专利名称：柔性可变臂长旋转喷灌机的制作方法
技术领域：
本发明属于农业领域的喷灌机，具体涉及一种柔性可变臂长旋转喷灌机。
背景技术：
微喷灌是通过微喷头或微喷带将水柱雾化成微小的水滴进行灌溉的 方法，它兼有 喷灌不易堵塞和滴灌耗水少的优点，克服了他们两者的一些缺点。由于微喷头出流孔大，工 作压力虽然和滴灌差不多，但它的流速快，减少了堵塞的可能性，出流量也大，单次可喷洒 一片面积，因此每亩的用材比滴灌少，节约成本。因此近年来在大面积作物的灌溉中应用甚广。微喷灌的形式多种多样，旋转式喷灌机是其中一种。针对目前市场上的旋转式喷灌机，其灌溉覆盖面都为圆形，对于非圆形的待灌溉 地形，不能达到较好的灌溉效果，或者不能灌溉整个的区域，或者加大灌溉半径，以浪费水 资源为代价，达到覆盖整个灌溉区域的目的。目前的具有伸缩式桁架的喷灌机多为套筒式的伸缩机构，因其套接的层数有限， 伸缩范围受到较大的限制。一种双悬臂平移自走式微喷灌机可实现不同高度的喷灌要求。 它是通过在主臂架的端部安装臂架旋转接头并与旋转臂架连接，通过改变旋转臂架与主臂 架的相对位置，实现不同高度的灌溉。目前的外用型喷灌机多因其臂架无法收缩或不能实现大幅度收缩，而只能暴露在 恶劣的自然环境中，大大降低了使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柔性可变臂长旋转喷灌机，其灌溉覆盖面可以不受待 灌溉区形状的限制，即在不浪费水资源的前提下，实现任意形状待灌溉区的灌溉。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是包括底座以及套装在底座内的箱体， 在箱体内设置有主电机以及与主电机的输出轴相连接的中空的中心转轴，中心转轴的上、 下两端安装有上旋转接头和下旋转接头，下旋转接头与进水软管相连，上旋转接头接分水 转盘，水依次经进水软管、下旋转接头、中心转轴、上旋转接头进入分水转盘，分水转盘与对 称设置可伸缩的旋转桁架的下固定端铰接，且在分水转盘上固定有调整电机，调整块套装 在调整电机的输出轴上，调整块的侧面与对称设置可伸缩的旋转桁架的上固定端铰接，调 整电机的旋转将带动调整块上下移动，调整块的上下运动使旋转桁架的开度发生变化，实 现旋转桁架的伸或缩，与分水转盘相连接的带有喷嘴的喷灌软管安装在该旋转桁架上。本发明的底座与箱体的不同高度处分别开设有相应的通孔，通过连接底座与箱体 上不同高度的通孔调整箱体的高度；箱体的底部开有一中心孔，主电机固定在箱体底部，进水软管从箱体底部的中心 孔穿过；中心转轴的两端还分别设置有上、下径向轴承，上径向轴承位于分水转盘的下端，下径向轴承位于箱体的底部；调整块上安装有中心支轴，中心支轴包括带内螺纹的外套筒和带外螺纹的内杆， 拉线的一端与中心支轴的顶端固定连接，另一端与旋转桁架上的拉环相连，且在拉线上装 有紧线器；可伸缩的旋转桁架由若干组第一杆件和第二杆件组成，所说的第一杆件和第二杆 件的中部经中铰接点铰接得到X型结构，然后将若干个X型结构的对应端即上、下铰接点 铰接形成整个桁架结构。第一杆件的下铰接点及中铰接点上分别设置有用于安装喷灌软管的带有凹环的 加长轴。本发明可伸缩的旋转桁架的开度可在10° 170°之间调节，实现大范围的伸 缩。能够满足不同高度不同灌溉面积的灌溉需求，且可根据需要，方便的增减桁架的节数， 提高资源利用的合理性。
图1是本发明的整体结构示意图；图2是本发明可伸缩的旋转桁架9的铰接结构示意图；图3是本发明喷灌软管25的布置示意图。图中1进水软管、2下径向轴承、3主电机、4底座、5上径向轴承、6分水转盘、7调 整电机、8调整块、9可伸缩的旋转桁架、10拉线、11紧线器、12中心支轴、13上固定端、14下 固定端、15上旋转接头、16箱体、17中心转轴、18下旋转接头、19第一杆件、20套筒、21加长 轴、22防松螺母、23第二杆件、24下铰接点、25喷灌软管、26中铰接点、27柱销
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细说明。参见图1，本发明包括底座4以及套装在底座4内的箱体16，底座4与箱体16的 不同高度处分别开设有通孔，通过连接底座4与箱体16上不同高度的通孔调整箱体16的 高度，箱体的高度决定了灌溉时喷头的喷洒高度。箱体16的底部设置有一开有中心孔的底 板，主电机3固定在箱体16的底板上，在箱体16内还设置有与主电机3的输出轴相连接的 中空的中心转轴17，中心转轴17的上、下两端安装有上旋转接头15和下旋转接头18，进水 软管1从箱体16底板的中心孔穿过与下旋转接头18相连通，上旋转接头15接分水转盘 6，中心转轴17的两端还分别设置有上、下径向轴承5、2，上径向轴承5位于分水转盘6的 下端，下径向轴承2位于箱体16的底板上。水依次经进水软管1、下旋转接头18、中心转轴 17、上旋转接头15进入分水转盘6，分水转盘6与对称设置可伸缩的旋转桁架9的下固定 端14铰接，且在分水转盘6上固定有调整电机7，调整块8套装在调整电机7的输出轴上， 调整块8的侧面与对称设置可伸缩的旋转桁架9的上固定端13铰接，调整电机7的旋转将 带动调整块8上下移动，调整块8的上下运动使旋转桁架9的开度发生变化实现旋转桁架 9的伸或缩，与分水转盘6相连接的带有喷嘴的喷灌软管25安装在该旋转桁架9上。调整 块7上安装有中心支轴12，中心支轴是可伸缩的，中心支轴包括带内螺纹的外套筒和带外 螺纹的内杆，其配合具有自锁功能，当需要调整中心支轴高度时只需旋转内杆，拉线10的一端与中心支轴12的顶端固定连接，另一端与旋转桁架9上的拉环相连，且在拉线10上装有紧线器11，可方便的对拉线长度进行调整。参见图2，3，可伸缩的旋转桁架9由若干组第一杆件19和第二杆件23组成，所说 的第一杆件19和第二杆件23的中部铰接得到X型结构，然后将若干个X型结构的对应 端铰接，形成整个桁架结构。本发明的具体结构是在第二杆件23的各铰接处设置有套筒 20，第一杆件19的各铰接处安装有与套筒20相适应的柱销27，安装时将第一杆件19的柱 销27套装在第二杆件23的套筒20内并用防松螺母22紧固，且在第一杆件19的下铰接点 24及中铰接点26的柱销27上分别固定带有凹环的加长轴21，喷灌软管25固定在加长轴 21的凹环中。设置的加长轴21是为了使喷灌软管25与杆件间有一定距离，避免桁架收缩 过程中两者产生干涉。工作时喷灌软管将跟随可伸缩的旋转桁架的运动，与可伸缩的旋转 桁架共伸缩，软管在运动过程中不会出现脱离桁架下垂的现象。第一杆件19、柱销27 (有加 长轴21的还包括加长轴21)为一整体结构，这些特征的综合作用满足了桁架在运动过程中 对周向稳定性的要求。本发明采用杆件铰接方式实现了灌溉半径的方便调节；在拉线上接有紧线器，从 而可根据需要调整拉线的长度，与悬臂的伸缩长度匹配；在桁架的中间与下方的铰接处，力口 长铰接轴的长度，将软管与铰接轴依次相连，按照下方铰接轴、中间铰接轴、下方铰接轴、中 间铰接轴的顺序，因此可以实现软管与桁架的同步伸缩，且在桁架收缩时，由于铰接轴的固 定作用，软管不会脱离桁架悬垂于桁架下方。本发明还将中心支轴设计成可伸缩的结构，从而可根据桁架的最大伸缩长度调整 拉线与桁架的夹角，使桁架具有较好的受力方式。
权利要求
柔性可变臂长旋转喷灌机，包括底座(4)以及套装在底座(4)内的箱体(16)，在箱体(16)内设置有主电机(3)以及与主电机(3)的输出轴相连接的中空的中心转轴(17)，其特征在于中心转轴(17)的上、下两端安装有上旋转接头(15)和下旋转接头(18)，下旋转接头(18)与进水软管(1)相连，上旋转接头(15)接分水转盘(6)，水依次经进水软管(1)、下旋转接头(18)、中心转轴(17)、上旋转接头(15)进入分水转盘(6)，分水转盘(6)与对称设置可伸缩的旋转桁架(9)的下固定端(14)铰接，且在分水转盘(6)上固定有调整电机(7)，调整块(8)套装在调整电机(7)的输出轴上，调整块(8)的侧面与对称设置可伸缩的旋转桁架(9)的上固定端(13)铰接，调整电机(7)的旋转将带动调整块(8)上下移动，调整块(8)的上下运动使旋转桁架(9)的开度发生变化，实现旋转桁架(9)的伸或缩，与分水转盘(6)相连接的带有喷嘴的喷灌软管(25)安装在该旋转桁架(9)上。
2.根据权利要求1所述的柔性可变臂长旋转喷灌机，其特征在于所说的底座(4)与 箱体(16)的不同高度处分别开设有相应的通孔，通过连接底座(4)与箱体(16)上不同高 度的通孔调整箱体(16)的高度。
3.根据权利要求2所述的柔性可变臂长旋转喷灌机，其特征在于所说的箱体(16)的 底部开有一中心孔，主电机(3)固定在箱体底部，进水软管(1)从箱体底部的中心孔穿过。
4.根据权利要求1所述的柔性可变臂长旋转喷灌机，其特征在于所说的中心转轴 (17)的两端还分别设置有上、下径向轴承(5、2)，上径向轴承(5)位于分水转盘(6)的下 端，下径向轴承(2)位于箱体(16)的底部。
5.根据权利要求1所述的柔性可变臂长旋转喷灌机，其特征在于所说的调整块(7) 上安装有中心支轴(12)，中心支轴包括带内螺纹的外套筒和带外螺纹的内杆，拉线(10)的 一端与中心支轴(12)的顶端固定连接，另一端与旋转桁架(9)上的拉环相连，且在拉线 (10)上装有紧线器(11)。
6.根据权利要求1所述的柔性可变臂长旋转喷灌机，其特征在于所说的可伸缩的旋 转桁架(9)由若干组第一杆件(19)和第二杆件(23)组成，所说的第一杆件(19)和第二杆 件(23)的中部经中铰接点(26)铰接得到X型结构，然后将若干个X型结构的对应端即 上、下铰接点铰接形成整个桁架结构。
7.根据权利要求1或6所述的柔性可变臂长旋转喷灌机，其特征在于所说的第一杆 件(19)的下铰接点(24)及中铰接点(26)上分别设置有用于安装喷灌软管(25)的带有凹 环的加长轴(21)。
全文摘要
柔性可变臂长旋转喷灌机，包括底座，底座与箱体套装，箱体内有驱动中心转轴旋转的主电机，中心转轴内为输水管道，中心转轴上下两端都接有旋转接头，其下端接输水软管，上端接分水转盘，铰链式可伸缩桁架的一端与分水转盘铰接，另一端与可上下移动的调节块铰接，喷灌软管固定缠绕在桁架的中下部铰接处。分水转盘中心固定一电动机，电动机的输出轴向上，上面套有调整块，调整块与桁架的最内面杆件的一端铰接。调整电机的旋转将带动调整块上下移动，调整块的上下运动使旋转桁架的开度发生变化实现旋转桁架的伸或缩。本发明可满足不同高度不同灌溉面积的灌溉需求，且可根据需要，方便的增减桁架的节数提高资源利用的合理性。
文档编号A01G25/02GK101822197SQ20101010133
公开日2010年9月8日 申请日期2010年1月25日 优先权日2010年1月25日
发明者刘霞, 卢秉恒, 王有信, 罗卫红, 赵万华, 魏正英 申请人:西安交通大学;西安瑞特快速制造工程研究有限公司