一种扩缩门型回旋对流式药液回收风送喷雾机的制作方法

本发明涉及农业机械化设备领域，尤其涉及篱架型果园风送式喷雾机，具体地说是一种能够实现全方位回旋包围式风送模式的扩缩门型回旋对流式药液回收风送喷雾机。

背景技术：

在篱架式葡萄园生产管理环节中，喷施化学农药进行病虫害防治仍然是主要的防治手段。果园植保作业时，喷雾机在行间行驶对两侧的果树施药，一个单行果树需要两次喷雾作业完成，作业效率低、耗时耗力。施药时，喷雾机首先利用液力将药液雾化再由风机产生的强大风力对雾滴进一步雾化并送至靶标，同时果树叶片在风力作用下翻动扭转，从而使其正、反面均匀着药。强大的气流携带雾滴穿透冠层，使得部分农药雾滴脱离靶标区，造成药液浪费和环境污染，严重影响驾驶人员的身心健康。目前国内果园风送喷雾机普遍采用的风机类型是轴流风机和离心风机，轴流风机风速低，排量大；离心风机风速高，排量小，且这些风送装置产生的气流紊乱，轴向出风作业距离有限，不适用于篱架式葡萄园植保作业。针对目前葡萄园“建园标准不统一，种植行距不一”的现实情况，现存果园施药机存在进园难，无法有效匹配冠层等问题。尺寸结构小、具备施药系统空间结构可调功能的风送喷雾机成为现实所需。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种扩缩门型回旋对流式药液回收风送喷雾机；该喷雾机采用横流风机作为风送装置，风量充足、出风均匀，且多行同时作业高效省时，可根据靶标不同生长阶段幅宽变化或“宽窄行”自适应调整，能够显著降低药液飘移，提高药液沉积改善施药效果，整个药液回收过程无需人工干预且对环境友好。

本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

一种扩缩门型回旋对流式药液回收风送喷雾机，其特征在于：所述的喷雾机包括风送辅助系统、喷雾系统、扩缩门系统构成的风送雾化装置以及牵引系统，其中风送辅助系统包括两侧分别设置的两个相对横流风机，每侧的两个横流风机相对设置构成容纳植株通过的门型空间，工作时，风从初始横流风机的流入弧进入、经初始横流风机的叶轮作用后从流出弧吹出，风吹透植株，进入相对放置横流风机的流入弧、吹出流出弧后再次经过植株进入初始横流风机的流入弧循环往复，从而对植株进行柱状回旋对流式风送；喷雾系统中的喷头设置在横流风机的出风口处且喷头喷出的药液跟随两相对横流风机形成的回旋对流风喷施到植株上；扩缩门系统能够调节上述门型空间的高度和间距；牵引系统搭载风送雾化装置，保证喷雾机正常行驶。

所述的风送辅助系统包括相对设置构成门型空间的左外侧横流风机和左内侧横流风机、相对设置构成门型空间的右内侧横流风机和右外侧横流风机以及风送液压油泵、油箱、风送油路分配器、液压马达；四个横流风机分别通过各自对应的连接悬挂装置固定在扩缩门系统上，液压马达焊接在各自对应的横流风机上部且液压马达通过油管连接风送油路分配器，风送油路分配器经过油管连接风送液压油泵，风送液压油泵通过油管连接油箱的出油口且同时与皮带轮相连；风送时，拖拉机后动力输出轴经万向节联轴器带动皮带轮为风送液压油泵提供动力，风送液压油泵从油箱上提取液压油经过风送油路分配器分别至四个液压马达以驱动各自对应的横流风机运转。

任一横流风机由叶轮、弧形导风罩、涡壁和弧形固定板组成；其中弧形导风罩包围叶轮、涡壁、弧形固定板，弧形导风罩分为流入弧、流出弧及后壁，流入弧位于进风口处、流出弧位于出风口处、后壁在流入弧和流出弧之间且径向宽度满足对数螺旋线关系；弧形固定板用来固定叶轮和涡壁的位置；叶轮呈圆弧形轮廓且由向前弯曲的薄叶片构成。

喷雾机每侧相对的两个横流风机成中心对称放置，其中左外侧横流风机的流入弧和流出弧分别与左内侧横流风机的流出弧和流入弧正对，右外侧横流风机的流入弧和流出弧分别与右内侧横流风机的流出弧和流入弧正对；风送时，气流从左外侧横流风机/右外侧横流风机的流出弧吹出，穿透冠层后进入左内侧横流风机/右内侧横流风机的流入弧，经叶轮及弧形导风罩的导流作用从左内侧横流风机/右内侧横流风机的流出弧吹出再次进入左外侧横流风机/右外侧横流风机的流入弧，循环往复产生柱状的回旋对流风，对植株形成全方位循环包围式风送模式。

所述的风送油路分配器经过油管与油箱的进油口相连接以形成液压油的回流。

所述的扩缩门系统包括门架、横架杆、连接悬挂装置、皮带轮、液压油缸支承座、宽度液压油缸、扩缩油路分配器、高度液压油缸、油箱、扩缩液压油泵以及油管；其中门架位于牵引平台的后方用于支撑并搭载整个扩缩门；横架杆位于门架的上方并通过连接悬挂装置悬挂四个横流风机；液压油缸支撑座分别位于门架和横架杆的上方，四个控制横流风机横向移动的宽度液压油缸并排错落放置于对应的液压油缸支撑座上，做直线往复运动时带动相应的横架杆从而调整对应的横流风机的位置；控制门架高度的液压油缸放置于门架的下部中线处，以控制整个扩缩门系统高度方向尺寸的变化；高度液压油缸和扩缩液压油泵通过油管依次连接扩缩油路分配器、油箱、扩缩液压油泵，拖拉机后动力输出轴经万向节联轴器带动皮带轮为扩缩液压油泵提供动力，扩缩液压油泵从油箱泵油至扩缩油路分配器从而控制相应的高度液压油缸或扩缩液压油泵以调节扩缩门的尺寸，实现最适施药高度及骑跨间距作业。

所述的扩缩门系统还包括机架挡板、连接吊耳、支撑杆；机架挡板固定于门架下部外侧，呈非对称布置以防止两内侧的横流风机回缩时碰到门架，损坏横流风机或门架；连接吊耳设置在门架中部，支撑杆通过连接吊耳与门架形成稳定的三角形结构，以加固门架、增大门架承载力，平衡整机重量。

所述的喷雾系统包括皮带轮、柱塞泵、过滤器、药液分配阀、主药箱、喷杆、喷头以及药液管；其中能够根据植株外形在小范围内调节喷施角度的喷杆竖直固定在横流风机的弧形导风罩的流出弧一侧，每个喷杆上等距设置六个喷头；主药箱通过药液管依次连接柱塞泵、过滤器、药液分配阀、喷杆；拖拉机后动力输出轴经万向节联轴器带动皮带轮为柱塞泵提供动力，施药时柱塞泵从主药箱泵药到药液分配阀后经药液管送药至喷杆，最后从喷头喷出。

所述的药液回收系统包括气液分离装置、承液槽、液位开关、滤网、收集管、副药箱、回收液泵、皮带轮；气液分离装置固定于横流风机的进出风口处，用于保护横流风机并汇集未沉积在靶标上的液滴；承液槽位于横流风机的底部，用于承接从靶标流失的药液；液位开关置于承液槽的设定位置；副药箱放置于门架前侧的牵引平台上；工作时拖拉机的电瓶为回收液泵提供动力，脱离靶标的雾滴经气液分离装置汇集于承液槽中，当药液到达设定高度，液位开关发出信号给回收液泵，回收液泵开始工作将滤网过滤杂质后的药液经收集管回收至副药箱。

所述的牵引系统包括拖拉机、牵引平台、牵引悬挂装置、平衡独轮；平衡独轮位于牵引平台前部下方，用于保持喷雾机的稳定；牵引平台用于承载主药箱、副药箱、风送辅助系统、喷雾系统及扩缩门系统，牵引平台通过牵引悬挂装置与拖拉机后部牵引板相连，从而带动整个喷雾机行进。

本发明相比现有技术有如下优点：

本发明的风送辅助系统基于每侧两个相对的横流风机与其弧形导风罩形成柱状的回旋对流式风送方式，且横流风机的高度以及相对横流风机之间的间距通过通过扩缩门系统调整；工作时，风从起始横流风机的流入弧进入、经叶轮作用后从流出弧吹出，风吹透植株，进入相对放置横流风机的流入弧、吹出流出弧后再次经过植株回到起始横流风机的流入弧循环往复，从而形成对植株的全方位回旋包围式风送，减少药液飘移率，降低对作业人员的伤害，增大植株叶片翻滚程度，提高冠层内膛的沉积率与叶片背面的覆盖率。

本发明的药液回收系统在承液槽中置一液位开关，作业中未沉积到靶标上的药液经气液分离装置汇集到承液槽，当承液槽中药液到达设定高度时，液位开关发出开关将信号给回收液泵，回收液泵开始工作，将滤网过滤后的药液经收集管回收至副药箱，避免回收液泵空转引发故障，实现药液回收自动化，智能、科学、环保。

本发明的喷雾机质量轻便、噪音小，风量充足、出风均匀，工作效率高，能够显著增大冠层内膛的药液沉积和叶片背面的覆盖率，减少农药的浪费。

附图说明

附图1为本发明的扩缩门型回旋对流式药液回收风送喷雾机的立体结构示意图；

附图2为本发明的扩缩门型回旋对流式药液回收风送喷雾机的俯视结构示意图；

附图3为本发明的扩缩门型回旋对流式药液回收风送喷雾机的风送辅助系统结构示意图；

附图4为本发明的扩缩门型回旋对流式药液回收风送喷雾机的扩缩门系统结构示意图；

附图5为本发明的扩缩门型回旋对流式药液回收风送喷雾机的药液回收系统结构示意图；

附图6为本发明的扩缩门型回旋对流式药液回收风送喷雾机的动力传递路线示意图。

其中：1—平衡独轮；2—牵引悬挂装置；3—万向节联轴器；4—药液分配阀；5—过滤器；6—风送液压油泵；7—柱塞泵；8—扩缩液压油泵；9—皮带轮；10—风送油路分配器；11—扩缩油路分配器；12—油箱；13—左外侧横流风机；14—气液分离装置；15—左内侧横流风机；16—宽度液压油缸；17—门架；18—回收液泵；19—液压缸支承座；20—连接悬挂装置；21—液压马达；22—主药箱；23—喷头；24—连接吊耳；25—喷杆；26—支撑杆；27—高度液压油缸；28—右内侧横流风机；29—右外侧横流风机；30—副药箱；31—牵引平台；32—弧形固定板；33—涡壁；34—叶轮；35—滤网；36—承液槽；37—收集管；38—液位开关；39—横架杆；40—机架挡板；41—弧形导风罩。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

如图1-6所示：一种扩缩门型回旋对流式药液回收风送喷雾机，包括风送辅助系统、药液回收系统、喷雾系统、扩缩门系统、牵引系统，其中，风送辅助系统包括两侧分别设置的两个相对横流风机，每侧的两个横流风机相对设置构成容纳植株通过的门型空间，风送辅助系统基于每侧两个相对的横流风机与其弧形导风罩41形成柱状的回旋对流风，对门型空间内的植株形成全方位循环包围式风送，减少了药液飘移率，降低对作业人员的伤害，增大植株叶片翻滚程度，提高冠层内膛的药液沉积与叶片背面的覆盖率；药液回收系统中，将液位开关38固定于承液槽36里，当承液槽36中所收集的药液到达指定高度时，液位开关发38出信号，回收液泵18开始工作将残液回收至副药箱30，实现药液回收自动化，避免了电动的回收液泵18空转、干烧引发故障，整个过程无需人工干预且对环境友好；喷雾系统中的喷头23设置在横流风机的出风口处且喷头23喷出的药液跟随两相对横流风机形成的回旋对流风喷施到植株上，用于对篱架型作物进行仿形施药；扩缩门系统能够调节上述门型空间的高度和间距，实现了最适施药高度及骑跨间距作业；牵引系统搭载风送辅助系统、药液回收系统、喷雾系统、扩缩门系统构成的风送雾化装置，保证喷雾机正常行驶。

如图1、3所示，风送辅助系统包括相对设置构成门型空间的左外侧横流风机13和左内侧横流风机15、相对设置构成门型空间的右内侧横流风机28和右外侧横流风机29以及风送液压油泵6、油箱12、风送油路分配器10、液压马达21；横流风机由叶轮34、弧形导风罩41、涡壁33和弧形固定板32组成，其中弧形导风罩41包围叶轮34、涡壁33、弧形固定板32，上、中、下三块弧形固定板32用来固定叶轮34与涡壁33的位置；叶轮34呈圆弧形轮廓且由向前弯曲的薄叶片构成；弧形导风罩41分为流入弧、流出弧及后壁，流入弧位于进风口处，流出弧位于出风口处，后壁在流入弧和流出弧之间且径向宽度满足对数螺旋线关系；四个横流风机固定在连接悬挂装置20下；液压马达21焊接在横流风机上部，且液压马达21通过油管连接安置在油箱12上部的风送油路分配器6，风送油路分配器10通过油管分别连接风送液压油泵6与油箱12的进油口，风送液压油泵6通过油管连接油箱12的出油口且同时与皮带轮9相连；工作时，拖拉机后动力输出轴经万向节联轴器联轴器3带动皮带轮9为风送液压油泵6提供动力，经过风送油路分配器10至液压马达21驱动横流风机运转，风从初始横流风机的流入弧进入、经叶轮34作用后从流出弧吹出，风吹透植株，进入相对放置的横流风机的流入弧、吹出流出弧后再次经过植株进入初始横流风机的流入弧循环往复，从而形成对植株的全方位回旋包围式风送。

如图1、图3所示，药液回收系统包括气液分离装置14、承液槽36、液位开关38、滤网35、收集管37、副药箱30、回收液泵18、皮带轮9；气液分离装置14固定于横流风机的进出风口处，用于保护横流风机并汇集未沉积在靶标上的液滴；承液槽36位于横流风机的底部，用于承接从靶标流失的药液；液位开关38置于承液槽36的设定位置，副药箱30放置于门架17的前侧。工作时拖拉机的电瓶为回收液泵18提供动力，脱离靶标的雾滴经气液分离装置14汇集于承液槽36中，当药液到达设定高度，液位开关38发出信号给回收液泵18，回收液泵18开始工作将滤网35过滤杂质后的药液经收集管37回收至副药箱30，实现药液回收自动化，智能、科学、环保。

如图1、图2、图4所示，喷雾系统包括皮带轮9、柱塞泵7、过滤器5、药液分配阀4、主药箱22、喷杆25、喷头23、药液管；其中主药箱22放置于副药箱30前，喷杆25竖直固定在弧形导风罩41的流出弧一侧，每个喷杆25上等距设置六个喷头23，所述的喷杆25为不完全固定，可以根据植株外形在小范围内调节喷施角度，在一定程度上实现仿形喷雾；主药箱22通过药液管依次连接柱塞泵7、过滤器5、药液分配阀4、喷杆25，且柱塞泵7通过回流管与药箱22相连接，拖拉机后动力输出轴经万向节联轴器3带动皮带轮9为柱塞泵7提供动力，施药时柱塞泵7从主药箱22泵药到过滤器5，经过滤器5过滤后送至药液分配阀4，药液分配阀4分配后经药液管送药至喷杆25，最后从喷头23喷出。

进一步地，如图1、图2、图4所示，扩缩门系统包括门架17、横架杆39、连接悬挂装置20、机架挡板40、连接吊耳24、支撑杆26、皮带轮9、液压油缸支承座19、宽度液压油缸16、扩缩油路分配器11、高度液压油缸27、油箱12、扩缩液压油泵8、油管；门架17位于牵引平台31后方用于支撑并搭载整个扩缩门，横架杆39位于门架17上方用于悬挂四个横流风机，连接悬挂装置20由u型钢板和牛筋垫片通过螺栓连接而成，其固定于横流风机与横架杆39之间，做可靠连接、减震、定向的作用，机架挡板40固定于门架17下部外侧，呈非对称布置，防止两内侧的横流风机回缩时碰到门架17，损坏风机或门架17；连接吊耳24在门架17中部，支撑杆26通过连接吊耳24与门架17形成稳定的三角形结构，加固门架17、增大门架17承载力，平衡整机重量，液压油缸支撑座19分别位于门架17和横架杆39上方，四个控制横流风机横向移动的宽度液压油缸16并排错落放置于液压油缸支撑座19上，做直线往复运动时带动相应的横架杆39从而调整对应的横流风机的位置，控制门架17高度的高度液压油缸27放置于门架17下部中线处，控制整个扩缩门高度方向尺寸的变化；宽度液压油缸16和高度液压油缸27分别通过油管依次连接扩缩油路分配器11、油箱12、扩缩液压油泵8，拖拉机后动力输出轴经万向节联轴器3带动皮带轮9为扩缩液压油泵8提供动力，扩缩液压油泵8从油箱12泵油至扩缩油路分配器11从而控制液压油缸调节扩缩门尺寸，实现最适施药高度及骑跨间距作业。

如图1-2所示，牵引系统包括拖拉机、牵引平台31、牵引悬挂装置2、平衡独轮1；牵引平台31用于承载主药箱22、副药箱30、风送辅助系统、喷雾系统及扩缩门系统，平衡独轮1位于牵引平台31前部下方，用于保持喷雾机的稳定，牵引平台31通过牵引悬挂装置2与拖拉机后部牵引板相连，从而带动整个喷雾机行进。

如图1-6所示：本发明的扩缩门型回旋对流式药液回收风送喷雾机作业时采用如下步骤：拖拉机作为牵引装置，通过牵引悬挂装置2与牵引平台31相连实现喷雾机行进、后退与转向，同时拖拉机后动力输出轴经万向节联轴器3通过皮带轮9为液压油泵及柱塞泵7提供动力，从而驱动风送辅助系统、扩缩门系统、喷雾系统工作。作业时，喷雾机在相邻两行的葡萄篱架间行进，两侧的横流风机所形成的门型空间骑跨在篱架上，四个横流风机通过门架17上方的四个宽度液压油缸16调节门型空间的横向尺寸，门架17下部中线位置的高度液压油缸27调节整个扩缩门高度方向的尺寸，五个液压油缸共同作用根据喷施对象的尺寸调节最适施药空间。风送辅助系统为液滴提供动力，喷雾机每侧相对的两个横流风机成中心对称放置，左外侧横流风机13的流入弧和流出弧分别与左内侧横流风机15的流出弧和流入弧正对，右外侧横流风机29的流入弧和流出弧分别与右内侧横流风机28的流出弧和流入弧正对。风送时，气流从左外侧横流风机13/右外侧横流风机29的流出弧吹出，穿透冠层后进入左内侧横流风机15/右内侧横流风机28的流入弧，经叶轮34及弧形导风罩41的导流作用从左内侧横流风机15/右内侧横流风机28的流出弧吹出再次进入左外侧横流风机13/右外侧横流风机29的流入弧，循环往复产生柱状的回旋对流风，对植株进行柱状回旋对流式风送模式，减小雾滴飘移，提高药液覆盖率与沉积均匀性。未沉积到叶片上的药液经气液分离装置14汇集于承液槽36，药液到达设定高度，液位开关38发出信号给回收液泵18，回收液泵18开始工作将滤网35过滤杂质后的药液经收集管37回收至副药箱30，实现药液回收自动化，智能、科学、环保。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。