喷杆折叠时可避免喷杆上的喷头22发生磕碰。第一摆臂8与第二摆臂9的连接的一端与折叠液压缸4铰接。第二摆臂9的另一端与第三摆臂10通过销子铰接，第三摆臂10可随第二摆臂运动，同时其自身绕该铰接点转动。第一摆臂8与第二摆臂9的铰接处和第二摆臂9与第三摆臂10的铰接处通过一可折叠的传动杆组件连接。折叠液压缸4与滑槽11的铰接处设有第一传动杆13，该第一传动杆13的另一端与传动杆组件铰接。第一传动杆13、折叠液压缸4和滑槽11组成连杆机构，通过该连杆机构实现液压伸展。该传动杆组件包括连接弯板两端的两根连接杆、连接该两根连接杆的第二传动杆14、连接该第二传动杆14的推杆15以及连接该推杆和第二摆臂9与第一摆臂8的另外两根连接杆。

机架1包括液压立柱16、底座17、第一横梁18和第二横梁19，第一横梁18位于第二横梁19的下方，液压立柱16与一液压升降缸连接，液压立柱16的两端分别与第一横梁18和第二横梁19连接，喷杆机构安装在第一横梁18上，通过液压立柱16调节第一横梁18的高度，从而调节喷杆机构的高度。药箱2与第二横梁19固定，高压泵3设在第一横梁18下方的底座上。液压立柱16的伸缩杆的端部设有钢索20，钢索20的另一端与第二横梁19连接，钢索20的端部设有摇把21连接，钢索20起到减震的作用，采用摇把21可以调节钢索20的长度，进而调节喷杆机构的高度。两组喷杆机构的折叠液压缸和液压升降缸可通过同一液压驱动阀与控制器连接，通过控制该液压驱动阀来控制折叠液压缸和液压升降缸的动作。

如图2和图3，在药箱2加入药液后，将该喷药机悬挂在大马力拖拉机上并运输到农田中，通过控制器控制喷杆机构展开。同时调节喷杆机构的幅宽和高度。为了减少喷杆过长伸展时的受力，可先完成一半的喷杆的折叠动作。一半完成伸展动作后，另一边再进行伸展动作。将在农田中作业一段距离设为速度传感器的校核段，拖拉机可选择任意速度行进后，控制器自动记录下速度传感器的信号数，输入行走的距离数值后确认，即可完成速度传感器的校核。拖拉机后动力输出轴方向转动轴将动力传给高压泵，由高压泵将药液从药箱中抽出后，经调压位于阀门和喷杆之间的分配开关输送到各喷杆上，经喷杆上的喷头22雾化喷至目标作物。

控制器系统采用工业微处理器单片机作为控制器的核心单元，该单片机采集速度信号，根据预设的单位面积喷药量，自动计算后根据车速的快慢自动调节喷药阀门的开度大小，从而实现药量精确控制，阀门可通过开关不同喷洒段的开关与闭合作业。速度传感器实时采集喷药机行走速度信号经过转化后发送给控制器，根据用户设定农药喷洒量，以及实时采集的速度信号，自动调节管道电动阀门开度，根据流量传感器的流量值调节喷雾压力，以达到单位面积精量喷药量精准控制的目的。

控制器带有彩页显示液晶，系统管路的喷雾压力、单位面积喷药量、喷药机行走速度等数据经过处理后，这些作业信息能在控制器上实时显示，用来给操作人员提供参考。该喷药机设置的GPS导航系统可以实时显示喷药机的前进速度和喷洒运动的轨迹。

喷药过程中可通过控制器选择手动模式或自动模式，当选择自动模式时，设定单位面积的施药量，选择流量传感器作为反馈修正信号，系统自动完成运算，动态控制药量阀门的流量大小；当选择手动模式，分别设定好每一根喷杆的喷药量，控制器将流量数值转化为对应的脉冲数，然后通过脉冲数的多少打开流量阀门，从而实现流量阀门，自动根据设定的药量调整开度到对应的开度大小位置。通过键盘按键，可控制折叠液压缸的液压驱动阀的动作，从而实现喷杆的折叠或者伸展。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种大田大幅宽全自动变量喷药机，包括喷药单元和控制器，其特征在于，所述喷药单元包括机架、药箱、高压泵和可自动折叠的喷杆机构，所述喷杆机构、药箱和高压泵分别安装在所述机架上，所述药箱和高压泵通过高压管连接，所述高压泵通过水管与所述喷杆机构连接，所述高压泵的出水口处设有流量传感器，所述机架上设有GPS导航系统和速度传感器，所述控制器分别与速度传感器、GPS导航系统、流量传感器、高压泵和喷杆机构连接。

2.如权利要求1所述的大田大幅宽全自动变量喷药机，其特征在于，所述喷杆机构设置为对称的两组，分别位于所述机架的两侧，每组所述喷杆机构包括折叠液压缸和多根可折叠的喷杆，所述折叠液压缸的两端分别与机架和喷杆连接，并由所述控制器控制，用于驱动多根所述喷杆折叠。

3.如权利要求2所述的大田大幅宽全自动变量喷药机，其特征在于，每根所述喷杆分别设有阀门，每根所述喷杆上的阀门分别连接到同一个总阀门，所述总阀门与所述流量传感器连接。

4.如权利要求3所述的大田大幅宽全自动变量喷药机，其特征在于，每组所述喷杆机构分别设有三根喷杆，分别为第一喷杆、第二喷杆和第三喷杆，所述第一喷杆、第二喷杆和第三喷杆分别安装在第一摆臂、第二摆臂和第三摆臂上；所述第一摆臂与机架铰接，其铰接处设有滑槽，所述折叠液压缸的一端与滑槽铰接，另一端与设置在机架上的支座连接；所述第一摆臂的另一端与第二摆臂的一端铰接并与所述折叠液压缸铰接，所述第二摆臂的另一端与第三摆臂铰接，所述第一摆臂与第二摆臂的铰接处和第二摆臂与第三摆臂的铰接处通过一可折叠的传动杆组件连接，所述折叠液压缸与滑槽的铰接处设有第一传动杆，所述第一传动杆的另一端与传动杆组件铰接。

5.如权利要求4所述的大田大幅宽全自动变量喷药机，其特征在于，所述第二摆臂与第一摆臂的铰接处还设有弯板，所述弯板的一端与第二摆臂焊接，另一端与第一摆臂铰接。

6.如权利要求1所述的大田大幅宽全自动变量喷药机，其特征在于，所述高压泵采用隔膜泵。

7.如权利要求1所述的大田大幅度全自动变量喷药机，其特征在于，所述机架包括液压立柱、底座、第一横梁和第二横梁，所述第一横梁位于第二横梁的下方，所述液压立柱的两端分别与第一横梁和第二横梁连接，所述喷杆机构安装在所述第一横梁上，所述药箱与第二横梁固定，所述高压泵设在所述第一横梁下方的底座上。

8.如权利要求7所述的大田大幅度全自动变量喷药机，其特征在于，所述液压立柱的伸缩杆的端部设有钢索，所述钢索的另一端与所述第二横梁连接，所述钢索的端部设有摇把连接。

9.如权利要求1-8任一项所述的大田大幅度全自动变量喷药机，其特征在于，所述控制器采用微处理器单片机。

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