水箱下掛式田間開溝灌溉機的製作方法
2023-12-08 16:08:56 2
專利名稱：水箱下掛式田間開溝灌溉機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種水箱下掛式田間開溝灌溉機，屬於自走式田間灌溉機械。
背景技術：
目前廣泛應用的田間灌溉機械主要針對作物苗期作業條件制訂，一方面來自傳統農業強調作物苗期的重要性，另一方面針對作物苗期的田間灌溉機械結構簡單、造價低，由於苗期作物小、機械作業空間大，對作業機械的通過性要求低、作業條件好；近年來由於乾旱天氣的頻繁出現，我國局部地區接連發生作物生長中、後期的旱災，造成農業巨大損失，農業部門統計表明苗期旱災還可以補種，可能造成農作物減產，而作物生長中、後期的旱災，可以造成農作物絕收。當進入作物生長中、後期，對豐收在望的高杆作物現有機械難以進入田間實施灌溉作業，針對作物生長中、後期的自走式田間灌溉機械要求較高的通過性，為提高灌溉機的工作效率需要增加機器的帶水量，為保障行走穩定性需要降低機器重心，同時滿足以上三點要求的機具即可適應作物生長整個過程的田間灌溉要求。
發明內容
本發明的目的是要提供一種自走型水箱下掛式田間開溝灌溉機，通過升高底盤，滿足通過性能，採用下掛式水箱，保障機器行走穩定性和帶水量，以適應農作物生長中、後期的補水、灌溉作業。為了達到本發明的目的所採取的技術方案包括車架1，以及在車架I上設置的行走系統、供水系統、動力系統和作業部件；所述的行走系統包括前輪11通過前減震器12與轉向座13轉動連結，轉向座13固連於車架I上，形成前輪11相對車架I承載和轉向功能；後輪14與液壓馬達15的軸法蘭連接，液壓馬達15的座法蘭通過後減震器16與車架I連結，形成後輪14相對車架I承載和驅動功能，沿前進方向兩側對稱設置有兩個前輪11和兩個後輪14，輪距=作物行距X (作業行數-I)，構成水箱下掛式田間開溝灌溉機的行走系統(如圖1、2所示)；所述的供水系統包括按照作物行距順序均布的左邊水箱2、左水箱3、中水箱4、右邊水箱5，四個下掛式密閉的水箱分別固連於車架I上，左水箱3是完整立方體水箱，左邊水箱2與右邊水箱5相同，是由前、後輪分割並分別與車架I固連的前箱6、中箱7、後箱8組成，前箱6與中箱7由前環形連通管9連結、中箱7與後箱8由後環形連通管10連結，通過連通管虹吸原理實現相連兩箱中的水位連通，前、後環形連通管9、10實現前箱6、中箱7、後箱8的水位連通形成一個獨立水箱，中水箱4是水平分割的部分水箱，其上部安裝有駕駛室42、水泵27、動力系統；每個水箱的下部設置有吸排水管40和下水位開關38，每個水箱的上部設置有換氣管39和上水位開關37，各水箱上部設置的換氣管39由橫向集氣管34連通匯集、併兼備高水位溢流功能，各水箱的吸排水管40通過串聯各自的閥門36並接於緩衝管33上，供水接口 30串聯供水閥31後與緩衝管33連通，水泵27的進水口與緩衝管33連通，水泵27的出水口串聯出水閥32後與集水管35連通，由集水管35通過軟管41將灌溉用水輸送至各開溝器18上固連的灌溉管19中，實現開溝後施水，構成水箱下掛式田間開溝灌溉機的供水系統(如圖4所示)；所述的動力系統置於中水箱4上部和駕駛室42的後部與車架I固連，包括發動機21、發動機21的動力經離合器22後分兩路輸出，一路通過聯軸器24驅動液壓油泵26，液壓油泵26的吸油口連結於液壓油箱29，液壓油泵26出油口的高壓油通過多路控制閥28驅動液壓馬達15，進而驅動車輪14轉動；另一路動力由帶傳動機構23通過水泵離合器25驅動水泵27運轉，實現吸、排灌溉用水，構成水箱下掛式田間開溝灌溉機的動力系統(如圖3所示)； 所述的作業部件包括設置在每個水箱前部下方、水平中位、固連在車架I上的扶禾器17，扶禾器水平距離等於作物行距，設置在每個水箱後部下方、水平中位的開溝器18通過平行四邊形機構20連結於車架I上，灌溉管19固連在開溝器18上，來自於水泵27出水口的高壓水流經出水閥32節流後進入集水管35，再通過軟管41輸送至各開溝器18上固連的灌溉管19中，實現開溝器對地面開溝後的溝內施水，通過調整出水閥32的開度改變水泵排量實現對田間施水量的控制，開溝器水平距離等於作物行距，開溝、施水深度由平行四邊形機構20調整控制，作業行數取決於開溝器個數、且與水箱及扶禾器個數相同，實現開溝、及溝內四行施水作業的水箱下掛式田間開溝灌溉機。上述的水箱下掛式田間開溝灌溉機中，供水系統包括按照作物行距順序均布的左邊水箱2、左水箱3、中水箱4、右水箱43、右邊水箱5，五個下掛式密閉的水箱分別固連於車架I上，左水箱3與右水箱43相同是完整立方體水箱，左邊水箱2與右邊水箱5相同是由前、後輪分割並分別與車架I固連的前箱6、中箱7、後箱8組成，前箱6與中箱7由前環形連通管9連結、中箱I與後箱8由後環形連通管10連結，通過連通管虹吸原理分別實現相連兩箱中的水位連通，前、後環形連通管9、10實現前箱6、中箱7、後箱8的水位連通形成一個獨立水箱，中水箱4是水平分割的部分水箱，其上部安裝有駕駛室42、水泵27、動力系統；每個水箱的下部設置有吸排水管40和下水位開關38，每個水箱的上部設置有換氣管39利上水位開關37，各水箱上部設置的換氣管39由橫向集氣管34連通匯集、併兼備高水位溢流功能，各水箱的吸排水管40通過串聯各自的閥門36並接於緩衝管33上，供水接口 30串聯供水閥31後與緩衝管33連通，水泵27的進水口與緩衝管33連通，水泵27的出水口串聯出水閥32後與集水管35連通，由集水管35通過軟管41將灌溉用水輸送至各開溝器18上固連的灌溉管19中，其它結構、組成相同，作業行數取決於開溝器個數、且與水箱及扶禾器個數相同，實現開溝、及溝內五行施水作業的水箱下掛式田間開溝灌溉機。本發明的有益效果在於，所提出的一種水箱下掛式田間開溝灌溉機，可以實施作物生長中、後期的田間灌溉作業，由於其施水量和開溝、施水深度可調，適應作物生長整個過程的田間灌溉作業要求。
圖I水箱下掛式田間開溝灌溉機行走系統原理圖；圖2水箱下掛式田間開溝灌溉機水箱布置原理圖；圖3水箱下掛式田間開溝灌溉機動力系統原理圖；圖4水箱下掛式田間開溝灌溉機供水系統原理圖5四行作業的水箱下掛式田間開溝灌溉機水平布置圖；圖6四行作業的水箱下掛式田間開溝灌溉機與植物關係圖；圖7五行作業的水箱下掛式田間開溝灌溉機水平布置圖；圖8五行作業的水箱下掛式田間開溝灌溉機與植物關係圖。
具體實施例方式下面根據附圖對本發明的實施例進行描述。自走式四行作業的水箱下掛式田間開溝灌溉機包括選用型鋼、按桁架式焊接而成的車架I、車架離地高度大於作業田間成熟作物的高度h = 2m,以及在車架I上設置的行 走系統、供水系統、動力系統和作業部件；如圖I所示，行走系統組成為前輪11通過前減震器12與轉向座13轉動連結，轉向座13固連於車架I上，形成前輪11相對車架I承載和轉向功能；後輪14與液壓馬達15的軸法蘭連接，液壓馬達15的座法蘭通過後減震器16與車架I連結，形成後輪14相對車架I承載和驅動功能，沿前進方向兩側對稱設置有兩個前輪11和兩個後輪14，輪距H=作物行距S X (作業行數N-l)jPH = SX (N-I) = 650mm X (4-1)=I. 95m，構成四行作業的水箱下掛式田間開溝灌溉機的行走系統，車輪、水箱與植物相對位置關係如圖6所；供水系統包括如圖2所示，按照作物行距S順序均布的左邊水箱2、左水箱3、中水箱4、右邊水箱5，四個下掛式密閉的水箱分別固連於車架I上，左水箱3是完整立方體水箱，左邊水箱2與右邊水箱5相同，是由前、後輪分割並分別與車架I固連的前箱6、中箱7、後箱8組成，前箱6與中箱7由前環形連通管9連結、中箱7與後箱8由後環形連通管10連結，通過連通管虹吸原理實現相連兩箱中的水位連通，前、後環形連通管9、10實現前箱6、中箱7、後箱8的水位連通形成一個獨立水箱，中水箱4是水平分割的部分水箱，其上部安裝有駕駛室42、水泵27、動力系統等；每個水箱的下部設置有吸排水管40和下水位開關38，每個水箱的上部設置有換氣管39和上水位開關37，各水箱上部設置的換氣管39由橫向集氣管34連通匯集、併兼備高水位溢流功能，各水箱的吸排水管40通過串聯各自的閥門36並接於緩衝管33上，供水接口 30串聯供水閥31後與緩衝管33連通，水泵27的進水口與緩衝管33連通，水泵27的出水口串聯出水閥32後與集水管35連通，由集水管35通過軟管41將灌溉用水輸送至各開溝器18上固連的灌溉管19中，實現開溝後施水，構成自走式四行作業的水箱下掛式田間開溝灌溉機的供水系統(如圖4所示)；整機動力系統置於中水箱4上部和駕駛室42的後部與車架I固連，如圖3所示，包括發動機21、發動機21的動力經離合器22後分兩路輸出，一路通過聯軸器24驅動液壓油泵26，液壓油泵26的吸油口連結於液壓油箱29，液壓油泵26出油口的高壓油通過多路控制閥28驅動液壓馬達15，進而驅動車輪14轉動；另一路動力由帶傳動機構23通過水泵離合器25驅動水泵27運轉，實現吸、排灌溉用水，構成自走式四行作業的水箱下掛式田間開溝灌溉機的動力系統，水平布置如圖5所示；作業部件包括設置在每個水箱前部下方、水平中位、固連在車架I上的扶禾器17，扶禾器水平距離等於作物行距S，機器工作中扶禾器17的功能是扶禾、導向和保護作物，設置在每個水箱後部下方、水平中位的開溝器18通過平行四邊形機構20連接於車架I上，灌溉管19固連在開溝器18上，來自於水泵27出水口的高壓水流經出水閥32節流後進入集水管35，再通過軟管41輸送至各開溝器18上固連的灌溉管19中，實現開溝器對地面開溝後的溝內施水，通過調整出水閥32的開度改變水泵排量實現對田間施水量的控制，開溝器水平距離等於作物行距S，開溝、施水深度由平行四邊形機構20調整控制，作業行數N取決於開溝器個數、且與水箱及扶禾器個數相同，均為N = 4，實現開溝、及溝內四行施水作業的水箱下掛式田間開溝灌溉機，水平面布置如圖5所示；
自走式四行作業的水箱下掛式田間開溝灌溉機工作過程為由於輪距H =SX (N-I)，工作中車輪行走於兩行作物間的空地內，按行距S安裝的扶禾器在兩行作物間扶持個別倒伏的作物，車架I離地高度大於作業田間成熟作物的高度，可以適應作物生長整個過程的田間灌溉作業要求；水源地對本機加水由如下程序實施關閉出水閥32，四個水箱吸排水管40上串聯的閥門36全部打開，將水源地帶壓力的灌溉用水由供水接口 30接入，開啟供水閥31後灌溉用水同時、連續注入到各個水箱中，當水箱內的水量到達設定的上水位時上水位開關37動作、關閉該水箱的閥門36，直到四個水箱都注滿水、四個閥門全部關閉，注水結束，關閉供水閥31，斷開供水接口 30的外部連接；機器工作中供水閥31保持關閉，四個水箱吸排水管40上串聯的閥門36全部打開，出水閥32打開，水泵27從各個水箱中同時抽水，水泵27出水口的高壓水流經出水閥32節流後進入集水管35，再通過軟管41輸送至各開溝器18上固連的灌溉管19中，實現開溝器對地面開溝後的溝內施水作業，通過調整出水閥32的開度改變水泵排量實現對田間施水量的控制，當水箱內的水量到達設定的下水位時下水位開關38動作、關閉該水箱的閥門36，直到四個水箱的水都被抽空、四個閥門全部關閉後斷開水泵離合器25，水泵27停轉，關閉出水閥32，施水作業結束；由於開溝器18通過平行四邊形機構20連結於車架I上，開溝、施水深度由平行四邊形機構20調整控制，可實現作物不同時期開溝、施水深度要求，同時又可以滿足不同施水量要求；本實施例水箱下掛式田間開溝灌溉機是定行距H = 650mm、定行數N = 4、高跨型h = 2m,自走式田間灌溉機械。自走式五行作業的水箱下掛式田間開溝灌溉機包括選用型鋼、按桁架式焊接而成的車架I、車架離地高度大於作業田間成熟作物的高度h = 2m,以及在車架I上設置的行走系統、供水系統、動力系統和作業部件；如圖I所示，行走系統組成為前輪11通過前減震器12與轉向座13轉動連結，轉向座13固連於車架I上，形成前輪11相對車架I承載和轉向功能；後輪14與液壓馬達15的軸法蘭連接，液壓馬達15的座法蘭通過後減震器16與車架I連結，形成後輪14相對車架I承載和驅動功能，沿前進方向兩側對稱設置有兩個前輪11和兩個後輪14，輪距H=作物行距SX (作業行數N-l)jPH = SX (N-I) =650mmX (5-1)=2. 6m，構成五行作業的水箱下掛式田間開溝灌溉機的行走系統，車輪、水箱與植物相對位置關係如圖8所不；供水系統包括如圖8所示，按照作物行距S順序均布的左邊水箱2、左水箱3、中水箱4、右水箱43、右邊水箱5，五個下掛式密閉的水箱分別固連於車架I上，左水箱3與右水箱43相同是完整立方體水箱，左邊水箱2與右邊水箱5相同是由前、後輪分割並分別與車架I固連的前箱6、中箱7、後箱8組成，前箱6與中箱7由前環形連通管9連結、中箱7與後箱8由後環形連通管10連結，通過連通管虹吸原理實現相連兩箱中的水位連通，前、後環形連通管9、10實現前箱6、中箱7、後箱8的水位連通形成一個獨立水箱，中水箱4是水平分割的部分水箱，其上部安裝有駕駛室42、水泵27、動力系統等；每個水箱的下部設置有吸排水管40和下水位開關38，每個水箱的上部設置有換氣管39和上水位開關37，各水箱上部設置的換氣管39由橫向集氣管34連通匯集、併兼備高水位溢流功能，各水箱的吸排水管40通過串聯各自的閥門36並接於緩衝管33上，供水接口 30串聯供水閥31後與緩衝管33連通，水泵27的進水口與緩衝管33連通，水泵27的出水口串聯出水閥32後與集水管35連通，由集水管35通過軟管41將灌溉用水輸送至各開溝器18上固連的灌溉管19中，實現開溝後施水，構成自走式五行作業的水箱下掛式田間開溝灌溉機的供水系統；整機動力系統置於中水箱4上部和駕駛室42的後部與車架I固連，如圖3所示，包括發動機21、發動機21的動力經離合器22後分兩路輸出，一路通過聯軸器24驅動液壓油泵26，液壓油泵26的吸油口連結於液壓油箱29，液壓油泵26出油口的高壓油通過多路控制閥28驅動液壓馬達15，進而驅動車輪14轉動；另一路動力由帶傳動機構23通過水泵離合器25驅動水泵27運轉，實現吸、排灌溉用水，構成自走式五行作業的水箱下掛式田間開溝灌溉機的動力系統，水平布置如圖7所示；作業部件包括設置在每個水箱前部下方、水平中位、固連在車架I上的扶禾器 17，扶禾器水平距離等於作物行距S，機器工作中扶禾器17的功能是扶禾、導向和保護作物，設置在每個水箱後部下方、水平中位的開溝器18通過平行四邊形機構20連接於車架I上，灌溉管19固連在開溝器18上，來自於水泵27出水口的高壓水流經出水閥32節流後進入集水管35，再通過軟管41輸送至各開溝器18上固連的灌溉管19中，實現開溝器對地面開溝後的溝內施水，通過調整出水閥32的開度改變水泵排量實現對田間施水量的控制，開溝器水平距離等於作物行距S，開溝、施水深度由平行四邊形機構20調整控制，作業行數N取決於開溝器個數、且與水箱及扶禾器個數相同，均為N = 5，實現開溝、及溝內五行施水作業的水箱下掛式田間開溝灌溉機，水平面布置如圖7所示；自走式五行作業的水箱下掛式田間開溝灌溉機工作過程為由於輪距H =SX (N-I)，工作中車輪行走於兩行作物間的空地內，按行距S安裝的扶禾器在兩行作物間扶持個別倒伏的作物，車架I離地高度大於作業田間成熟作物的高度，可以適應作物生長整個過程的田間灌溉作業要求；水源地對本機加水由如下程序實施關閉出水閥32，五個水箱吸排水管40上串聯的閥門36全部打開，將水源地帶壓力的灌溉用水由供水接口 30接入，開啟供水閥31後灌溉用水同時、連續注入到各個水箱中，當水箱內的水量到達設定的上水位時上水位開關37動作、關閉該水箱的閥門36，直到五個水箱都注滿水、五個閥門全部關閉，注水結束，關閉供水閥31，斷開供水接口 30的外部連接；機器工作中供水閥31保持關閉，五個水箱吸排水管40上串聯的閥門36全部打開，出水閥32打開，水泵27從各個水箱中同時抽水，水泵27出水口的高壓水流經出水閥32節流後進入集水管35，再通過軟管41輸送至各開溝器18上固連的灌溉管19中，實現開溝器對地面開溝後的溝內施水作業，通過調整出水閥32的開度改變水泵排量實現田間施水量的控制，當水箱內的水量到達設定的下水位時下水位開關38動作、關閉該水箱的閥門36，直到五個水箱的水都被抽空、五個閥門全部關閉後斷開水泵離合器25，水泵27停轉，關閉出水閥32，施水作業結束；由於開溝器18通過平行四邊形機構20連結於車架I上，開溝、施水深度由平行四邊形機構20調整控制，可實現作物不同時期開溝、施水深度要求，同時又可以滿足不同施水量要求；本實施例水箱下掛式田間開溝灌溉機是定行距H = 650mm、定行數N = 5、高跨型h = 2m,自走式田間灌溉機械。
權利要求
1.一種水箱下掛式田間開溝灌溉機，其特徵在於，包括車架、以及在車架上設置的行走系統、供水系統、動力系統和作業部件； 所述行走系統包括前輪通過前減震器與轉向座轉動連結，轉向座固連於車架上，形成前輪相對車架承載和轉向功能，後輪與液壓馬達的軸法蘭連接，液壓馬達的座法蘭通過後減震器與車架連結，形成後輪相對車架承載和驅動功能，沿前進方向兩側對稱設置有兩個前輪和兩個後輪，輪距=作物行距X (作業行數-I)； 所述供水系統包括按照作物行距順序均布的左邊水箱、左水箱、中水箱、右邊水箱，四個下掛式密閉的水箱分別固連於車架上，左水箱是完整立方體水箱，左邊水箱與右邊水箱相同，是由前、後輪分割並分別與車架固連的前箱、中箱、後箱組成，前箱與中箱由前環形連通管連結、中箱與後箱由後環形連通管連結，通過連通管的虹吸原理實現相連兩箱中的水位連通，前、後環形連通管實現前箱、中箱、後箱的水位連通形成一個獨立水箱，中水箱是水平分割的部分水箱，其上部安裝有駕駛室、水泵、動力系統，每個水箱的下部設置有吸排水管和下水位開關，每個水箱的上部設置有換氣管和上水位開關，各水箱上部設置的換氣管由橫向集氣管連通匯集、併兼備高水位溢流功能，各水箱的吸排水管通過串聯各自的閥門 並接於緩衝管上，供水接口串聯供水閥後與緩衝管連通，水泵的進水口與緩衝管連通，水泵的出水口串聯出水閥後與集水管連通，由集水管通過軟管將灌溉用水輸送至各開溝器上固連的灌溉管中，實現開溝後施水； 所述動力系統置於中水箱上部和駕駛室的後部，與車架固連，包括發動機、發動機的動力經離合器後分兩路輸出，一路通過聯軸器驅動液壓油泵，液壓油泵的吸油口連結於液壓油箱，液壓油泵出油口的高壓油通過多路控制閥驅動液壓馬達，進而驅動車輪轉動；另一路動力由帶傳動機構通過水泵離合器驅動水泵運轉，實現吸、排灌溉用水； 所述作業部件包括設置在每個水箱前部下方、水平中位、固連在車架上的扶禾器，扶禾器水平距離等於作物行距，設置在每個水箱後部下方、水平中位的開溝器通過平行四邊形機構連結於車架上，灌溉管固連在開溝器上，來自於水泵出水口的高壓水流經出水閥節流後進入集水管，再通過軟管輸送至各開溝器上固連的灌溉管中，通過調整出水閥的開度改變水泵排量實現對田間施水量的控制，開溝器水平距離等於作物行距，開溝、施水深度由平行四邊形機構調整控制，作業行數取決於開溝器個數、且與水箱及扶禾器個數相同，實現開溝器對地面開溝後的溝內四行施水作業。
2.根據權利要求I所述的水箱下掛式田間開溝灌溉機，其特徵在於， 所述供水系統包括按照作物行距順序均布的左邊水箱、左水箱、中水箱、右水箱、右邊水箱，五個下掛式密閉的水箱分別固連於車架上，左水箱與右水箱相同是完整立方體水箱，左邊水箱與右邊水箱相同，是由前、後輪分割並分別與車架固連的前箱、中箱、後箱組成，前箱與中箱由前環形連通管連結、中箱與後箱由後環形連通管連結，通過連通管的虹吸原理實現相連兩箱中的水位連通，前、後環形連通管實現前箱、中箱、後箱的水位連通形成一個獨立水箱，中水箱是水平分割的部分水箱，其上部安裝有駕駛室、水泵、動力系統，每個水箱的下部設置有吸排水管和下水位開關，每個水箱的上部設置有換氣管和上水位開關，各水箱上部設置的換氣管由橫向集氣管連通匯集、併兼備高水位溢流功能，各水箱的吸排水管通過串聯各自的閥門並接於緩衝管上，供水接口串聯供水閥後與緩衝管連通，水泵的進水口與緩衝管連通，水泵的出水口串聯出水閥後與集水管連通，由集水管通過軟管將灌溉用水輸送至各開溝器上固連的灌溉管中，其它結構 、組成相同，作業行數取決於開溝器個數、且與水箱及扶禾器個數相同，實現開溝器對地面開溝後的溝內五行施水作業。
全文摘要
本發明涉及一種水箱下掛式田間開溝灌溉機，屬於自走式田間灌溉機械技術領域，包括車架，以及在車架上設置的行走系統、供水系統、動力系統和作業部件；所採取的技術方案是通過升高底盤，滿足通過性能，採用下掛式水箱，保障機器行走穩定性和帶水量，以適應農作物生長中、後期的補水、灌溉作業；由於其施水量和開溝、施水深度可調，可實現作物不同時期開溝、施水深度要求，同時又可以滿足不同施水量需要，適應作物生長整個過程的田間灌溉作業要求。
文檔編號A01C5/06GK102742491SQ20121008466
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月17日 優先權日2011年8月11日
發明者劉偉生, 張淑敏, 趙英斌, 魏文軍 申請人:劉偉生