一种喷气式水肥药精准喷灌装置的制作方法

[0001]
本实用新型属于农业灌溉装备领域，具体涉及一种可调的喷气式水肥药精准喷灌装置，适用于规模化设施作物的水肥药精准管理。


背景技术：

[0002]
我国是一个农业大国，农业用水量占总用水量的80%，其中农业用水量的绝大多数用于作物的灌溉，但是我们国家的灌溉设备，与发达国家相比差距较大。设施农业是我国农业的重要组成部分，在我国已经有大规模的推广和应用，同时我国也在设施农业用地等方面持续加大支持力度，来进一步提高我国设施农业的规模和水平。面对发展现代灌溉农业的集约化和精量化要求，提升喷、微灌技术的研究尺度、突破规模化喷、微灌系统设计和水肥管理中的技术难题，成为进一步发挥喷灌技术水肥调控优势、推动我国农业现代化、实现农业生产方式转变的关键因素。
[0003]
在实际设施农业生长过程中，由于农业作物易受到病虫害的影响，因此要根据作物的需肥量和需水量，以及病虫害的类型，在作物的叶表面施肥施药喷灌。但由于不同生长时期植株高度的差异性，以及不同月份作物的种植不一致，喷灌设备的喷头需要能够调节高度和宽度来满足实际需求，从而可以直接将灌溉水肥药喷洒到作物叶面上，但目前常规的喷施装置都是自上而下的喷施方法，植物叶表面可以部分的喷洒到水肥药，而对于遮挡和叶底部，常规的自上而下固定角度的喷头难以喷洒到位，这为病虫害的进一步发展提供了条件，作物施肥施药也只能达到一定的效果，而对于叶面下部的水肥药需求难以满足，给设施农业的精准管理带来一定的难度。
[0004]
现有的喷雾车仅仅通过伸缩机构和扩展喷雾机构来实现喷雾范围的调整，没有涉及喷头角度调整和叶面喷气位置调整；或者没法实现喷头高度、宽度和角度调节功能。


技术实现要素：

[0005]
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种喷气式水肥药精准喷灌装置，其包括行走轮、气腔室、喷气泵、支撑板、水肥药箱、水肥药管路、喷气管路、水肥药泵、宽度角度调节机构、高度调节机构、2组以上的喷施机构；4个以上的行走轮设置在支撑板底部，气腔室和水肥药箱固定在支撑板上方，喷气泵和水肥药泵分别设置在气腔室和水肥药箱上，高度调节机构设置在支撑板上并位于气腔室和水肥药箱之间，高度调节机构两侧对称开有一条滑槽，高度调节机构每侧设置1个以上的宽度角度调节机构并沿滑槽上下移动，每个宽度角度调节机构上安装有一组喷施机构并与其连通，每组喷施机构包括一个喷气机构、一个水肥药喷施机构且水肥药喷施机构位于喷气机构上方；4个以上的喷气管路一端与气腔室连接，另一端与通过喷气阀门与宽度角度调节机构连接；4个以上的水肥药管路一端与水肥药箱连接，另一端通过水肥药阀门与宽度角度调节机构连接。
[0006]
所述高度调节机构包括调节立柱、调高电机支座、调高电机、调高轴、上轴承、高度调节块、下轴承；调节立柱为中空圆柱体，调节立柱两侧对称开有2条滑槽，调高电机支座固
定在调节立柱顶端，调高电机固定在调高电机支座上，调高轴通过上轴承、下轴承设置在调节立柱内，调高轴上端穿过调高电机支座与调高电机输出轴连接，调高轴为带有外螺纹的螺杆，高度调节块套装在调高轴上并与调高轴螺纹配合。
[0007]
所述喷施机构中的喷气机构包括2根喷气管、喷气头、喷气安全阀，喷气管上设置有若干个喷气头并与其连通，喷气安全阀设置在喷气管上；喷施机构中的水肥药喷施机构包括水肥药喷头、2根水肥药管，水肥药管上设置有若干个水肥药喷头并与其连通。
[0008]
所述宽度角度调节机构包括管路支架、宽度调节孔、主动齿轮、齿轮电机、从动齿轮、水肥药调宽横杆、喷气调宽横杆、销轴；水肥药调宽横杆、喷气调宽横杆通过支架固定在高度调节块上且水肥药调宽横杆位于喷气调宽横杆上方，管路支架为l型支架，管路支架一端、水肥药调宽横杆、喷气调宽横杆上均开有宽度调节孔，水肥药调宽横杆两端上分别套装一个管路支架并与其孔配合，喷气调宽横杆两端上分别套装一个管路支架并与其孔配合，销轴设置在宽度调节孔内用于定位；喷气管一端活动设置在喷气调宽横杆上的管路支架内，喷气管路另一端与通过喷气阀门与喷气调宽横杆上的管路支架连通；水肥药管一端活动设置在水肥药调宽横杆上的管路支架内，水肥药管路另一端通过水肥药阀门与水肥药调宽横杆上的管路支架连通；每个管路支架上固定有一个齿轮电机，主动齿轮固定在齿轮电机的输出轴上，从动齿轮固定在喷气管或水肥药管上，从动齿轮与主动齿轮相啮合。
[0009]
在实际作业过程中，根据作物叶面的高度，调高电机启动带动与其连接的调高轴的旋转，调高轴旋转带动与其螺纹配合的高度调节块的高度调整，高度调节块的高度调整带动与其相连的喷气调宽横杆和水肥药调宽横杆的高度调节，从而带动与其相配合的管路支架的高度调节，从而带动与其配合的喷气管和水肥药管的高度调节，进而带动其上的喷气头和水肥药喷头的高度调节。需要调节水肥药喷头的角度时，启动齿轮电机从而带动主动齿轮的旋转，主动齿轮带动与其啮合的从动齿轮旋转，水肥药管可以在管路支架内部旋转，从动齿轮旋转带动与其固连的水肥药管的旋转，从而达到调节水肥药喷头角度的目的。喷气头的角度调节与水肥药喷头角度调节过程类似，也是通过齿轮传动来实现。可根据作物的叶面分布状况来综合调控水肥药喷头和喷气头的角度。
[0010]
作物叶面行距变化时，需要调节喷头头和水肥药喷头的宽度，在实际调节过程中，先拔出销轴，根据实际的叶面宽度来移动管路支架与水肥药调宽横杆的相对位置，等到与管路支架相连的水肥药喷头到达合适的位置后，使水肥药调宽横杆上的宽度调节孔和管路支架上的宽度调节孔对齐，插入销轴固定两者的相对位置。喷气头宽度的调节与水肥药宽度调节的过程类似，也是通过调节管路支架与喷气调宽横杆来实现。喷气头和水肥药喷头的高度和宽度调节完成后，启动喷气泵和水肥药泵，喷气泵运转使气腔室的空气通过喷气管路到达喷气阀门位置，打开喷气阀门就可以使增压空气进入喷气管进而从喷气头喷出。启动水肥药泵使水肥药箱中的液体经过水肥药管路到达水肥药阀门，打开水肥药阀门就可以使水肥药进入水肥药管，而从水肥药喷头喷出。在实际工作过程，可根据实际需求开启和关闭两侧的水肥药阀门和喷气阀门，从而实现单侧和双侧、喷气和非喷气条件下的水肥药喷施作业需求。
[0011]
本实用新型的有益效果是：
[0012]
1、该装置设置了调节水肥药喷施高度调节机构，能够根据作物植株的高度来进行水肥药的喷施，能够满足不同作物不同生长时期的水肥药喷施高度调节需求；
[0013]
2、该装置设置了水肥药喷施角度调节机构，水肥药喷头可实现360度旋转，相比常规的固定角度喷头，可方便的根据作物的叶面分布规律调节喷头的角度，能够满足作物叶片不同位置的水肥药喷洒需求；
[0014]
3、该装置设置了可调节角度的空气喷头，能够利用空气动力学原理将叶底面吹起，配合可调角度的水肥药喷头，能够精准的水肥药喷洒的叶底面，提高水肥药喷洒的范围，另外可以将杂乱堆叠的叶片吹开，使喷洒更均匀，从而进一步提高作物的抗病虫害能力，提高水肥利用率；
[0015]
4、该装置水肥药喷头和喷气头均设置了宽度调节机构，能够根据不同季节作物的种植宽度和叶副宽度来调节，进而满足装置的适用性；
[0016]
5、该装置的高度调节、宽度调节和角度调节均采用电机驱动实现，装置的自动化程度高，能够提高规模化农业水肥药喷施的作业效率。
附图说明
[0017]
图1是本实用新型装置的结构示意图；
[0018]
图2是本实用新型局部的结构示意图；
[0019]
图3是本实用新型局部的结构示意图；
[0020]
图4是本实用新型高度调节机构的局部结构示意图；
[0021]
图5是本实用新型高度调节机构的局部结构示意图；
[0022]
图6是本实用新型宽度角度调节机构的局部结构示意图；
[0023]
图7是本实用新型宽度角度调节机构的局部结构示意图；
[0024]
图8是本实用新型宽度角度调节机构的局部结构示意图；
[0025]
图中：1-行走轮，2-气腔室，3-喷气泵，4-支撑板，5-水肥药箱，6-水肥药管路，7-喷气管路，8-喷气管，9-喷气头，10-水肥药喷头，11-水肥药管，12-喷气安全阀，13-调节立柱，14-调高电机支座，15-调高电机，16-水肥药泵，17-管路支架，18-宽度调节孔，19-水肥药阀门，20-喷气阀门，21-主动齿轮，22-齿轮电机，23-从动齿轮，24-调高轴，25-水肥药调宽横杆，26-喷气调宽横杆，27-销轴，28-上轴承，29-外螺纹，30-高度调节块，31-下轴承，32-高度调节机构，33-喷气机构，34-水肥药喷施机构，35-宽度角度调节机构，36-滑槽。
具体实施方式
[0026]
下面通过附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型保护范围不局限于所述内容。
[0027]
实施例1：如图1-8所示，本喷气式水肥药精准喷灌装置包括行走轮1、气腔室2、喷气泵3、支撑板4、水肥药箱5、水肥药管路6、喷气管路7、水肥药泵16、宽度角度调节机构35、高度调节机构32、2组以上的喷施机构；4个行走轮1通过轮轴设置在支撑板4底部，气腔室2和水肥药箱5焊接固定在支撑板4上方，喷气泵3和水肥药泵16分别设置在气腔室2和水肥药箱5上，其中高度调节机构32包括调节立柱13、调高电机支座14、调高电机15、调高轴24、上轴承28、高度调节块30、下轴承31；调节立柱13为中空圆柱体，调节立柱13两侧对称开有2条滑槽36，调节立柱13底端焊接固定在支撑板4上并位于气腔室2和水肥药箱5之间，调高电机支座14焊接固定在调节立柱13顶端，调高电机15通过螺栓固定在调高电机支座14上，调高
轴24通过上轴承28、下轴承31设置在调节立柱13内，调高轴24能在调节立柱13内转动，调高轴24上端穿过调高电机支座与调高电机15输出轴连接，调高轴24为带有外螺纹29的螺杆，高度调节块30套装在调高轴24上并与调高轴24螺纹配合；高度调节机构32两侧对称设置有2个宽度角度调节机构35，每个宽度角度调节机构35上安装有一组喷施机构并与其连通，每组喷施机构包括一个喷气机构33、一个水肥药喷施机构34且水肥药喷施机构位于喷气机构上方；4根喷气管路7一端与气腔室2连接，另一端与通过喷气阀门20与宽度角度调节机构35连接；4个水肥药管路6一端与水肥药箱5连接，另一端通过水肥药阀门19与宽度角度调节机构35连接；
[0028]
每组喷施机构中的喷气机构33包括2根喷气管8、喷气头9、喷气安全阀12，喷气管8上设置有若干个喷气头9并与其连通，喷气安全阀12设置在喷气管8上；喷施机构中的水肥药喷施机构34包括水肥药喷头10、2根水肥药管11，水肥药管11上设置有若干个水肥药喷头10并与其连通；每个宽度角度调节机构35包括管路支架17、宽度调节孔18、主动齿轮21、齿轮电机22、从动齿轮23、水肥药调宽横杆25、喷气调宽横杆26、销轴27；水肥药调宽横杆25、喷气调宽横杆26通过支架固定在高度调节块30上且水肥药调宽横杆位于喷气调宽横杆上方，管路支架17为l型支架，管路支架17一端、水肥药调宽横杆25、喷气调宽横杆26上均开有宽度调节孔18，水肥药调宽横杆25两端上分别套装一个管路支架17并与其孔配合，喷气调宽横杆26两端上分别套装一个管路支架并与其孔配合，销轴27设置在宽度调节孔18内用于定位；喷气管8一端通过销轴连接方式设置在喷气调宽横杆上的管路支架内，且能在管路支架内做圆周运动，喷气管路7另一端与通过喷气阀门20与喷气调宽横杆26上的管路支架连通；水肥药管11一端通过销轴连接方式设置在水肥药调宽横杆25上的管路支架内，水肥药管路6另一端通过水肥药阀门19与水肥药调宽横杆25上的管路支架连通；每个管路支架17上固定有一个齿轮电机22，主动齿轮21固定在齿轮电机22的输出轴上，从动齿轮23固定在喷气管8或水肥药管11上，从动齿轮23与主动齿轮21相啮合。
[0029]
实施例2：本实施例装置结构同实施例1，不同在于：高度调节机构32每侧设置2个宽度角度调节机构35，即设置有4组喷施机构，喷气机构33、水肥药喷施机构34交替设置且水肥药喷施机构位于喷气机构上方；与喷施机构配套的水肥药管路、喷气管路、喷气安全阀、水肥药喷头数量均为8个。
[0030]
在实际作业过程中，根据作物叶面的高度，调高电机15启动带动与其连接的调高轴24的旋转，调高轴旋转带动与其螺纹配合的高度调节块30的高度调整，高度调节块的高度调整带动与其相连的喷气调宽横杆26和水肥药调宽横杆25的高度调节，从而带动与其相配合的管路支架17的高度调节，从而带动与其配合的喷气管8和水肥药管11的高度调节，进而带动其上的喷气头9和水肥药喷头10的高度调节。需要调节水肥药喷头的角度时，启动齿轮电机22从而带动主动齿轮的21旋转，主动齿轮带动与其啮合的从动齿轮23旋转，水肥药管11可以在管路支架17内部旋转，从动齿轮旋转带动与其固连的水肥药管的旋转，从而达到调节水肥药喷头角度的目的。喷气头的角度调节与水肥药喷头角度调节过程类似，也是通过齿轮传动来实现。可根据作物的叶面分布状况来综合调控水肥药喷头和喷气头的角度。
[0031]
作物叶面行距变化时，需要调节喷头头和水肥药喷头的宽度，在实际调节过程中，先拔出销轴27，根据实际的叶面宽度来移动管路支架与水肥药调宽横杆25的相对位置，等
到与管路支架相连的水肥药喷头到达合适的位置后，使水肥药调宽横杆上的宽度调节孔18和管路支架上的宽度调节孔对齐，插入销轴固定两者的相对位置。喷气头宽度的调节与水肥药宽度调节的过程类似，也是通过调节管路支架与喷气调宽横杆来实现。喷气头和水肥药喷头的高度和宽度调节完成后，启动喷气泵3和水肥药泵16，喷气泵运转使气腔室的空气通过喷气管路到达喷气阀门位置，打开喷气阀门20就可以使增压空气进入喷气管8进而从喷气头9喷出。启动水肥药泵使水肥药箱中的液体经过水肥药管路到达水肥药阀门19，打开水肥药阀门就可以使水肥药进入水肥药管，而从水肥药喷头10喷出。在实际工作过程，可根据实际需求开启和关闭两侧的水肥药阀门和喷气阀门，从而实现单侧和双侧、喷气和非喷气条件下的水肥药喷施作业需求。