施肥灌溉及施药装置的制作方法

本实用新型涉及农业灌溉技术领域，尤其涉及一种施肥灌溉及施药装置。

背景技术：

随着社会经济的发展，我国地下水位下降，土壤沙漠化、盐碱化、水质污染、环境恶化的问题伴随发生，同时，我国农业用水量约占全社会总用水量的70％，面对日益加深的水资源危机，农业节水灌溉是我国农业可持续健康发展的必走之路。目前，平移式、中心支轴式、卷盘桁架式喷灌机因节省水量、经济效益高、调节地面小气候且不受地形限制等优点在农业灌溉中得到了广泛应用。在喷水灌溉的同时按照一定的比例在灌溉水中加入肥料，实现了水肥一体化作业，避免了传统施肥方式上铵态氮和尿素态氮肥施在地表挥发损失污染环境的问题，灌溉施肥体系通常比常规施肥节省肥料50％～70％，既节约氮肥又有利于环境保护。在农作物的生长过程中，还需要定期或不定期的喷洒农药，但是传统的施药打药需要喷雾机，费时、费力、费水，并且现有的植保喷雾机械多数难以在如玉米一类的高秆作物上使用，虽有高地隙等喷雾机械的产品，但一般需要特殊的拖拉机牵引，采用一般的拖拉机牵引则需要留出专门的车道，浪费耕地面积。同时，传统的喷灌机在工作时，灌溉水被喷洒在作物的叶面上，药液也被喷洒在作物的叶面上，造成药液的稀释，达不到施药的效果，同时，也会造成药液的流失，药液流失到地面，造成药液的浪费和对土地的污染。并随地表水流失到河湖水渠里，造成生态环境的污染，污染水资源，影响饮水的健康。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种施肥灌溉及施药装置，能够用于灌溉施肥和施药一体化作业。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种施肥灌溉及施药装置，包括施灌单元、送液单元和施药单元，所述施灌单元和所述送液单元通过送液管相互连接；

所述施灌单元包括桁架，施液组件和行走组件；

所述施药单元包括喷药装置和输药装置；

所述喷药装置设置于所述桁架上，所述输药装置设置于所述行走组件上。

根据本实用新型的一个方面，所述桁架包括各两组可相互运动的第一桁架部分、第二桁架部分、第三桁架部分以及一个中间支承部分；

所述中间支承部分固定支承在所述行走组件上，施液组件沿所述第一桁架部分、所述第二桁架部分和所述第三桁架部分设置。

根据本实用新型的一个方面，所述喷药装置包括输药管，与所述输药管相互连接的施药喷头，以及用于连接所述输药管的连接软管；

所述输药装置包括储药箱、输药泵和电源；

所述输药管分别设置在所述第一桁架部分、所述第二桁架部分和所述第三桁架部分上，并且在所述第一桁架部分与所述第二桁架部分的连接位置和所述第二桁架部分与所述第三桁架部分的连接位置，所述输药管通过所述连接软管相互连接。

根据本实用新型的一个方面，所述输药管为高压软管。

根据本实用新型的一个方面，所述第一桁架部分与所述中间支承部分相互铰接连接，所述第二桁架部分分别与所述第一桁架部分和所述第三桁架部分相互铰接连接。

根据本实用新型的一个方面，所述第一桁架部分的一端与所述中间支承部分相互铰接连接，所述第二桁架部分分别与所述第一桁架部分和所述第三桁架部分相互滑动地连接。

根据本实用新型的一个方面，所述施液组件包括：

固定在第一桁架部分上的第一喷灌主管、固定在第二桁架部分上的第二喷灌主管和固定在第三桁架部分上的第三喷灌主管，所述第一喷灌主管、所述第二喷灌主管和所述第三喷灌主管可相互运动地液体密封连接；

施液软管，所述施液软管分别具有间隔的设置于所述第一喷灌主管、所述第二喷灌主管和所述第三喷灌主管上；

施液出流器，所述施液出流器与所述施液软管相互连接，且所述施液出流器上设有施液通孔；

压力调节组件，所述施液软管通过所述压力调节组件分别与所述第一喷灌主管、所述第二喷灌主管和所述第三喷灌主管相连接；

排气机构，所述排气机构设置于所述第三喷灌主管的端部。

根据本实用新型的一个方面，所述施液软管间隔设置，所述施药喷头间隔设置，且相邻所述施药喷头之间的间隔大于相邻所述施液软管之间的间隔。

根据本实用新型的一个方面，沿竖直方向，所述施药喷头的位置高于所述施液出流器的位置。

根据本实用新型的一个方面，所述送液单元包括卷盘和输肥装置；

所述送液管可收放地卷绕在所述卷盘上；

所述输肥装置与所述送液管相连接。

根据本实用新型的一个方案，将水、肥管理和植保施药结合在一起，通过本实用新型可实现灌溉、施肥、喷药三种功能，又能让肥料、药物得到高效的利用，实现均匀施肥、施药，节约用水，大大降低生产成本并提高工程应用的便利性。水肥药一体化管理可以统筹水肥药供应，大大减少人力物力投入，具有省水省工节约成本生态环保等优势。本实用新型在作业过程中可以进行灌溉、施肥、施药同时工作，也可以分开单独工作，单独用水灌溉或单独施肥或单独施药，大大提高了喷灌设备的利用效率，减少了管理环节，节约了设备成本和人力成本。

根据本实用新型的一个方案，采用施液软管与地面接触的拖管出流方式，实现灌溉和施肥在地表表面出流，没有喷洒水分在农作物叶面上，在喷洒农药的时候，有利于药液附着在农作物叶面上，同时本实用新型灌溉、施肥过程中出流流量相同，也保证了出水流量和喷药流浪的均匀。

根据本实用新型的一个方案，施液组件通过施液软管和施液出流器将管路中输送的灌溉水和肥料输送到田间的地表。通过施液出流器上的多个施液通孔实现液体流出均匀。在施液组件灌溉施肥的过程中，将灌溉水及肥液直接喷施在作物的根部区域，提高利用效率，减少风对灌溉水流的影响以及肥液在叶片上的残留，降低作物的株间空气湿度，减少作物在高温高湿环境下病害的发生。施液软管采用橡胶软管制成，其硬度低，在田间施肥过程中能够随地形变化而实现相应的变化，避免了对作物根部的损伤。

附图说明

图1是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的施肥灌溉及施药装置的结构图；

图2是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的压力调节组件的结构图；

图3是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的排气机构的结构图；

图4是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的施液出流器的结构图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本实用新型的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

如图1所示，根据本实用新型的一种实施方式，本实用新型的施肥灌溉及施药装置，包括施灌单元1、送液单元2和施药单元3。在本实施方式中，施灌单元1和送液单元2通过送液管4相互连接。施灌单元1包括桁架11，施液组件12和行走组件13。送液单元2包括卷盘21和输肥装置22。送液管4可收放地卷绕在卷盘21上，且其一端与施液组件12相连接，其另一端与水源连接实现对施灌单元1输送灌溉用的水。通过卷盘21的转动即可实现送液管4的收放，同时，在收放送液管4的同时还可以驱动行走组件 13移动。在本实施方式中，桁架11的延伸方向和行走组件13的移动方向相互垂直，行走组件13运动从而实现桁架11上的施液组件12对田间作物的施肥灌溉。在本实施方式中，输肥装置22与送液管4相连接，通过输肥装置22向送液管4中注入肥料，肥料与送液管4的水混合，从而实现施灌单元1将混合有肥料的灌溉水输送到田间作物的根部区域，提高了灌溉水和肥料的利用率，实现了水肥一体输送。

如图1所示，根据本实用新型的一种实施方式，施药单元3包括喷药装置31和输药装置32。在本实施方式中，喷药装置31设置于桁架11上，输药装置32设置于行走组件13上。行走组件13运动的过程中，通过施药单元3还可以对田间的农作物进行药物喷洒，通过本实用新型，不仅能够实现水肥一体输送，而且还能够同时施药作业，进而实现了本实用新型的灌溉、施肥和施药的一体化作业。

如图1所示，根据本实用新型的一种实施方式，桁架11包括第一桁架部分111、第二桁架部分112、第三桁架部分113和中间支承部分114。在本实施方式中，中间支承部分114固定支承在所述行走组件13上。中间支承部分114为一个。第一桁架部分111与中间支承部分114相连接，并且在中间支承部分114的两侧对称设置有两个第一桁架部分111。第二桁架部分112与第一桁架部分111相连接，同样的第二桁架部分112也为两个，并且在中间支承部分114的两侧对称设置。第三桁架部分113与第二桁架部分112相连接，同样的第三桁架部分113也为两个，并且在中间支承部分114的两侧对称设置。在本实施方式中，第一桁架部分111、第二桁架部分112、第三桁架部分113和中间支承部分114相互之间可以为运动的。在本实施方式中，桁架11采用金属材料制成，其可以为不锈钢管材。通过上述设置，通过将桁架11设置为不同的可活动部分，实现了不同部分的手动灵活收放。中间支承部分114一侧的桁架在收放过程中对另一侧的桁架不会产生影响。在田间施肥过程中，如果中间支承部分114一侧的桁架被障碍物阻挡，即可将其收回，灵活改变其长度，从而保证了本实用新型的施肥灌溉及施药装置在不同地形的田间进行施肥灌溉，避免了对桁架的拆装过程，节约了时间，降低了工作量，提高了本实用新型的作业效率。

如图1所示，根据本实用新型的一种实施方式，第一桁架部分111的一端与中间支承部分114相互铰接连接，第一桁架部分111的另一端与第二桁架部分112的一端铰接连接，第二桁架部分112的另一端与第三桁架部分113的一端铰接连接。在本实施方式中，在各部分的铰接位置处可设置卡锁机构，当各部分之间相互展开或收回的情况下，通过卡锁机构将其锁紧固定，避免其在施肥灌溉作业的过程中发生晃动，保证了本实用新型的施肥灌溉及施药装置的作业稳定。

如图1所示，根据本实用新型的另一种实施方式，第一桁架部分111 的一端与中间支承部分114相互铰接连接，第二桁架部分112与第一桁架部分111可相互滑动地连接，第二桁架部分112与第三桁架部分113可滑动地连接。在本实施方式中，第一桁架部分111、第二桁架部分112和第三桁架部分113之间可通过安装导轨或者嵌套的方式实现滑动连接。在第一桁架部分111、第二桁架部分112、第三桁架部分113和中间支承部分 114可设置卡锁机构，当各部分之间相互展开或收回的情况下，通过卡锁机构将其锁紧固定，避免其在施肥灌溉作业的过程中发生晃动，保证了本实用新型的施肥灌溉及施药装置的作业稳定。

如图1所示，根据本实用新型的一种实施方式，喷药装置31包括输药管311、施药喷头312和连接软管313。在本实施方式中，输药管311与施药喷头312相互连接。施药喷头312为具有防滴漏功能的防滴漏喷头。输药装置32包括储药箱321、输药泵322和电源323。在本实施方式中，输药管311分别设置在第一桁架部分111、第二桁架部分112和第三桁架部分113上，并且在第一桁架部分111与第二桁架部分112的连接位置和第二桁架部分112与第三桁架部分113的连接位置，输药管311通过连接软管313相互连接。通过连接软管313连接输药管311，从而有利于避免第一桁架部分111、第二桁架部分112和第三桁架部分113在收放过程中对输药管311的损伤，不仅保证了输药管311的使用寿命，还有利于提高第一桁架部分111、第二桁架部分112和第三桁架部分113的收放效率。在本实施方式中，输药管311为高压软管，且其管径为13mm。通过上述设置进一步保证了输药管311的使用寿命，保证了本实用新型在较大范围内施药的覆盖率，进一步提高了本实用新型的作业效率。在本实施方式中，储药箱321的容积为100L。通过上述设置保证了本实用新型能够在大范围内进行施药作业，提高了作业面积和作业效率。同时，通过输药装置32设置在行走组件13有利于本实用新型在复杂环境中仍能进行施药作业，并且输药装置32还设置有电源(例如蓄电池)，有效的提高了本实用新型的作业灵活性，避免了作业地区缺电等的弊端。

结合图1和图2所示，根据本实用新型的一种实施方式，施液组件12 包括：第一喷灌主管121、第二喷灌主管122、第三喷灌主管123、施液软管124和施液出流器125。在本实施方式中，第一喷灌主管121固定在第一桁架部分111上，第二喷灌主管122固定在第二桁架部分112上，第三喷灌主管123固定在第三桁架部分113上。第一喷灌主管121、第二喷灌主管122和第三喷灌主管123相互之间连通并且在连接位置密封。同时，第一喷灌主管121、第二喷灌主管122和第三喷灌主管123的连接位置为可活动的，保证第一喷灌主管121、第二喷灌主管122和第三喷灌主管123 随着第一桁架部分111、第二桁架部分112和第三桁架部分113的相对运动而运动，实现第一喷灌主管121、第二喷灌主管122和第三喷灌主管123 的折叠和展开。

如图1所示，根据本实用新型的一种实施方式，施液软管124的一端分别与第一喷灌主管121、第二喷灌主管122和第三喷灌主管123相连接连接，施液出流器125与施液软管124的另一端固定连接。在本实施方式中，施液软管124沿着第一喷灌主管121、第二喷灌主管122和第三喷灌主管123轴向相间设置。施液软管124之间的间隔可以为相等的也可以为不等，根据田间的要求进行设置。在本实施方式中，施液软管124可采用橡胶软管制成。

如图1所示，根据本实用新型的一种实施方式，施液软管124间隔设置，施药喷头312间隔设置，其间隔为可调节的，且相邻施药喷头312之间的间隔大于相邻施液软管124之间的间隔。通过上述设置，在保证施药喷头能够完全覆盖施液软管124的灌溉施肥区域时，减少了药物的使用量，保证了施药的合理，避免了药物浪费。在本实施方式中，沿竖直方向，施药喷头312的位置高于施液出流器125的位置。通过上述设置，施液出流器125直接对地面上农作物的根部进行灌溉和施肥保证了水肥的合理利用，并且施药喷头312位于较高位置，则直接将药物喷洒到农作物的表面上。通过上述设置，避免了施液出流器125流出的水肥对植物表面药物的稀释，避免药液的浪费和流入地面造成土地污染。施药喷头312的位置高于施液出流器125的位置不仅使水肥和药物的喷洒分开，而且保证了本实用新型的灌溉、施肥和施药效果，提高了作业效率。

如图2所示，根据本实用新型的一种实施方式，施液组件12还包括：压力调节组件126和排气机构127。在本实施方式中，压力调节组件126 沿着第一喷灌主管121、第二喷灌主管122和第三喷灌主管123轴向相间设置。施液软管124通过压力调节组件126分别与第一喷灌主管121、第二喷灌主管122和第三喷灌主管123相连接，即施液软管124与压力调节组件126一一对应设置的。在本实施方式中，每个压力调节组件126都是可以调节的，从第一喷灌主管121、第二喷灌主管122和第三喷灌主管123 向施液软管124输送液体的过程中，通过对每个压力调节组件126进行调节，就可保证每个施液软管124中的液体的压力保持一致，从而保证了本实用新型的施肥灌溉及施药装置在施肥灌溉过程中的液体流出均匀，保证了本实用新型均匀施肥的效果。

结合图1和图2所示，根据本实用新型的一种实施方式，压力调节组件126包括：稳压器1261，限流器1262和连接件1263。在本实施方式中，限流器1262与稳压器1261的入口端相连接，连接件1263的一端与稳压器 1261的出口端相连接，另一端与施液软管124相连接。稳压器1261的入口端通过限流器1262与第一喷灌主管121、第二喷灌主管122和第三喷灌主管123相连接，通过限流器1262的作用保证流入稳压器1261的液体的流量稳定，有利于保证稳压器1261的稳定运行，通过稳压器1261的液体经过出口端的连接件1263流入施液软管124中。连接件1263与稳压器1261 通过螺纹连接，在稳压器1261的出口端的外表面上具有外螺纹，在连接件 1263的一端具有与稳压器1261的出口端的外螺纹相匹配的内螺纹。通过螺纹连接使连接件1263与稳压器1261连接位置的密封性良好避免了漏液等情况的发生。

如图2所示，根据本实用新型的一种实施方式，连接件1263与施液软管124连接的一端的外表面上设有沿径向向外凸出且连续的连接凸起 1263a。在本实施方式中，连接凸起1263a环绕连接件1263设置，并且沿连接件1263的轴向至少在连接件1263外表面上设置有一条环绕的连接凸起1263a。连接凸起1263a可以设置为相互平行的，也可以为螺旋状的。在本实施方式中，连接凸起1263a的截面可以为三角形、矩形、梯形或圆形等，当连接凸起1263a为螺旋状时还可以为螺纹。在本实施方式中，沿连接件1263由连接凸起1263a的最大高度所构成的最大外径大于施液软管 124的内径。通过上述设置，保证了连接件1263与施液软管124的快速连接，并且由于连接凸起1263a的作用使施液软管124能够牢固地连接在连接件1263的端部，并且连接凸起1263a的最大高度所构成的最大外径大于施液软管124的内径，避免了连接件1263与施液软管124连接位置出现缝隙，达到了良好的密封效果，避免了液体的渗漏，进一步避免了液体的浪费。

结合图1和图3所示，根据本实用新型的一种实施方式，排气机构127 设置于第三喷灌主管123的端部。排气机构127可通过螺纹与第三喷灌主管123相连接。在中间支承部分114两侧的两个第三喷灌主管123的端部均安装有排气机构127。通过设置排气机构127，使得第一喷灌主管121、第二喷灌主管122和第三喷灌主管123在作业过程中富集的气体被及时地排出，避免管内气体的增多导致液体流动被阻塞，保证了本实用新型的施肥灌溉及施药装置的液体均匀流出，保证了本实用新型均匀施肥的效果。

如图4所示，根据本实用新型的一种实施方式，施液出流器125为中空圆柱体。在本实施方式中，施液出流器125一端封闭，另一端敞开。沿着施液出流器125中空圆柱体的轴向在其外表面上相间设置施液通孔 1251，施液通孔1251相对施液出流器125的轴线对称设置。在本实施方式中，施液通孔1251的孔径为4mm～6mm。将施液通孔1251的孔径设置在上述范围，保证了液体能够从施液出流器125流畅的流出。如果孔径过小液体出流不畅，使施液出流器125中压力过大，导致本实用新型的施液组件 12中压力增大，进而容易损坏整个施液组件12，并且影响灌溉效果。如果孔径过大液体出流过快，容易导致液体出流过多造成浪费。因此，将施液通孔1251的孔径设置在上述范围内，还能够避免液体的浪费，节约了成本。在本实施方式中，施液出流器125敞开端的外表面上设有沿径向向外凸出且连续的凸起1252，由凸起1252的最大高度所构成的施液出流器125的敞开段的最大外径大于施液软管124的内径。在本实施方式中，凸起1252 环绕施液出流器125设置，并且沿施液出流器125的轴向至少在施液出流器125的外表面上设置有一条环绕的凸起1252。凸起1252的可以设置为相互平行的，也可以为螺旋状的。在本实施方式中，凸起1252的截面可以为三角形、矩形、梯形或圆形等，当凸起1252为螺旋状时还可以为螺纹。在本实施方式中，施液出流器125可采用PE材料或者金属材料制成，保证其具有良好的耐磨性，增加其使用寿命。在本实施方式中，施液出流器125 通过上述设置，保证了施液出流器125与施液软管124的快速连接，并且由于凸起1252的作用使施液软管124能够牢固地连接在施液出流器125的端部，并且凸起1252的最大高度所构成的最大外径大于施液软管124的内径，避免了施液出流器125与施液软管124连接位置出现缝隙，达到了良好的密封效果，避免了液体的渗漏，进一步避免了液体的浪费。

对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。

以上所述仅为本实用新型的一个实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。