农业机械化节水喷灌系统的制作方法

本发明属于农业喷灌技术领域，具体地说，涉及到一种农业机械化节水喷灌系统。

背景技术：

目前，在国内外农业和节水喷灌技术设备中主要有，电动圆形喷灌机、指针式喷灌机、小型移动式喷灌机、滚动式喷灌机、DPP系列电动平移式喷灌机、中心支轴式喷灌机设备等。主要存在的问题是：受局限性大,投资成本高，自身保护性能差，干扰性强，使用不便利，不能在农业展开机械化节水喷灌。近年来，国内外在农田灌溉时，还是采用传统的大水漫灌，尤其是在地表水输水时，采用沟，渠，槽，垄的输水方式，加上长年失修，蒸跑堵漏渗剩的现象十分严重，造成水资源的极大浪费。在我国出现这样一种局面，一方面水资源特别匮乏，而另一方面又大量的浪费水资源。我国农业是用水大户，而且又是水资源浪费大户，而采用机械化节水喷灌后，水的利用率可达百分之百。

技术实现要素：

本发明是通过如下措施来达到的，在该技术设计中，整体地埋式双道轨封闭型供水组合体和自身地埋式双道轨封闭型供水组合体和自身式过路装置，是该设计内容中最核心最重要的技术部分，整体地埋式双道轨封闭型供水组合体和自身式过路装置，它不但给机械行驶式喷灌机工作提供了道路，导向，供水，自身防护等重要条件，同时提供了各种道路过路时的重要条件，不影响自身和各种车辆的通行，并对喷灌机的存放创造了安全条件，而且它自身具有设计科学，结构合理，占地少，造价低廉，便与实施和具有自身式多功能的重要性能，并且自身坚固性能好，防护性能强及自身持久性存在的特点，这对农业全面实现节水喷灌机械化，不受约束，打开局限，创造了普及和实施条件。该技术设计目的在于；以节水机械化喷灌的方式代替传统农田灌溉时的大水漫灌，以地 表水地埋管道远距离输水的方式，代替传统地表输水时的沟，渠，槽，垄，以自身式的多功能的特点，提高农业的经济受益，并且能够改造荒漠化土地和生态环境。对农业的抗灾防灾，提高节约水资源和提高农业收益有着重要的意义。

该发明包括：平原机械化节水喷灌单元系统装置设计、黄土丘陵区域机械化节水喷灌单元系统装置设计、汽(柴)油动力机械行驶式喷灌机无人驾驶设置设计、机械化喷灌单元附加多功能设施和装置设计。

平原机械化节水喷灌单元技术设计：是以单台单机作为一个喷灌单元单位的，一个喷灌单元范围大小，是根据喷灌机型号确定的，根据喷灌机的不同型号，一个喷灌单元范围可为百亩、千亩、万亩以上，组成如图1所示；在图1中，整体地埋式双道轨封闭型供水组合体1、(包括自身地埋式双道轨封闭型供水组合体)地埋式旁通管2、机械行驶式喷灌机3、自身式道轨停机房4、地表水地埋供水管道5、地表水阀门井6、地下水井房7、自身地埋式排涝装置8、通往村庄地埋式供水管道9、地埋式排水管道10、排涝阀门井11、喷灌单元规划道路12、自身式过路装置13、箭头14表示农田工作时进出方向。

整体地埋式双道轨封闭型供水组合体：(以下简称整体式供水组合体)整体式供水组合体在每个喷灌单元内，以S循环形闭合回路式布局，道轨成双线形，并且水平铺设，如图2所示；图中：自身地埋式双道轨封闭型供水组合体15、自身式排涝装置16、自身式支撑桩17、自身式过路装置13、过路槽及槽封板19、钢筋混凝土路面20、两轨体中间槽上层弧形防护保温板21、两轨体组合体之间的间隙22、道轨上端部预埋螺栓铁件和螺栓孔23。在一个喷灌单元内，整体式供水组合体的循环宽度根据喷灌机型号确定，循环半径宽度对应喷灌机喷臂的半径长度分别为80m、100m、120m、140m以上。在整体式供水组合体中的排涝装置，固撑桩，自身式过路装置13是根据区域的地质气候条件及喷灌单元范围的大小的需要，确定数量，按一定的间隔长度比例安装，其余均为自身地埋式双道轨封闭型供水组合体。在一个喷灌单元内，整体式供水组合体中的道轨，地面以上25cm,地面以下25cm,占地宽度1.1米，它是建立在一个统一的水 平线上的，各轨体之间与排涝体，支撑桩，自身式过路装置之间都是用拉紧螺栓对称固定连接安装的，5cm的缝隙全部用沥青砂灌严抹平，使整体式供水组合体轨体成为一个统一坚固的水平整体。

自身地埋式双道轨封闭型供水组合体设计：(以下简称自身式供水组合体)如图3所示，轨体24，轨体齿桩25，地埋式导水槽26，弧形防护保温板27，下层弧形保温层28，道轨上端两侧预埋螺栓铁件29，暗锁预留洞30，地埋式导水槽26上边沿两侧外折边31，槽壁32，肋筋33，连接边34。轨体：在自身式供水组合体中，如图3中的(1)所示；体轨呈齿状形，每节轨体长2m，轨体宽35cm,高50cm,轨体的桩齿长60cm,外斜60度，中间槽宽40cm，两轨体相互对称，呈水平双线型。轨体是由混凝土材料预制而成的，预制时，在轨体上边沿两端，道轨上端两侧预埋螺栓铁件29，轨面由外向里倾斜5度，另外在轨体左右两内侧上边沿各预留一个斜形坡，斜宽度4cm，在预制轨体时如弧形防护保温板是单向开启时，在轨体右内侧的上边沿斜坡上，每隔40cm，预埋一组弧形防护保温板转轴支座，同时在左侧轨体内侧上边沿防护保温板的中心以下10cm处，预留一个10×10×10cm的洞口，另外在预制轨体弧形防护保温板两开启式时，要在中间槽的两边轨体内侧上边沿的斜坡上，每隔40cm各预埋一组防护保温板转轴支座。另外在轨体两侧防护保温板的中心处下面10厘米处，各预留一个10×10×10cm的预留洞。要求在预制轨体时，螺栓铁件要在轨体内预埋铁件拉强筋，同时预制轨体时的强度需在500号以上。地埋式导水槽26：如图3的(2)，地埋式导水槽26是由塑料材料制作的，每个长度为4m，宽度40cm，深度根据导流量确定。地埋式导水槽26制作成肋框式，肋筋0.5×0.5cm，槽壁厚0.1cm，地埋式导水槽26上面两侧外侧横折边宽35cm，长4m，厚0.1cm，地埋式导水槽26两边的对接压边，制作成S形。地埋式导水槽26的制作材料要求无毒无味无色，耐潮湿，耐防腐，内表面必须光滑平整，安装时，两槽的对接扣边，用密封胶粘接严密。

上层弧形防护保温板：在供水组合体两道轨槽之间的弧形防护保温板27和 下层弧形保温层28，制作成一体。如图4所示；上层防护保温板分为全开式和两开式，图4中：轨体24，弧形防护保温板27，下层弧形保温层28，暗锁预留洞30，防护板固定式转轴轮35，锁压杆36，竖杆锁勾38，下端锁卡37，弹簧滚珠式开锁横压杆39，轨体24，弧形防护保温板27，下层弧形保温层28，暗锁预留洞30，防护板固定式转轴轮35，锁竖压杆36，竖杆锁勾38，挤压下端锁卡37，弹簧滚珠式开锁横压杆39，防护板掩条40，支撑板a41,支撑板b42。弧形防护保温板27由塑料复合材料制作而成，纵长40cm，横宽48cm，厚3mm。下层保温板尺寸与防护板相同，厚4cm，在它的两端制作成45度斜角。下层弧形保温层28是由纤维材料使用粘胶混合后压制制作的。全开式防护保温板安装在两轨体之间上层内边沿右侧小斜坡的转轴支轴座上。防护保温板的另一侧压盖在两轨体之间上层左侧内上边沿的斜形坡上。弹簧锁安装在轨体上边沿左侧防护板中心处下边。两开式防护保温板安装在两轨体内侧上边沿两侧斜坡的转轴支座上，暗锁安装在轨体内侧两防护板中心处的下面，它的尺寸与全开式防护保温板相同。在制作时要求弧形防护保温板27具有一定的强度和韧性，当遇有人畜踩踏时，不会对防护板造成变形和损坏。在制作保温板时，要选择保温效果较好的纤维材料，并且在弧形防护保温板下表面上，涂上一层聚酯胶，与下层弧形保温层28粘接严密。两开式防护保温板中的支撑板a41和支撑板b42起到一个相互支撑作用。在冬季需对小麦种植区的小麦进行喷灌，防止地埋式导水槽26内的水不会结冰，而设置下层弧形保温层28。全开式弧形防护保温板，适应平原区域，两开式弧形防护保温板，适应人烟稀少，大范围的农田区域中。

防护板弹簧锁及开锁原理设计：防护板弹簧锁如图4所示；图4(1)暗锁a30它是由竖杆锁勾38，挤压下端锁卡37，弹簧滚珠式开锁横压杆固定锁卡39组成的。(下端锁勾37是固定在弹簧滚珠式开锁横压杆39上的)它的开锁原理是，在喷灌机的底部两轨体槽之间下面左侧，安装一组桥式开封器，在桥式开封器前后两端上各安装一组开锁压杆器，(参看图16)当开锁压杆器跟随喷灌机前行时，下压弹簧滚珠式开锁横压杆39，这时弹簧滚珠式横压杆固定锁卡37 向右外张，把锁打开，安装在喷灌机底部上的桥式开封器跟随喷灌机前行时，自动把槽封板逐渐打开110度，并打开一个1米长的空间，安装在喷灌机底部中的水泵椭圆形吸水短管通过后，槽封板随着桥式开封器逐渐下落到位，这时安装在喷灌机底部前后两端槽封板上表面的弹簧式滚轮压附器，下压弧形防护保温板27，通过竖杆锁勾向下挤压下端锁卡37，弹簧滚珠式横压杆固定锁卡37外张，竖杆锁勾38向下挤压并到位，这时又把槽封板锁住，此时完成了一次开锁和闭锁的动作。当喷灌机继续前行时重复该动作。这里需说明的是；在图4(1)和(2)中的弹簧滚珠式开锁横压杆39，伸进轨体内边沿3cm。在地埋式导水槽26，两侧轨体，上层弧形防护保温板，弹簧式暗锁的结合下，组成自身式组合体。

自身式固撑桩及防护板掩边：首先是两防护板关闭时接缝掩边如图5中的(1)所示，在防护板单开启式中，防护板与防护板关闭对接的缝边时，它的对接方式如图5中的(1)所示，在图(1)中，从第二块开始，在弧形防护保温板上表面上制作弧形防护板掩条40，每隔一块制作一块，以此类推。防护板掩条宽4cm，厚3mm，防护板条和防护板相互交错掩压。

自身式固撑桩，它是一个断面图，如图5的(2)中所示，地埋式导水槽26，弧形防护保温板27，下层弧形保温层28，道轨上端两侧预埋螺栓铁件29，防护板掩条40，支撑板a41,支撑板b42，固撑桩轨体43，固撑桩底座44,铁件螺栓孔45。自身式固撑桩它是由混凝土预制而成的，轨体的宽度35cm，长度40cm，高度与供水组合体相同，固撑桩底座44的横宽1.6m，纵长60cm，厚30cm。在预制混凝土支撑桩时，它的强度在500号以上。支撑桩预制成U字形，地埋式导水槽26从它的中间穿过，在道轨上端两侧预埋螺栓铁件29，固撑桩轨体两侧在与地埋式双道轨封闭型供水组合体连接时，在它的上端部全部用螺栓紧固，在它的间隙部，全部用沥青砂灌严抹平，自身式固撑桩的安装目的是，在整体式供水组合体间距中，增设自身式固撑桩，以增加它的强度和稳固性，关于在一个喷灌单元内，自身式固撑桩的安装数量和相隔间距，根据地质情况和环境 条件确定。

自身式排涝体装置如图6所示；在图6(1)中，地埋式导水槽26，弧形防护保温板27，下层弧形保温层28，道轨上端两侧预埋螺栓铁件29，轨体排涝进水口46，轨体腔内进水网口47，轨体排涝进水口滤网及排涝口封板48，轨体腔内浮筒50，排涝轨体51，排涝轨体底座52。在图6(2)中，轨体腔内排涝进水网口47，排涝口封板48，排涝轨体51，排涝口挡板保护立柱53，排涝封板栅格网54。在图6(3)中是排涝装置结构图。在图中，排涝口封板48，轨体腔内浮筒50，栅格网54，预留洞55，锁支杆转轴支座56，浮筒支杆中间间隔框57，转轴支座58，转轴59，浮筒顶杆60，锁横杆61，锁板勾64，封板转轴支座62，封板转轴63，推杆65。自身式排涝体是有钢筋混凝土预制而成的一个整体，预制为U字形，地埋式导水槽26从它的中间穿过。每个排涝体的长2.4m，轨体宽35cm，高度与供水组合体相同，如图(2)所示，在两轨体中每段进水排涝口长80cm，高10cm，在一个排涝体中，排涝口与排涝口中间的横向间距20cm，排涝口高出地坪面3cm，轨腔内进水口长10cm，高6cm，高出地平面2.8cm。排涝装置安装在轨体中。排涝体它上部的造型和宽度与道轨24相同，排涝体的两端同样预埋铁件，用螺栓与两端道轨紧固，它们之间的空隙也是用沥青砂灌严抹平。(排涝体都是左右对称安装的)排涝装置的工作原理是当暴雨来临时，单元内田间积水达到3-4cm时，首先积水通过图6(2)中轨体腔内进水网口47流入到轨体浮筒腔50内，随着雨水的进入，如图6(1)中的轨体腔内浮筒50逐渐上移，在上移的同时，图6(3)浮筒50中的顶杆60上移，通过锁横杆61把板锁勾59向上顶开，轨体腔内浮筒50中的另外两只支杆经过缓冲装置57后，向右推动转杆64，通过转杆64向右转动，带动两推杆65向右把排涝口封板48逐渐打开，此时完成了一次开封工作。当排涝口封板48关闭时，它与开封动作相同，但方向动作相反。当排涝口封板48打开后，田间中的涝水通过栅网格，过滤网，流入到组合体中的地埋式导水槽26中，当田间的涝水排完后，田间的积水低于轨体腹腔进水口时，浮筒50腹腔内的水自动流入到农田中，这时轨体腔内浮筒 50和各装置逐渐降到和回移到原来的位值，排涝口封板封闭，并被锁住，至此完成了一次排涝工作。需要说明的是；如图6(2)所示，排涝口封板48内侧的排涝口挡板保护立柱53和排涝口封板48要有一定的强度，排涝口封板内侧排涝口挡板保护立柱53由不锈钢圆钢制作，当喷灌机行驶中的导向轮，自身式支撑轮经过时，不会遭到损坏。另外在预制排涝体时，在两外侧表面栅格网处，在排涝体的外表面上，预制时凹进1cm，在排涝口封板和网格关闭时，与排涝体表面一平。在排涝季节来临之前最后一次喷灌时，要把单元供水组合体导水槽26内的水源降低到最低程度。当大雨来临时，田间的积水达到排涝高度时，这时打开排涝阀门进行排涝，当排涝结束时，及时关闭排涝阀门，以保持地埋式导水槽26内再次喷灌时的水源充满度。在一个单元内，设置排涝装置的数量，是根据当地的雨季多少和雨水的大小确定的。设置在排涝进水外口处的排涝口封板，锁装置，栅格网其目的，防止小昆虫、灰尘杂物和积水漂浮物进入到地埋式导水槽26内，而影响喷灌工作和水质污染，另外防止人为的打开，防止装置受到损坏。

自身式过路装置技术设计：如图7所示，是一个平面结构图，图中道轨24，弧形防护保温板27，钢筋混凝土路面66，弧形钢封保温板67，钢封板两侧下边钢封板保护条68，导轨69，过路槽70，弹簧及套筒71，过路槽钢封板72，钢封板拉绳73，绳转盘74，锁齿转盘75，正反转向拉绳转轮76，四只转盘推杆77，锁舌78，锁装置79，转盘钢绳80，锁拉绳81，掩盖式门型槽钢板82，锁舍弹簧83，锁舌固定装置84，预留洞钢封板盖板85，预留洞86，钢封盖板紧固螺栓87，两侧锁推杆器88，转盘推杆器89，转盘轴下部扭簧90。(需说明的是，锁齿转盘75与绳转盘74都是竖向安装，其他装置都是横向安装)两侧锁推杆器88和转盘推杆器89安装在喷灌机底部前端组合体中两轨体内侧边沿上，弧形钢封保温板67两外侧的钢封板下边钢封板保护条68，每块活动板条长45cm，宽10cm，厚1cm以上，活动板条上端与弧形钢封保温板67下部中的外表面转轴支座连接，另一端掩盖在轨体上。活动板条在两弧形钢封保温板67 对缝处是错开搭接的。活动板条的作用主要是防止过往车辆频繁通过时，会落掉很多灰尘杂物，而影响弧形钢封保温板67的开启和关闭。(活动式钢板条，它是跟随弧形防护钢封板开启时而抬起，关闭时而随着降落。)这里再需要说明的是，该图纸只是画了自身式过路装置整个的一部分，如果道路太宽，各过路槽封板同时开启时，由于过路槽钢封板72和压簧的阻力太大，这时可增加过路槽的开封和闭封装置的安装数量，如2组，3组，4组以上。另外锁拉绳81和转盘绳74在穿过导轨底座时，须在导轨底座上钻孔通过。为什么要在过路中建立钢筋混凝土路面和自身式过路装置，因为在穿越过路路面时，为了保护自身式过路装置中的整体式供水组合体，在各种车辆通过时不会受到损坏，就必须在过路中的供水组合体轨体两侧建立钢筋混凝土路面，并且在过路中的弧形防护保温板27，替换成钢质弧形防护保温板。另外为了方便农田中的各项工作，需要规划一定的农田道路，如喷灌单元较大时，可能在喷灌单元内会存在原有已建好的省道或国道，当喷灌机在进行大面积的喷灌时，就必须穿越这些道路，为了不影响交通车辆的正常通行，而又能使喷灌机和整体式供水组合体装置的顺利通过，就必须建立混凝路土面和自身式过路装置，混凝土路面的宽度和原有路面相同，它的厚度是根据路面的承载能力确定的。为什么要在混凝土路面中，建立过路槽和槽封板，因为当喷灌机在农田正常工作时，两条道轨的两外侧是在农田空间中，安装在喷灌机底部前后两外侧上的犁头式清除器，自身式支撑轮和自身式导向轮，沿道轨两外侧中心表面上行驶，它的另一侧是在农田空间中，行驶时不受限制。由于在一个喷灌单元内过路时，钢筋混凝土路面是和组合体两侧轨体结合成一体的，如果不建立过路槽，喷灌机两侧中的导向轮，自身式支撑轮，犁头清除器就无法通过，因此必须建立过路槽及钢质槽封保护板。过路槽中的过路槽钢封板72作用是，在日常中，因各种车辆频繁通过，会给过路槽中带来很多尘土杂物，把过路槽堵塞，而影响喷灌机两外侧中的支撑轮，导向轮，犁头清除器的正常通过，所以采用过路槽钢封板72保护。掩盖式门型槽钢板82，它是和道轨结合为一体的，其作用是，当过路槽中的过路槽钢 封板72封闭时，槽封板的前端它是插入门形钢槽内的，其目的是防止人为的打开，及环境带来的影响。过路槽的上边沿宽度25cm，下底宽度25cm，中间宽度40cm。(呈椭圆形)过路槽钢封板72的长60cm，宽40cm，钢板的厚度是根据路面的承载力确定。另外为了保护过路中的供水组合体弧形防护保温板27，再过路段中，必须换成钢质弧形防护保温板，以防止过往车辆对弧形防护保温板造成损坏。再就是从过路槽封板第二块中开始，在封板上面的一侧表面上，安装防护板掩条40，每隔一块安装一块，交叉进行，防护板掩条40宽5cm，厚1cm,长60cm，过路槽中的暗式开锁开封及闭锁闭封装置，都是按装在道路两端两侧的预留洞中，在它的上端，用钢板封闭，各开锁和闭锁装置它是不会被人为打开的，只有喷灌机经过时自动打开过路槽封和关闭。这种装置的暗式设计，封闭严密，其目的主要是防止各种车辆往返通过时及人为的损坏。在这里说明的是，过路槽中的过路槽钢封板72和过路供水组合体路面槽中的弧形钢封保温板67是两码事，过路槽中的过路槽钢封板72是水平的，而两道轨中间槽上的供水组合体中防护钢封保温板67是小半圆弧形状的。它们都有自己的一套自动开封装置和关闭装置。

过路槽中的过路槽钢封板72开启和关闭原理设计；

图8是一个横向缩略正面示意图，只画出了自身式过路装置中一半一侧的一个封板图，在图中为了简化，主要是把锁装置放大，能够看清它的结构和开封与关闭的工作原理。(事实上它的装置如平面图7所示。)在图8中；自身式过路装置一侧的道轨24，整体式供水组合体弧形防护保温板27，导轨69，过路槽70，弹簧及套筒71，过路槽钢封板72，钢封板拉绳73，绳转盘74，锁齿转盘75，正反转向拉绳转轮76，两转盘推杆77，锁舌78，转盘钢绳80，锁拉绳81，掩盖式门型槽钢板82,锁舌弹簧83，锁舌固定装置84，固定式锁绳转轮91，锁杆轮a92，锁杆轮b93，锁杆轮c94，锁杆轮d95，锁拨杈a96，弧形拨杈a97，锁拨杈c98，锁下端拨杈99，锁固定式弹簧轮100，锁舌上端拨杈101，弧形拨杈b102，锁拨杈b103，锁拨杈d104，锁舌下端拨杈a105，锁舌下端拨杈b106， 锁绳上端拨杈a107，锁舌下端拨杈c108，锁舌下端拨杈d109，锁绳上端拨杈b110，锁绳固定杆111，锁弹簧轴下端拨杈112，弹簧式固定转轮下端的拨杆轮113，锁固定弹簧轮下端拨叉轮114，锁舌上端拨杆轮a115，锁舌上端拨杆轮b116，锁固定式弹簧轮117，锁舌上端拨杆118，锁舌弹簧套筒119，转盘轴下部扭簧90，交叉钢绳120，转盘轴底座121，前端锁推杆器88，转盘推杆器89，后端锁推杆器122，转盘推杆器123。在喷灌机底部前端一侧道轨体内安装锁推杆器88，(稍前上层)转盘推杆器89。(稍后下层)安装在喷灌机底部后端锁推杆器122，(稍前上层)转盘推杆器123。(稍后下层)另外在图8左侧锁拨叉处的(c)和右侧锁拨叉处的(d)，表示拨叉杆固定式弹簧转轴轮。另外说明，锁杆轮a92，锁杆轮b93,锁杆轮c94,锁杆轮d95，和两转盘推杆77伸进两轨体空间内侧表面3cm。安装在喷灌机底部一侧(应为两侧)前后两端上的锁推杆器88，转盘推杆器89,后端锁推杆器122,转盘推杆器123距两轨体内侧空间表面2cm。

前端推杆器(a)组(一侧)经过过路槽时的开锁及开封原理是；

当喷灌机经过过路槽时，安装在喷灌机底部上的前后两端两组推杆器(a)(b)组同时前行，(单侧)首先锁推杆器88向右推动锁杆轮a92时，不会产生动作。当两转盘推杆器继续前行时，锁推杆器88向右推动锁杆轮b93时，锁杆轮b93向右旋转并且被下压，弹簧式固定转轮下端的拨杆轮113拨动锁舌上端拨杆轮a115向左移动，使锁舌78又带动锁舌下端拨杈b106，向左推动锁拉绳81上边锁绳上端拨杈a107和锁舌下端拨杈a105又带动锁拉绳81向左移动，(当喷灌机正向行驶时，交叉绳左侧上边绳向左移动，交叉绳右侧上边绳向右移动，当喷灌机反向行驶时，锁拉绳81的移动方向相反)这时交叉绳右侧上边锁拉绳81向右移动，锁拉绳81上边的锁绳上端拨杈b110向右推动锁舌下端拨杈c108，使锁舌右移。当锁推杆器88继续前行时，使两端的锁舌和锁盘齿分离，把两边锁同时打开。随后转盘推杆器89前行推动两转盘推杆77向右旋转并下压，当转盘推杆器89把两转盘推杆77向右推到位时，转盘钢绳80通过正反转向拉绳 转轮76带动钢封板拉绳73过路槽钢封板72沿导轨69后移，并把过路槽钢封板72打开。当两转盘推杆77被推到位的过程中，同时绳转盘74(左侧)通过转盘钢绳80又同时拉动绳转盘74(右侧)向左旋转，又同时把转盘推杆77(右侧)向右拉动打开到位。当两侧锁推杆器88与锁杆轮b93即将脱离时，弹簧式固定转轮下端的拨杆轮113与锁舌上端拨杆轮a115脱扣。弹簧式固定转轮下端的拨杆轮113由锁舌上端拨杆轮a115的右边脱扣到左边)当锁推杆器88与锁杆轮b93脱离后，这时转盘推杆器89与右侧转盘推杆77还没脱离，这时两锁舌在弹簧的作用下，两锁舌迅速回移，把两锁齿盘锁住。过路槽中的槽封板都处在开启状态。当转盘推杆器(a)(b)组继续前行，当锁推杆器88前行向右推动锁杆轮c94时，锁杆轮c94下压弧形拨杈b102,又下压锁拨杈d104，同时d处弹簧固定式转轮右侧拨杈又带动锁拨杈b103和锁杆轮d95左移并下移，当锁推杆器88刚压住锁杆轮d95时，(弧形拨杈b102和锁拨杈d104脱扣)这时两侧锁推杆器88经过锁杆轮d95时不产生动作，(因为在前面锁杆轮d95已经被锁推杆器88下压，不起作用)过路槽中的过路槽钢封板72始终在开启状态。

后端的转盘推杆器(b)组(同一侧)经过过路槽时的闭锁和闭封工作原理；

当安装在喷灌机底部最后端中的锁推杆器122和转盘推杆器123同时前行时，首先后端锁推杆器122推动锁杆轮a92时不产生动作，推动锁杆轮b93时，不产生动作，(因为在前面弹簧式固定转轮下端的拨杆轮113和锁舌上端拨杆轮a115已经脱扣，不产生动作)在推动锁杆轮c94时，也不产生动作，(因为在前面弧形拨杈b102和锁拨杈d104已经脱扣，不在起作用)当转盘推杆器123经过两转盘推杆77时不产生动作。(因为在前面两转盘推杆77已经被开启到位，并且被锁住)当后端锁推杆器122继续前行经过锁杆轮d95时，后端锁推杆器122推动锁杆轮d95右移并下压，锁杆轮d95下端拨杈向左推动锁固定式弹簧轮117上端拨杆，上端拨杆左移，锁固定式弹簧轮117下端拨杈向右推动锁舌上端拨杆118又带动锁舌78,锁舌下端拨杈d109,锁绳上端拨杈b110,锁舌下端拨杈c108及锁拉绳81右移，又使交叉绳左边左移。锁齿盘和锁舌分离，又一次产生 开锁动作。这时转盘推杆器123还没有和右侧转盘推杆77脱离，过路槽封板始终在开启状态。当喷灌机两外侧中的犁头清除器，导向轮，支撑轮通过后，后端锁推杆器122即将脱离锁杆轮d95时，转盘推杆器123已脱离右侧转盘推杆77的压止点位置，这时两转盘推杆77在转盘轴下部扭簧90的作用下迅速复位，过路槽钢封板72钢封板拉绳73在弹簧及套筒71的作用下也迅速复位，过路槽封板又把过路槽封闭。这时锁杆轮b93下面的弹簧式固定转轮下端的拨杆轮113和锁舌上面上端拨杆轮a115脱扣换位，锁杆轮c94下面的弧形拨杈b102和锁拨杈d104脱扣换位。当后端锁推杆器122完全脱离锁杆轮d95后，锁齿盘又被锁住。此时完成了一次闭封闭锁工作。当喷灌机再次通过时，重复上述动作。当喷灌机反向行驶时，它的工作原理同正向行驶以样。需说明的是，为确保各装置的脱扣回位，须加大各固定式锁装置和转轴轮弹簧的强度。(在这里再需说明的是，在自身式过路装置中，转盘绳和锁拉绳是两码事，都是各自单独工作。)

图9是过路装置一侧的横向剖面示意图；

在图中；轨体24，导轨69,过路槽钢封板72，绳转盘74，转盘推杆77，锁舌78，锁固定装置79，掩盖式门型槽钢板82，锁拨杆b110，过路槽124，滚珠125，转盘底座126，拉簧挡块127，正反向拉绳转轮128，转盘轴129，钢拉绳130，导轨底板131，混凝土132。设计图9断面图的目地；在于进一步看清开锁装置和绳转盘74装置的部分安装结构(因为在图7和图8中很难看出它的安装结构)另外在钢封板中的下部都安装了滚动式圆珠，并且在滚动圆珠的下面，安装了钢拉绳和滚动钢板条，以便于钢封板滚动时开封。滚珠卡在滚动钢封板的槽中，由钢封板带动滚珠滚动。

各喷灌单元内供水网络技术设计；

图10是喷灌单元内供水网络和雨水储存及排涝系统设计示意图；在图中，整体式地埋双道轨封闭型供水组合体1，地埋式供水旁通管2，行驶式喷灌机3，自身轨体式停机房4，地表水地埋供水管道5，地表水供水阀门井6，地下水井房7，自身式排涝装置8，喷灌单元规划道路12，自身式过路装置13，箭头指 农田工作进出方向14。地埋排水管道133，排涝阀门134，雨水收集阀门135，阀门井136。喷灌单元内的供水水源，在有地表水条件的地区，采用地下水和地表水相结合的方式。在没有地表水条件的地区，全部采用地下井水源。在有地表水的旱区在每个喷灌单元内，设置一组地表水供水阀门井供水，其余采用地下水机井供水，在每个喷灌单元内，关于地下水机井的设置数量，是根据喷灌单元范围面积的大小确定。在每个喷灌单元内，供水设施建立在单元外侧四周。喷灌供水全部采用封闭式，并要求喷灌水的质量达到人畜饮用的标准。从图10中的布局可以看出，整体式供水组合体1，它是以S形循环形闭合回路式布局的，在各整体式供水组合体中，增设了地埋式旁通管，地埋式旁通管它的上表面距地坪面40cm，直径在1.4m以上，采用无毒无味的硬质塑料材料制作，具有一定的强度和韧性。地埋式旁通管安装在两整体式供水组合体循环之间，它的两端都与组合体中的地埋式导水槽26连接相通。当喷灌机工作时，设在单元四周上的供水源点，同时向单元内供水，形成供水网络。因此可以看出，当喷灌机工作时，由于它的吸水量很大，会造成地埋式导水槽26中的水位瞬间急剧下降。而影响喷灌工作。当采取网络供水的方式后，无论喷灌机行驶在任何一个点上，都会同时获得来之三个方向上的水源供应，喷灌机在喷灌时，同时获得三个方向上的供水水源的条件是，由于在喷灌机中安装了两台喷灌水泵，和地埋式旁通管，两台喷灌水泵的吸水短管，都呈L形，并制作成椭圆形，L形吸水管一个朝前，一个朝后，它们安装在开封器打开槽封板空间段的地埋式导水槽26内。前面讲过，由于采取网络供水，因此朝前的水泵吸水短管，吸取地埋式导水槽26前面供水的水源，朝后的水泵吸水短管，吸取地埋式导水槽26后面供水的水源，由于在两供水组合体循环相邻的之间，都设置了地埋式旁通管，在喷灌水泵吸水管工作时，该处水源急剧下降，这时地埋旁通管的水位高于水泵吸水点的水位，又及时向该处补充供水，这样就形成了来自三个方向的供水水源，因此可以看出在地埋式导水槽26截面不变的情况下，可增加一倍以上的供水量。通过这种方式，给喷灌机工作时的供水，起到了一个很大的保障作用。并且能 减小地埋式导水槽26的截面。在旱区关于雨水收集的设计，在雨季来临之前，在最后一次喷灌后，首先把供水组合体地埋式导水槽26内的水源降到最低限度，在雨季来临时，当田间积水达到排水高度时，田间的积水会通过排涝装置自动排入到组合体中的地埋式导水槽26内，这时打开排涝阀门134，雨水收集阀门135，把雨水排出存入到池塘或水库及水窖中或排入到大江河流中。当雨水停止时，要立即关闭雨水收集阀门和排涝阀门，以保持地埋式导水槽26内水源的充满度，有利于下次的喷灌。关于排涝装置的设计，在前面已经讲过，这里不在累述。

地表水远距离输水地埋管道设计；

图11是一个地表水远距离输水地埋管道供水示意图，在图中，河流137，封闭式泵站房138，地表水地埋供水管道139，地表水地埋供水管道140，喷灌单元内地表水供水阀门井141，喷灌单元内地表水供水阀门井142，地表水地埋供水管道143，地表水地埋供水管道144，喷灌单元内地表水供水阀门井145，喷灌单元内地表水供水阀门井146，地表水地埋供水管道147，喷灌单元内地表水供水阀门井148，喷灌单元地表水供水阀门井149，分支地埋供水管道150，分支地埋供水管道151。地表水地埋供水管道可采用单排，双排，多排的方式，并且实行远距离大范围的输送。

地表水地埋供水管道采用混凝土预制管道，管径2m，长度2m一节。在预制混凝土管道时，采用500号以上的水泥砂浆，混凝土管必须密实，不能渗水。在管道接口处预制大小头，采用插接方式，接口的缝隙，使用水泥砂浆捣实封严。另外在预制混凝土管道时，在每个喷灌单元的一节管道上预留一个直径1.5的预留孔，在与地表水供水阀门对接时，在管道口和阀门进水口处，要在管道上预留不锈钢接口，并预留螺栓孔，在连接时，加入圆形软垫边，然后用螺栓紧固。在地表水地埋管道穿越道路和涵洞时，采用砌筑通道通过，并且在管道上做好弧形保温层28和防护层，在通道上面，采用钢筋混凝土承重盖板封闭。当地表水地埋管道穿越小河水沟凹洼地时，可采用架空的方式通过，但要在管 道上做好弧形保温层28和防护层。地埋供水管道采取水平敷设。地埋供水管道上表面距地坪面30cm，铺设完成后再在地埋管道上面附上30cm的细土，并要求密实。全部地埋供水管道铺设完成后，应设立警示标志，以避免人为的损坏。

喷灌及喷灌固定设施不受地形环境和永久性固定式障碍物限制的技术设计；

因为由于喷灌单元的范围很大，尤其是在村庄比较密集的区域，例如村庄，高压线杆，铁路，高速公路，大河，池塘，水库等。从图1和图10中不难看出，由于整体式供水组合体是S形循环布局的，虽然它的循环宽度是固定的，可它的单独领向(走向)是不受方向限制的，在遇到不可移动障碍物时，它可绕开通过。另外由于喷灌机是采用了以汽(柴)油作为动力，不需用电力，可在喷灌单元内进行清障，把原农田灌溉时建立的所有低压电力设施，和单独的树木，棚屋及高出喷臂的土堆土坎等全部清除和铲平。在整体式供水组合体的通道上，把所有的坑，洼，洞，沟等全部填平密实。达到整体式供水组合体铺设时的要求。因此通过以上叙述不难看出，节水喷灌即不受地形环境的限制，又不受不可移动式障碍物的限制。

喷灌工作及喷灌固定设施不受交通道路限制的技术设计；

首先在喷灌单元内改造和规划建立农田劳务工作时的道路，并建立自身式过路装置设施。由于在喷灌单元内设置了自身式过路装置，既能使喷灌机及设施顺利通过，又不影响交通车辆的通行，因此喷灌工作不受交通道路的限制。

喷灌工作及喷灌固定设施不影响大型农机在农田中作业技术设计；

喷灌机的设计型号分为四种，大型喷灌机展开喷臂的直径在280m以上，中型喷灌机展开喷臂的直径在240m以上，小型喷灌机展开喷臂的直径200m，微型喷灌机展开喷臂的直径160m。由于喷灌机的臂长，确定整体式供水组合体的循环宽度，从喷灌机的型号可以看出，最小喷机的喷臂总长160m，也就是说整体式供水组合体循环之间的半径宽度也是160m。目前在农务时的大型农机最大宽度不超过50m，因此在自身式过路装置的配合下，完全不会影响大型农机在农田 作业的。

各喷灌单元内喷灌固定设施具备了常年在野外持久性存在的条件；

因为地埋式道轨封闭型供水组合体，暴露在空间的只有道轨24和两道轨之间槽上层弧形防护板。由于混凝土的强度较高，而且防护板是有复合材料制作的，具有一定的弹性和韧性。而且轨体下部是齿状形，轨体和轨体之间全部用螺栓紧固和封闭，又在支撑桩的保护下，(同时排涝装置和自身式过路装置也起到了一个支撑保护作用)在单元内形成一个统一的水平整体，不会遭到人为的移动和轻易损坏，而且防护板都安装了内侧暗锁不会轻易的被人为的打开，同时轨体24和防护板具有抗腐蚀抗风化，抗暴晒抗冷冻，当人畜踩踏时，也不会对轨体和防护板造成损坏。

喷灌机的保护设计，就是在喷灌单元内建立自身式轨体停机房，当喷灌机进行喷灌工作时由道轨式停机房的前门驶出，在展开喷臂后，自动打开槽封，沿整体式供水组合体中的两条道轨，在两侧支撑装置的支撑下，以循环的方式进行喷灌作业，当完成单元内一遍的喷灌定额任务后，又沿道轨循环回到停机房的后门，在停止喷灌收缩喷臂后，驶入停机房内，待命下一遍喷灌周期的开始。在喷灌单元内建立停机房时，尽量靠近路边，停机房跨建在供水组合体道轨中心两侧。关于它的容积，有喷灌机的型号确定，并留出一部分空间作为仓库使用。要求停机房必须坚固耐久，封闭严密，并且保温效果好，在冬季水源不能结冰，前后门不能被人为的打开。由于在喷灌单元内建立了自身式道轨停机房，给喷灌机工作和存放保护带来了很大的便利，既方便工作，又方便存放，即机动灵活，又可随时喷灌，既解决了保护，又方便保养，同时可存放一些常用材料及维护工具，以及油料等。在这里需说明的是，在停机房内地埋式双道轨封闭型供水组合体中的防护板，不安装锁装置，以便安装桥式开封器和水泵吸水短管。

在各个喷灌单元内农田的劳务工作实行双向工作制的设计；

在一个喷灌单元内，由于整体地埋式供水组合体，是以S形闭合回路式布 局在田间的，而且整体式供水组合体，是固定型的，不能拆卸和移动，为了方便农田的各种劳务工作，首先在各个喷灌单元内，规划工作道路和劳务工作进出方向，在喷灌固定设施和道路交叉时，又建立了自身式过路装置，因此农田的的各种劳务工作实行双向工作制，如图1中的箭头所示，箭头代表农田劳务工作时的进出方向，并且在喷灌单元规划道路和自身式过路装置的配合作用下，很方便农田的各种劳务工作。

喷灌机的工作设计：机械行驶式喷灌机以汽(柴)油作为动力源，发动机采用动力输出轴两侧输出式，动力输出轴和变速箱之间，采用离合器的方式。行驶方式为前行后退式，行驶时设两个时速，喷灌时速为每小时200m，喷灌机每分钟行驶3.33m。喷药喷肥时速为每小时4000m。喷灌强度平均为2-2.5cm，喷灌机每小时用水量以大型喷灌机为例，臂长直径240m×行驶距离200m×喷灌强度0.02-0.025m＝960-1200立方米。以2万亩为例，它一遍的喷灌周期为2万亩÷[(200×240÷667)×24]＝11.58昼夜。喷灌机内设置3个档位，两个前进挡，1个后退档，另外设置四个滑动拨叉手柄，以便控制变速箱输出轴上的滑动装置，(在喷灌机采取无人驾驶时，它们的连接采用电动离合式)工作方式是1通过手柄使滑动装置与喷灌水泵固定齿轴连接和分离，2通过手柄使滑动装置与喷药喷肥水泵固定齿轴连接和分离。(也就是说，当喷灌时，喷药喷肥不工作，当喷药喷肥时喷灌不工作。)再就是采用两个按钮控制两台喷臂支撑液压泵。当工作时，两台喷臂液压泵，当把喷臂支撑完毕后，立即卸载。(当喷臂液压泵工作时，水泵不工作，当液压泵把喷臂支撑完成时，卸载后，水泵再工作。)喷灌机工作时采用连续作业方式，当在一个单元内，根据设计好的喷灌范围，以连续工作的方式，一次性喷灌完毕。喷灌机行驶工作时采用三种支撑方式，一，自身支撑式，二，外跨液压折臂滚轮式支撑，三，混合式支撑。喷灌机的喷灌工作，当喷灌机工作时，由道轨式停机房的前门驶出，展开两侧的液压折叠式长形喷臂，喷灌机底部的自动开封器打开两道轨中的槽封板，(经过后自动锁闭)喷灌机沿铺设在农田中的以S循环形闭合回路式双线道轨，日夜不停地进行喷 灌作业。当喷灌机完成喷灌单元一遍的喷灌定额任务后，沿道轨又循环回道轨式停机房的后门，再停止喷灌收缩喷臂后，驶入停机房内，待命下一遍喷喷灌周期的开始。在这里需说明的是，在设计喷灌机的动力时，要余富百分之10的动力量。

喷灌机外观造形设计：图12是喷灌机外观设计示意图。喷灌机的外观样式采取飞机的外观形状，它的长度分别为8，10，12，14m四种型号，它的底部宽度1.4m，中间宽度2.2m，高度2.5m。行驶轮的直径50cm，导向轮的直径30cm，支撑轮的直径30cm，行驶轮采用多轮式，行驶轮，导向轮，支撑轮全部采用实心轮式。大，中型喷灌机，采用外跨液压折臂弹簧滚轮式支撑，小，微型喷灌机采用自身支撑式，(在小微型喷灌机采用自身支撑式装置时，尽量增加多安装自身式支撑装置的数量。)喷灌机的外观样式如图12所示，图12是一个示意图，在图中，道轨24，汽(柴)油机械行驶使喷灌机152，外跨液压折叠滚轮式支撑折臂153，自身式外跨液压折臂滚轮154，自身支撑轮式装置155，喷臂a156，导向轮157，犁头式清除器158，清扫轮159，风向板转杆160，风向板161，行驶轮162，照明灯163，驾驶室164，通风窗165，吹尘机166，掩护板167，弧形V型推尘器168。弧形V型推尘器168的作用是，当防护板上表面遇有较厚尘土或堆土堆沙时，有V型推尘器进行清除。清扫轮159设在喷灌机前后两端槽封板的上表面V型推尘器168的后面，每端为两个清扫轮，一个是顺时针旋转，一个是逆时针旋转。清扫轮的作用是，由于环境和人为的因素，在日常中会在组合体上表面积累一些灰尘和杂物，当喷灌机打开槽封时会进入到喷灌机的内部和地埋式导水槽26内，因此设置清扫轮后，可把道轨上表面的灰尘和杂物清除到轨体两侧的农田中。犁头清除器设四组，每组两个，分别安装在喷灌机的前后两端清扫轮的后面两轨体外侧边沿上。犁头清除器的作用是，在日常中因环境和人为的因素，会在道轨两侧积累一些土壤和杂物，因此设置犁头清除器后，可把道轨两侧边中的土壤和杂物清除到道轨两侧的农田中，而不影响喷灌机中的导向轮与支撑轮的正常驶。另外在喷灌机底部的同一侧前后俩端清扫轮 的后面增设吹尘机，主要是把弧形防护保温板27缝隙间的灰尘吹掉，防止灰尘掉入到地埋式导水槽26内，而污染水源。同时要在喷灌机行驶轮处的四周安装橡胶弹性防护板，橡胶弹性防护板它的上端与喷灌机底部外侧四周连接，它的下端距两条道轨处留一个间隔2cm的空间，在这2cm空间橡胶防护板的上端用密集的纤维丝材料与橡胶板连接在一起，纤维丝的下端与轨体面接触。要求橡胶板与纤维丝材料具有一定的强度和韧性，具有抗风化，抗腐蚀，抗高温，抗耐磨，抗冷冻的能力。尤其是丝纤维材料要具有很强的耐磨性和持久性。在喷灌机的四周设置橡胶防护板的目的，主要是防止因环境和风力的影响，而使农田中的杂物和灰尘被风吹入到喷灌机的底部，因此设置防护橡胶板与弹性纤维丝后，防止灰尘及杂物被风吹到地埋式导水槽26内。另外为了加强喷灌机行驶时的稳定性，防止飘动，须加大喷机下部的重量，具体做法是，由于喷灌机内部长度空间是很大的，可把俩喷灌压力集水箱安装在喷灌机内部两端，并加大它的容积，如果还飘动，可加放加重块。

喷灌机外跨弹簧式支撑滚轮的自动调节设计；

由于喷灌机的外跨液压折叠臂中的弹簧式滚轮装置在行驶时，在道轨两侧的农田中，会遇到坡洼地，尤其是在黄土丘陵地区和土地干漠化区域更是如此，为了确保喷灌机在行驶过程中的稳定支撑，为此设置了外跨液压折臂弹簧滚轮式支撑自动调节装置。如图13所示；在图中，滚轮154，压臂169，竖轴170，锁紧镙帽171，弹簧滑动板172，弹簧173，弹簧内外套筒174，竖轴中间圆盘式隔盘175，横轴176，在内外套中上下预留长方形孔177，触点保护罩178，底部固定挡板179，触点绝缘层支架a180，触点绝缘层支架b181，触点绝缘层支架c182，触点绝缘层支架d183。在保护罩178中安装四个触点，上端触点ab(一组)下端触点cd(一组)，a触点与导线连接，触点绝缘层支架a180与最上部弹簧连接,触点绝缘层支架b181与保护罩连接,b触点与导线连接，触点绝缘层支架c182与最下面弹簧连接，c触点与导线连接。d触点与电源线连接，触点绝缘支架d183与保护罩连接，ab组触点控制折臂中两液缸的反向电磁阀电 源，(折臂收缩抬高)cd组触点控制折臂中两液缸的正向电磁阀电源，(折臂延伸降低)ab触点之间的距离16cm，cd触点之间的距离12cm。喷灌机外跨支臂分两节，第一节支臂长5m，第二节支臂也是长5m，第一节支臂的始端距地1.2m，支撑弹簧式滚轮竖轴高1.4m，滚轮直径1.2m，竖轴弹簧高1m，在两节支臂中设两组液缸，第一组液缸的始端安装在机身上，第二组液缸，安装在两节支臂中间轴下面两侧的支架上，第一组液缸支撑长度4.8m，第二节液缸支撑长度也是4.8m。在喷灌机没工作之前，先把第一节折臂外斜45度，再把第二节压臂外斜45度。另外使用末端压臂把滚轮竖轴中的弹簧下压25cm，并用锁紧螺帽锁死，使喷灌机的行驶在平地处在一个正常压力的支撑状态下。弹簧支撑滚轮自动调节的原理是；当喷灌机带动两支臂弹簧式滚轮行驶工作时，如果喷灌机右侧上坡时，滚轮中的弹簧逐渐收缩，滚轮逐渐升高，当继续上坡时，这时弹簧收缩ab触点接触，接通两液缸中电磁阀的反向电源，两液缸逐渐收缩，两折臂跟随逐渐抬高，当喷灌机行驶到平地时，弹簧延伸，触点ab分离，断开电磁阀的反向电源，喷灌机的行驶又在处在一个正常的支撑状态下。当喷灌机右侧向坡洼地行驶时，弹簧逐渐延伸，滚轮逐渐降低，当继续下坡时，弹簧延伸触点cd接触，接通两液缸中的正向电源，两液缸逐渐延伸，两折臂跟随逐渐降低，当喷灌机行驶在平地时，弹簧收缩，触点cd分离，断开电磁阀的正向电源，喷灌机的行驶又在处在一个正常的支撑状态下。当喷灌机在坡洼地工作行驶时，四组外跨折臂都能够单独根据地形自动调整支撑的高低度。需说明的是，当喷灌机中的四组液压折臂的长度定制后，在坡洼地支撑工作时，不能超出它的最大支撑高低值，否则会损坏装置。因此当喷灌机在黄土丘陵区域进行喷灌支撑工作时，必须认真测量丘洼地的高低值，以确定液压折臂的长度，如果丘洼地的高低值超过设计极限，只能绕行。否则在制造时，增加两节支臂的长度，但不能超过压的支撑极限。另外需说明的是，在弹簧竖轴的中间部安装一块圆盘式隔板175，在隔板175的下面，安装一块滚珠式转盘，使竖轴中部断开，(弹簧在竖轴隔板以上0.5m，在隔板以下0.5m，)其目的是；当压臂带动竖轴改变方 向时，滚轮通过竖轴中的滚珠隔板，在压臂的带动下，自身扭动，与压臂同向，无论压臂向那个方向移动，滚轮都会扭动同向。

喷灌机内部喷灌装置设计：喷灌机内部喷灌装置，主要说明喷灌装置的分布和工作原理；喷灌机机内设置两台高压喷灌水泵，两台高压喷药喷肥水泵，四台液压泵。两台喷药喷肥水泵，各水泵分别负责向喷灌机两侧喷臂中的供水管内供水和药肥液，喷灌如图14所示；图14是一个平面布置示意图，在图中，道轨体24，弧形防护保温板21，槽封板表面V型推尘器168，汽(柴)动力机184，动力输出轴185，变速箱186，动变速箱输出轴187，转动齿盘188，传输带189，清扫轮190，两喷灌水泵191，喷灌水泵出水管192，喷灌水泵吸水管193，喷灌集水箱194，输水软管195，喷灌机油箱196，喷臂底座197。喷灌系统的工作。在图14中，动力输出轴185为两侧两轴输出式，当动力机工作时，通过动力输出轴185变速箱186，输出轴和变速箱之间采用离合器的方式，控制变速箱内喷灌及各种装置的输出工作。当两喷灌水泵191工作时，喷灌水泵吸水管193通过打开的槽封板空间从下面地埋式导水槽26中吸水，经过喷灌水泵出水管192把水源输送到喷灌集水箱194中，在经过输水软管195，把水源输送到两侧喷臂中的分水软管中，再通过分布在喷臂前后两侧上的长短活动压力式喷洒水头，把水源以前后的喷洒方式喷洒到农田中。

喷灌机内喷肥喷药设置；在图15中的设置主要是说明喷灌机中的喷肥喷药系统的工作原理和布局，在图15中，道轨体24，弧形防护保温板21，V型推尘器168。动力机输油泵198，两喷药喷肥水泵199(A)(B)，水泵吸水管200，两水泵进水管201，药肥混合集水箱202，药液调节泵203，水肥箱进水管204，水肥出水管205，药液箱206，水肥混合器207，药液输出管208，药肥液输出软管209，喷肥出液管210。喷药的流程是；当进行喷药时，两高压喷药喷肥水泵A和B同时工作，首先向药液箱206内倒入纯药液，药液输出管208和药液调节泵203，使药液调整准确后，把药液输送到水泵吸水管200中，然后再返回到水泵A和B后，把药液和水源经过两水源进水管201输送到药肥集水箱202 内，经过混合后，使用药肥液输出软管209输送到喷臂上的喷药喷肥软带中，然后在把药液输送到各个旋转式喷头，由喷头喷洒到农田的植物上。这种设计使用纯药液通过药液调节泵调整准确配比后，经过喷灌水泵吸水管在药水集水箱内经混合后，输送到喷臂上的各个喷头中。其特点是，药液直接在药肥集水箱202内进行药水混合，药液容器需要大小适中，要能够满足喷洒完单元一遍药量。需说明的是，只有水肥混合器207需用水源进行混合。药液和肥液它们都是返回到水泵吸水管后，经过水泵再输送到药肥集水箱202内再次进行混合，然后通过药肥液输出软管209，输送到两喷臂上的各个旋转喷头中，进行喷药或喷肥作业。(需说明的是，喷药时喷肥不工作，喷肥时喷药不工作)。

喷肥的流程是，首先计量好喷洒一个单元的速溶肥用量，制作一个相应量的容器漏斗，通过调节阀调节漏斗的准确配比进入到水肥混合器207内的用肥量，(这里需说明的是，水肥容器漏斗安装在动力机上面的空间中)当两喷肥水泵工作时，水肥混合器207通过进水肥箱进水管204，使水进入到水肥混合器207内，经过调节好的速溶肥用量，进入到水肥混合器207中，经过水肥混合后，通过水肥出水管205，进入到喷灌水泵吸水管200中，然后又返回两喷药喷肥水泵199，两喷灌水泵把水肥溶液输入到药肥集水箱202里，再经过药肥液输出软管209，把溶液输送到喷灌机两侧喷臂上的各个喷头中，可进行喷肥作业。在这里需说明的是，药液和肥液都是通过一个药肥集水箱202，向外输送药肥液。当喷药工作时，关闭喷肥的阀门，当喷肥工作时，关闭喷药的阀门。通过这种方法，可省去两个集水箱。

喷灌机的桥式自动开封器技术设计；

喷灌机桥式自动开封器，是指开启两道轨之间的弧形防护保温板。它是安装在喷灌机底部中间部位上的，防护保温板的下边，桥式开封器分为两种，一种是单式桥式开封器，一种是双式桥式开封器。(这里只介绍单式开封器)图16是单组桥式开封器，它安装在喷灌机底盘中心下地埋式导水槽26内表面上。如图16所示；槽封板21，道轨24，暗锁30，固定支架a211，固定支架b212，弧 形夹层桥架213，支架a214，固定支架c215，防护保温板216，滚珠217，开封滚轮218，前端开封弹簧滚轮219，弧形开锁压杆器220，弹簧滚轮压附器221，槽封板打开空间222，左侧L形水泵吸水短管223，喷药喷肥水泵吸水短管224。右侧L形水泵吸水短管225，它的工作原理是；当喷灌机前行时，前后端的弹簧压附器跟机压附前行，同时弧形开锁压杆器220下压开弹簧滚珠式开锁横压杆39，把锁打开后，接着桥式开封器的前端弹簧滚轮219逐渐把弧形防护保温板27打开，直到开启到110度，打开弧形防护保温板27的槽空间长度为100cm，各个吸水管从它的中间通过，喷灌机在前行时始终保持一个100cm的空间，当桥式开封器开启到最大宽度并经过100cm距离后，防护保温板216随着弧形夹层桥架213逐渐后移，恢复到原来的位置，这时安装在喷灌机后端弧形防护保温板27表面上的弹簧滚轮压附器221，在弹簧的作用下(弹簧一直处在压缩状态下)，下压弧形防护保温板27，再次把弧形防护保温板27封闭并把弧形防护保温板27锁住。(参看图4中的锁装置)单组桥式开封器的工作原理与双组桥式开封器工作原理相同。需说明的是左侧L形水泵吸水短管223和右侧L形水泵吸水短管225，制作成椭圆形，喷灌机中两吸水短管尺寸为厚300cm×宽350cm，喷药喷肥水泵吸水短管224也做成椭圆形，尺寸为300cm×250cm。

喷灌机的喷臂设计如图17所示；在图中，道轨24，V型推尘器168，清扫轮190，喷灌机226，喷臂b227，液压缸a228，液压缸b229，液压缸c230，余角喷灌液压缸231，固定式喷管转轮232，余角喷灌输水软带233，喷肥喷药输水软带234，喷灌输水软带235，喷灌喷头236，喷灌喷头237，喷药喷肥喷头238，余角喷灌轮式滑架239。喷臂按它的长度分为四种型号，大型喷机，喷臂直径240m以上；中型喷机，喷臂直径220m以上；小型喷机，喷臂直径200m以上；微型喷机，喷臂直径180m。喷臂呈梯子型，框架结构式，始端宽3.6m，厚度1.6m，末端宽1.2m，厚度80cm。整条喷臂距地平面的平均工作高度2.3m。(高低度可任意调节)喷臂每节长度，第一节6m，往后每节长度为7m。第一节喷臂的首端，距地的高度1.2m。喷臂采用强度较高的轻型材料制作，边框采用三角 支架，两边框之间采用横梁结构。始端喷臂第一节和第二节均采用双缸式，往后的喷臂在它的中心轴间处两侧安装一组液缸。第一节喷臂的转轴底座安装在喷灌机两侧下边部的中间位置上，它的高度距地面1.2m。第一节喷臂底座转轴，与喷臂始端连结，以防止妨碍喷臂的折叠，它们的始端与机体支座连接，末端与喷臂架中的横支轴两端连接，安装在两折臂中间轴下面喷臂两边侧中的支轴上。在喷灌机两侧的第一节喷臂工作时，外斜60度，距地面高度2.3m，往后的各节喷臂呈水平状。第一节双缸喷臂和第二节双缸喷臂起着调节整条喷臂的高低作用。例如；喷臂的右侧遇有高坡和树林等时，可调节提高第一节喷臂的高度，再调节降低第二节喷臂的高度，当喷灌机左侧遇有洼地时，可调节降低第一节喷臂的高度，再调节第二节喷臂的高度。输水输液带的分布；整条喷臂分成三段，输水带各占三分之一，只有喷肥喷药输水软管和余角喷灌输水软管是通长的。在第一喷臂段中，共有九条喷灌喷液软带，其中，在喷臂前后两侧边沿处的两条第一根喷带，负责喷药喷肥工作，从喷臂边沿两侧各第二条喷带，分别负责第一段喷臂的喷灌工作。在第二段喷臂中，共有七条喷灌和喷药喷肥输水带，其中靠喷臂两侧边沿的两条喷带，负责喷药喷肥工作，另外喷臂两侧第二两条喷带负责第二段喷臂中的喷灌工作。在第三段喷臂中，共有五条喷带，其中靠喷臂两侧边沿的两条喷带，负责喷药喷肥工作，另外其中两条喷带负责第三段喷臂的喷灌工作。最后剩下一条输水带，负责喷臂末端余角喷灌的输水工作。喷头为压力式分两种，第一种是喷肥喷药喷头，第二种是喷灌喷头。喷灌喷管的长度分三种，分别为长，中，短。短喷管喷头是喷肥喷药喷头，下斜45度，它的长度距喷臂边沿20cm，高度距喷臂10cm，中喷管灌喷头的长度距喷臂边沿1m，高度距喷臂20cm。长喷管灌喷头，它的长度距喷臂边沿3m，高度距喷臂30cm。各喷管喷头全部安装在喷臂两侧边沿上的旋转支座上。另外需说明的是，喷臂的长度设计，在不超过各种技术条件最大限度内，尽最大可能的增加喷臂的长度，以大型喷臂为例，如每侧喷臂增加2米，在喷灌单元内，就能减少安装整体式供水组合体近4000米。

喷灌机喷灌时防地面水径流设计：喷灌强度设计为平均强度2-2.5cm，喷灌机时速设计为200m，每分钟行驶3.33m。从喷臂设计图17中可以看出，安装在喷灌机两侧喷臂上纵向前后边沿的长中喷头，都是交叉分布的，长喷头分别向喷臂前后喷洒25m，中喷头分别向喷臂前后喷洒10m。在横向喷臂的前后两侧，长喷头向喷臂前后喷洒总距离为56m，(包括喷管3m)中喷头向喷臂前后喷洒总距离为22m。(包括喷管2m)在单位时间内，长喷头前后喷洒总距离为56m，中喷头前后喷洒总距离为22m，就是说，喷灌机每分钟行驶3.33m，喷洒完56m的距离，用时需18分钟，也就是说在56m的距离中，喷灌机需要行驶18分钟，在18分钟内经过四遍均匀的喷洒，这样增加了土壤的吸水时间，因此喷灌水不会产生地面水径流的。

喷灌机工作时的余角喷灌设计：由于喷灌机是循环往返喷灌，在整体式供水组合体道轨的两端都是半圆形，当喷灌机行驶在半圆形道轨转向时，会遗留下一个漏喷余角，为了解决这个问题，在两喷臂的末端，分别设置了一个液缸滑架往返余角喷灌装置，(该设计为自动余角喷灌)在该装置中，设置两台接触器，两个液压电磁阀，一个时间继电器，一台液压泵，一个供水电磁阀，一台辅助供油泵电磁阀。如图18所示；图18(1)中，喷臂支架240，滚轮式滑架241，喷臂滑架242，液缸底座243,液缸244,输水带245，喷头246，触点支架247，触点a248，触点b249，触点导线250。图18(2)中，行驶轮251，弹簧式触点支架接触滚轮252，(触点支架中的滚轮与行驶轮同时转动)弹簧式触点轮支架253,支架b254，触点c255，(两触点间隙3mm)行驶轴256,固定式拉簧257。(需说明的是，两侧的支架弹簧滚轮，都是安装在行驶轮的最前侧下部)正反向液压电磁阀，时间继电器，液压泵，供水电磁阀，辅助供油泵电磁阀都串联在接触器的常开触点上。(设两台接触器，它们之间相互连锁)工作原理是当左侧的行驶轮向右转向时，弹簧式触点支架接触滚轮252受挤内移，同时支架253中的触点弹簧内移并压缩，固定式拉簧257迅速内移，(在安装固定式拉簧257时，需要有一定的拉力)两触点接触，接通第一连锁接触器的工作电源， 同时接通液压泵，液压正向供油电磁阀，供水电磁阀，辅助供油泵电磁阀，时间继电器的工作电源。这时液缸缓慢推动滑架外移，同时动力机提速，供水电磁阀开通，喷头开始喷水。当滑架向外滑动一定设计距离后，图18(1)中的触点a248和触点b249接触，接通第二连锁接触器和反向液压电磁阀电源，(断开第一接触器的电源)液缸带动滑架缓慢回移，当回移到原点后，时间继电器断开接触器的工作电源，支架滚轮式弹簧带动触点回移，触点拉簧迅速回位，断开触点，由此完成了一次余角喷灌工作。当右侧的行驶轮转向时，它的原理与左侧相同。往后当喷灌机循环喷灌，经过每个半圆段上时，都会自动进行余角喷灌。

喷灌作业时抗强风设计：在我国北部及西部地区，春天雨季很少，但是风天很多，尤其是在西北边远区域，风力更大，为了解决风力对喷灌的影响，设计了一个自动抗强风设置方案，如图19，在图中，风向板转杆160，风向板161，(风向板转杆的尺寸，不小于宽2米长3米)风向杆底部转轮258，风向主动转轮拨杆259，被动拨杈260，风向被动拨杆261，固定式转轮262，被动拨杆263，绳固定连接扣264，被动拨杆265，绳固定连接扣266，钢拉绳a267，钢拉绳b268，钢拉绳固定式转轮269，钢拉绳c270，钢拉绳d271，固定式喷管转轮272，钢拉绳固定式转轮273，喷臂c274，钢拉绳固定式转轮a275，钢拉绳固定式转轮b276，钢拉绳e277，钢拉绳f278，钢拉绳g279，钢拉绳h280，固定式喷管转轮281，喷灌压力喷头282，喷灌压力喷头283，喷药(喷肥)压力喷头284，转杆拉簧285，输水软带a286，输水软带b287。需说明的是；在图19中，风向阻力板161,风向板转杆160是竖立安装的，以后的设置都是纵横向安装的。首先各个喷管都安装在喷臂横向前后两侧固定式转动轮上，喷管可左右转动。喷管的前端与压力喷洒头连接，中间与旋转轴连接，后端与输水软管和风绳连接。它的工作原理是；当喷灌机工作遇到右侧来风向时，风向阻力板161带动风向板转杆160向左旋转，(风向阻力板在图中画在转杆的背面)风向杆固定式转轮258和风向主动转轮拨杆259向右旋转，又带动被动拨杈260风向被动拨杆261 固定式转轮262向右旋转，同时又带动被动拨杆265风绳固定连接扣264和绳固定连接扣266,钢拉绳a267，钢拉绳c270，钢拉绳g279，钢拉绳h280向左移动，这时安装在喷臂c274上的前后喷灌压力喷头a282，喷灌压力喷头b283,喷灌压力喷头c284通过固定式转盘全部喷头统一向右旋转，形成逆风喷灌。当喷灌机工作遇到左侧来风时，它的工作原理与右侧来风时相同，只是方向相反。当风力越大时，各个喷头的旋转角度就越大。另外需说明的是，当进行喷灌时，喷灌水源并不是由喷臂的始端一直喷向喷臂的末端，而是在喷灌机两端的喷臂前后两侧上，按一定的距离比例安装旋转喷管和喷头，依次由喷臂的始端安装到喷臂的末端，因此当喷灌遇到左右两侧风力时，尽管风力很大，只要是喷头逆风旋转一个很小的角度，就能达到喷臂长度的宽度。(当风向垂直于喷臂时，不影响喷灌机的正常喷灌)所以说这种设计，具有很大的抗强风的能力。(就是说，当强风大到不能让喷头喷出水来时，就不会影响喷灌)而且抗风喷灌时，机动灵活性强，无论遇到强风弱风时，都能够根据风力的大小，自动调节。要求各固定转轮转动灵活，各拉绳不得有折痕断丝，并涂抹黄油。

喷灌机中间底盘作业时的抗扭力设计

由于喷灌机的机身很大，而且带有两个长形喷臂，受风力的影响，会产生很大的扭力，为此把喷机底盘设计为三连式，并且增加了抗扭力装置，如图20所示；在图中它是由喷灌机中间底盘288，左侧底盘289，右侧底盘290，喷臂底座d291，固定块292，旋转支杆293，固定式转轮294，滚轮压杆295，压板296，压杆a297，压杆b298，弹簧压板299，压簧300，触点支杆301，触点d302，喷灌机行驶轮303，行驶轮轴304，转杆a305,压杆滚轮b306，转杆b307，转杆c308，固定式转动轮309，滚轮压杆c310，压杆滚轮c311,控制线路312组成的。转杆a293，转杆b305，旋转压杆295它们的一端与固定快292连接，另一端与固定式压轮294连接。它的工作原理是；当喷灌机中间底盘因扭力向右旋转时，这时喷灌机中间底盘288中间底盘左侧固定块292，转杆305右侧307向左旋转，旋转支杆293，滚轮压杆295向右旋转下压压板296又下压压杆a297, 压杆b298又下压弹簧压板299及压簧300，把扭力转输到喷灌机中间底盘288左侧行驶轮轴304上。当喷灌机中间底盘因扭力向左旋转时，同向右旋转原理一样。无论喷灌机中间底盘288左侧右侧受到扭力时，都会同时把扭力传输到前后行驶轴上，都是同时两端对称传输。当扭力很大时，触点d302接触，接通动力机辅助供油电磁阀的工作电源，使动力机提速，抵消扭力产生的压力。图20右侧抗扭力的工作原理，与左侧相同。要求四组弹簧必须具有很强的压力，达到抗击很大的扭力，两触点之间的距离2mm，另外为了避免设备遭受扭力的损坏，可不用压簧，在两端直接采用固定式压板相对称的直接与行驶轴连接，以喷灌机提速的方式，克服扭力。需说明的是，所有抗扭力装置都是安装在喷灌机中三联式底盘的下面。

喷灌机的自身装置保护设计：喷灌机自身保护装置设计了三种，在图21的(1)中，它是由弧形防护保温板27外表面探损器，上触点313，下触点314，串联导线315，压滚轮316，弹簧及套筒317，压杆架318，压架319，电源导线320，锁紧螺帽321，弹簧压盖322，电源回路线323组成的。防护保温板探损器有五个探爪，以弧形状分布在防护板上表面。防护板探损器分别安装在喷灌机中间底盘前后两端，清扫轮的前面。工作原理：首先是探损器中的五个触点电源，都是串联在喷灌机中的磁力启动器中的电源回路中，当喷灌机行驶时，探损器中的压滚轮316跟随喷灌机行驶滚动，(需要说明的是，套筒中的弹簧，要使用锁紧螺帽321下压弹簧，使套筒中的弹簧始终处在一个受压状态)当遇有弧形防护保温板27表面破洞，凹陷，断裂，变形等时，探损器中的某一个探爪遇到时，压滚轮316在弹簧317的压力下，滚轮迅速下移，断开某一个探爪中的触点，使喷灌机中的磁力启动器断电，动力机中的电磁供油阀等装置也断电停止供油，喷灌机迅速停机，并且报警。(2)是一种档杆式保护器，当喷灌机经过自身式过路装置中的过路槽中的水平式钢封板不能打开时，能够使喷灌机迅速停机的一种保护装置，如图(2)所示；在图中，档杆324，固定式旋转轮325，支架c326，固定支架支架327，触点a328，触点b329，电源导线330。 首先是触点a328和触点b329也是串联在喷灌机中的电磁启动器中的电源回路中，档杆器324分别安装在喷灌机中前后两端犁头清除器的前端。它的工作原理是；当喷灌机经过过路槽时，假如过路槽中的水平式钢封板不能自动打开，继续在封闭状态，当喷灌机继续前行时，那么首先安装在喷灌机中的档杆324它的下端右移，然后经过固定式转轮325，再经过支架c326左移，带动触点a328和触点b329分离，(两触点串联在供油电磁阀的电源回路中)当触点a328和触点b329分离后，喷灌机迅速停机，而避免了事故的发生。

(3)，是一种水平喷臂保护器，在喷灌机工作中长形喷臂折断时的一种保护装置。在每两节喷臂中间轴处跨接一组水平保护器。在图(3)中，跨接支架331，锁紧螺母332，套筒及弹簧a333，套筒及弹簧b334，触点c335，触点d336，电源导线337，保护罩338。触点c335和触点d336也是串联在喷灌机中的电磁启动器中的电源回路中。工作原理是当喷灌机行驶喷灌时，假如某一节喷臂发生折断时，这时图(3)中的触点c335和触点d336迅速分离，当电源触点分离后，立即切断喷灌机中的电磁启动器中的电源，同时也停止了动力机电磁供油阀的电源，喷灌机迅速停机，从而避免了更多的事故发生。另外为了确保喷灌机两侧的喷臂在折断时能够迅速停机，需在两喷臂的末端各增加一组水银平衡开关保护。

1-28调整农田的植物种植结构设计；

在各个喷灌单元内，因各种植物的需水量不同，为了方便喷灌，应把各种植物分类种植，如果林，园林花卉，如高秸秆植物，低秸秆植物，地下结果植物，蔬菜类植物等。把需水量较小的植物分成一类，把需水量中等的植物分成一类，把需水量较大的植物分成一类。最好是在一个喷灌单元中种植一种植物。可根据植物的不同需水量，确定喷灌的次数。(喷灌机可倒行喷灌，对于需水量大的植物，可正反向反复喷灌)这样不仅方便了喷灌工作，同时也方便了对统一计量喷药，统一计量喷肥的工作。假如不按农作物分类种植，一个单元内种植多种植物，那么不同的植物需要喷灌的次数、喷药的品种、喷药的计量、喷 肥的品种均不一样，这样换来换去，是一件很麻烦的事，即费工费时费力，又不方便喷灌工作。当把农田作物分类种植后，既方便了喷灌机的喷灌工作，又给设计喷灌机工作无人驾驶时，创造了有利条件。

2.黄土丘陵区域节水喷灌单元设计；

2-1黄土丘陵区域机械化喷灌单元技术设计，主要设计一条安装铺设整体式供水组合体的经济水平线。在黄土丘陵区域，丘坡起伏地形环境复杂，因此在设计节水机械化喷灌单元时，首先要对环境地形进行认真仔细的勘察，确定节水喷灌单元的区域，进行绘制施工图纸，在绘制图纸时，在勘察的基础上，绘制一条安装整体式供水组合体的经济水平线。如遇到较大的高丘和沟壑时可绕行通过。如遇到较深的沟壑及洼地或河流时，也可采用架空的方式通过。黄土丘陵区域中的喷灌单元如图22所示；在图中，高丘地339，平坡地340，坑洼地341，整体式供水组合体经济水平线342，(需说明的是，整体式供水组合体与自身式供水组合体在统一整体中，编号都是342)机械行驶喷灌机343，自身式道轨停机房344，地表水供水源点345，地下井供水源点346，排涝井阀347，地埋式旁通管348，自身式过路装置349。在制定设计安装整体式供水组合体经济水平线时，在整个喷灌单元内，要找出一个水平地较多坡地范围较大的线路，在哪个线路位置上的水平坡地较多，它就是安装经济水平线。所谓经济安装水平线，无论丘洼高低，就是水平坡地段大于高出安装经济水平线上的凸丘地，和低于经济水平线上的坑洼地。在黄土丘陵区域，在建立整体式供水组合体的铺设通道时，所高于经济水平线上的较低的土丘，要用挖掘机挖开铲平，所低于经济水平线较低的洼地，要用挖掘机填平，并且夯实。主要是为整体式供水组合体建立一条水平铺设通道。把高丘与低于经济水平线的洼地填平和挖通密实后，还要在它的两侧做好护坡，防止雨季时把基础冲坏。采用这种方式，建立经济水平线，这样会给施工带来便利，并且能减少施工造价。另外在有条件的土坡地，尽量多采取供水组合体的循环数量，在特殊情况下可采取大循环的方式。在丘陵喷灌单元内，整体式供水组合体中的两条轨体，地面以上25cm， 地面以下30cm，

2-2自身式供水组合体的设计；

在黄土丘坡区域，自身式供水组合体，它的结构与平原相同，但它的尺寸不同，在黄土丘坡区域，自身式供水组合体，它是由混凝土预制的，轨体长度2m，宽40cm，高55cm，桩齿采用整体式，齿桩长60cm，外斜60度。两轨体之间槽宽，50cm，地埋式导水槽26是有优质塑料材料制做的，宽度50cm，长4m，它的深度是根据供水量确定。上层弧形防护保温板，它的横宽58厘米，纵长40厘米,防护板厚5mm。下层弧形保温层厚5cm，防护板是由符合塑料制作的，要具有一定的强度和韧性，并且耐暴晒耐冷冻，抗风化强。保温层它是用纤维材料和粘胶压制而成的一个整体，厚5cm，在它的两端制作成一个为45度斜角，在丘陵区域槽封板为两开式。两轨体之间用螺栓紧固，两轨体的缝隙，用沥青砂灌严抹平，暗锁及预留洞30等结构设计与平原的结构设计相同。

2-3整体地埋式双道轨封闭型供水组合体的设计；

在黄土丘陵区域，整体式供水组合体和平原一样，是由自身式供水组合体，自身式固撑桩，自身式过路装置组成的。(没有自动排涝装置，使用另外一种形式进行人工排涝)在黄土丘陵区域，所不同的是整体式供水组合体中的自身式供水组合体和自身式支撑桩与平原的尺寸不一样，在黄土丘陵区域，固撑桩它是由混凝土预制的一个整体，呈U字形，地埋式导水槽26从它的中间穿过，它的轨体横宽40cm,纵长60cm，高度与整体式供水组合体相同。固撑桩底座横长1.8米，宽80cm，厚30cm。在固撑桩两下侧，预制成八字形连体式支板，厚度25cm,外斜45度。在黄土丘陵区域，在设计安装自身式支撑桩的数量时，不能平均分配，需在坑洼地段回填土中，(平整夯实后)多安装一些，在平地较密实的地段中需少安装一些，在土壤松软的地方，多安装一些固撑桩。整体式供水组合体要建立在一个统一坚固的水平面上，其中的轨体，它与自身与自身，自身与支撑桩，自身与过路装置13，都是通过它们上端中的预埋铁件，用螺栓紧固，在它们之间的缝隙中，都用熬制好的沥青沙灌严抹平，使整个整体式供水 组合体形成一个坚固统一的水平整体。整体式供水组合体在喷灌单元内，两轨体在地面以下30cm，在地面以上25cm。整个供水组合体的占地宽度为1.3m。

2-4黄土丘陵区域建立自身式过路装置设计；

在黄土丘陵喷灌单元内建立自身式过路装置，它的设计结构原理，与平原相同，不过它的混凝土路面不同，因为在黄土丘陵区域，整体式过路装置是建立在经济水平线上的，整体式过路装置高于地坪面，这样在修建供水组合体两侧中的混凝土路面时，根据自身式过路装置13的高度，在它的两侧需放长坡修建混凝土路面，坡度为30度。其他设计与平原一样。

2-5黄土丘陵区域中的供水网络设计；

在黄土丘坡区域建立节水喷灌单元时，如果有地表水源，可采取地表水和地下井水相结合的方式，如没有地表水源，全部采用地下水源。由于整体式供水组合体，安装在经济水平线上，具有一定的高度，那么安装在喷灌单元四周的各个水源供水源点，需把水源点抬高，建立抬高支架，并且与经济水平线上的供水组合体保持水平一致。同时在水源支架上建立水泵房，支架和水泵房必须具有持久性，坚固性，耐风蚀，抗氧化，具有很强的保温和防火防盗功能。在丘坡区域的喷灌单元内，它的供水网络与平原地区的供水网络一样。在有条件的单元内，设置地埋式旁通管，(在条件差的单元内，尽量设置地埋式旁通管)也是在喷灌单元的四周外侧建立水源供水点，在不同的方向上向供水组合体内供应水源，形成供水网络。在黄土丘坡区域有电源的条件下，各供水源点使用电动机带动水泵，在边区没有电源的条件下，使用柴油机带动供水源点水泵。

2-6黄土丘陵喷灌单元内雨水收集及排涝工作设计；

首先在黄土丘陵喷灌单元内，建立地埋式雨水收集和排涝通道，地埋式雨水收集管道它的一端与整体地埋式中的地埋式导水槽26连接，另一端与水库相通。并且在地埋输水管道上建立暗式输水阀门井。另外再设立排涝通道和阀门井。在黄土丘坡地区，由于地形环境比较复杂，在整体式供水组合体的两侧，会存在很多洼平地，尤其在特殊的地段，会存在面积较大而且又平整的洼地， 而在它的四周又被土丘包围，中间又被供水组合体的基础隔开，在雨季如遇到大雨或暴雨时，雨水就会在面积较大范围的平整洼地地段中，会越聚越多，又无法排出，严重时会造成涝灾。在这种情况下，为了排涝和雨水收集，需在整体地埋式双道轨封闭型供水组合体的两侧，建立输水沟，把坑洼地连接起来与面积范围较大的平整洼地相通，把雨水集中起来。然后在喷灌机的前后两端，各设一台抽水泵，(该水泵常年固定在喷灌机的前后两端中)有人工操作，安装在喷机两端的水泵，分别负责整体式供水组合体左右两侧的排涝和雨水收集工作。二台抽水泵的动力有喷灌机提供，二台抽水泵的进水口，通过抽水管与供水组合体两侧下面平整洼地相连，水泵的出水管在喷灌机底部桥式开封器打开槽封的空间处，通往地埋式导水槽26中。但需说明的是，在进水管的末端上，安装较大的密织网和防护栏，防止杂物和泥土进入到地埋式导水槽26中，避免污染水源。在雨季来临之前，最后一次喷灌时，把供水组合体中的水源降到最低限位，当大雨或暴雨来临时，平整洼地的积水达到排水的程度后，把喷灌机开到该处，用人工通过水泵抽水管把雨水抽到地埋式导水槽26内，又通过排水管道和开启的阀门，把雨水输送到水库中储存起来，或输送到河流中。当大雨或暴雨停止后，将平整洼地的雨水降到所需的程度时，立即关闭阀门，以保持地埋式导水槽26内水源的充满度，便于下一次的喷灌工作。

2-7喷灌机的工作和保护；

在黄土丘坡区域,喷灌机的喷灌工作和平原一样，也是有道轨停机房的前门驶出，展开喷臂后，进行循环式喷灌工作，当完成喷灌单元内一遍的喷灌定额任务后，又循环回到停机房的后门，在停止喷灌，收缩喷臂后，驶入机房内停放，待命下一遍喷灌周期的开始。在黄土丘陵区域喷灌机行驶工作时，由于农田和地形高低不同，环境比较复杂，喷灌机的行驶支撑，采用混合式，(外跨液压折臂滚轮支撑式和自身支撑式两种)外跨折叠臂弹簧式压轮的自动调节在前面已经讲述，在这里不再重复。(参看图15)另外关于喷灌机的喷臂，抗强风自动调节，抗扭力自动调节等，与平原设计结构相同。喷灌机的喷灌强度也与平 原相同，设计喷灌强度为2-2.5cm，例如以大型喷灌机为例，喷臂直径240m，时速200m，每分钟行驶3.3m，每小时喷灌面积(3.3×240m×60)＝47520平方米，(约71.24亩)以万亩为例，喷灌周期10000÷71.24，约＝140小时÷24＝5.85昼夜。每小时用水量47520平方米×0.02和×0.025＝950.4立方米-1188立方米。喷灌机的保护和平原一样，也是由自身道轨式停机房保护，当喷灌机工作时，由停机房的前门驶出，当完成单元一遍的喷灌任务后，又循环到停机房的后门驶入存放，待命下一遍喷灌工作的开始。喷灌机的停机房需建立在离自身式过路装置较近的地方。作为保护喷灌机的停机房，一定要设计科学，结构坚固，具有防火防盗和抗低寒防腐蚀的性能。重要的是，在寒冷期，停机房内不得有结冰现象。

机械行驶式喷灌机无人驾驶技术设计

在设计喷灌机无人驾驶工作时，由于在供水组合体两道轨外侧表面上，在喷灌机的底部前后两侧中，安装了自动导向轮装置，行驶时自动导向，这就给设计喷灌机无人驾驶时，创造了很大的有利条件。因为如果没有喷灌机的自动导向装置，在设计喷灌机无人驾驶中，设计方向控制，是一件高难度的事情。因此喷灌机有了自动导向装置，这给喷灌机无人驾驶时的设计，带来了很大的便利。再加上喷灌机自身的保护装置，设计喷灌机的无人驾驶就更容易些。喷灌机的无人驾驶，只适应平原区域，不适应黄土丘陵区域。在实施喷灌机无人驾驶时，首先在道轨式停机房上面建立控制室，和发射天线，在控制室内，设置屏幕和操作台。然后进行喷灌机的各种动作编程，喷灌机的无人驾驶，可采用人工值班监控控制，当采用人工监控控制时，可在喷灌机上安装四个摄像头，和遥控接收装置，在控制室通过屏幕，时时通过屏幕观看喷灌机的工作动态，下达各种指令，通过无线遥控，控制喷灌机的各种动作。

3-2多台喷灌机的集中控制；

多台喷灌机的集中控制只适应平原区域，不适应黄土丘陵区域，多台喷灌机集中控制的台数，是根据地形环境条件确定。多台喷灌机的集中控制如图23 所示；在图中第一喷灌单元350，第二喷灌单元351，第三喷灌单元352，第四喷灌单元353，道轨式停机房354，喷灌机355，过路装置356，单元内规划道路357，农田劳务工作进出方向358，水井泵房359，地表水输水阀门井360，地埋排涝管道361，排涝管道阀门井362，自身式排涝装置363，地埋式旁通管364。在图23中是有四台喷灌机和四个喷灌单元组成的集中控制喷灌。(集中控制喷灌单元，可控制四个，六个，八个以上喷灌单元)在实施集中喷灌时，首先在停机房的上面建立控制室和操作台，并建立跟踪监视屏幕，和发射天线。它的编程程序同以上讲的单机一样，也是采用无线遥控的方式控制喷灌机的各项工作。在操作室的控制台上只要发出一个喷灌机的启动信号指令，喷机收到信号后，喷灌机就会按照编好的程序，进行自动喷灌工作。另外在四台喷灌机上面中心位置，分别安装四个摄像头，时时监控各台喷灌机的工作动态。

机械化喷灌及单元内自身综合多性能及装置；

机械化喷灌节水节地；

一节水，以地下水井灌溉为例，根据观察和概算，在一般农田大水漫灌时，灌溉始端源头水势一般高度保持在20厘米，每亩地平均灌溉需用3个小时，(包括不平整的农田)这样每亩用水量667平方米×0.2米×3小时＝400立方水。机械化喷灌(大型喷灌机)每小时平均用水量1069.2立方米，每小时喷灌71.24亩，每亩用水量1069.2÷71.24亩＝15立方米。也就是说用大水漫灌浇地，每亩用水量是400立方米，而使用机械化喷灌每亩用水量15立方米。通过比较可以看出，机械化喷灌比大水漫灌浇地能提高节水量26.7倍。另外传统灌溉输水所用的沟，渠，槽，垄时，蒸，跑，漏，渗，堵，剩的现象十分严重，再加上常年失修，给水资源造成极大的浪费。根据有关资料统计，在农田灌溉时，水的利用系数仅在0.4左右。在采用机械化喷灌时，地表水全部采用地埋管道输水的方式，远距离的输送，水的利用系数可达百分之百。如果传统灌溉算上沟渠槽垄损失的水量，那么机械化喷灌的节水更为显著。二节地，在农村农田灌溉时，在采用地表水输水时，全部采用沟渠槽垄的输水方式。通过考察和概算， 所挖的沟渠槽垄约占农田面积的百分之五左右，假如十万亩地，沟渠槽垄占去农田约五千亩。如果统计全国所有地表水输水采用的沟渠槽垄，它的占地是相当惊人的，这种传统的地表水输水方式，造成大量农田的浪费。在使用机械化节水喷灌时，全部使用地表水输水时采用地埋管道远距离的输送，以地表水输水地埋管道代替传统的沟渠槽垄。然后把所有的沟渠槽垄回填，改造成农田，这样可增加大量的农田种植面积。

机械化喷灌系统节工节电的设计；

首先是一节工，以农田地下井水灌溉为例，通过调查一般农田水井深度30-40米，一眼井只能灌溉40亩农田，在农灌季节，例如一万亩农田它的机井数10000÷40亩＝250眼井，每户每眼井安装一台水泵，共计250台，每户每台水泵3小时浇灌1亩地，(包括不平整的农田)用工0.3个，当往井内系泵和提泵时，需要两个人，再加上来回运输，倒班，或等候等，1亩地平均用工0.35个，还需占用一个强劳力。那么10000亩平均用工3500个。使用机械化喷灌1小时喷灌71.24亩，8小时喷灌(71.24×8＝569.92亩)10000亩÷569.92＝17.5个工日。使用机械化喷灌比人工灌溉提高节约工日(3500÷17.5)200倍。二节电，通过调查，在农田一眼30-40米深的机井，它的灌溉范围40亩，以万亩为例，在它的范围内，需要250眼井，平均每眼井安装水泵的功率为4千瓦，每亩地平均灌溉3小时，(包括不平整的农田)那么一万亩地的用电量250台水泵×4千瓦×3小时＝3000千瓦×40亩＝120000千瓦。那么使用机械化喷灌，喷灌机的动力为60千瓦，喷灌机每小时喷灌71.24亩，万亩的用电量(10000÷71.24×60)＝8422千瓦。通过计算得知，机械化喷灌要比井泵灌溉节省电力14.25倍。

4-3农田喷肥喷药设计，喷灌机除能够节水喷灌外，它自身还可以喷肥喷药，实现一机多用。尤其是在害虫重灾区，例如大面积的发生蝗虫大灾害，当农业全面实现机械化节水喷灌后，在每个喷灌单元内，各喷灌机都具有喷药杀虫的功能，前面讲过，喷灌机喷药的时速为每小时4000m，以大型喷灌机万亩为例， 大型喷机喷臂直径长度240m，每万亩的喷药时间为6.94小时，万亩约7小时完成杀虫，这样大大减少害虫对植物的危害。当农田植物需喷肥或喷药时，喷灌机由自身式停机房的前门驶出，停止喷灌，把速溶肥或药液倒入所需的容器内，启动喷肥喷药泵，喷机自动打开槽封，展开喷机两侧的喷臂，沿整体式供水组合体，以循环的方式，进行连续的喷肥喷药，当完成一个单元一遍的喷肥喷药后，又循环回到停机房的后门，在停止喷洒，收缩喷臂后，驶入机房内停放，待命下一遍喷灌周期的开始。关于农田喷肥喷药的设计，祥见图13。

4-4农田排涝抗灾设计

农田自动排涝设计详见图6及以上相关的文字说明，在机械化节水喷灌设计中，即能抗旱排涝，又能雨水储存。在抗涝方面，尤其是在我国的南方雨季多，雨水大，农田经常发生涝灾，造成很大的经济损失。在实施机械化喷灌后，在涝区的各个喷灌单元内，在整体式供水组合体中，多增加排涝装置的数量，并且增大地埋式排涝管道的直径。当农田中的积水达到排涝程度时，打开排涝阀门，把农田中的涝水直接排到大江河流中。

4-5机械化喷灌改造干漠化土地恢复生态环境平衡设计；

在土地干漠化区域建立机械化喷灌单元，和黄土丘陵区域一样，加大支撑桩和两轨体尺寸及两轨体之间的距离，加大自身式支撑装置的强度。同时要加大轨体的宽度和厚度，轨体的齿桩也做成连体式。在土地干漠化地区，由于地形环境恶劣，风天沙尘较大，需要在整体地埋式双道轨封闭型供水组合体中，增加自身式支撑桩的数量，在喷灌单元内使整体地埋式双道轨封闭型供水组合体，形成一个统一坚固的水平整体，确保喷灌机工作时的稳定性。在土地干漠化地区喷灌单元内的喷灌机，可在喷灌机行驶轮的道轨两侧，在行驶轮的前面都安装大号犁头清除器，以防止因风尘太大堆积到组合体的两侧，而影响喷灌机的正常行驶。另外在喷灌机前后两端防护板的上表面，安装大号V字形沙尘清除推板，可把整体地埋式双道轨封闭型供水组合体上面1米以上的砂尘土堆，清除到两道轨两侧的农田中。关于自身式过路装置，和平原一样，不再累述。 关于供水网络，可采取地表水远距里的输送，以地表水，和地下水相结合的方式。(尽可能提供地表水远距离输送红)供水源点的分布，也和平原一样，同样建立在喷灌单元的四周，同时向单元内供水，形成供水网络。采取这样的供水方式，主要是减少地下水的下降，以节水省水的形式，达到养水的目的。在干漠化区域建立喷灌单元，要在不是干漠化地区的边缘建立，逐年向外延伸，以达到改造生态环境和改造干漠化土地的目的。其它设施的建立和组成与黄土丘陵区域及平原区域相同。

附加乡村自来水供应的设计

在前面已经讲到，喷灌用水的水源全部采用封闭式供水，并且要求喷灌水源水质达到人畜饮用的标准，在旱区这就给乡村自来水供应提供了便利条件。而且造价低施工方便。附加乡村自来水供应如图24所示，在图中地埋式双道轨封闭型供水组合体365，过滤池366，输水管367，净化水池368，阀门井369，地埋输水主管道370，支管道控制阀门井371，地埋支管道372，户用水表373，户用水窖374，分支主管道阀门井375，分支主管道376。它的实施形式可参照图1，从图1中可以看出，一个喷灌单元可附加多个村庄的自来水供应。为了确保乡村自来水供水不得断流，在停止喷灌期间，可根据各村庄的用水量适当开启一定数量的井泵，以保证村庄自来水的供应。具体施工时，可在靠近村庄的整体地埋式双道轨封闭型供水组合体的某个点上，安装供水设施。通往各个村庄的地埋式供水管道，采用无压静流自流的方式。地埋主管道370直径80cm，分支主管道375直径60cm，户用支管道372直径20cm，在户用支管道上安装一块水表，各种管道埋深1.2m。地埋供水管道采用符合国家标准的朔料管材。各用水户要在院中修建储水滘，储水滘的尺寸1.2m×1.2米m，它的深度在进水口以下2m，在储水滘的上口处，要用砖砌一个0.37×0.37m，高0.2米m的一个围墙，在围墙四周做好保温，并在围墙口上，安装一个固定活动式保温盖板，用水时把盖板掀开，用水桶往外提水，用完水后把盖板盖好。另外在每户的支管上，安装一块水表，以便计量用户的水量。再就是无论供水源点或储水池， 过滤池，阀门井，户用水窖等，都要做好保温，避免冬季水源结冰。

4-7附加重点农田风景区观光赏景业务设计；

在重点农田风景区域，要在多个喷灌单元实施观景业务时，首先制作观光赏景旅游车。旅游车以汽(柴)油作动力，由人工驾驶，观光赏景每小时行驶8公里。旅游车有驾驶室，方向盘，车厢，行驶轮，导向轮，液压支撑折臂滚轮式组成，车体长8m，宽1.6m，高1.8m，车厢高1.4m，车顶采取遮棚式。在旅游车的两侧，每侧安装四组液压折叠滚轮式支臂和四组液缸，每组支臂分两节，第一节支臂长1.5，始端安装在车体外侧转轴支座上，它的末端与第二节支臂的始端安装在中间转轴上，第二节支臂长1.5m，末端与滚轮连接。滚轮直径30cm，总高40cm，在每组支臂中安装两只液缸，第一支液缸安装在第一节支臂的下面，它的始端与车厢外侧支座转轴连接，末端与支臂连接。第二节液缸安装在中间轴下面两侧支臂上。旅游车设计为路轨两用式。即能在道路上行驶，又能在道轨上行驶。在道路上行驶时，液压臂外撑，通过液缸把末节支臂和滚轮调整垂直，由人工驾驶。在道轨上行驶时，要再自身式过路装置路面上进行，首先把旅游车与组合体左侧道轨调整顺直，紧靠轨体左侧，先把旅游车右侧中两只液缸支臂滚轮抬高右移，跨过两道轨与路面垂直接触，再把旅游车右侧两只液缸支臂滚轮抬高右移，使滚轮与路面垂直接触，再把旅游车左侧四组液缸支臂滚轮向右斜支抬高，使旅游车右移把行驶轮调整在两道轨的中间位置上，然后旅游车右侧中的四组液缸分别右移，旅游车两侧中的液缸再同时下降，使行驶轮与两道轨接触调正后，启动旅游车前行，当旅游车两侧第一组液缸行驶超过路面时，使两液缸内收把滚轮调整水平后，紧靠挤压在两侧道轨的外表面上，往后的液缸支臂滚轮采取用样的方式，当旅游车两侧中的支臂滚轮全部调整后，旅游车可载人进行观光赏景。在道轨上行驶，不需人工驾驶，机车支撑轮自动导向，当旅游车有道轨换成路面上行驶时，它的动作与并轨一样。

工程维修车，它是以汽(柴)油作动力，有人工驾驶，采用无极加速式，它是由车头，方向盘装置，车厢，行驶轮，导向轮，液压式支撑轮，支臂，液 压缸，滚轮组成的。工程维修车为路轨两用式。在车厢两外侧，每侧安装四组液压滚轮式折叠支臂，每组中有两节支臂，两只液压缸，一个滚轮，在旅游车与两条道轨并轨时，在自身式过路装置中的路面上进行，首先把旅游车调整顺行，并紧靠道轨左侧边沿，然后先把旅游车体右侧中的两只液压支臂滚轮，抬高并跨过右侧道轨外边中垂直支撑，再把右侧另外两液压支臂滚轮抬高，跨过右侧道轨外边垂直支撑，然后再把工程维修车左侧的四只液压滚轮式支臂，抬高向右斜支把行驶轮调整在两道轨中心位置，在把左侧的四只液压滚轮式支臂分别右移并垂直，所有液缸同时下落，使行驶轮与两道轨接触。行驶工作时，当两侧第一组液压滚轮式支臂离开路面时，液压支臂内收把滚轮调整水平，挤靠在两道轨两外侧中心面上，可沿两道轨行驶工作。维修车自动导向，无需人工驾驶，当工程维修车在路面上行驶时，与并轨同样，可把车体两外侧中的四组液压折臂中的滚轮调整垂直行驶。但需由人工驾驶。

建立实施喷灌设施的维修制度，每年保养一次，首先要在整体式供水组合体上面的防护板中，涂抹保护层涂料，防止因风化，腐蚀，暴晒，冷冻等造成防护板的质量下降。另外可根据道轨的使用年限，及过路槽中的过路槽钢封板72，排涝体中的进水口封板和网格，进行涂抹保护层涂料，以防风化。关于喷灌机和外表面的保养，因为喷灌机在野外每年工作的时间较短，行驶速度又慢，每年大约行驶几百公里，大多时间存放在停机房内，可每三年保养一次。整体式供水组合体上面的防护板，道轨，可使用工程维修车自动进行防护层涂抹，排涝体中的封板，过路槽中钢质的弧形防护保温板27等，喷灌机中的各种部件可用人工进行操作。在进行以上工作时，需在农闲时进行。通过以上措施和精心养护，大大提高喷灌装置的使用寿命，使用年限可达50年。

综上所述，如能实施节水喷灌机械化，它的综合效益是很大的，首先各个喷灌单元实行收费制，再加上辅助收费，通过概算，可能不过在三年内就能够收回喷灌单元内装置设施的全部投资成本。另外如能实施机械化喷灌，它可带动一个很大的生产链，并且能够增加大量就业人员，如设计，计算，绘图，培 训，加工，制造，安装，用材，运输等，再就是成立跨国喷灌公司，向外输售技术设备人员等，加大经济收益。

附图说明

图1是本发明的机械化节水喷灌单元图；

图2是本发明的整体地埋式双道轨封闭型供水组合体结构图；

图3是本发明的自身地埋式双道轨封闭式供水组合体结构图；

图4(1)是本发明的全开式小弧形槽封保温板结构图；(2)是本发明的两开式小弧形槽封保温板结构图；

图5是本发明的供水组合体内自身式固撑桩结构图；

图6是本发明的自身式排涝装置结构图；

图7是本发明的自身式过路装置平面结构示意图；

图8是本发明的自身式过路装置一侧结构放大图；

图9是本发明的过路槽封板及锁绳转盘断面结构放大示意图；

图10是本发明的喷灌单元网络供水示意图；

图11是本发明的地埋管道远距离供水示意图；

图12是本发明的喷灌机喷灌装置原理示意图；

图13是本发明的喷灌机喷肥喷药装置原理示意图；

图14是本发明的喷灌机外观造型及外跨支撑示意图；

图15是本发明的喷灌机外跨支撑轮自动调节装置结构图；

图16是本发明的喷灌机桥式开封器(,单开式)自动开封结构示意图；

图17是本发明的喷灌机液压折叠式喷臂结构示意图；

图18是本发明的喷灌机余角喷灌结构及自动控制示意图；

图19是本发明的喷灌机工作抗强风自动调节示意图；

图20是本发明的喷灌机抗扭力自动调节装置示意图；

图21是本发明的喷灌机自动保护装置结构示意图；

图22是本发明的黄土丘陵区域喷灌单元布局示意图；

图23是本发明的多单元多台喷灌机集中控制布局示意图；

图24是本发明的喷灌单元向乡村自来水供水布局示意图；

具体实施方式

(1)首先要确定喷灌单元的区域，面积，数量，喷灌机的型号喷灌单元内整体规划，各地埋管道的走向等，水源供水分布，喷灌单元内的需水量，进行设计计算绘制制作图纸，在平原区域，根据说明书中的要求，分以下步骤；一、要有关技术设计人员，先设计计算绘制喷灌单元内固定设施的制作图纸；包括地埋式导水槽26，轨体，防护保温板，自身式过路装置，排涝装置，支撑桩装置，地埋式旁通管，道轨式停机房等。绘制计算设计制作图纸，并绘制出整体地埋式双道轨封闭型供水组合体在单元内布局设计图。二、喷灌机的计算设计制作；包括喷灌机的外观造型设计制作图，汽柴油喷灌机的动力设计，喷灌机的内部装置设计制作图，喷灌机自身支撑式装置和外跨液压支撑装置的计算设计制作图，喷灌机的液压折叠式喷臂设计制作图，喷灌机底部桥式自动开封器的设计制作图，喷灌机工作时抗强风自动调节装置设计制作图，喷灌机工作时防喷灌水地面径流设计制作图，喷灌机工作时抗扭力计算设计制作图，喷灌机余角喷灌装置设计制作图，喷灌装置计算设计的制作图，喷肥喷药计算设计的制作图，喷灌机自身保护装置的设计，喷灌机无人驾驶设计等。三、根据说明书的要求，在黄土丘陵区域喷灌单元的设计图纸；包括喷灌单元内固定设施的计算设计图纸，经济水平线的设计，喷灌机外跨式支撑轮装置自动调节设计制作图，自身式过路装置的设计制作图，排涝装置的设计，整体地埋式双道轨封闭型供水组合体在喷灌单元内的科学布局设计。四、在平原区域实施喷灌机工作时无人驾驶的设计，包括控制室的设计，程序编程设计，监视装置的设计，信号发射装置的设计，信号接收装置的设计等。以上通过精确的计算设计，绘制详细的加工制作图纸。

(2)根据设计图纸，选择有关制造商，进行分工合作，精确加工制做。

(3)喷灌单元内清障；在各个喷灌单元内，首先拆除原农田灌溉时所设立 的低压电力装置和电杆线路。(不包括高压线路)然后在喷灌单元内清除单独的树木，单独的棚屋，凡是高于喷臂工作时单独的土丘，土坎等需进行铲低，把整体式供水组合体铺设通道中的沟洼孔洞，全部填平密实，建立安装施工水平通道。如遇有不可移动的障碍物时，要躲避绕行。

(4)在整体地埋式双道轨封闭型供水组合体的水平通道上，根据说明书的要求，要用综合挖沟夯实平整机，按设计深度宽度坡度，挖好槽沟，镶嵌地埋式导水槽26，然后回填夯实平整，严格按水平线安装轨体，各轨体端部之间用螺栓紧固，两轨体连接之间，留5厘米的空隙，并用熬制好的沥青砂灌严抹平。关于自身式支撑桩，自身式排涝装置，自身式过路装置，地埋式旁通管，按设计图纸的要求的距离和交叉路口的数量，进行安装。全部整体地埋式双道轨封闭型供水组合体安装完成后，必须连接紧固，封闭严密，并保持在一个统一的整体水平线上。

(5)喷灌机的安装就位；喷灌机的安装就位，应在自身式道轨停机房附近的自身式过路装置处进行吊装就位，调整扶正后，再安装支撑装置，然后把喷灌机缓慢驶入停机房内，在这里需要说明的是；关于喷灌机底部上的桥式自动开封器和各个吸水管，须在停机房内打开槽封进行安装，因为停机房内的槽封保温板是没有安装锁装置的。

(6)喷灌机的工作；当喷灌机进行喷灌工作时，首先由道轨式停机房的前门驶出后，展开两侧液压折叠式长型喷臂，安装在喷灌机底部上的桥式开封器自动打开弧形槽封保温板，(喷灌机行驶过后，槽封保温板自动关闭)启动喷灌水泵，这时喷灌机在自身式支撑装置或外跨式支撑装置的配合下，沿整体式供水组合体中的道轨以往返循环的形式，进行以日夜不停的连续喷灌作业，当喷灌机完成单元一遍的喷灌定额任务后，喷灌机又循环回到道轨式停机房的后门，在停止喷灌收缩喷臂后，驶入机房内停放，待命下一遍喷灌周期的开始。