自走式移动太阳能提灌植保机组的制作方法

本发明涉及农业灌溉技术领域，具体涉及一种自走式移动太阳能提灌植保机组。

背景技术：

我国西南地区特殊的丘陵地貌和内陆季风性气候的典型特征，使得该区域的降雨量季节分布不均，季节性缺水和工程性缺水矛盾非常突出。近年来西南地区干旱灾害发生频繁，据国家防总的统计，2013年冬到2014年春西南地区发生特大干旱造成2271万人饮水困难，耕地受旱面积1.14亿亩。

一般常用的提灌装置是以市电作为电力供应，采用三相交流异步电动机或者单相交流异步电动机作为动力驱动，通过水泵将水提至所需要的高度和流量，但是采用市电供电有很多局限性，对应西南地区耕地主要是丘陵山区的小块田，常规的提灌及施药技术需要集中取电，使得目前的提灌装置无法适应山区田地分散的区域的灌溉和施药。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的自走式移动太阳能提灌植保机组解决了野外作业移动不便及取电困难的技术问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种自走式移动太阳能提灌植保机组，其包括转运车，转运车的后半部分焊接有支撑架，支撑架上固定安装有储物箱，储物箱通过隔板分隔成相互独立的储物腔和液体盛装箱；储物腔一侧安装有蓄电池组，另一侧安装有水泵，蓄电池组的顶端与储物腔顶壁之间形成一存储管体的储物格；

水泵的进水口和出水口均设置成一三叉管，水泵的进水口分别与第一进水管和延伸至液体盛装箱底部的第二进水管连接；出水口分别与第一出水管和延伸至液体盛装箱中上部的第二出水管连接，第二出水管上设置有一流量传感器；第一进水管、第二进水管、第一出水管和第二出水管上均设置有电磁阀；

液体盛装箱上设置有用于可溶性肥料进入的进料斗和用于药液进入的进液管；进料斗底端连接有延伸至液体盛装箱的进料管，进料斗底端通过转销安装有向进料管方向旋转开启的封口板，封口板与进料斗连接处的下表面与进料管管壁之间设置有一扭簧；封口板上设置有一称重传感器，封口板的自由端与进料斗上均设置有通电时呈异性相斥的电磁铁；进液管上设置有电磁阀和流量传感器；

储物箱的顶板上固定安装有一表面积大于底板表面积的太阳能电池板，太阳能电池板上固定安装有一根与第一出水管连接的主水管；主水管上等间距设置有若干长度可调节的伸缩管体，伸缩管体的自由端均设置有喷头；

储物腔内设置有控制模块，控制模块分别与第一控制开关、第二控制开关、第二控制开关、称重传感器、所有电磁阀、两个流量传感器和电压采样模块连接，第一控制开关分别与太阳能电池板、蓄电池组和转运车上的电池模块连接；蓄电池组通过第二控制开关与水泵连接，蓄电池组通过第三控制开关与两块电磁铁连接。

进一步地，优选转运车为电动自行车或电油两用的摩托车。

进一步地，优选太阳能电池板为多晶硅太阳能光伏电池板。

进一步地，优选水泵的叶轮包括端盘、设置在端盘中心处用于将叶轮安装在泵轴上的轴孔和与端盘一体成型的叶片；叶片的长度大于端盘的半径；叶片到达出水口和进水口时，叶片的前端伸入出水口和进水口内；

端盘上设置有用于液体轴向流出的端盘凹槽，叶片呈弧形，且叶片每处的厚度和高度均相等；位于端盘延伸部处的两片叶片在其相对侧的根部设置有一片与端盘一体成型的加强筋。

进一步地，优选每片叶片在其前端的正面侧焊接有一用于对液体中的杂物进行切割的切割部。

进一步地，优选切割部位于叶片高度方向的中部，且部分切割部伸出端盘的边缘。

进一步地，优选切割部的断面呈三角形。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本方案设置液体盛装箱后，对于山区离水源比较远的田地，可以将水直接泵入液体盛装箱中，之后通过车体将水转移至相应的田地处，再通过水泵、主水管和伸缩管体的结合对田地里的作物进行浇灌。

控制模块、第一进水管上的流量传感器和电磁阀及进液管上的流量传感器和电磁阀的相互配合，能够实现药液的自动加入，并根据加入药液的量自动调整通过第二进水管中的水量，从而达到通过的设定比例自动调配农药的浓度。

控制模块、第二出水管上的流量传感器、进料斗上的称重传感器及两块电磁铁能够的相互配合，能够实现可溶性肥料的自动加入，并根据加入可溶肥的量自动调整通过第二进水管中的水量，从而达到通过的设定比例自动调配可溶性肥料的浓度。

设置太阳能电池板后，可以将太阳能转化为电能进行存储，当水泵外接电源不方便时， 可以直接采用蓄电池组给水泵供电，保证了在交偏远的野外仍能正常地对田地中的作物进行浇灌。

控制模块、第一控制开关和电压采样模块的相互配合，在蓄电池组充满之后，能够将蓄电池组充电切换为转运车上的电池模块充电，达到了对太阳能资源的充分利用。

附图说明

图1为自走式移动太阳能提灌植保机组一个实施例的结构示意图。

图2为自走式移动太阳能提灌植保机组另一个实施例的结构示意图。

图3为主水管和伸缩管体安装在太阳能电池板上的俯视图。

图4为水泵的叶轮的结构示意图。

其中，1、转运车；2、液体盛装箱；21、进料斗；211、封口板；22、进液管；3、水泵；31、第二进水管；32、第一进水管；33、第一出水管；34、叶轮；341、端盘；3411、端盘延伸部；3412、端盘341凹槽；342、叶片；3421、加强筋；3422、切割部；35、第二出水管；4、主水管；5、伸缩管体；51、喷头；6、太阳能电池板；7、储物格；8、蓄电池组。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

参考图1和图2，图1示出了自走式移动太阳能提灌植保机组一个实施例的结构示意图；图2示出了自走式移动太阳能提灌植保机组另一个实施例的结构示意图。

如图1和图2所示，该自走式移动太阳能提灌植保机组包括转运车1，实施时，转运车1可以选用为电动自行车或电油两用的摩托车。转运车1采用两轮车后，对于丘陵山区中狭窄的田间小道，其又能够快速方便地转移。

转运车1的后半部分焊接有支撑架，支撑架上固定安装有储物箱，储物箱通过隔板分隔成相互独立的储物腔和液体盛装箱2；储物腔的一侧安装有蓄电池组8，另一侧安装有水泵3，蓄电池组8的顶端与储物腔顶壁之间形成一存储管体的储物格7。

本方案设置液体盛装箱2后，对于山区离水源比较远的田地，可以将水直接泵入液体盛装箱2中，之后通过车体将水转移至相应的田地处，再通过水泵3、主水管4和伸缩管体5的结合对田地里的作物进行浇灌。

储物箱采用上述方式布置后，可以缩小储物箱的整体体积，另外还可以使储物腔内的电器部件处于一个干燥环境，从而保证了自走式移动太阳能提灌植保机组在野外的正常工作。

水泵3的进水口和出水口均设置成一三叉管，水泵3的进水口分别与第一进水管32和延伸至液体盛装箱2底部的第二进水管31连接；出水口分别与第一出水管33和延伸至液体盛装箱2中上部的第二出水管35连接，第二出水管35上设置有一流量传感器；第一进水管32、第二进水管31、第一出水管33和第二出水管35上均设置有电磁阀。

再次参考图2，液体盛装箱2上设置有用于可溶性肥料进入的进料斗21和用于药液进入的进液管22；所述进料斗21底端连接有延伸至液体盛装箱的进料管，进料斗21底端通过转销安装有向进料管方向旋转开启的封口板211，封口板211与进料斗21连接处的下表面与进料管管壁之间设置有一扭簧；封口板211上设置有一称重传感器，封口板211的自由端与进料斗21上均设置有通电时呈异性相斥的电磁铁；进液管22上设置有电磁阀和流量传感器。

参考图3，图3示出了主水管4和伸缩管体5安装在太阳能电池板6上的俯视图；如图2所示，储物箱的顶板上固定安装有一表面积大于底板表面积的太阳能电池板6，太阳能电池板6上固定安装有一根与第一出水管33连接的主水管4；主水管4上等间距设置有若干长度可调节的伸缩管体5，伸缩管体5的自由端均设置有喷头51，伸缩管体与伸缩杆的原理一致。

设置太阳能电池板6后，可以将太阳能转化为电能存储至蓄电池组8中，通过蓄电池组8为水泵3提供动力和驱动电动车行驶，从而保证了在较偏远的野外仍能正常地对田地中的作物进行浇灌。

实施时，优选太阳能电池板6为多晶硅太阳能光伏电池板。

储物腔内设置有控制模块，控制模块分别与第一控制开关、第二控制开关、第二控制开关、称重传感器、所有电磁阀、两个流量传感器和电压采样模块连接，第一控制开关分别与太阳能电池板6、蓄电池组8和转运车1上的电池模块连接，蓄电池组8通过第二控制开关与水泵3连接；蓄电池组8通过第三控制开关与两块电磁铁连接。

下面对本提灌植保机组配药的过程进行说明：

控制模块开启进液管22上的电磁阀，加入一定量的液体药物，进液管22上的流量传感器将加入药液的量传递给控制模块；之后开启水泵3、第一进水管32和第二出水管35上的电磁阀，关闭其他的电磁阀，第二出水管35上的流量传感器时刻将加入水的量发送给控制模块，当加入的水与液体药物达到设定比例时，就关闭水泵3，从而实现药物的自动配置。

下面对本提灌植保机组兑制肥料溶液的过程进行说明：

向进料斗21中加入可溶性肥料，称重传感器将可溶性肥料/固体药物的重量传递给控制模块，之后控制模块开启第三控制开关导通电磁铁与蓄电池组8，两电磁体相斥而弹开封口板211，将可溶性肥料/固体药物加入液体盛装箱2，之后控制模块关闭第三控制开关，封口板211在扭簧作用下关闭进料斗21的出口。

之后控制模块开启之后开启水泵3、第一进水管32和第二出水管35上的电磁阀，关闭其他的电磁阀，第二出水管35上的流量传感器时刻将加入水的量发送给控制模块，当加入的水与可溶性肥料/固体药物达到设定比例时，就关闭水泵3，从而实现可溶性肥料/固体药物的自动配置。

控制模块、第一控制开关和电压采样模块的相互配合，在蓄电池组8充满之后，能够将蓄电池组8充电切换为转运车1上的电池模块充电，达到了对太阳能资源的充分利用。

下面对自走式移动太阳能提灌植保机组的多种使用状态进行说明：

对于田地与水源较近时，取出储物格7中的管体，将管体连接在第一进水管32和第一出水管33上，开启第一进水管32和第一出水管33上的电磁阀，关闭第二进水管31和第二出水管35上的电磁阀，启动水泵3（当灌溉处离市电较近时，可以采用市电给水泵3供电；当灌溉处离市电较远时，控制模块控制第二控制开关开启，使蓄电池组8给水泵3供电）即可实现对田地的灌溉。

对于田地与水源较近时，取出储物格7中的管体，将管体连接在第一进水管32上，开启第一进水管32和第二出水管35上的电磁阀，关闭第二进水管31和第一出水管33上的电磁阀，将水先存储在液体盛装箱2中；当到达灌溉地时，在第一出水管33上连接上管体，通过第二进水管31和第一出水管33对作物进行浇灌。

对作物进行喷雾时浇灌或喷洒农药时，将水、农药或可溶性肥料存储在液体盛装箱2中，通过水泵3导通第二进水管31、第一出水管33、主水管4和伸缩管体5，之后喷头51采用喷雾的方式对作物喷洒水、农药或可溶性肥料。

如图4所示，实施时，本方案优选水泵3的叶轮34包括端盘341、设置在端盘341中心处用于将叶轮34安装在泵轴上的轴孔和与端盘341一体成型的叶片342；叶片342的长度大于端盘341的半径；叶片342到达出水口和进水口时，叶片342的前端伸入出水口和进水口内；这样设置后，部分伸出端盘341的叶片342可以直接伸入至出水口内，以直接将液体送入出水口中。

端盘341上设置有用于液体轴向流出的端盘凹槽3412，叶片342呈弧形，且叶片342每处的厚度和高度均相等。

端盘凹槽3412能够使液体的流出方向由原来的径向改变成整个叶轮34的轴向均匀流出，同时使水泵3中的叶轮34安装腔由原来的径向布置设计成轴向布置，大大降低了水泵3的体积。

叶片342呈弧形设置之后，可以使从端盘凹槽3412中甩出的液体与水泵3出水口之间的夹角尽可以能的小。

位于端盘延伸部3411处的两片叶片342在其相对侧的根部设置有一片与端盘341一体成型的加强筋3421。这样可以保证叶轮34在高强度的工作情况下，叶片342不易折断；加强筋3421位置的设置主要是从其对叶片342的支持力度和便于加工方面考虑。

进行浇灌的水源都位于野外，其中往往会掺杂大量的纤维、树枝、树叶这些物质长期积累于水泵3中极易造成水泵3堵塞而严重影响水泵3的使用寿命。

为了避免水中的杂物影响水泵3的使用寿命，每片叶片342在其前端的正面侧焊接有一用于对液体中的杂物进行切割的切割部3422。

切割部3422的引入，可以对液体中含有的纤维、树枝、树叶和纸屑等杂物进行切割，避免也叶轮34内部堵塞，同时还可以防止叶轮34抱死，保证了水泵3的安全可靠的运行。

为了降低液体中的杂物对叶轮34正常工作的影响，液体中含有的纤维、树枝、树叶和纸屑等杂物最好是在刚进入叶轮34安装腔就被粉碎，于是在本发明的一个实施例中，切割部3422可以位于叶片342高度方向的中部，且部分切割部3422伸出端盘341的边缘。

为了使切割部3422具有较大的硬度的同时保证有一定的锋利度，于是本方案中优选切割部3422的断面呈三角形。

综上所述，在野外作业的情况下，本方案提供的自走式移动太阳能提灌植保机组解决了市电供电的局限性，也便于在丘陵山区的小块田地的移动作业，并且本装置还具有噪音小、效率高、用途多样等优点。