一种果园施药机械及施药方法与流程

本发明涉及果园施药技术领域，尤其是涉及一种果园施药机械及施药方法。

背景技术：

目前果园施药的方式是人工电动喷雾器进行施药，人工电动喷雾器通常包括药液箱、施药管路、增压泵以及喷药杆，在施药过程中需要果农手持并晃动喷药杆，以便使药液均匀施洒在整颗果树上。

然而，果树树冠由下到上大小并不一致，通常情况下，果树树冠的中部幅宽最大，而底部和顶部的幅宽相对而言较小，因此果树树冠的中部空气阻力最大，底部和顶部的空气阻力相对较小，为此，施药人员需要频繁的调整电动喷雾器的输出压力，以保证内部的枝叶能够被均匀施药。

由于喷药杆需要频繁改变喷射位置，即使经常调整喷射压力，还是无法很好匹配相应位置的枝叶阻力，这不仅使得喷药效率较低，而且还会造成树冠层内部施药不够均匀，易出现药液漂移以及施药量与树冠层的需求量不匹配的问题，施药不均匀容易对果树产生不良影响，而药液的漂移容易对果农的身体健康造成危害。

因此，如何能够对果树树冠进行均匀施药，并避免药液漂移是目前本领域亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的之一是提供一种果园施药机械，以便能够对果树树冠进行均匀施药，保证果树的除病虫害需求，同时避免药液漂移以便避免对施药人员身体造成危害。

本发明的另一目的还在于提供一种采用上述果园施药机械进行施药的施药方法。

为达到上述目的，本发明所提供的果园机械，包括动力总成、车架以及设置在所述车架上的药液混匀箱，所述车架的前端或后端还设置有与所述药液混匀箱通过药液泵相连的仿形喷头，所述仿形喷头包括：

支撑架，所述支撑架包括竖直设置的纵向支撑杆；

流量大小可调且沿所述纵向支撑杆高度方向布置的药液喷射管，所述药液喷射管包括用于对果树树冠的上部施药的顶部药液喷射管，用于对果树树冠的中部施药的中部药液喷射管，以及用于对果树树冠的底部施药的底部药液喷射管；

设置在所述纵向支撑杆上，且风量大小可调的施药风扇，所述施药风扇包括吹送所述顶部药液喷射管所喷出的药液的顶部施药风扇，吹送所述中部药液喷射管所喷出的药液的中部施药风扇，以及吹送所述底部药液喷射管所喷出的药液的底部施药风扇。

优选的，所述顶部施药风扇通过顶部支架安装在所述纵向支撑杆上，所述顶部支架包括与所述纵向支撑杆垂直的顶部横梁，和与所述顶部横梁呈钝角并朝下倾斜的顶部倾斜梁，所述顶部施药风扇安装在所述顶部倾斜梁端部；

所述中部施药风扇通过中部支架安装在所述纵向支撑杆上，所述中部支架为与所述纵向支撑杆垂直的中部横梁，所述中部施药风扇安装在所述中部横梁端部；

所述底部施药风扇通过底部支架安装在所述纵向支撑杆上，所述底部支架包括与所述纵向支撑杆垂直的底部横梁，和与所述底部横梁成钝角并朝上倾斜的底部倾斜梁，所述底部施药风扇安装在所述底部倾斜梁端部。

优选的，所述顶部倾斜梁可转动连接在所述顶部横梁上，且所述顶部倾斜梁与所述顶部横梁之间还设置有用于调节所述顶部倾斜梁倾斜角度的顶部角度调节装置；

所述中部施药风扇可转动地安装在所述中部横梁上，且所述中部横梁上还设置有调节所述中部风扇角度的中部角度调节装置；

所述底部倾斜梁可转动连接在所述底部横梁上，且所述底部倾斜梁与所述底部横梁之间还设置有用于调节所述底部倾斜梁倾斜角度的底部角度调节装置。

优选的，所述顶部角度调节装置、中部角度调节装置以及所述底部角度调节装置均为伸缩杆。

优选的，所述顶部倾斜梁与所述顶部横梁之间还设置有防止所述顶部倾斜梁过度旋转的顶部限位装置；所述中部横梁上还设置有防止所述中部施药风扇过度旋转的中部限位装置；所述底部倾斜梁与所述底部横梁之间还设置有防止所述底部倾斜梁过度旋转的底部限位装置。

优选的，所述顶部限位装置、中部限位装置以及所述底部限位装置均为限位链。

优选的，所述顶部药液喷射管固定设置在所述顶部支架上，所述中部药液喷射管固定设置在所述中部支架上，所述底部药液喷射管固定设置在所述底部支架上，并且所述顶部支架、中部支架以及所述底部支架在所述纵向支撑杆的高度方向上的位置均可调。

优选的，所述支撑架上设置有两根所述纵向支撑杆，且两根所述纵向支撑杆上对称设置有所述顶部药液喷射管、中部药液喷射管以及所述底部药液喷射管，和所述顶部施药风扇、中部施药风扇以及所述底部施药风扇。

优选的，所述药液混匀箱的右侧设置有农药瓶安放区和净水箱安放区，与所述药液混匀箱内部相通的主管分支形成用于与农药瓶连通的取药管，和用于与所述净水箱连通的清洗管，且所述取药管和所述清洗管上均设置有管路开关阀。

本发明中所公开的施药方法，用于果园施药过程中，该施药方法采用上述任意一项中所公开的果园施药机械，根据施药时果树树冠的顶部、中部和底部的药液需求量调整所述顶部药液喷射管、中部药液喷射管以及所述底部药液喷射管的流量大小；根据施药时果树树冠的顶部、中部和底部的风阻大小调整所述顶部施药风扇、中部施药风扇以及所述底部施药风扇的风量大小。

由以上技术方案可以看出，本发明中所公开的果园施药机械中，与药液混匀箱相连的为仿形喷头，仿形喷头的纵向支撑杆上设置有流量大小可调的三个药液喷射管，这三个药液喷射管分别对应果树树冠的上部、中部和底部，并且纵向支撑杆上还设置有风量大小可调的三个施药风扇，三个施药风扇分别将三个药液喷射管所喷出的药液吹送至树冠的相应位置，以便完成施药。

药液喷射管和施药风扇分别对应果树树冠的上部、中部和下部，因此仿形喷头实现了对果树树冠的仿形对应，在施药过程中，无需上下移动仿形喷头就可以完成对整个果树的施药，在动力总成的带动下，果园施药机械可以进行前后移动，这可以一次实现与施药机械行进方向平行的整行果树的施药，大大提高了施药效率；另外，流量大小以及风扇的风量大小均可以调节，因此可以根据施药时果树的药液需求量以及果树相应位置的风阻来对仿形喷头进行调整，从而达到均匀施药并避免药液漂移的目的。

本发明所公开的施药方法，采用了上述果园施药机械，并且根据施药时果树树冠的顶部、中部和底部的药液需求量调整顶部药液喷射管、中部药液喷射管以及底部药液喷射管的流量大小；根据施药时果树树冠的顶部、中部和底部的风阻大小调整顶部施药风扇、中部施药风扇以及底部施药风扇的风量大小，这可时施药量以及风扇风力与施药时果树的药液需求量和风阻相匹配，从而有效保证施药的均匀性，避免药液漂移。

附图说明

图1为本发明实施例中所公开的果园施药机械的前端结构示意图；

图2为图1中中部施药风扇的安装结构示意图；

图3为本发明实施例中所公开的果园施药机械的侧面结构示意图；

图4为本发明实施例中所公开的果园施药机械的俯视结构示意图。

其中，1为果树，2为底部施药风扇，3为底部角度调节装置，4为底部药液喷射管，5为底部限位装置，6为底部横梁，7为纵向支撑杆，8为药液泵，9为支撑架，10为中部限位装置，11为中部角度调节装置，12为车架，13为药液混匀箱，14为药液搅拌装置，15为净水箱安放区，16为农药瓶安放区，17为排污阀，18为农药瓶，19为药阀，20为净水阀，21为主管，22为清洗管，23为净水箱出水口，24为净水箱注水口，25为搅拌驱动电机。

具体实施方式

本发明的核心之一是提供一种果园施药机械，以便能够对果树树冠进行均匀施药，保证果树的除病虫害需求，同时避免药液漂移以便避免对施药人员身体造成危害。

本发明的另一核心还在于提供一种采用上述果园施药机械进行施药的施药方法。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请同时参考图1至图4，本实施例中所提供的果园农药机械，包括动力总成、车架12以及设置在车架12上的药液混匀箱13，并且车架12的前端或者后端还设置有与药液混匀箱13通过药液泵8相连的仿形喷头，仿形喷头具体包括：支撑架9、药液喷射管以及施药风扇，请参考图1，支撑架9上包括竖直设置的纵向支撑杆7，为了能够对果树的顶部进行施药，因此纵向支撑杆7的高度应当不低于果树的高度，药液喷射管的流量大小可调，以便根据果树树龄的不同相应调整施药量，药液喷射管通过一个总管与药液泵8相连，总管分支形成对果树树冠上部施药的顶部药液喷射管、用于对果树树冠的中部施药的中部药液喷射管，以及用于对果树树冠的底部施药的底部药液喷射管4，相应的，为了能够将药液喷射管所喷出的药液送至果树树冠的外层和内层，本实施例中还设置了风量大小可调的施药风扇，施药风扇设置在纵向支撑杆7上，并且包括吹送顶部药液喷射管所喷出的药液的顶部施药风扇、吹送中部药液喷射管所喷出的药液的中部施药风扇，以及吹送底部药液喷射管4所喷出的药液的底部施药风扇2。

药液喷射管和施药风扇分别对应果树树冠的上部、中部和下部，因此仿形喷头实现了对果树树冠的仿形对应，在施药过程中，无需上下移动仿形喷头就可以完成对整个果树的施药，在动力总成的带动下，果园施药机械可以进行前后移动，这可以一次实现与施药机械行进方向平行的整行果树的施药，大大提高了施药效率；另外，流量大小以及风扇的风量大小均可以调节，因此可以根据施药时果树的药液需求量以及果树相应位置的风阻来对仿形喷头进行调整，从而达到均匀施药并避免药液漂移的目的。

不难理解的是，各个施药风扇可以直接安装在纵向支撑杆7上，也可通过中间过渡部件间接安装在纵向支撑杆7上，在本实施例中，顶部施药风扇通过顶部支架安装在纵向支撑杆7上，中部施药风扇通过中部支架安装在纵向支撑杆7上，底部施药风扇2通过底部支架安装在纵向支撑杆7上。

为了保证顶部风扇和底部风扇能够对正树冠的底部和上部，本实施例中的顶部支架包括顶部横梁和顶部倾斜梁，顶部横梁与纵向支撑杆7垂直安装，顶部倾斜梁与顶部横梁呈钝角设置，并且顶部倾斜梁朝下倾斜(相对于顶部横梁而言)，顶部施药风扇安装在顶部倾斜梁端部；中部支架为与纵向支撑杆7垂直的中部横梁，由于中部风扇只要与中部横梁直接安装就可对正果树的中部，因此无需设置倾斜梁，中部施药风扇安装在中部横梁的端部；底部支架安装在纵向支撑杆7上，底部支架包括与纵向支撑杆7垂直的底部横梁6，和与底部横梁6呈钝角并朝上倾斜(相对于底部横梁6而言)的底部倾斜梁，底部施药风扇2安装在底部倾斜梁的端部，如图1中所示。

为了进一步优化上述实施例中的技术方案，本实施例中的顶部倾斜梁可转动地连接在顶部横梁上，并且顶部倾斜梁与顶部横梁之间还设置了用于调节顶部倾斜梁角度的顶部角度调节装置，中部施药风扇也可转动地安装在中部横梁上，中部横梁上还设置有调节中部施药风扇角度的中部角度调节装置11；底部倾斜梁可转动地连接在底部横梁6上，并且底部倾斜梁与底部横梁6之间还设置有用于调节底部倾斜梁倾斜角度的底部角度调节装置3。

如图1和图2中所示，各个位置加装角度调节装置后，可以实现风扇角度的调节，这可以使各个施药风扇准确的对准果树树冠相应的位置。本领域技术人员容易想到，角度调节装置的实现方式可以有多种，以顶部倾斜梁与顶部横梁为例，两者可以在连接关节位置设置驱动电机，通过驱动电机带动顶部倾斜梁沿顶部横梁旋转，从而实现顶部倾斜梁倾斜角度的调节，或者在顶部倾斜梁和顶部横梁之间设置伸缩杆，伸缩杆的两端分别与顶部倾斜梁和顶部横梁铰接。考虑到设计和生产上的便利性，本实施例中的顶部角度调节装置、中部角度调节装置11以及底部角度调节装置3均被设计为伸缩杆，伸缩杆可以为电动、气动或者液压伸缩杆。

在本实施例中，顶部倾斜梁与顶部横梁之间还设置有防止顶部倾斜梁过度旋转的顶部限位装置；中部横梁上还设置有防止中部施药风扇过度旋转的中部限位装置10，底部倾斜梁与底部横梁6之间还设置有防止底部倾斜梁过度旋转的底部限位装置5，如图1和图2中所示。各个位置的限位装置可以有效避免角度调节装置出现故障时旋转部件产生过度旋转，从而保证整个装置的稳定性。

限位装置的实现方式当然也不受限制，可以为带限位结构的伸缩杆、限位铰链或者限位板等，本实施例中推荐采用的限位装置为限位链，限位链在顶部支架和底部支架上的安装方式相同，其一端连接在顶部(或底部)横梁上，另一端连接在顶部(或底部)倾斜梁上，限位链在中部支架上的安装方式如图2中所示，其一端与中部横梁相连，另一端与中部施药风扇相连。

请参考图1，本实施例中，顶部药液喷射管固定在顶部支架上，中部药液喷射管固定在中部支架上，底部药液喷射管4固定设置在底部支架上，并且顶部支架、中部支架以及底部支架在纵向支撑杆7的高度方向上的位置均可调。顶部支架、中部支架以及底部支架在纵向支撑杆7的高度方向上的位置均可调可以进一步保证各个药液喷射管以及施药风扇与果树树冠相应位置对正，各个支架可通过多种方式与纵向支撑杆7配合实现位置的可调，例如，沿纵向支撑杆7的高度方向上开设多个安装孔，与不同高度的安装孔连接将使各个支架位于不同的高度位置，或者将纵向支撑杆7设计为带有竖直凹槽的支撑杆，各个支架在凹槽内上下滑动，并且各个支架上均设置有顶紧螺丝，当支架(包括顶部支架、中部支架以及底部支架)的位置调整合适后，通过顶紧螺丝顶紧即可。

请参考图1，为了进一步提高施药效率，本发明实施例中所公开的支撑架9上设置有两根纵向支撑杆7，以便于对相邻两行果树进行同时施药，两根纵向支撑杆7上对称设置有顶部药液喷射管、中部药液喷射管以及底部药液喷射管4，和顶部施药风扇、中部施药风扇以及底部施药风扇2。也就是说，两个纵向支撑杆7上所设置的部件相同，并且对称布置，以便实现施药机械一次行走对相邻两行果树施药的目的。

如图3和图4中所示，药液混匀箱13设置在车架12的中部，并且药液混匀箱13的右侧还设置有农药瓶安放区16和净水箱安放区15，与药液混匀箱13内部相通的主管21分支形成用于与农药瓶连通的取药管，和用于与净水箱连通的清洗管22，且取药管和所述清洗管22上均设置有管路开关阀，在图4中，设置在取药管上的管路开关阀称为药阀19，设置在清洗管22上的管路开关称为净水阀20。

果园施药机械的行进方向为前方，当人面向前方站立时，右手边所在的一侧为右侧，由于一般司机均具有从右侧经后侧至左侧重新上车的巡视习惯，因此将农药瓶安放区16和净水箱安放区15设置在右侧符合驾驶员的巡视习惯，方便驾驶员的巡视。

每次施药前，需先在药液混匀箱13内灌入清水，农药瓶安放区16内放置相应农药瓶，净水箱安放区15放置净水箱，然后根据施药时果树的树龄通过变量泵从农药瓶中抽取相应的农药，由混匀药液搅拌装置14对药液混匀箱13内的液体进行搅拌混匀，然后通过药液泵8将药液混匀箱13内的药液送至各个药液喷射管喷射；而完成施药后，药阀19关闭，净水阀20开启，净水箱内的净水被抽送进入到药液混匀箱13内，通过药液搅拌装置14的搅拌实现药液混匀箱13的清洗，以避免农药残留对下次施药造成影响。

除此之外，本发明实施例中还公开了一种施药方法，该施药方法利用上述任意一实施例中所公开的果园施药机械，并根据施药时果树树冠的顶部、中部和底部的药液需求量调整顶部药液喷射管、中部药液喷射管以及底部药液喷射管4的流量大小，根据施药时果树树冠的顶部、中部以及底部的风阻大小调整顶部施药风扇、中部施药风扇以及底部施药风扇2的风量大小。

需要进行说明的是，目前的果树生长参数数据库中已经对各种果树各个物候期树冠高度、树冠层阻力做出了详细的统计，施药人员可以查阅果树生长参数数据库对各个药液喷射管以及各个施药风扇进行调整；当然，为了取得更为准确的数据，本领域技术人员也可在施药前抽样选取一些果树进行实际测量，对树冠高度、树冠上部、中部和底部的风阻进行测量后再对各个药液喷射管以及各个施药风扇进行调整。

由于该施药方法采用了上述施药机械，并且根据施药时果树树冠的顶部、中部和底部的药液需求量调整顶部药液喷射管、中部药液喷射管以及底部药液喷射管4的流量大小；根据施药时果树树冠的顶部、中部和底部的风阻大小调整顶部施药风扇、中部施药风扇以及底部施药风扇2的风量大小，这可时施药量以及风扇风力与施药时果树的药液需求量和风阻相匹配，从而有效保证施药的均匀性，避免药液漂移。

以上对本发明中的果园施药机械及施药方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。