一種適用於園林噴灌的自移式小型噴灌機的製作方法

2023-10-04 19:09:44 1

本發明涉及一種小型噴灌機，具體是一種適用於園林噴灌的自移式小型噴灌機，屬於園林噴灌設備技術領域。

背景技術：

在一定的地域運用工程技術和藝術手段，通過改造地形(或進一步築山、疊石、理水)、種植樹木花草、營造建築和布置園路等途徑創作而成的美的自然環境和遊憩境域，就稱為園林，園林通常包括庭園、宅園、小遊園、花園、公園、植物園等，園林不僅作為遊憩之用、而且還具有保護和改善環境的功能，對城市綠化和環境保護起到了積極地促進作用。

噴灌是利用噴頭等專用設備把有壓力水噴灑到空中，形成水滴落到地面和作物表面的灌溉方法，噴灌機又稱噴灌機具、噴灌機組，即噴灌所採用的專用設備。

現有的園林噴灌多採用噴頭澆灌，即將噴頭通過連接管固定安裝在預埋布置於地面以下的輸水管網設定位置上、噴灌水經加壓泵站和輸水管網通過噴頭噴出進行定點噴灌，這種傳統的噴灌方式還存在以下缺陷：

1.由於園林建設時需預埋輸水管網，因此不僅工程量巨大，而且預埋布置於地面以下的輸水管網不易維護，出現故障或漏水情況時排查較困難；

2.園林地塊的形狀、地面坡度、植被種植方向等因素均會影響輸水管網的布置，進而無形中造成工程量的增加；

3.由於採取定點噴灌的方式，而單獨的噴頭的覆蓋面積有限，因此需設定合適的噴頭組合間距以避免噴灌死角；

4.通常需使加壓泵站位於地段的中央位置以減少管道用量和輸水管道水頭損失、進而降低投資造價和運行費用，但往往造成距離水源較遠的加壓泵站需額外預埋設置加壓泵站輸水管路，同樣不易維護；

5.由於自噴頭噴出的噴灌水受自身重力因素影響，因此會造成噴灌過程中土壤中的水平分布以噴頭為中心向外逐漸減少、截面呈錐形結構，雖然合適的噴頭組合間距可以避免噴灌死角，但仍然會造成灌溉不均勻的現象和水資源的浪費。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明提供一種適用於園林噴灌的自移式小型噴灌機，能夠實現節約水資源，降低工程量，同時能夠實現均勻噴灌，特別適用於園林噴灌。

為實現上述目的，本適用於園林噴灌的自移式小型噴灌機包括機架、行走裝置和噴灌裝置；

所述的機架是頂部、底部和後部開放的箱型支撐結構，且箱型支撐結構的頂面是向後下方傾斜的結構；

所述的噴灌裝置包括噴灌卷盤、噴灌PE管、壓管機構、水渦輪一體變速箱和噴頭；

噴灌卷盤包括筒體和翼板；筒體是中空的圓柱狀結構；翼板是圓盤狀結構、設置為兩件，兩件翼板分別與筒體同軸並設置在筒體的兩端，其中一件翼板的外側面上同軸固定設有外齒圈；噴灌卷盤整體以筒體的徑向方向為前後方向、並通過軸承架設安裝在機架左右方向的兩側壁之間；

噴灌PE管纏繞在噴灌卷盤的筒體上，噴灌PE管的輸入端纏繞在外層、輸出端纏繞在內層；

壓管機構包括壓管框和拉簧；壓管框是門形框架結構，門形框架結構的寬度尺寸與噴灌卷盤的筒體的長度尺寸配合、並卡接在噴灌卷盤的兩件翼板之間，壓管框的底端鉸接安裝在機架左右方向的兩側壁上；拉簧一端與壓管框的門形框架結構連接、另一端與機架的側壁連接；

水渦輪一體變速箱對應噴灌卷盤的外齒圈的位置架設安裝在機架上，包括壓力水輸入口和壓力水輸出口，水渦輪一體變速箱內部包括水渦輪和水渦輪傳動機構，水渦輪傳動機構包括與噴灌卷盤的外齒圈齒部配合併嚙合的動力輸出齒輪，水渦輪一體變速箱的壓力水輸入口和壓力水輸出口對應水渦輪位置設置，水渦輪一體變速箱的壓力水輸入口和壓力水輸出口上均連通連接有三通接頭，壓力水輸入口上的三通接頭的一端通過管路與壓力水輸出口上的三通接頭的一端連通，壓力水輸入口上的三通接頭的另一端通過管路與噴灌PE管的輸出端連通連接；

噴頭的壓力水輸入端與水渦輪一體變速箱的壓力水輸出口上的三通接頭的另一端連通連接；

所述的行走裝置包括前輪和導向後輪；前輪通過貫穿安裝在機架上的前輪軸安裝在機架的前下部；導向後輪通過後輪安裝架安裝在機架上的後端、且導向後輪位於機架左右方向的中間位置，導向後輪的輪面上沿其圓周方向設有與噴灌PE管尺寸配合的弧形凹槽。

作為本發明的一種實施方式，所述的噴頭的壓力水輸入端上設有流量調節閥。

作為本發明的另一種實施方式，所述的噴頭的壓力水輸入端與水渦輪一體變速箱的壓力水輸出口上的三通接頭的另一端的連通連接位置設有噴頭高度調節機構。

作為本發明的進一步改進方案，所述的導向後輪通過門形支撐架安裝在後輪安裝架上，門形支撐架的頂端與後輪安裝架連接，所述的噴灌PE管的輸入端自門形支撐架的頂端內側面與導向後輪的弧形凹槽底面之間的間隙穿出。

作為本發明的進一步改進方案，所述的門形支撐架的框架結構內部、導向後輪的上方還設有輔助導向輪，輔助導向輪的輪面上沿其圓周方向設有與噴灌PE管尺寸配合的弧形凹槽，且輔助導向輪的弧形凹槽底面至導向後輪的弧形凹槽底面之間的距離尺寸與噴灌PE管的直徑尺寸配合，所述的噴灌PE管的輸入端自輔助導向輪的弧形凹槽底面與導向後輪的弧形凹槽底面之間的間隙穿出。

作為本發明的進一步改進方案，所述的門形支撐架向前方傾斜設置。

作為本發明的進一步改進方案，所述的後輪安裝架是呈頂角向後設置的銳角等腰三角形框架結構，所述的門形支撐架安裝在等腰三角形框架結構的後輪安裝架的頂角位置。

作為本發明的優選方案，所述的噴灌PE管的輸出端通過設置在噴灌卷盤的筒體內部的PE管自筒體的軸端伸出，所述的噴灌卷盤的外齒圈和水渦輪一體變速箱設置在遠離噴灌PE管輸出端的筒體另一軸端位置，且水渦輪一體變速箱的壓力水輸入口面向前方設置，噴灌PE管的輸出端沿噴灌卷盤的筒體徑向方向設置、噴灌PE管的輸出端面向前方設置，水渦輪一體變速箱壓力水輸入口上的三通接頭的另一端通過自前方環繞機架的輔助PE管與噴灌PE管的輸出端連通連接。

作為本發明的優選方案，所述的壓管機構設置在噴灌卷盤的前部下方。

作為本發明的進一步改進方案，所述的壓管框的底端套接安裝在前輪的前輪軸上。

與現有技術相比，本適用於園林噴灌的自移式小型噴灌機採用水渦輪驅動整機實現自回收移動，在園林需要進行噴灌作業時可將噴灌PE管的輸入端拉出並與壓力給水栓連接，然後沿需噴灌路徑向前牽拉機架使其通過行走裝置移動至噴灌路徑上的需噴灌位置並釋放出噴灌PE管，將噴灌PE管置於導向後輪的弧形凹槽內後打開壓力給水栓，在壓力水驅動水渦輪旋轉過程中噴灌卷盤迴卷實現噴灌PE管的回收，同時卡接託舉或騎行在噴灌PE管上的導向後輪保證本適用於園林噴灌的自移式小型噴灌機整體始終沿噴灌PE管的走向移動，當整機噴灌行走至壓力給水栓位置時即完成整個噴灌過程，關閉壓力給水栓即可，方便對園林植被進行噴灌、且使用靈活性高、便於維護，不僅不需要在園林噴灌區域預埋輸水管網、不需要考慮噴頭組合間距等問題，而且自移動的噴灌方式可以在節約水資源的前提下實現噴灌土壤中的水平均勻分布、保證均勻灌溉，進而實現減少園林施工工程量、節約施工成本，特別適用於園林噴灌。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3是圖1的A向視圖。

圖中：1、機架，2、行走裝置，21、前輪，22、導向後輪，221、後輪安裝架，222、門形支撐架，223、輔助導向輪，3、噴灌裝置，31、噴灌卷盤，32、壓管機構，321、壓管框，322、拉簧，33、水渦輪一體變速箱，34、噴頭，35、輔助PE管。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明(以下以噴灌PE管輸入端拉出的方向為後方描述)。

如圖1、圖2所示，本適用於園林噴灌的自移式小型噴灌機包括機架1、行走裝置2和噴灌裝置3。

所述的機架1是頂部、底部和後部開放的箱型支撐結構，且箱型支撐結構的頂面是向後下方傾斜的結構。

所述的噴灌裝置3包括噴灌卷盤31、噴灌PE管、壓管機構32、水渦輪一體變速箱33和噴頭34；

噴灌卷盤31包括筒體和翼板；筒體是中空的圓柱狀結構；翼板是圓盤狀結構、設置為兩件，兩件翼板分別與筒體同軸並設置在筒體的兩端，其中一件翼板的外側面上同軸固定設有外齒圈；噴灌卷盤31整體以筒體的徑向方向為前後方向、並通過軸承架設安裝在機架1左右方向的兩側壁之間；

噴灌PE管纏繞在噴灌卷盤31的筒體上，噴灌PE管的輸入端纏繞在外層、輸出端纏繞在內層；

壓管機構32包括壓管框321和拉簧322；壓管框321是門形框架結構，門形框架結構的寬度尺寸與噴灌卷盤31的筒體的長度尺寸配合、並卡接在噴灌卷盤31的兩件翼板之間，壓管框321的底端鉸接安裝在機架1左右方向的兩側壁上；拉簧322一端與壓管框321的門形框架結構連接、另一端與機架1的側壁連接，拉簧322可使壓管框321始終壓靠在噴灌卷盤31的筒體上；

水渦輪一體變速箱33對應噴灌卷盤31的外齒圈的位置架設安裝在機架1上，包括壓力水輸入口和壓力水輸出口，水渦輪一體變速箱33內部包括水渦輪和水渦輪傳動機構，水渦輪傳動機構包括與噴灌卷盤31的外齒圈齒部配合併嚙合的動力輸出齒輪，水渦輪旋轉過程中可通過水渦輪傳動機構的動力輸出齒輪輸出動力驅動噴灌卷盤31旋轉，水渦輪一體變速箱33的壓力水輸入口和壓力水輸出口對應水渦輪位置設置，水渦輪一體變速箱33的壓力水輸入口和壓力水輸出口上均連通連接有三通接頭，壓力水輸入口上的三通接頭的一端通過管路與壓力水輸出口上的三通接頭的一端連通，壓力水輸入口上的三通接頭的另一端通過管路與噴灌PE管的輸出端連通連接；

噴頭34的壓力水輸入端與水渦輪一體變速箱33的壓力水輸出口上的三通接頭的另一端連通連接。

所述的行走裝置2包括前輪21和導向後輪22；前輪21通過貫穿安裝在機架1上的前輪軸安裝在機架1的前下部；導向後輪22通過後輪安裝架221安裝在機架1上的後端、且導向後輪22位於機架1左右方向的中間位置，導向後輪22的輪面上沿其圓周方向設有與噴灌PE管尺寸配合的弧形凹槽。

本適用於園林噴灌的自移式小型噴灌機在非噴灌的收納轉場狀態時，噴灌PE管完全纏繞在噴灌卷盤31的筒體上，此時壓管框321在拉簧322的作用下壓靠在順序纏繞的噴灌PE管上、可防止噴灌PE管脫出噴灌卷盤31；在園林需要進行噴灌作業時，可將噴灌PE管的輸入端拉出並與壓力給水栓連接，然後沿需噴灌路徑向前牽拉機架1使其通過行走裝置2移動至噴灌路徑上的需噴灌位置，機架1移動過程中噴灌卷盤31旋轉釋放出噴灌PE管，最後將噴灌PE管置於導向後輪22的弧形凹槽內後打開壓力給水栓，壓力水即進入噴灌PE管，壓力水經過水渦輪一體變速箱33的壓力水輸入口的三通接頭時分為兩路，一路進入水渦輪一體變速箱33驅動水渦輪後自水渦輪一體變速箱33的壓力水輸出口的三通接頭輸出，另一路經管路直接進入水渦輪一體變速箱33的壓力水輸出口的三通接頭，兩路壓力水在水渦輪一體變速箱33的壓力水輸出口的三通接頭位置匯合後經噴頭34噴出實現噴灌，噴灌過程中進入水渦輪一體變速箱33的一路壓力水驅動水渦輪旋轉輸出扭矩通過水渦輪傳動機構的動力輸出齒輪帶動噴灌卷盤31的外齒圈旋轉、進而帶動噴灌卷盤31旋轉回收噴灌PE管，噴灌PE管回收過程中噴灌卷盤31帶動本適用於園林噴灌的自移式小型噴灌機整體向後移動逐漸接近壓力給水栓，卡接託舉或騎行在噴灌PE管上的導向後輪22保證本適用於園林噴灌的自移式小型噴灌機整體始終沿噴灌PE管的走向移動，當本適用於園林噴灌的自移式小型噴灌機整機噴灌行走至壓力給水栓位置時即完成整個噴灌過程，關閉壓力給水栓即可。

為了根據不同的園林植被實現噴頭34噴灑出不同覆蓋面積的噴灌水、實現較好的通用性，作為本發明的一種實施方式，所述的噴頭34的壓力水輸入端上設有流量調節閥，通過調節流量調節閥可以實現改變噴頭34內噴射出的噴灌水的流量、進而實現噴頭34噴灑出不同覆蓋面積的噴灌水。

為了根據不同的園林植被實現噴頭34噴灑出不同覆蓋面積的噴灌水、實現較好的通用性，作為本發明的另一種實施方式，所述的噴頭34的壓力水輸入端與水渦輪一體變速箱33的壓力水輸出口上的三通接頭的另一端的連通連接位置設有噴頭高度調節機構；通過調節噴頭34的高度位置可以實現改變由噴頭34噴出的噴灌水的覆蓋面積。

為了防止本適用於園林噴灌的自移式小型噴灌機自移動噴灌過程中噴灌PE管脫離導向後輪22的弧形凹槽、進而導致整機無法沿噴灌PE管的走向正確移動，作為本發明的進一步改進方案，如圖3所示，所述的導向後輪22通過門形支撐架222安裝在後輪安裝架221上，門形支撐架222的頂端與後輪安裝架221連接，所述的噴灌PE管的輸入端自門形支撐架222的頂端內側面與導向後輪22的弧形凹槽底面之間的間隙穿出；門形支撐架222的設置可以有效防止噴灌PE管脫離導向後輪22弧形凹槽的掉道現象。

為了進一步實現防止噴灌PE管脫離導向後輪22弧形凹槽的掉道現象，作為本發明的進一步改進方案，如圖3所示，所述的門形支撐架222的框架結構內部、導向後輪22的上方還設有輔助導向輪223，輔助導向輪223的輪面上沿其圓周方向設有與噴灌PE管尺寸配合的弧形凹槽，且輔助導向輪223的弧形凹槽底面至導向後輪22的弧形凹槽底面之間的距離尺寸與噴灌PE管的直徑尺寸配合，所述的噴灌PE管的輸入端自輔助導向輪223的弧形凹槽底面與導向後輪22的弧形凹槽底面之間的間隙穿出。

為了實現噴灌過程中噴灌PE管更貼近地面、進而實現導向後輪22更穩固地導向，作為本發明的進一步改進方案，所述的門形支撐架222向前方傾斜設置。

為了防止噴灌過程中纏繞在噴灌卷盤31上的噴灌PE管因噴灌卷盤31的纏繞寬度原因造成牽拉出的噴灌PE管在導向後輪22的導向作用下過度偏移彎曲，同時為了防止牽拉出的噴灌PE管因過度彎曲造成導向後輪22受到過大的偏轉力、保證準確地導向，作為本發明的進一步改進方案，所述的後輪安裝架221是呈頂角向後設置的銳角等腰三角形框架結構，所述的門形支撐架222安裝在等腰三角形框架結構的後輪安裝架221的頂角位置；門形支撐架222與噴灌卷盤31之間較長的距離可以相對延長牽拉出的噴灌PE管的拉出長度，進而實現牽拉出的噴灌PE管較平緩的彎曲角度、防止過度偏移彎曲。

牽拉機架1使其通過行走裝置2移動至噴灌路徑上的需噴灌位置時，可通過設置在機架1前端的把手進行牽拉，也可以通過牽拉輸水管路進行牽拉，由於後者不用額外設置把手，因此優選後者，即，作為本發明的優選方案，所述的噴灌PE管的輸出端通過設置在噴灌卷盤31的筒體內部的PE管自筒體的軸端伸出，所述的噴灌卷盤31的外齒圈和水渦輪一體變速箱33設置在遠離噴灌PE管輸出端的筒體另一軸端位置，且水渦輪一體變速箱33的壓力水輸入口面向前方設置，噴灌PE管的輸出端沿噴灌卷盤31的筒體徑向方向設置、噴灌PE管的輸出端面向前方設置，水渦輪一體變速箱33壓力水輸入口上的三通接頭的另一端通過自前方環繞機架1的輔助PE管35與噴灌PE管的輸出端連通連接；輔助PE管35既是壓力水進入水渦輪一體變速箱33壓力水輸入口三通接頭的通道、同時可以作為牽拉把手使用，即可以直接通過牽拉輔助PE管35實現牽拉機架1，沿徑向方向設置的噴灌PE管的輸出端可避免輔助PE管35連接位置的過度彎曲、延長其使用壽命。

所述的壓管機構32可以設置在噴灌卷盤31的前部下方、也可以設置在噴灌卷盤31的後部上方，由於前者是隱藏在噴灌卷盤31下方、不會佔用額外的空間的同時外觀更美觀，因此優選前者，即，作為本發明的優選方案，所述的壓管機構32設置在噴灌卷盤31的前部下方。

為了實現簡化安裝，作為本發明的進一步改進方案，所述的壓管框321的底端套接安裝在前輪21的前輪軸上。

本適用於園林噴灌的自移式小型噴灌機採用水渦輪驅動整機實現自回收移動，在園林需要進行噴灌作業時可將噴灌PE管的輸入端拉出並與壓力給水栓連接，然後沿需噴灌路徑向前牽拉機架1使其通過行走裝置2移動至噴灌路徑上的需噴灌位置並釋放出噴灌PE管，將噴灌PE管置於導向後輪22的弧形凹槽內後打開壓力給水栓，在壓力水驅動水渦輪旋轉過程中噴灌卷盤31回卷實現噴灌PE管的回收，同時卡接託舉或騎行在噴灌PE管上的導向後輪22保證本適用於園林噴灌的自移式小型噴灌機整體始終沿噴灌PE管的走向移動，當整機噴灌行走至壓力給水栓位置時即完成整個噴灌過程，關閉壓力給水栓即可，方便對園林植被進行噴灌、且使用靈活性高、便於維護，不僅不需要在園林噴灌區域預埋輸水管網、不需要考慮噴頭組合間距等問題，而且自移動的噴灌方式可以在節約水資源的前提下實現噴灌土壤中的水平均勻分布、保證均勻灌溉，進而實現減少園林施工工程量、節約施工成本，特別適用於園林噴灌。