技术领域
[0001] 本
发明属于
农业机械技术领域,涉及一种水稻液压植保装置。
背景技术
[0002] 我国水稻种植已是规模产业化,玉米、水稻耕种收的综合机械化水平已经分别达到85.7%和89.7%,而水稻植保机械化能
力不足30%。现有的水田植保手段仍然以手动
喷雾器人工喷施
农药为主,多采用低浓度、大剂量的喷施方式,变量喷施、高浓度、精准喷施等先进植保技术应用较少,这已成为制约粮食生产全程机械化的短板。在
施肥增产上,使用农家肥培肥地力一直是农业生产中不容忽视的重要环节,对实现作物高产、资源高效和环境保护有着重要作用,目前在水稻种植区农家肥施撒方式仍停留在
拖拉机运送,人工扬洒的高强度低效率使用形式,还存在着施撒不均,严重制约了
肥料利用效率。因此,急需一种水稻液压植保装置,解决水稻生产中农药喷洒和施肥仍以人工为主的作业方式。
发明内容
[0003] 为了达到上述目的,本发明提供一种水稻液压植保装置,以实现机械化喷药和颗粒肥料的施撒,提高水稻生长期的各种肥料药剂的投放工作效率。
[0004] 本发明所采用的技术方案是,水稻液压植保装置,包括
机架,所述机架前部设有操控台、
方向盘和折叠爬升梯,所述方向盘底部安装转向
液压马达;所述机架后部右侧安装多缸柴油
发动机和液压油
泵,所述多缸
柴油发动机配有冷却
风扇;所述机架后部左侧安装液压油箱;所述机架底部安装液压油强制分配器;所述多缸柴油发动机输出端与液压油泵连接,所述液压油泵与所述液压油箱、所述液压油强制分配器通过液压油管连接;所述液压油强制分配器与操控台上的各控制单元对应连接;所述机架底部前后分别通过减震
弹簧及其
螺栓固定安装
门式高地隙行走轮桥架,所述门式高地隙行走轮桥架两端分别连接行走轮
支架,所述行走轮支架下端连接行走驱动液压马达,所述行走驱动液压马达输出端连接水田行走轮;所述机架尾部两边分别设有悬挂固定槽。
[0005] 进一步的,还包括喷药机构,所述喷药机构包括四个竖立柱,其中两个竖立柱垂直地面分别与机架尾部两边的悬挂固定槽固定连接,另外两个竖立柱垂直地面分别固定连接在固定中梁中段
位置;所述固定于悬挂固定槽上的竖立柱与固定于固定中梁上的竖立柱上下两端分别铰接横梁,所述横梁有四个,铰接于竖立柱上端的两个横梁通过上
连接杆相连,铰接于竖立柱下端的两个横梁通过下连接杆相连,所述下连接杆中间设有固定座,所述固定座安装喷药装置调节
液压缸,所述喷药装置调节液压缸的输出端固定于固定中梁的中间位置。
[0006] 进一步的,所述固定中梁一端通过右支架铰接销轴铰接右喷药支梁,另一端通过左支架铰接销轴链接左喷药支梁;所述右支架铰接销轴与右支架伸缩液压缸的输出端固定连接,所述右支架伸缩液压缸固定于固定中梁上;所述左支架铰接销轴与左支架伸缩液压缸的输出端固定连接,所述左支架伸缩液压缸固定于固定中梁上。
[0007] 进一步的,所述喷药机构还包括右喷药管、中喷药管、左喷药管,所述中喷药管通
过喷药管固定卡安装在固定中梁上,所述右喷药管、左喷药管分别安装在喷药管固定
铝方管上,所述喷药管固定铝方管分别通过喷药管固定卡安装在右喷药支梁、左喷药支梁上,喷药管固定铝方管上设有系
绳扣;所述右喷药管,中喷药管、左喷药管上均匀分布喷药孔,喷药孔上安装喷药喷头。
[0008] 进一步的,所述右喷药支梁上竖直固定喷药右支架,所述左喷药支梁竖直固定喷药左支架,所述喷药右支架、喷药左支架通过绳索分别与喷药管固定铝方管上的系绳扣连接。
[0009] 进一步的,所述机架中部安装药箱和药液
控制器,机架后部左侧还安装药液
隔膜泵驱动液压马达和药液隔膜泵;所述药液隔膜泵驱动液压马达输出端与药液隔膜泵连接,所述药液隔膜泵通过软管分别与药箱、药液控制器连接,所述药液控制器设有一体式三路分配器和
过滤器,所述一体式三路分配器的三个出口通过软管分别与右喷药管、中喷药管、左喷药管相连,一体式三路分配器上三个药液出口分别由操控台上对应的控制单元控制;所述过滤器设在一体式三路分配器的药液出口处。
[0010] 进一步的,还包括施肥机构,所述施肥机构两侧各设有施肥器支架,所述施肥器支架与悬挂固定槽固定连接;所述施肥机构上部设有肥箱,所述肥箱底部设有肥料调节器,肥料调节器下方设有肥量调节板,所述肥料调节器与肥量调节板上开肥料出孔,肥量调节板边缘设有推拉软轴安装扣,肥量调节板通过推拉软轴安装扣与推拉软轴连接,推拉软轴与操控台上的肥量操控
手柄相连;所述肥量调节板下方设有肥料播撒器,所述肥料播撒器上绕其中心均匀分布一圈肥料隔板,所述肥料隔板沿肥料播撒器中心位置延伸至边缘;所述肥料播撒器朝向机架的一侧设有肥料
挡板,所述肥料挡板固定安装于肥料调节器边缘。
[0011] 进一步的,所述施肥器支架底层固定安装施肥液压马达和撒肥器转向机,所述施肥液压马达与撒肥器转向机之间通过撒肥器
联轴器相连,所述撒肥器转向机输出端与肥料搅拌轴相连,所述肥料搅拌轴穿过肥料播撒器中心与其固定连接;所述肥料调节器与肥量调节板中间均开孔,允许肥料搅拌轴通过进入肥箱中,所述肥料搅拌轴顶端固定肥料搅拌器。
[0012] 进一步的,所述门式高地隙行走轮桥架包括转向液压缸、桥架梁,所述桥架梁两端各通过压力
轴承链接行走轮支架转
角挂
耳,所述行走轮支架转角挂耳为行走轮支架上的连接部件,行走轮支架转角挂耳与行走轮支架一体成型;所述转向液压缸为双
活塞杆液压缸,其两端的液压缸
推杆各通过一个转向拉伸杆与桥架梁两端的行走轮支架转角挂耳连接,所述转向拉伸杆两端都采用铰接连接。
[0013] 进一步的,所述液压油强制分配器分别与各液压元件通过液压油管连接,所述液压油强制分配器与操控台上的各控制单元通过液压油管连接,所述操控台上的各控制单元与各液压元件电性连接;所述液压油箱与各液压元件通过液压油管连接;所述液压元件包括喷药装置调节液压缸、右支架伸缩液压缸、左支架伸缩液压缸、转向液压缸、药液隔膜泵驱动液压马达、施肥液压马达、行走驱动液压马达。
[0014] 与
现有技术相比,本发明的有益效果是:1.本装置采用液压驱动模式,简化纯机械传动设计,降低设备生产和维修成本。
[0015] 2.本装置具有距地间隙高的门式高地隙行走轮桥架设计,使用无直连桥接单轮独立支腿,可安装大尺寸水田行走轮,保证行走轮水稻行间行走不伤苗,底盘不刮苗,保护作物。
[0016] 3.本装置喷药装置高度可调,有利于根据药剂作用面积和天气条件保证喷洒效果;喷药装置的喷药幅宽也可以调节,有利于根据水田幅宽调节喷药幅宽。
[0017] 4.本装置施肥机构有
搅拌机构,有效搅动固体颗粒肥料,以保证肥料均匀流动,提高施撒均匀度;施肥机构有肥量调节机构,可以控制施肥量。
[0018] 5.本装置集喷药和施肥于一体,既可以用于喷撒液体肥料药剂和
病虫害防治的农药,还可以用于施撒颗粒肥料。
附图说明
[0019] 为了更清楚地说明本发明
实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020] 图1是水稻液压植保装置的结构主视图(后部安装喷药机构)。
[0021] 图2是水稻液压植保装置的结构俯视图(后部安装喷药机构)。
[0022] 图3是喷药机构侧视图(喷药机构折叠状态)。
[0023] 图4是喷药机构主视图(喷药机构展开状态)。
[0024] 图5是喷药机构升降示意图。
[0025] 图6是施肥机构结构示意图。
[0026] 图7是水稻液压植保装置的结构俯视图(后部安装施肥装置)。
[0027] 图8是门式高地隙行走轮桥架主视图。
[0028] 图9a是门式高地隙行走轮桥架转向机构右转示意图。
[0029] 图9b是门式高地隙行走轮桥架转向机构直行示意图。
[0030] 图9c是门式高地隙行走轮桥架转向机构左转示意图。
[0031] 图10是各动力单元及控制单元的连接关系示意图。
[0032] 图中,1.机架,2.多缸柴油发动机,3.
冷却风扇,4.液压油泵,5.操控台,6.液压油箱,7.液压油强制分配器,8.行走驱动液压马达,9.水田行走轮,10.喷药装置调节液压缸,11.竖立柱,12.药液隔膜泵驱动液压马达,13.药液隔膜泵,14.药箱,15.药液控制器,16.转向液压缸,17.喷药右支架,18.右支架伸缩液压缸,19.右支架铰接销轴,20.喷药管固定卡,
21.左支架伸缩液压缸,22.左支架铰接销轴,23.右喷药管,24.中喷药管,25.左喷药管,26.施肥器支架,27.肥箱,28.肥料搅拌器,29.肥料搅拌轴,30.肥料调节器,31.肥料播撒器,
32.撒肥器转向机,33.撒肥器联轴器,34.肥料挡板,35.悬挂固定槽,36.施肥液压马达,37.折叠爬升梯,38.方向盘,39.行走轮支架,40.喷药管固定铝方管,41.固定中梁,42.桥架梁,
43.转向拉伸杆,44.行走轮支架转角挂耳,45.横梁,46.右喷药支梁,47.左喷药支梁,48.肥量调节板,49.喷药左支架,50.肥料出孔,51.推拉软轴安装扣,52.肥料隔板,53.系绳扣。
具体实施方式
[0033] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0034] 参照图1-2,本发明水稻液压植保装置包括机架1,所述机架1为主承载部件,分为前、中、后三个承载区域。所述机架1前部为操作区,设有操控台5、方向盘38和折叠爬升梯37,所述方向盘38底部安装有转向液压马达;所述机架1中部安装药箱14和药液控制器15;
所述机架1后部右侧安装多缸柴油发动机2和液压油泵4,所述多缸柴油发动机2配有冷却风扇3;所述机架1后部左侧安装液压油箱6、药液隔膜泵驱动液压马达12和药液隔膜泵13;所述机架1底部安装液压油强制分配器7。所述机架1底部前后分别通过减震弹簧及其螺栓固定安装门式高地隙行走轮桥架,所述门式高地隙行走轮桥架两端分别连接行走轮支架39,所述行走轮支架39下端连接行走驱动液压马达8,所述行走驱动液压马达8输出端连接水田行走轮9。所述机架1尾部两边分别设有悬挂固定槽35,所述悬挂固定槽35用于将喷药机构或者施肥机构挂载于机架1上。
[0035] 参照图3-5,本装置包括喷药机构,所述喷药机构包括四个竖立柱11,其中两个竖立柱11垂直地面分别与机架1尾部两边的悬挂固定槽35固定连接,另外两个竖立柱11垂直地面分别固定连接在固定中梁41中段位置;所述固定于悬挂固定槽35上的竖立柱11与固定于固定中梁41上的竖立柱11上下两端分别铰接横梁45,所述横梁45有四个,铰接于竖立柱11上端的两个横梁45通过上连接杆相连,铰接于竖立柱11下端的两个横梁45通过下连接杆相连,所述下连接杆中间设有固定座,所述固定座安装喷药装置调节液压缸10,所述喷药装置调节液压缸10输出端固定于固定中梁41的中间位置,喷药装置调节液压缸10工作可以带动固定中梁41上下运动,实现喷药机构的升降。所述固定中梁41一端通过右支架铰接销轴
19铰接右喷药支梁46,另一端通过左支架铰接销轴22链接左喷药支梁47;所述右支架铰接销轴19与右支架伸缩液压缸18的输出端固定连接,所述右支架伸缩液压缸18固定于固定中梁41上,右支架伸缩液压缸18工作可以带动右喷药支梁46绕着右支架铰接销轴19转动,实现右喷药装置的折叠或者展开;所述左支架铰接销轴22与左支架伸缩液压缸21的输出端固定连接,所述左支架伸缩液压缸21固定于固定中梁41上,左支架伸缩液压缸21工作可以带动左喷药支梁47绕着左支架铰接销轴22转动,实现左喷药装置的折叠或者展开。
[0036] 所述喷药机构还包括右喷药管23、中喷药管24、左喷药管25,所述中喷药管24通过喷药管固定卡20安装在固定中梁41上,所述右喷药管23、左喷药管25分别安装在喷药管固定铝方管40上,所述喷药管固定铝方管40分别通过喷药管固定卡20安装在右喷药支梁46、左喷药支梁47上,喷药管固定铝方管40上设有系绳扣53。所述右喷药管23,中喷药管24、左喷药管25上均匀分布喷药孔,喷药孔上安装喷药喷头。所述右喷药支梁46上竖直固定喷药右支架17,所述左喷药支梁47竖直固定喷药左支架49,所述喷药右支架17、喷药左支架49通过绳索分别与喷药管固定铝方管40上的系绳扣53连接,绳索可以减小喷药过程中喷药管固定铝方管40的向下弯曲
变形,延长其使用寿命。
[0037] 所述喷药机构还包括药液隔膜泵驱动液压马达12,所述药液隔膜泵驱动液压马达12输出端与药液隔膜泵13连接,所述药液隔膜泵13通过软管分别与药箱14、药液控制器15连接,所述药液控制器15设有一体式三路分配器和过滤器,所述一体式三路分配器的三个出口通过软管分别与右喷药管23、中喷药管24、左喷药管25相连,一体式三路分配器上三个药液出口分别由操控台5上对应的控制单元控制,可分别控制左、中、右喷药管
给药;所述过滤器设在一体式三路分配器的药液出口处,用于过滤药液中的杂质。
[0038] 参照图6-7,本装置包括施肥机构,所述施肥机构两侧各设有施肥器支架26,所述施肥器支架26与悬挂固定槽35固定连接,将施肥机构挂载于机架1尾部。所述施肥机构上部设有肥箱27,所述肥箱27底部设有肥料调节器30,肥料调节器30下方设有肥量调节板48,所述肥料调节器30与肥量调节板48上开肥料出孔50,肥量调节板48边缘设有推拉软轴安装扣51,肥量调节板48通过推拉软轴安装扣51与推拉软轴连接,推拉软轴与操控台5上的肥量操控手柄相连,通过肥量操控手柄推动推拉软轴可控制肥料调节器30上的肥料出孔50与肥量调节板48上的肥料出孔50的重合大小,以此来控制施肥量,当肥料出孔50完全重合时施肥量达到最大值,当肥料出孔50完全错开时施肥量达到最小值,即施肥量为零。所述肥量调节板48下方设有肥料播撒器31,所述肥料播撒器31上绕其中心均匀分布一圈肥料隔板52,所述肥料隔板52沿肥料播撒器31中心位置延伸至边缘,肥料隔板52可以确保肥料播撒器31上的肥料均匀分布,进而保证肥料被均匀施于大田;所述肥料播撒器31朝向机架1的一侧设有肥料挡板34,所述肥料挡板34固定安装于肥料调节器30边缘,用于阻挡落于肥料播撒器31上的肥料朝机架1方向抛撒。所述施肥器支架26底层固定安装施肥液压马达36和撒肥器转向机32,所述施肥液压马达36与撒肥器转向机32之间通过撒肥器联轴器33相连,撒肥器转向机32输出端与肥料搅拌轴29相连,所述肥料搅拌轴29穿过肥料播撒器31中心与其固定连接,所述肥料调节器30与肥量调节板48中间均开孔,允许肥料搅拌轴29通过进入肥箱27中,所述肥料搅拌轴29顶端固定肥料搅拌器28。所述施肥液压马达36工作,通过撒肥器联轴器
33带动撒肥器转向机32转动,从而带动肥料搅拌轴29转动,进而带动肥料搅拌器28工作,以保证肥箱27内的固体颗粒肥通过肥料调节器30与肥量调节板48上的肥料出孔50顺利下流到肥料播撒器31上,肥料搅拌轴29同时带动肥料播撒器31绕着肥料搅拌轴29进行旋转运动,利用旋转产生的惯性
离心力把肥料撒播出去。
[0039] 参照图8-9,本装置包括门式高地隙行走轮桥架,所述门式高地隙行走轮桥架包括转向液压缸16、桥架梁42,所述桥架梁42作为主梁固定不动,桥架梁42两端各通过压力轴承链接行走轮支架转角挂耳44,所述行走轮支架转角挂耳44为行走轮支架39上的连接部件,行走轮支架转角挂耳44与行走轮支架39一体成型;所述转向液压缸16为双
活塞杆液压缸,其两端的液压缸推杆各通过一个转向拉伸杆43与桥架梁42两端的行走轮支架转角挂耳44连接,所述转向拉伸杆43两端都采用铰接连接。
[0040] 本装置采用四轮行走,前后各使用一套门式高地隙行走轮桥架作为双平行行走的水田行走轮9的悬挂机构,水田行走轮9两两
配对同步转向。装置直行工作状态时,如图9-b中所示,转向液压缸16液压缸推杆处于有效行程中间位置,行走轮支架转角挂耳44与行走轮支架39竖直;需要进行右转向时,如图9-a所示,转向液压缸16液压缸推杆伸出,推动转向拉伸杆43运动,转向拉伸杆43带动行走轮支架转角挂耳44转动,水田行走轮9可偏转到竖直方向的右侧约40°;需要进行左转向时,如图9-c所示,转向液压缸16液压缸推杆收缩,拉动转向拉伸杆43运动,进而带动行走轮支架转角挂耳44转动,水田行走轮9可偏转到竖直方向的左侧约40°。
[0041] 参照图10,所述多缸柴油发动机2输出端与液压油泵4连接,所述液压油泵4与所述液压油箱6、液压油强制分配器7通过液压油管连接;所述液压油强制分配器7分别与各液压元件通过液压油管连接;所述液压油强制分配器7与操控台5上的各控制单元通过液压油管连接,操控台5上的各控制单元与各液压元件电性连接;所述液压油箱6与各液压元件通过液压油管连接。所述液压元件可分为液压油缸、液压马达,液压油缸包括喷药装置调节液压缸10、右支架伸缩液压缸18、左支架伸缩液压缸21、转向液压缸16,液压马达包括药液隔膜泵驱动液压马达12、施肥液压马达36、行走驱动液压马达8。
[0042] 本发明水稻液压植保装置,其工作原理如下:操作员通过折叠爬升梯37爬到在前部的操作区,通过操控台5上的各控制单元来控制装置的各项功能。打开操控台5上的启动
开关,多缸柴油发动机2开始工作,多缸柴油发动机
2驱动液压油泵4将液压油箱6中的液压油泵出,输送到液压油强制分配器7,通过控制操控台5上的各操控手柄和开关,来控制液压油强制分配器7给各液压元件的给油量,进而控制各液压元件的运动,从而带动各工作部件工作,最后液压油再回流到液压油箱6,形成整个运动过程。
[0043] 扳动操控台5上的喷药机构升降控制手柄,驱动喷药装置调节液压缸10运动,喷药装置调节液压缸10带动固定中梁41上下运动,实现喷药机构的升降。
[0044] 扳动操控台5上的右喷药管展开折叠控制手柄,驱动右支架伸缩液压缸18运动,右支架伸缩液压缸18带动右喷药支梁46绕着右支架铰接销轴19转动,进而带动右喷药管23转动,实现右喷药装置的折叠或者展开;同样,扳动操控台5上的左喷药管展开折叠控制手柄,驱动左支架伸缩液压缸21运动,左支架伸缩液压缸21带动左喷药支梁47绕着左支架铰接销轴22转动,进而带动左喷药管25转动,实现左喷药装置的折叠或者展开。
[0045] 扳动操控台5上的药液马达控制手柄,驱动药液隔膜泵驱动液压马达12运动,药液隔膜泵驱动液压马达12带动药液隔膜泵13工作,将药液从药箱14中泵出,药液经由药液隔膜泵13进入药液控制器15,通过操作操控台5上的左、中、右喷药管开关,控制左、中、右喷药管是否喷药,以适应作业幅宽的要求。
[0046] 扳动操控台5上的施肥液压马达控制手柄,驱动施肥液压马达36工作,施肥液压马达36通过撒肥器联轴器33带动撒肥器转向机32转动,从而带动肥料搅拌轴29转动,进而带动肥料搅拌器28转动搅拌肥箱27中的固体颗粒肥,肥料通过肥料调节器30与肥量调节板48上的肥料出孔50流到肥料播撒器31上,肥料播撒器31随着肥料搅拌轴29转动,利用旋转产生的惯性离心力将肥料撒播出去。扳动操控台5上的推拉软轴控制手柄,可以调节施肥量。
[0047] 扳动操控台5上的行走操作手柄,驱动行走驱动液压马达8工作,行走驱动液压马达8带动水田行走轮9的前进或者后退;转动方向盘38,驱动方向盘38底部安装的转向液压马达工作,转向液压马达控制转向液压缸16两端伸缩方向,进而带动转向拉伸杆43伸缩,从而推拉行走轮支架转角挂耳44摆动,行走轮支架转角挂耳44带动行走轮支架39扭转,改变水田行走轮9的行进方向。
[0048] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。