电动平移圆形旋转悬臂多功能喷灌的制造方法
【专利摘要】一种电动平移圆形旋转悬臂多功能喷灌机，它由主控塔架车（21）、桁架（20）、塔架车（15）、旋转悬臂(3)、电控箱(27)、主控制盘（37）、旋转悬臂转角控制盘（4）、跨间塔架车行走控制盒（81）、导向控制盒（58）构成；上述主控制塔架车上设固定支撑装置，电控箱(27)、主控制盘（37）、行走装置；该车和桁架安装到一起，多个桁架（20）下设塔架车（15）支撑，在桁架的末端连旋转悬臂（3）；上述的电控箱、主控制盘、跨间塔架车行走控制盒、导向控制盒构成本喷灌机的控制系统。本装置由于设旋转悬臂及固定支撑装置，即可作圆周灌溉的同时，灌溉地的四角，又可平移工作。可完成方块地、不规整的地块、圆形地块的灌溉，提高灌溉率，避免浪费土地。
【专利说明】电动平移圆形旋转悬臂多功能喷灌机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种喷灌设备，具体说是可以定位圆形使用，又可平移能灌溉长条地和不规则地分块轮流使用的喷灌机。
【背景技术】
[0002]我国北方十年九旱，增产节水、节肥、省工、提高灌溉质量增加效益，成为当前的重要课题，随着农田灌溉技术的发展，大型自走喷灌机械也将推广使用。
[0003]现在使用的喷灌机，喷水范围为圆形，即以一定的半径旋转作业，虽然自动化程度较高，节水，省工，但是它的灌溉面积只能是一个圆圈，对方块地或长方形地灌溉面积只能达到60?70%，对不规则的地块灌溉面积更少，农民对喷灌不到的地块四角，就不种植了，土地浪费严重。
[0004]平移喷灌机对长形比较规整的地虽然灌溉面积能达到85% — 90%，但是自动化程度低，设备价格高，使用成本高，附属设备造价高，例如:修建水渠二次供水或铺设地下管道，每隔几十米就得安装一个出水栓，喷灌机本身带发电机供喷灌机行走或二次供水用，平移喷灌机供水是它得拖着水管走，供水量大水管直径粗，水管长了喷灌机拖不动，所以40到50米就得换一次水管，每次换水管都得停机，停水泵，放水后改装到下一个出水拴上，如用PE管得2人操作，既不省工，且故障率高。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服现有喷灌机灌溉率低的不足，提供一种电动平移圆形旋转悬臂多功能喷灌机，它可以圆周作业、平移作业、可调旋转悬臂，可灌溉方形地或异型地长条地和不规则地，分块轮流灌溉使用。
[0006]本实用新型的技术方案如下:
[0007]—种电动平移圆形旋转悬臂多功能喷灌机，它由主控塔架车、桁架、塔架车、旋转悬臂、电控箱、主控制盘、旋转悬臂转角控制盘、跨间塔架车行走控制盒、导向控制盒构成；上述主控制塔架车上设固定支撑装置，电控箱、主控制盘、行走装置；该车和桁架安装到一起，多个桁架下设塔架车支撑，在桁架的末端连旋转悬臂；上述的电控箱、主控制盘、跨间塔架车行走控制盒、导向控制盒构成本喷灌机的控制系统；
[0008]上述的主控制塔架车上所设的固定支撑装置是，设中心定位管，该管连旋转出水管，并设液压支撑装置及支撑轮；
[0009]上述的桁架与主控制塔架车及塔架车的结构是，桁架连接在主控制塔架车上，主控制塔架车的旋转输水管连接桁架上，桁架上贯穿上述输水管，输水管每隔给定距离设一带喷头的喷管，桁架下面安装塔架车，塔架车安装车轮减速机、轮胎，塔架车中间装有电机减速机，电机减速机连接车轮减速机，塔架梁两端设有配重铁；
[0010]上述的桁架末跨塔架车外端安装旋转悬臂，旋转悬臂安装在固定管上，该管装有旋转悬臂转角控制盘，连在上述固定管下端的旋转悬臂轴经减速机连步进电动机，该电动机安装在末跨塔架车上；旋转悬臂分前悬臂和后悬臂，前后悬臂均设同样的供水管，前悬臂均布有喷头管，前悬臂的前端装有喷枪，喷枪连喷枪供水管，后悬臂为配重悬臂，其最高点安装自动放气阀，用拉线经拉线支架，把前后悬臂的管道拉起相同角度，末跨塔架车上装有控制旋转悬臂水量的供水阀；[0011]上述喷灌机主机与旋转悬臂工作的协调由主控制塔架车上的主控制盘和定位旋转管上的开关与旋转悬臂上的转角控制盘和悬臂管上的开关经过编程继电器PLC编程序后按程序控制；
[0012]上述喷灌机主机平移行走时与主控塔架车下部所设的导向装置即导向杆、导向托，导向控制盒，跨间控制盒，主控箱经过编程继电器PLC编程序后按程序控制；
[0013]它的固定支撑装置的结构是设中心固定套管，该固定套管内装中心定位管，中心定位管连旋转出水管，该管用橡胶管接入桁架，中心定位管轴上安装主控制盘，主控制盘上的连接架连接液压油缸，主控制塔架车下部设导向装置和支撑轮。
[0014]上述旋转悬臂所安装的固定管的结构为，固定管内装旋转管，该管与旋转管轴焊接在一起，旋转管上端为悬臂连接座，固定管下端固定在桁架上，固定管有进水口，该管设上、下水封。
[0015]上述旋转悬臂上的连接座上设有供水阀开关拨杆，该杆经供水阀拉杆连旋转悬臂供水阀。
[0016]上述的喷枪供水管经喷枪供水电磁阀连在增压水泵上，该水泵安装在塔架车横梁上。
[0017]本实用新型的优点在于:1、本装置由于有旋转悬臂及固定支撑装置，即可作圆周灌溉的同时，灌溉地的四角，又可平移工作。2、本装置的旋转悬臂可转动，以调节长度，并设喷水枪，增加喷水距离，可灌溉方形地块。3、可完成方块地、不规整的地块、圆形地块的灌溉，提高灌溉率，避免浪费土地。4、本装置平移工作可灌溉多块方块地，不需平移式托着水管或修水渠二次供水灌溉，只需要平移喷灌机桁架长度的1/2长度，用方块地灌溉方式分块轮流灌溉，设备投资少，利用率高，灌溉覆盖率可达到93~97%，200亩以下的方块地可达到100%。5、结构简单，运行可靠，自动化程度高，节省劳动力，节省投资和运行成本，适用于多种地块。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型实施例整体结构示意图；
[0019]图2图1的俯视图；
[0020]图3是图1的A向放大图；
[0021]图4是图1的B向平移放大图；
[0022]图5是旋转悬臂总成图；
[0023]图6是图OT--D剖面放大图；
[0024]图7是图1的F部分放大图；
[0025]图8是图1的B向中心定位圆形机操作放大图；
[0026]图9是图2(:— C剖视图；
[0027]图10是本装置定位基础、地埋供水管、电缆连接位置图；[0028]图11是图9K部分放大图；
[0029]图12是图1H部位放大图；
[0030]图13是本装置方形工作示意图；
[0031]图14是本装置移动轮灌工作示意图。
[0032]图1?12中:1、喷枪；2、喷头管；3、旋转悬臂；4、转角控制盘；5、旋转悬臂供水管；6、供水阀门拉杆；7、供水阀门；8、旋转悬臂下固定架；9、减速机；10、减速机固定架；
11、水泵进水管；12、喷枪供水管；13、配重块；14、柔性连接件；15、塔架车；16、车轮减速机；17、轮胎；18、喷头；19、喷管；20、桁架；21、主控塔架车；22、液压油缸；23、液压泵；24、旋转出水管；25、橡胶连接管；26、旋转出水管导向角钢；27、电控箱；28、电机减速机；29塔架车梁；30、传动轴；31、喷枪供水电磁阀；32、增压水泵；33、悬臂支架加强角钢；34、支架上拉线；35、拉线支架；36、拉线；37、主控制盘；38、触发块；39、喷头座；40、开关；41、旋转悬臂配重管道；42、自动放气阀；43、连接座；44、旋转悬臂上水封；45、固定管；46、旋转管轴；47、下水封；48、旋转管与旋转管轴连接处；49、进水口 ；50、固定管连接法兰；51、旋转悬臂轴；52、角度位置限制开关；53、喷枪电磁阀增压水泵位置限制开关；54、旋转臂开关座；55、供水阀开关拨杆；56、导向托导向杆；57、导向杆挂起架；58、导向控制盒；59、中心定位固定管支架；60、地面导向槽；61、支撑轮；62、止转卡板；63、连接架；64、中心固定套管；65、中心定位管；66、下水封；67、上水封；68、进水口法兰；69、定位坑；70、主控盘开关；71、中心定位管与轴焊接处；72、地埋供水管；73、电源箱；74、供水软管；75、电缆线托板；76、中心混凝土基础；77定位锁板；78主控塔架车旋转轨迹；79、锁板导向槽；80、跨间控制拨板；81、跨间塔架车行走控制盒；82、跨间开关触发拉杆。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0034]由图1、图2、图4可以看到本喷灌机的整体结构，它由主控塔架车21、桁架20、塔架车15、旋转悬臂3、电控箱27、主控制盘37、旋转悬臂转角控制盘4、跨间塔架车行走控制盒81、导向控制盒58构成；多个桁架下设3个塔架车支撑，在桁架的末端连旋转悬臂3 ;上述的电控箱、主控制盘、跨间塔架车行走控制盒、导向控制盒构成本喷灌机的控制系统；
[0035]由图1、图4、图9看到，上述的主控塔架车21上设有中心固定套管64，该管内装中心定位管65，中心定位管连旋转出水管24，该管用橡胶管25接入桁架20，中心定位管轴上安装主控制盘37，71是中心定位管与轴焊接处；主控制盘上的连接架63连接液压油缸22，油缸连液压泵23 ;主控塔架车下部设导向杆及导向托56和支撑轮61，主控制塔架车上设有电控箱27 ;主控塔架车安装车轮减速机16、轮胎17，塔架车中间装有电机减速机28，电机减速机连接车轮减速机16，塔架梁两端设有配重铁13，配重铁的重量根据悬臂管的长度定。
[0036]由图1、图2、图4、图6、图9上述的主控制塔架车21与桁架20安装在一起，主控制塔架车上面装有旋转水管24用橡胶管25接入桁架，主控制盘37、38是主控制盘的触发块；旋转输水管24下端设有主控盘开关70，它是个微动开关，旋转悬臂转角控制盘4和触发块38及旋转悬臂管上的开关40是功能控制部分，根据地块形状设定，它可以控制旋转悬臂3、喷枪I在哪个角度上开始工作，哪个角度上不工作，通过程序继电器PLC，自动检查旋转臂工作正确与错误，如检测到运行错误几分钟(可设定)内切断主电路，全机停止运行，安全可靠。
[0037]由图1?4可以看到上述的桁架及塔架车的结构，桁架20与塔架车安装在一起在，旋转输水管24连接桁架管道上贯穿上述输水管，输水管每隔给定距离设一带喷头18的喷管19，桁架下面安装塔架车15，塔架车两端安装车轮减速机16、轮胎总成17，配重块13。
[0038]由图1?7可以看到旋转悬臂及所连的塔架车的结构，上述的桁架与末跨塔架车外端安装旋转悬臂3，旋转悬臂的长短根据地块而定，旋转悬臂安装在固定管45上，该管装有旋转悬臂转角控制盘4，该控制盘设有角度位置限制挡块，旋转悬臂上设有开关52及喷枪电磁阀增压水泵位置限制开关53，连在上述固定管下端的旋转悬臂轴51经减速机9连步进电动机，该电动机安装在末跨塔架车上，步进电动机有良好的定位性能，能达到旋转悬臂的工作精度；旋转悬臂分前悬臂和后悬臂，前后悬臂均设同样的供水管5，前悬臂设有喷头管2，前悬臂前端设有喷枪1，喷枪供水管12经喷枪供水电磁阀31连装在塔架车的增压水泵32上；后悬臂为配重悬臂，41为配重管，其最高点安装自动放气阀42，末跨塔架车上装有控制旋转悬臂水量的供水阀门7，它是个蝶阀，旋转悬臂的转动带动供水阀开关拨杆55及供水阀拉杆6运动，来拉动上述蝶阀7动作，如旋转悬臂与主跨体成一条直线阀门全部打开，这时灌溉地块四边形的角，阀门随着旋转悬臂角度的变化而变，旋转悬臂与主跨体形成90°度时，阀门全部关闭，根据实际调整。
[0039]由图3、图5可知，旋转悬臂前端设有喷枪1，旋转悬臂供水管5，配重管41用拉线36，经拉线支架35，把前后悬臂的管道拉起相同角度，保证悬臂的强度和两端管道重量平衡，旋转悬臂供水管上设有喷头座39，可更换喷头管2调节喷水量，配重悬臂顶端设有自动放气阀42，保证管道里的水和悬臂主管道里的水保持一致以保重量平衡。
[0040]由图6可以看到上述旋转悬臂所安装的固定管45及其连接结构，固定管内安装旋转管轴46，固定管有进水口 49，该管设上、下水封44、47，48为旋转管与旋转管轴连接处，50为固定管连接法兰。固定管45固定在跨体上，固定管上端法兰50与桁架主管道法兰连接，固定管下端与塔架车连接，保证旋转悬臂连接强度，固定管上设有旋转悬臂角度控制盘4，悬臂管上设有控制开关40和开关座，这两个原件是功能控制部分，根据地块形状设定。
[0041]上述旋转悬臂连上述喷灌机主机与旋转悬臂工作的协调由主控制塔架车上的控制盘37，旋转输水管上的开关70，旋转悬臂固定管上的上述角度控制盘4和悬臂管上的开关40是功能控制部分，经过编程继电器PLC编程序后按程序控制。
[0042]由图4、图8、图10可以看到，上述的主控塔架车经两端的导向拖导向杆56、导向控制盒58和电控部件，经地面导向槽60精确地引导喷灌机平移到预定的定位锁板77上。图8是导向拖导向杆56挂在导向挂起架57上的状态。
[0043]图9、图10可以看到，上述的预定地点设有定位锁板77，锁板上有定位坑69、锁板导向槽79，该板安装在混凝土基础上76上，锁板导向槽79与地面导向槽60成为一条直线。
[0044]图9-11可以看到，上述的主控塔架车中间设有中心定位管65，喷灌机移到预定中心点后，调整中心定位管65对准地面锁板77上的定位坑69，切断平移电源，接通液压系统电源，挂起导向杆56,操作液压装置使中心定位的定位头和止转卡板62进入定位坑69和锁板导向槽内79 (止转板可用手转动)，支起主控塔架车21，车轮胎离地面100毫米左右，塔架车两端设有支撑轮61，卸下支撑轮挂起定位销，放下支撑轮61安装上定位销，操作液压装置调整支撑轮离地面20?40毫米的间隙锁定液压油缸22，连接地埋供水管72，接通圆形机电源，进行圆形运动灌溉方形地作业。
[0045]圆形工作原理:参照图1、图12，用时间继电器控制旋转悬臂塔架车的行走，时间继电器设定以秒为单位，I至100秒内根据所需的喷水量可以任意调整，例如:行走30秒，停止60秒，时间继电器循环执行时间，旋转悬臂塔架车按时间停、走，旋转悬臂塔架车往前走与链接塔架车形成一个角度，这时跨间控制拨板80带动跨间开关触发拉杆82动作触发开关，链接跨塔架车行走，连接跨与旋转悬臂塔架车形成直线，这时跨间控制拨板80带动跨间开关触发拉杆82动作开关关闭，塔架车行走停止，因为旋转悬臂塔架车在圆的最外面行走距离最长，行走时间最多，其它个跨都在圆的里面，行走的距离一个比一个距离短，所以个跨跟随旋转悬臂跨行走，两跨之间形成角度跟随跨启动行走，两跨成直线跟随跨停止行走，个跨动作一样。
[0046]附图13是228亩的方块地喷灌机工作图，如从0°开始0°到14°旋转悬臂不做旋转动作，14°到38°这24°区是旋转悬臂逐步伸展到与桁架成一条直线，中心控制盘在这24°里每8°为一个触发检测点(根据地块设定)，悬臂转角控制盘设定28°为一个触发点(根据地块设定)，主机与旋转臂同步工作，速度单独设置，悬臂转到28。时触发开关给程序继电器PLC电信号，旋转臂停止工作，等待主机到8°检测点，旋转臂设定应快于主机
0.2°至0.5°，主机到8°检测点触发开关给PLC—个电信号，主机和旋转臂同时进行下一个工作。
[0047]如果主机先到检测点，而旋转悬臂未到检测点，这时应该是出现错误或故障，程序继电器PLC开始等待计时，等待计时根据实际地块设定，主机不工作，如设定时间内旋转悬臂到检测点，PLC计时关闭，主机和旋转臂同时进行下一个工作，如设定时间内旋转悬臂没有到达到检测点，PLC停止喷灌机的一切工作，确保设备安全。
[0048]从38°到62°在这24°里是旋转悬臂不工作，喷枪在这个区工作，从62°到84°在这22°区里旋转悬臂逐步回溯到与桁架垂直97°的原始位置，从84°到104°在这22°里是旋转悬臂不工作区，以上完成方块地第一角工作，以下三个地角重复以上的动作来完成。
[0049]图14是本喷灌机轮流灌溉作业图，参照图8、图9、图10、工作顺序是:在I号地，L是喷灌机运行方向，旋转悬臂塔架车绕一圈后，整个I号浇水完成后，旋转悬臂塔架车回到O点位置，停机，停水，卸下供水管软管74，关闭圆形机作业电源，操作液压泵23使液压油缸22支起塔架车，支撑轮61离开地面，挂起塔架车两端的支撑轮61，操作液压装置落下塔架车，抬起中心定位管65到最高点，断开液压系统电源，落下导向杆、导向托56放入地面上的导向槽60内，接通平移控制电源启动喷灌机。
[0050]平移机工作原理:用时间继电器控制主控制塔架车和旋转悬臂塔架车的行走，时间继电器设定以秒为单位，I至100秒内根据所需可以调整，例如:行走70秒，停止20秒，停止时间最少不少于15秒，时间继电器循环执行时间，主控制塔架车、旋转悬臂塔架车按时间停、走，主控制塔架车、旋转悬臂塔架车往前走与链接塔架车形成一个角度，这时跨间控制拨板80带动跨间开关触发拉杆82动作触发开关，链接跨塔架车行走，连接跨与旋转悬臂塔架车形成直线，这时跨间控制拨板80带动跨间开关触发拉杆82动作开关关闭，塔架车行走停止，个跨动作一样。
[0051]如果旋转悬臂塔架车行走超前这时整个喷灌机与主控制塔架车上的导向杆56形成角度(整个喷灌机与主控制塔架车上的导向杆56为90度)，导向杆拨动导向控制盒58里的开关，开始进行主控制塔架车的速度调整，调整到整个喷灌机与主控制塔架车上的导向杆56成为90度正常行驶，如果主控制塔架车行走超前，调整功能同上一样。
[0052]按地面导向槽60走向2号地，到2号地的地面锁板77-2后，调整喷灌机中心定位管65对准定位锁板上的定位坑69后停机，手工转动止转卡板62对准锁板导向槽79，切断平移控制电源，挂起两侧导向杆、导向托56,操作液压落下中心定位管65到定位锁板77圆孔内支起塔架车，放下两端支撑轮61插上固定插销，调整支撑轮61离地面20?40毫米的间隙，接上水管74到进水口连接法兰68，接通圆形工作电源，启动喷灌机，启动水泵灌溉工作开始，灌溉速度可以无极调节，按以上工作方法操作进行下一个地块。
【权利要求】
1.一种电动平移圆形旋转悬臂多功能喷灌机，其特征在于:它由主控塔架车(21)、桁架(20)、塔架车(15)、旋转悬臂(3)、电控箱(27)、主控制盘(37)、旋转悬臂转角控制盘(4)、跨间塔架车行走控制盒(81)、导向控制盒(58)构成；上述主控制塔架车上设固定支撑装置，电控箱(27)、主控制盘(37)、行走装置；该车和桁架安装到一起，多个桁架(20)下设塔架车(15)支撑，在桁架的末端连旋转悬臂(3);上述的电控箱、主控制盘、跨间塔架车行走控制盒、导向控制盒构成本喷灌机的控制系统； 上述的主控制塔架车上所设的固定支撑装置是，设中心定位管(65)，该管连旋转出水管(24)，并设液压支撑装置及支撑轮(61)； 上述的桁架与主控制塔架车及塔架车的结构是，桁架连接在主控制塔架车上，主控制塔架车的旋转输水管连接桁架上，桁架上贯穿上述输水管，输水管每隔给定距离设一带喷头的喷管，桁架下面安装塔架车，塔架车安装车轮减速机、轮胎，塔架车中间装有电机减速机，电机减速机连接车轮减速机，塔架梁两端设有配重铁(13)； 上述的桁架末跨塔架车外端安装旋转悬臂(3)，旋转悬臂安装在固定管(45)上，该管装有旋转悬臂转角控制盘(4)，连在上述固定管下端的旋转悬臂轴(51)经减速机(9)连步进电动机，该电动机安装在末跨塔架车上；旋转悬臂分前悬臂和后悬臂，前后悬臂均设同样的供水管(5)，前悬臂均布有喷头管(2)，前悬臂的前端装有喷枪(1)，喷枪连喷枪供水管(12)，后悬臂为配重悬臂，其最高点安装自动放气阀(42)，用拉线(36)经拉线支架(35)，把前后悬臂的管道拉起相同角度，末跨塔架车上装有控制旋转悬臂水量的供水阀(7)，旋转悬臂的转动来拉动阀门动作，调节供水量或关闭阀门； 上述喷灌机主机与旋转悬臂工作的协调由主控制塔架车上的主控制盘(37)和定位旋转管上的开关与旋转悬臂上的转角控制盘(4)和旋转悬臂管上的开关(40)经过编程继电器PLC编程序后按程序控制； 上述喷灌机主机平移行走时与主控塔架车下部所设的导向装置即导向杆、导向托(56)，导向控制盒(58)，跨间塔车行走控制盒(81)，主控箱经过编程继电器PLC编程序后按程序控制。
2.根据权利要求1所述的电动平移圆形旋转悬臂多功能喷灌机，其特征在于:它的固定支撑装置的结构是设中心固定套管(64)，该固定套管内装中心定位管(65)，中心定位管连旋转出水管(24)，该管用橡胶管(25)接入桁架，中心定位管轴上安装主控制盘(37)，主控制盘上的连接架(63)连接液压油缸(22)，主控制塔架车下部设导向装置和支撑轮(61)。
3.根据权利要求1所述的电动平移圆形旋转悬臂多功能喷灌机，其特征在于:它的旋转悬臂(3)所安装的固定管(45)的结构为，固定管内装旋转管，该管与旋转管轴(46)焊接在一起，旋转管上端为连接座(43)，固定管(45)下端固定在桁架上，固定管有进水口(49)，该管设上、下水封(44、47)。
4.根据权利要求3所述的电动平移圆形旋转悬臂多功能喷灌机，其特征在于:它的旋转悬臂上的连接座(43)上设有供水阀开关拨杆(55)，该杆经供水阀拉杆(6)连旋转悬臂供水阀(7)。
5.根据权利要求1所述的电动平移圆形旋转悬臂多功能喷灌机，其特征在于:它的喷枪供水管(12)经喷枪供水电磁阀(31)连在增压水泵(32)上，该水泵安装在塔架车横梁(29)上。
【文档编号】A01G25/16GK203523468SQ201320515868
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2013年8月23日
【发明者】高平 申请人:高平