一种脉冲喷灌机及作业方法技术

本发明专利技术公开了一种脉冲喷灌机及作业方法，属于节水灌溉技术领域，采用喷枪或者桁架喷洒装置，包括电源、动力、水泵、出水管、支架、喷洒装置、转向装置、行走装置、车架、进水管、控制器和定位摄像装置。脉冲喷灌机工作时，由水泵自水渠提水加压至射流空间形成射流，由换向装置作使水流周期性的在左、右侧田块切换喷洒；随着喷灌机沿水渠方向行走，形成平移喷洒与脉冲喷洒双重效果，喷灌强度低、喷洒均匀性高。设计了双前轮转向与轮毂电机行走装置，安装了摄像定位装置与田间作业图，可以按照导航或遥控自主作业。喷灌车自带动力与水泵，可以边形走、边取水、边喷洒，无需输水管道、卷盘与卷盘车。卷盘与卷盘车。卷盘与卷盘车。

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲喷灌机及作业方法


[0001]本专利技术属于农业节水灌溉
，涉及喷灌机，具体涉及到一种脉冲喷灌机及作业方法。

技术介绍

[0002]脉冲微灌具有抗堵塞性能强、灌水均匀度高的特点，受到世界各国的广泛关注与应用。脉冲发生器是将微灌系统中的压力水流变成脉冲水流的核心装置，现有脉冲发生器一般通过电子脉冲装置、脉冲电磁阀或橡胶、塑料膜、弹簧等弹性材料产生脉冲水流，造价高、安装、使用、维护相对复杂、易疲劳损坏。而以变频装置为核心构成的脉冲微灌系统，脉冲发生在微灌系统首部，脉冲波经过干管、支管、毛管到达灌水器时会大幅度衰减，大大降低了脉冲微灌的优势。现有的射流脉冲三通，解决了弹性材料的问题，但脉冲参数与管道流量及射流脉冲三通结构密切相关，射流脉冲三通结构设计定型后，脉冲参数随流量发生变化，难以根据需要设计理想的脉冲参数。脉冲喷灌机节水省工、机动灵活、操作方便，适合我国农田灌溉要求，应用较为广泛。

技术实现思路

[0003]针对上述现有的喷灌机存在的问题或不足，本专利技术的目的在于，提供一种喷灌强度低，喷洒均匀，利用射流附壁切换技术形成脉冲喷洒水流的脉冲喷灌机，单喷头和桁架式脉冲喷灌机，喷头车能够跨水渠自主作业，具有平移喷洒与脉冲喷洒双重效果，既能降低喷灌强度，也能保证喷洒均匀性。
[0004]本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0005]一种脉冲喷灌机，包括电源、动力、水泵、出水管、支架、喷洒装置、转向装置、行走装置、车架、进水管、控制器、定位摄像装置、水渠；所述的电源、动力、水泵全部固定在车架上，电源接入动力，动力的轴与水泵的轴通过联轴器联接；所述的支架固定在车架上，喷洒装置固定在支架上，并通过出水管与水泵的出水口连通；所述行走装置位于车架的前轮处，转向装置位于行走装置的上方；进水管前端连接水泵的进口，后端置于水渠中；控制器安装在车架上，定位摄像装置安装支架顶端的正前方。
[0006]上述方案中，所述喷洒装置为喷枪或者桁架装置2种方案：第1种方案，所述喷洒装置为喷枪，包括进水口、射流管、射流空间、换向装置、输出管、喷嘴；第2种方案，所述喷洒装置为桁架装置，包括桁架、支管、毛管、小喷头、毛管射流三通、支管管射流三通。
[0007]上述方案中，所述换向装置包括负压换向装置、水压换向装置2种方案：第1种方案，负压换向装置，包括左换向通道、右换向通道；在射流空间顶端的左右边壁上开孔，分别以左换向通道、右换向通道连通；水流通过射流管进入射流空间形成射流，产生附壁效果；如果先附壁于射流空间的左侧壁面，由射流卷吸作用，在左换向通道内产生负压；随着射流的持续，负压将传递到右换向通道内，在射流的两侧产生压差，形成负压反馈作用，使射流换向到右侧壁面；如此循环往复，使得射流方向呈现周期性交替变换，在射流三通内形成射
流脉冲效果；第二种方案，水压换向装置，包括左换向通道、右换向通道；在射流空间顶端的左右边壁上各开一个孔，在左出水管与右出水管的外壁面上各开一个孔，用通道连通同侧的两个孔，形成左右换向通道；压力水流通过射流管进入射流空间形成射流，在射流卷吸作用下产生附壁效果；如果先附壁于射流空间的左侧壁面，进入左出水管，一部分水流由左出水管输出进入管道，另一部分水流通过左换向通道对射流施加压力，形成水压反馈作用，使射流换向到右侧壁面，进入右出水管；如此循环往复，使得射流周期性的在出水管切换输出，在射流三通内形成射流脉冲效果。
[0008]上述方案中，所述转向装置包括电机、小齿轮、左齿轮、右齿轮、左支架、右支架、左前轮、右前轮；所述电机固定在车架上，电机轴的前端安装小齿轮，小齿轮两边分别与左齿轮、右齿轮咬合；所述左齿轮、右齿轮分别通过其圆心处的垂直转轴与左支架、右支架连接，左支架、右支架分别与左前轮、右前轮的轮轴连接。
[0009]上述方案中，所述左齿轮、右齿轮为锚形，小齿轮、左齿轮、右齿轮处于同一水平面。
[0010]上述方案中，所述左齿轮圆心的垂直轴线与左支架、左前轮的垂直轴线重合，右齿轮圆心的垂直轴线与右支架、右前轮的垂直轴线重合。
[0011]上述方案中，所述行走装置包括车架的2个前轮，内置轮毂电机、通讯、速度调节与刹车装置；所述电机为减速电机，设置通讯、正反转及转动速度控制装置；所述定位摄像装置内置定位、图像采集与通讯装置。
[0012]上述方案中，所述行走装置、电机、定位摄像装置、控制器由电源供电。
[0013]上述方案中，所述控制器内置通讯模块、决策模块、控制模块与田间作业图储存模块，通过与定位摄像装置、田间作业图、行走装置、电机的通讯信息，决策与控制行走装置、转向电机行动方式。
[0014]上述方案中，所述车架可以采用遥控方式行走，也可以根据导航随田间作业图行走。
[0015]上述方案中，所述作业方法包括以下步骤：车架运行到水渠的一端，并横跨在水渠上，左右车轮分别在左右作业道上，将进水管的进口置于水渠中的水面以下；连接电源，开启动力，启动水泵从水渠中提水加压，经过出水管到达喷洒装置的进水口，通过射流管后进入射流空间，形成射流；在射流卷吸作用下，附壁于射流空间的一侧壁面，进入该侧壁面的输出管，通过喷嘴或喷头喷洒到田间；由于换向装置的换向作用，使得水流周期性的在左、右喷嘴切换喷射，分别垂直于水渠的方向，横向喷洒到左、右侧田块中；在喷洒装置左、右侧横向交替喷洒的同时，控制器根据定位摄像装置或田间作业图的信息，控制电机及行走装置的轮毂电机，使车架沿着水渠行走，形成移动式平行喷洒效果；当车架行驶到水渠尽头时，完成工作位置一田块的喷洒；控制器控制行走装置及电机转向行驶到工作位置二、工作位置三，采用同样的方法即可完成多个田块的喷洒。
[0016]本专利技术的有益效果：
[0017]1.本专利技术脉冲喷灌机工作时，由水泵自水渠提水加压至射流空间形成射流，由换向装置作使水流周期性的在左、右侧田块切换喷洒；随着喷灌机沿水渠方向行走，形成平移喷洒与脉冲喷洒双重效果，喷灌强度低、喷洒均匀性高。设计了双前轮转向与轮毂电机行走装置，安装了摄像定位装置与田间作业图，可以按照导航或遥控自主作业。喷灌车自带动力
与水泵，可以边形走、边取水、边喷洒，无需输水管道、卷盘与卷盘车。
[0018]2.本专利技术应用射流附壁与换向技术，实现喷灌机脉冲喷洒效果；可获得理想的喷洒水量分布，降低喷灌强度，增加喷洒均匀性。
[0019]3.具有双前轮驱动行走装置，可以跨渠道行走；喷灌车自带动力与水泵，可以边形走、边取水、边喷洒，不需要输水管道。
[0020]4.本专利技术中设置了锚形齿轮的双前轮转向机构，安装了摄像定位装置，控制器通过采集喷头车位置与图像信息，遥控喷头车自动转向与行走。
[0021]5.本专利技术控制器内预装了田间作业图，喷头车能够按照导航根据田间作业图自主作业，省去卷盘与卷盘车。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例涉及到的脉冲喷灌机的正视图；
[0023]图2为图1的俯视图；
[0024]图3为图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脉冲喷灌机，其特征在于，包括电源(1)、动力(2)、水泵(3)、出水管(4)、支架(5)、喷洒装置(6)、转向装置(7)、行走装置(8)、车架(9)、进水管(10)、控制器(11)、定位摄像装置(12)和水渠(19)；所述电源(1)、动力(2)、水泵(3)全部固定在车架(9)上，电源(1)接入动力(2)，动力(2)输出轴通过联轴器与与水泵(3)的输入轴连接；所述支架(5)固定在车架(9)上，喷洒装置(6)固定在支架(5)上，并通过出水管(4)与水泵(3)的出水口连通；所述行走装置(8)位于车架(9)的前轮处，转向装置(7)位于行走装置(8)的上方；进水管(10)前端连接水泵(3)的进口，后端置于水渠(19)中；控制器(11)安装在车架(9)上，定位摄像装置(12)安装支架(5)顶端的正前方。2.根据权利要求1所述的脉冲喷灌机，其特征在于，所述喷洒装置(6)为喷枪或者桁架装置2种方案：第1种方案，所述喷洒装置(6)为喷枪，包括进水口(6
‑
1)、射流管(6
‑
2)、射流空间(6
‑
3)、换向装置(6
‑
4)、输出管(6
‑
5)和喷嘴(6
‑
6)；第2种方案，所述喷洒装置(6)为桁架装置，包括桁架(13)、支管(14)、毛管(15)、小喷头(16)、毛管射流三通(17)和支管管射流三通(18)。3.根据权利要求1所述的脉冲喷灌机，其特征在于，所述转向装置(7)包括电机(7
‑
1)、小齿轮(7
‑
2)、左齿轮(7
‑
3)、右齿轮(7
‑
4)、左支架(7
‑
5)、右支架(7
‑
6)、左前轮(7
‑
7)、右前轮(7
‑
8)；所述电机(7
‑
1)固定在车架(8)上，电机(7
‑
1)轴的前端安装小齿轮(7
‑
2)，小齿轮(7
‑
2)两边分别与左齿轮(7
‑
3)、右齿轮(7
‑
4)啮合；所述左齿轮(7
‑
3)、右齿轮(7
‑
4)分别通过其圆心处的垂直转轴与左支架(7
‑
5)、右支架(7
‑
6)连接，左支架(7
‑
5)、右支架(7
‑
6)分别与左前轮(7
‑
7)、右前轮(7
‑
8)的轮轴连接。4.根据权利要求3所述的脉冲喷灌机，其特征在于，所述左齿轮(7
‑
3)、右齿轮(7
‑
4)为锚形，小齿轮(7
‑
2)、左齿轮(7
‑
3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新坤，靳彬彬，姚吉成，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：