一种螺旋回转式果树喷洒装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种螺旋回转式果树喷洒装置及其控制方法，所述喷洒装置包括螺旋回转机构、喷杆径向伸展机构、主支撑杆。所述主支撑杆竖直的固定在地面上，主支撑杆的上部位于果树冠层的上方，设有中空的圆柱形杆体；所述螺旋回转机构布置在主支撑杆上部，包括双螺旋导轨、轴连接件、导向滚珠、推力轴承和第一升降拉索等组件。本发明专利技术喷洒装置在使用时，将主支撑杆立在靠近果树主干的位置，使喷杆的旋转中心尽可能接近果树的中心，喷洒药液时，通过螺旋回转机构和喷杆径向伸展机构可自上而下围绕果树冠层旋转，贴合扫掠果树冠层，实现均匀无死角的果树冠层全覆盖喷洒。本发明专利技术喷洒装置控制方法简单，操作方便，且易于实现，耗能较低，适合推广使用。

A kind of spiral rotation spraying device for fruit trees and its control method

The invention discloses a spiral rotation type fruit tree spraying device and a control method thereof. The spraying device comprises a spiral rotation mechanism, a spray rod radial extension mechanism and a main support rod. The main support rod is vertically fixed on the ground, the upper part of the main support rod is located above the fruit tree canopy, and is provided with a hollow cylindrical rod body; the spiral rotation mechanism is arranged on the upper part of the main support rod, including double spiral guide rail, shaft connecting piece, guide ball, thrust bearing, first lifting cable and other components. When the spraying device of the invention is used, the main support rod is placed close to the trunk of the fruit tree, so that the rotation center of the spray rod is as close as possible to the center of the fruit tree. When spraying the liquid medicine, the spiral rotation mechanism and the radial extension mechanism of the spray rod can rotate around the fruit tree canopy from top to bottom, fit and sweep the fruit tree canopy, and realize the full coverage spraying of the fruit tree canopy without dead angle. The spray device has the advantages of simple control method, convenient operation, easy realization, low energy consumption, and is suitable for popularization and use.

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋回转式果树喷洒装置及其控制方法
本专利技术属于农业
，涉及果园农药喷洒装置，具体为一种螺旋回转式果树喷洒装置及其控制方法。
技术介绍
目前，果树病虫害防治作业中仍需大量施用化学农药，由于我国果树种植以丘陵山区为主，受地形环境、种植模型等因素限制，传统果园喷雾机入园作业困难，人工喷施作业量占80%以上。果树树冠高大、枝繁叶茂，人工喷洒雾滴难以均匀覆盖全部冠层，重喷漏喷现象严重，迫使大量农药多次数喷洒，由此导致的环境污染和食品安全问题日益突出。随着现代果园规模化种植的发展，果园管道施药喷洒装置越来越多的应用到病虫防治作业中，但是，现有管道施药喷洒装置主要采用支架布置喷头，喷头位置和喷雾角度固定，仍存在大量喷洒死角和喷雾重叠区域。
技术实现思路
本专利技术设计了一种螺旋回转式果树喷洒装置及控制方法，利用螺旋回转机构与喷杆径向伸展机构贴合扫掠果树冠层，可实现均匀无死角的喷洒作业，改善果树喷洒技术。为实现上述技术目的，本专利技术提供的技术方案为：一种螺旋回转式果树喷洒装置，其特征在于，包括螺旋回转机构、喷杆径向伸展机构以及主支撑杆；所述主支撑杆立在贴近果树主干的位置，竖直的固定在地面上，主支撑杆的上部设有中空的圆柱形杆体,所述圆柱形杆体位于果树冠层的上方；所述螺旋回转机构布置在主支撑杆上部，包括双螺旋导轨、轴连接件、导向滚珠、推力轴承和第一升降拉索，所述双螺旋导轨设置在圆柱形杆体的外壁上，轴连接件套在所述圆柱形杆体的外侧，所述轴连接件内侧的左右两边各装有一颗导向滚珠，导向滚珠的内侧嵌入所述双螺旋导轨的导槽内，所述推力轴承安装在主支撑杆的顶端，推力轴承的下部座圈固定在主支撑杆上，推力轴承上部轴圈的上端面安装有左右两个拉索滑轮；所述第一升降拉索由左右两根单元拉索段构成，所述单元拉索段的一端连接在轴连接件上，另一端绕过对应的拉索滑轮进入圆柱形杆体的内部，与控制第一升降拉索升降的传动机构连接；所述喷杆径向伸展机构布置在螺旋回转机构的外侧，包括伸展杆、伸展导轨、回转拉索、回转轮组、回转接头和喷杆，伸展杆顶端与所述轴连接件活动活动连接，下端与喷杆连接，中部通过滚动轴与伸展导轨连接，所述滚动轴装备在伸展导轨的导槽中，可沿着伸展导轨的导槽移动；所述伸展导轨包括一段导杆和一个轴套，所述导杆上设有导槽，所述导槽的上端靠近主支撑杆，下端远离主支撑杆，所述轴套可旋转的安装在所述圆柱形杆体上，位于所述双螺旋导轨的下方，导杆通过支撑臂与轴套固定连接；回转轮组和喷杆均安装在伸展杆的底端，所述回转轮组设有第一拉索卷收盘和控制第一拉索卷收盘回转的盘簧，所述回转拉索的一端与伸展导轨导杆的底端连接，另一端收在所述第一拉索卷收盘上，所述第一拉索卷收盘的转动通过传动结构传递给喷杆，控制喷杆在竖直面上旋转；在轴连接件的下降过程中，喷杆向立起的方向旋转；所述回转接头套所述圆柱形杆体上，位于所述轴套的下方，所述回转接头上设有可与喷杆同步转动的出液口，回转接头的出液口与喷杆的进液口连接。在上述方案的基础上，进一步改进或优选的方案还包括：所述轴连接件优选采用单向轴承，将所述单元拉索段连接在单向轴承的内圈上，所述伸展杆的顶端连接在单向轴承的外圈上，当单向轴承沿着双螺旋导轨下降正转时，其内圈与其外圈相互锁止，二者同步旋转；当单向轴承沿着双螺旋导轨上升反转时，内圈空转。所述喷洒装置还设有液力驱动机构和液流控制模块，所述液力驱动机构和液流控制模块安装在所述主支撑杆上，位于喷杆径向伸展机构的下方。所述液力驱动机构包括水轮机、齿轮变速箱、第二升降拉索和第二拉索卷收盘，所述水轮机通过输液管路与液流控制模块连接；所述第二升降拉索的一端与第一升降拉索连接，另一端收在第二拉索卷收盘上，水轮机经传动轴连接到齿轮变速箱，通过齿轮变速箱再将动力传递给第二拉索卷收盘，控制第二升降拉索的升降。所述液流控制模块设有多路稳压电磁阀组。所述多路稳压电磁阀组包括主管路和一段溢流管路，所述主管路上依次设有电磁阀A、电磁阀B、电磁阀C，阀组进液口设置在主管路靠近电磁阀A的一端，阀组出液口设置在主管路靠近电磁阀C的一端，阀组进液口与阀组出液口之间的主管路上还设有水轮机回流口、喷洒供液口和水轮机供液口；所述溢流管路的进口与阀组进液口连接，出口与阀组出液口连接，溢流管路上设有稳压溢流阀。所述电磁阀A用于控制主管路的通断，且设置在溢流管路进口的下游；电磁阀B控制主管路与水轮机供液口通断的切换；电磁阀C控制主管路与喷洒供液口通断的切换；所述稳压溢流阀控制溢流管路的通断。多路稳压电磁阀组的进液口通过动力水泵与混药池连接，阀组出液口通过回流管路与混药池连接；所述水轮机回流口设置在电磁阀C与阀组出液口之间，与水轮机的出液口连接；所述喷洒供液口与喷杆连接；所述水轮机供液口与水轮机的进液口连接。所述推力轴承上部轴圈的外径大于下部的座圈，轴圈超出座圈的部分，其左右两侧各设有一上下贯通的限位孔，单元拉索段向上穿过所述限位孔后，再从拉索滑轮上绕过。所述回转接头设有上下嵌套的环形动转盘和环形定转盘，所述动转盘和定转盘之间具有环形的空腔，回转接头的进液口设置在定转盘上，回转接头的出液口设置在动转盘上，定转盘固定安装在主支撑杆上，动转盘与伸展导轨的轴套连接，与喷杆同步转动，动转盘与定转盘的接触面设有密封圈。所述伸展杆与喷杆连接的点，向外不超过喷杆的中间位置。所述喷杆为与果树冠层形状仿形的弧形喷杆。所述导杆上的导槽为弧形导槽，其弧形为向外凸起。一种如上所述螺旋回转式果树喷洒装置的控制方法，其特征在，包括以下步骤：通过第一升降拉索将所述轴连接件提升到双螺旋导轨的顶端；释放对第一升降拉索的控制，使轴连接件在重力作用下下落，在轴连接件下落的过程中，在双螺旋导轨的引导下，促使轴连接件带动喷杆径向伸展机构在水平面上旋转，伸展杆在旋转过程中，随轴连接件一同下降，并在伸展导轨的引导下，在主支撑杆的径向方向上伸展开，利用回转拉索释放长度的变化，带动喷杆在竖直面上旋转，通过向喷杆输送药液，自上至下完成对果树冠层的喷洒；喷洒结束后，再通过第一升降拉索将所述轴连接件提升到双螺旋导轨的顶端，喷杆在盘簧作用下复位。有益效果：本专利技术螺旋回转式果树喷洒装置在使用时，将主支撑杆立在靠近果树主干的位置，使喷杆的旋转中心尽可能接近果树的中心，喷洒药液时，通过螺旋回转机构和喷杆径向伸展机构可自上而下围绕果树冠层旋转，贴合扫掠果树冠层，实现均匀无死角的果树冠层全覆盖喷洒。本专利技术喷洒装置控制方法简单，操作方便，且易于实现，耗能较低，适合推广使用。附图说明图1为本专利技术螺旋回转式果树喷洒装置的结构示意图；图2为螺旋回转及喷杆伸展机构的结构示意图；图3为螺旋回转机构的剖面图；图4为回转接头的剖面图；图5为多路稳压电磁阀组的结构示意图；图6为液力驱动机构及液流控制模块的结构示意图；图7为多路稳压电磁阀组的工作流程图；图8为螺旋回转及喷杆伸展的动作示范图。...

【技术保护点】
1.一种螺旋回转式果树喷洒装置，其特征在于，包括螺旋回转机构（1）、喷杆径向伸展机构（2）以及主支撑杆（5）；/n所述主支撑杆（5）立在贴近果树主干的位置，竖直的固定在地面上，主支撑杆（5）的上部设有中空的圆柱形杆体,所述圆柱形杆体位于果树冠层的上方；/n所述螺旋回转机构（1）布置在主支撑杆（5）上部，包括双螺旋导轨（11）、轴连接件（12）、导向滚珠（13）、推力轴承（14）和第一升降拉索（15），所述双螺旋导轨（11）设置在圆柱形杆体的外壁上；轴连接件（12）套在所述圆柱形杆体的外侧，所述轴连接件（12）内侧的左右两边各装有一颗导向滚珠（13），导向滚珠（13）的内侧嵌入所述双螺旋导轨（11）的导槽内；所述推力轴承（14）安装在主支撑杆（5）的顶端，推力轴承（14）的下部座圈固定在主支撑杆（5）上，推力轴承（14）上部轴圈的上端面安装有左右两个拉索滑轮；所述第一升降拉索（15）由左右两根单元拉索段构成，所述单元拉索段的一端连接在轴连接件（12）上，另一端绕过对应的拉索滑轮进入圆柱形杆体的内部，与控制第一升降拉索（15）升降的传动机构连接；/n所述喷杆径向伸展机构（2）布置在螺旋回转机构（1）的外侧，包括伸展杆（21）、伸展导轨（22）、回转拉索（23）、回转轮组（24）、回转接头（25）和喷杆（27），伸展杆（21）顶端与所述轴连接件（12）活动活动连接，下端与喷杆（27）连接，中部通过滚动轴与伸展导轨（22）连接，所述滚动轴装备在伸展导轨（22）的导槽中，可沿着伸展导轨的导槽移动；所述伸展导轨（22）包括一段导杆和一个轴套，所述导杆上设有导槽，所述导槽的上端靠近主支撑杆（5），下端远离主支撑杆（5），所述轴套可旋转的安装在所述圆柱形杆体上，位于所述双螺旋导轨（11）的下方，导杆通过支撑臂与轴套固定连接；回转轮组（24）和喷杆（27）均安装在伸展杆（21）的底端，所述回转轮组（24）设有第一拉索卷收盘和控制第一拉索卷收盘回转的盘簧（28），所述回转拉索（23）的一端与伸展导轨（22）导杆的底端连接，另一端收在所述第一拉索卷收盘上，所述第一拉索卷收盘的转动通过传动结构传递给喷杆（27），控制喷杆（27）在竖直面上旋转；在轴连接件（12）的下降过程中，喷杆（27）向立起的方向旋转；所述回转接头（25）套所述圆柱形杆体上，位于所述轴套的下方，所述回转接头（25）上设有可与喷杆（27）同步转动的出液口，回转接头（25）的出液口与喷杆（27）的进液口连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种螺旋回转式果树喷洒装置，其特征在于，包括螺旋回转机构（1）、喷杆径向伸展机构（2）以及主支撑杆（5）；
所述主支撑杆（5）立在贴近果树主干的位置，竖直的固定在地面上，主支撑杆（5）的上部设有中空的圆柱形杆体,所述圆柱形杆体位于果树冠层的上方；
所述螺旋回转机构（1）布置在主支撑杆（5）上部，包括双螺旋导轨（11）、轴连接件（12）、导向滚珠（13）、推力轴承（14）和第一升降拉索（15），所述双螺旋导轨（11）设置在圆柱形杆体的外壁上；轴连接件（12）套在所述圆柱形杆体的外侧，所述轴连接件（12）内侧的左右两边各装有一颗导向滚珠（13），导向滚珠（13）的内侧嵌入所述双螺旋导轨（11）的导槽内；所述推力轴承（14）安装在主支撑杆（5）的顶端，推力轴承（14）的下部座圈固定在主支撑杆（5）上，推力轴承（14）上部轴圈的上端面安装有左右两个拉索滑轮；所述第一升降拉索（15）由左右两根单元拉索段构成，所述单元拉索段的一端连接在轴连接件（12）上，另一端绕过对应的拉索滑轮进入圆柱形杆体的内部，与控制第一升降拉索（15）升降的传动机构连接；
所述喷杆径向伸展机构（2）布置在螺旋回转机构（1）的外侧，包括伸展杆（21）、伸展导轨（22）、回转拉索（23）、回转轮组（24）、回转接头（25）和喷杆（27），伸展杆（21）顶端与所述轴连接件（12）活动活动连接，下端与喷杆（27）连接，中部通过滚动轴与伸展导轨（22）连接，所述滚动轴装备在伸展导轨（22）的导槽中，可沿着伸展导轨的导槽移动；所述伸展导轨（22）包括一段导杆和一个轴套，所述导杆上设有导槽，所述导槽的上端靠近主支撑杆（5），下端远离主支撑杆（5），所述轴套可旋转的安装在所述圆柱形杆体上，位于所述双螺旋导轨（11）的下方，导杆通过支撑臂与轴套固定连接；回转轮组（24）和喷杆（27）均安装在伸展杆（21）的底端，所述回转轮组（24）设有第一拉索卷收盘和控制第一拉索卷收盘回转的盘簧（28），所述回转拉索（23）的一端与伸展导轨（22）导杆的底端连接，另一端收在所述第一拉索卷收盘上，所述第一拉索卷收盘的转动通过传动结构传递给喷杆（27），控制喷杆（27）在竖直面上旋转；在轴连接件（12）的下降过程中，喷杆（27）向立起的方向旋转；所述回转接头（25）套所述圆柱形杆体上，位于所述轴套的下方，所述回转接头（25）上设有可与喷杆（27）同步转动的出液口，回转接头（25）的出液口与喷杆（27）的进液口连接。


2.根据权利要求1所述的一种螺旋回转式果树喷洒装置，其特征在于，所述轴连接件（12）为单向轴承，所述单元拉索段连接在单向轴承的内圈上，所述伸展杆（21）的顶端连接在单向轴承的外圈上，当单向轴承沿着双螺旋导轨（11）下降正转时，其内圈与其外圈锁止，二者同步旋转；当单向轴承沿着双螺旋导轨（11）上升反转时，其内圈空转。


3.根据权利要求1所述的一种螺旋回转式果树喷洒装置，其特征在于，设有液力驱动机构（3）和液流控制模块（4），所述液力驱动机构（3）和液流控制模块（4）安装在所述主支撑杆（5）上，位于喷杆径向伸展机构（2）的下方；
所述液力驱动机构（3）包括水轮机（31）、齿轮变速箱（32）、第二升降拉索（33）和第二拉索卷收盘，所述水轮机（31）通过输液管与液流控制模块（4）连接；所述第二升降拉索（33）的一端与第一升降拉索（15）连接，另一端收在第二拉索卷收盘上，水轮机（31）经传动轴连接到齿轮变速箱（32），通过齿轮变速箱（32）再将动力传递给第二拉索卷收盘，控制第二升降拉索（33）的升降。


4.根据权利要求3所述的一种螺旋回转式果树喷洒装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晨，薛新宇，秦维彩，顾伟，丁素明，周良富，张玲，金永奎，张宋超，蔡晨，乐飞翔，徐阳，孙竹，崔龙飞，孙涛，王宝坤，
申请(专利权)人：农业农村部南京农业机械化研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32