轨道式行走的悬起架空喷灌系统的制作方法

本发明属于农田水利灌溉设备技术领域，具体涉及一种轨道式行走的悬起架空喷灌系统。

背景技术：

农业灌溉技术的关键是提高灌溉水的利用率，我国的农田灌溉大多采用大水漫灌，其水利用率只有不到40%，而采用管道输水和喷灌技术后，可节约用水60%以上，水的利用率提高到90%以上。目前，设施农业快速发展，对农田灌溉设备提出了更高的要求，喷灌、微灌和渠道防渗水等技术已成为应对水资源缺乏而采用的有效的节水灌溉技术。

目前所使用的移动式喷灌机，主要有指针运动和平移运动两种形式，可提供较大面积的作业面。然而，指针圆周式喷灌机的作业面是圆形，与常规农田轮廓不符，出现边角辐射不到或作业面重叠的问题，其仅能作业约70%的面积，喷灌效率相对较低；另一种平移式喷灌机，通常采用多组大型胶轮作为行走部件，用以支撑喷灌器具，其存在作业过程中占地面积大、胶轮同步性差等问题，特别是农田土质不均一、凹凸不平时，需要频繁调整胶轮的同步性，费时费力，喷灌效率更差。

技术实现要素：

本发明的目的是：研制一种占地少、作业面广、效率高的农田喷灌设备。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：轨道式行走的悬起架空喷灌系统，其特征在于：

包括轨道、工作车、水槽，轨道包括导轨、承载部，承载部铺设在地面上，导轨安装在承载部上，水槽架设在轨道的承载部和/或导轨上，工作车可在轨道上行走；

工作车包括车架、车轮、工作台，车轮安装在车架上，工作台位于车架上方；工作台上设有泵水装置和主管道，主管道架设在工作台上方，且主管道与轨道相垂直，主管道上设有若干个喷头；泵水装置与主管道连通；

水槽包括槽箱、支架，支架设在轨道的承载部和/或导轨上，槽箱通过支架安装在轨道上；

泵水装置设有抽水管，抽水管伸入槽箱底部。

所述泵水装置包括水泵和/或电动机和/或内燃机和/或减速机和/或变速箱，电动机和/或内燃机的动力输出轴与减速机和/或变速箱和/或水泵通过联轴器相连。

所述主管道呈锥形，两端内径小于中部内径；主管道与泵水装置之间设有三通阀门，具有使主管道单侧或双侧通水的能力。

所述轨道的导轨采用工字钢或角钢或复合材料制成，承载部为多根轨枕间隔排列或多片板材连续拼接而成，轨枕采用木制枕木、钢筋混凝土枕木、钢制枕木或复合材料枕木。

所述水槽槽箱的横截面为v形或u形或方形，槽箱底部采用圆角过渡；所述水槽的支架具有横向和/或纵向的肋板；所述水槽的宽度小于轨道两导轨内侧两立面间的宽度，水槽的高度低于工作车的工作台底面高度。

所述工作车车架上安装的车轮为与轨道导轨相匹配的车轮，包括钢轮或胶轮。

所述工作车设有驱动装置，可驱动工作车沿轨道行走。

所述主管道设有升降装置，可调节主管道和/或喷头的高度。

所述升降装置包括主管道与喷头之间所设置的喷水管，喷水管采用软管制成，软管制成螺旋、盘绕、或蛇形样式，实现喷水管的伸缩调节。

所述升降装置包括主管道上所设置的管架，管架采用垂直滑轨或剪叉结构，实现对主管道的升降调节。

所述主管道设有提吊装置，其数量至少为一套。

所述提吊装置包括立柱、拉线、提杆，立柱有两根，与轨道顺向固定在地面两端，拉线架设在立柱上，拉线通过提杆与主管道挂接；所述提杆包括杆体、挂线轮，挂线轮设在杆体上端，其轮面具有凹槽，并通过凹槽搭在拉线上，杆体下端与主管道活动连接。

所述拉线设有两层，两层拉线呈上下分布，两拉线间通过连杆搭接。

所述拉线为环状，两端分别通过滑轮固定在两侧的立柱上，立柱上设有动力机，动力机与滑轮传动连接，可使环状的拉线环绕运动。

所述提吊装置包括氢气球，氢气球通过吊绳固定在主管道上。

本发明的有益效果是：本系统作业面宽、装置集成度高，采用轨道架空喷灌设备，并在轨道上架设水槽，实现了以最小占地全覆盖喷灌的目的，另通过拉线提吊装置提拉喷灌管道，有利于喷灌高度一致，并极大地扩展了作业面，大幅提高了喷灌效率。

附图说明

附图清单如下：

图1是本发明实施例一的整体结构图；

图2是本发明实施例一的主体放大图；

图3是本发明实施例一工作车的结构图；

图4是本发明实施例一泵水装置的结构图；

图5是本发明实施例二主管道第一种调节方式图；

图6是本发明实施例二主管道第二种调节方式图；

图7是本发明实施例三的整体结构图；

图8是本发明实施例三提杆的结构图；

图9是本发明实施例四的结构图；

图10是本发明实施例六的结构图。

其中，

1轨道11导轨12承载部

2工作车21车架22车轮23工作台

3泵水装置31主管道32喷头33喷水管34管架35抽水管36水泵37减速机38电动机39垂直滑轨

4水槽41槽箱42支架

5升降装置

6提吊装置61立柱62拉线63提杆64杆体65挂线轮66连杆

7氢气球。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：

如图1、2所示，本实施例所述轨道1式行走的悬起架空喷灌系统，包括轨道1、工作车2、水槽4，轨道1包括导轨11、承载部12，承载部12铺设在地面上，承载部12可采用多根轨枕间隔排列或多片板材连续拼接的形式铺设，承载部12及导轨11可以是固定在地面上，使之成为农田建设基础设施，也可以是快拆快装模式，方便转移、轮种等；承载部12所用的轨枕可采用木制枕木、钢筋混凝土枕木、钢制枕木或复合材料枕木，或者在地面铺设道床，以加强设备的运行稳定性。所述轨道1的导轨11采用工字钢或角钢或复合材料制成，导轨11安装在承载部12上，水槽4架设在轨道1的承载部12和/或导轨11上，工作车2可在轨道1上行走。

如图3、4所示，工作车2包括车架21、车轮22、工作台23，车轮22安装在车架21上，工作台23位于车架21上方；工作车2的车架21具有倒u形结构，横跨在导轨11上，使车架21中部形成空洞，便于水槽4从中通过；工作车2车架21上安装的车轮22为与轨道1导轨11相匹配的车轮22，包括钢轮或胶轮，根据工作车2的承载负荷，优选钢轮车轮22。水槽4包括槽箱41、支架42，支架42设在轨道1的承载部12和/或导轨11上，槽箱41通过支架42安装在轨道1上。工作台23上设有泵水装置3和主管道31，泵水装置3包括水泵36、动力机，动力机可采用电动机38或内燃机，以电动机38使用较多、更便利，如无法架设电缆，也可使用柴油机等内燃机；水泵36与动力机之间可设置减速机37和/或变速箱，减速机37用于控制转速、转换扭矩，增设变速箱，还能够实现多功率输出，以控制喷灌雨量大小；电动机38和/或内燃机的动力输出轴与减速机37和/或变速箱和/或水泵36通过联轴器相连，也可采用齿轮、皮带等任何已知的传动方式。

主管道31架设在工作台23上方，且主管道31与轨道1相垂直，即主管道31的布置方向与工作车2的行走方向相垂直；主管道31上设有若干个喷头32；为使喷头32在作业过程中不受风吹影响，所述喷头32还可以采用具有防风结构的喷头32，以提高喷灌效率和水的利用率；泵水装置3与主管道31连通，即泵水装置3将水输送至主管道31内，并通过喷头32进行喷洒；为使主管道31受力平衡，优选地将泵水装置3设在主管道31中部。泵水装置3设有抽水管35，抽水管35伸入槽箱41底部。

进一步地，所述水泵36为高压水泵36，以使主管道31远端具有与近端相同或相近的压力。

进一步地，所述主管道31呈锥形，两端内径小于中部内径，以使主管道31远端具有与近端相同或相近的压力；主管道31与泵水装置3之间设有三通阀门，具有使主管道31单侧或双侧通水的能力。

进一步地，所述水槽4槽箱41的横截面为v形或u形或方形，槽箱41底部采用圆角过渡；所述水槽4的支架42具有横向和/或纵向的肋板；所述水槽4的宽度小于轨道1两导轨11内侧两立面间的宽度，水槽4的高度低于工作车2的工作台23底面高度。优选地，槽箱41横截面采用v形，可在使用常规钢板的情况下，相比u形或方形，获得最大的槽箱41高度，以利于泵水装置3的抽水作业，保障水泵36供水。

进一步地，所述工作车2设有驱动装置，可驱动工作车2沿轨道1行走。该驱动装置的原动力可以使用泵水装置3中的动力机，也可以单独设置动力机。

实施例二：

在上述实施例基础上，本实施例所述主管道31高度可调节。主管道31的高度可调节，其目的是使主管道31作业面，即喷头32的高度可调节，以便将水按作物要求喷洒在不同的高度上，使作物在秧苗、成株、抽穗、结穗等阶段，可以针对具体部位进行喷洒。所述主管道31设有升降装置5，可调节主管道和/或喷头的高度。用于主管道31调节的升降装置5包括但不限于通过管架34升降调节、喷水管33伸缩调节两种方式，或者采用两种方式共同作用的办法，来实现主管道31作业面的高度调节。

如图5、6所示，所述主管道31与喷头32之间设有喷水管33，喷水管33可采用软管或类似材质制成，软管制成螺旋、盘绕、或蛇形样式，并通过其自身的形变特性，或通过在管壁设置肋筋等方式，使软管可上下伸缩、调节高度。采用软管等方式实现喷头32高度可调节，能控制主管道31以较低的喷洒姿态进行作业，喷灌效率进一步提升。

另外，还可通过主管道31的升降来实现喷洒作业面的高度调节。所述主管道31设有管架34，管架34可采用垂直滑轨39、剪叉结构等方式，实现对主管道31的升降调节。此外，为使主管道31的高度调节更加灵活，可将上述两种方式融合，即同时使用软质、柔性喷水管33和可升降的管架34，按作业的不同需求进行高度调节，以增加所述喷灌系统的通用性。

实施例三：

在上述实施例基础上，本实施例所述主管道31设有提吊装置6，其数量至少为一套。提吊装置6主要起到对主管道31，尤其是主管道31中部、末端的提拉作用；主管道31充水后，其中部、末端易发生倾斜、弯曲，当单侧通水时，情况更为严重。通过提吊装置6对主管道31的提拉，可避免出现上述状况。

如图7、8所示，所述提吊装置6包括立柱61、拉线62、提杆63，立柱61有两根，与轨道1顺向固定在地面两端，拉线62架设在立柱61上，拉线62通过提杆63与主管道31挂接；所述提杆63包括杆体64、挂线轮65，挂线轮65设在杆体64上端，其轮面具有凹槽，并通过凹槽搭在拉线62上，杆体64下端与主管道31活动连接。提吊装置6采用架空拉线62的方式提拉主管道31，其固定端仅占用土地两端的极小面积，可忽略不计，在土地内部没有设立桩杆，对土地、作物的影响最小。

采用提吊装置6情况下，本实施例中主管道31的长度可达100~240米，其总作业面宽度可达200~480米。

实施例四：

如图9所示，在上述实施例基础上，本实施例所述拉线62设有两层，两层拉线62呈上下分布，两拉线62间通过连杆66搭接。本实施例旨在解决当主管道31长度超长情况下，上述实施例的单层拉线62无法有效提拉主管道31的问题。

采用双层拉线62的提吊装置6情况下，本实施例中主管道31的长度可达100~300米，其总作业面宽度可达200~600米。

实施例五：

在上述实施例基础上，本实施例所述拉线62为环状，两端分别通过滑轮固定在两侧的立柱61上，立柱61上设有动力机，动力机与滑轮传动连接，可使环状的拉线62环绕运动。本实施例使拉线62可环绕运动，使主管道31获得主动的驱动力，方便移动，另，还可以通过滑轮控制拉线62的拉伸程度，以调节主管道31，特别是其两端的悬空高度，以使喷洒均匀。

实施例六：

如图10，在上述实施例基础上，本实施例所述提吊装置6包括氢气球，氢气球通过吊绳固定在主管道31上。氢气球通过浮力提拉主管道31，其装置结构简单，成本低廉，安装方便，氢气球上浮悬吊主管道31，使本发明所述喷灌系统进一步简化悬空结构，使地面设施更少，将喷灌设施对作物的影响降至最低。氢气球的装置结构简单，安装方便，成本低廉，易于实现，在田间使用最为适合。上述氢气球式的提吊装置6，其结构简单易实现，不再赘述。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明创造的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明创造进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明创造的权利要求范围当中。