一种小型桁架式喷头车的制作方法

本发明涉及一种桁架式喷头车，具体是一种适用于小型卷盘喷灌机的桁架式喷头车，属于卷盘喷灌机技术领域。

背景技术：

卷盘式喷灌机是行喷式喷灌机中比较常见的一种，是将牵引pe管缠绕在绞盘上、利用变速箱带动绞盘旋转，并牵引喷头车自动移动和喷洒的灌溉机械，卷盘式喷灌机能够灌溉大面积的农田，也可以根据喷头控制喷水量的大小，以满足使用者对喷灌水量的不同要求，是农田节水灌溉通常选用的喷灌设备。卷盘式喷灌机通常主要包括底架、卷盘、pe管、变速箱和喷头车，变速箱降速后带动链条传动产生较大的扭矩力驱动绞盘转动、从而实现pe管的自动回收，同时高压水流经pe管直送到喷头车的喷头处，喷头均匀地将高压水流喷洒到作物上空、散成细小的水滴均匀降落，并随着pe管的移动而不间歇地进行喷洒作业。

桁架式卷盘喷灌机是将桁架安装在喷头车上、并通过安装在桁架上的多个喷头来取代喷枪完成喷灌作业的卷盘喷灌机，桁架式卷盘喷灌机相对于传统的喷枪式卷盘喷灌机可以实现较低的喷灌高度、贴近作物进行喷灌，而且桁架式卷盘喷灌机工作时喷灌水压力相对较低、能源消耗相对较小，同时喷灌水对农作物和土壤的打击强度较小，另外，多个喷头的喷洒水滴小、水分布均匀度相对高、受风力影响小，因此对于小麦、大豆、蔬菜等低矮大田作物的喷灌具有更好的适用性。

现有的小型桁架式卷盘喷灌机的桁架总长度通常为10～20米，通常采用钢丝牵拉的、纵截面为三角形或矩形的多节拆装框架结构，且框架结构的桁架通常通过支撑架支撑固定在喷头车上。这种传统的框架结构的桁架整体重量较大，由于喷头车通常是回退牵引力来自pe管的两轮结构，因此会使喷头车整车的重量增大，不仅功耗增加、而且行走时还易造成对农作物的过分碾压；另外，传统的框架结构的桁架虽然可以实现贴近作物进行喷灌、水分布均匀度相对于喷枪式高，但依然是传统的行喷式喷灌方式，即多个喷头在喷灌过程中保持方位不变，因此水分布均匀度依赖于相邻两个喷头之间的间距，间距太近则存在两个喷头的喷灌范围重叠的问题，间距太远则两个喷头的喷灌范围之间存在间隔的问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种小型桁架式喷头车，结构简单、拆装方便，能够实现结构轻盈、避免对农作物过分碾压，特别适用于小型桁架式卷盘喷灌机。

为实现上述目的，本小型桁架式喷头车包括喷头架、主喷灌管和喷灌桁架；

所述的喷头架底部设有左右对称设置的支撑轮；

所述的主喷灌管包括竖直固定安装在喷头架上的竖直管段、水平向后伸出设置的水平管段、连接在竖直管段和水平管段之间的弯曲过渡管段；

所述的喷灌桁架包括三通主支撑管和桁架管；三通主支撑管的底通端安装在竖直管段的顶端，三通主支撑管的另外两个旁通端相对于底通端左右对称设置、且两个旁通端与底通端的轴线位于同一竖直平面内，两个旁通端的端部均设有快速连接卡接头、且快速连接卡接头内设有环形密封；桁架管左右对称设置为两件，桁架管的内侧端部设有与快速连接卡接头和环形密封配合的卡接端头、外侧端部封闭设置，且卡接端头上同轴固定设有与三通主支撑管的旁通端内径尺寸配合的支撑管段，桁架管通过支撑管段插入三通主支撑管的旁通端内、并通过快速连接卡接头和卡接端头密闭固定安装在三通主支撑管的旁通端上，桁架管的管体上沿其轴向方向均布设有多个安装有喷嘴的喷灌通孔。

作为本发明的进一步改进方案，喷头架上还设有电控机构，电控机构包括控制器和电源回路；三通主支撑管的底通端通过回转支承安装在竖直管段的顶端、且回转支承上设有回转驱动，回转驱动与控制器电连接。

作为本发明的进一步改进方案，电控机构设置在三通主支撑管的上方，且电控机构还包括太阳能集电板，太阳能集电板与控制器电连接。

作为本发明的进一步改进方案，电控机构还包括与控制器电连接的无线收发模块。

作为本发明的进一步改进方案，三通主支撑管的两个旁通端向斜上方倾斜设置，三通主支撑管整体呈y形结构，喷灌桁架还包括悬拉钢丝，绷直状态的悬拉钢丝的两端分别与两件桁架管的管体安装连接。

作为本发明的进一步改进方案，悬拉钢丝上设有长度调节结构。

作为本发明的进一步改进方案，喷头架是左右对称的门形框架结构，竖直管段定位安装在喷头架的门形框架结构顶部中间位置，支撑轮安装在门形框架结构的两个底脚底部。

作为本发明的进一步改进方案，门形框架结构的喷头架的两个底脚向前方倾斜设置。

作为本发明的进一步改进方案，支撑轮之间设有间距调节结构，或者竖直管段通过高度调节结构安装在喷头架的门形框架结构顶部中间位置。

作为本发明的进一步改进方案，快速连接卡接头具有凹球面结构、且快速连接卡接头上沿其周向方向均布设有多个杠杆棘爪定位结构，环形密封定位设置在凹球面结构的外侧端部；卡接端头具有与快速连接卡接头配合的凸球面结构、且卡接端头上对应快速连接卡接头的多个杠杆棘爪定位结构的位置配合设有多个定位钩。

与现有技术相比，将水平管段的后端套接安装卷盘喷灌机的喷灌pe管、通过快速连接卡接头和卡接端头密闭固定安装桁架管后，即可进行喷灌作业；完成喷灌作业后，可直接解除快速连接卡接头、并将桁架管自三通主支撑管内抽出即可进行转场；结构简单、拆装方便，通过更换不同长度和不同喷嘴间距的桁架管，可以实现不同的喷灌范围，通过在三通主支撑管的底通端上设置回转驱动，可以实现桁架管的回转动作或摆动动作，进而可以实现小范围内的气流扰动，从而实现自喷嘴喷出的喷灌水更均匀地洒落，能够实现结构轻盈、避免对农作物过分碾压，特别适用于小型桁架式卷盘喷灌机。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明安装在卷盘喷灌机上时的侧视结构示意图；

图3是图1的a向局部放大视图；

图4是图1的b向局部放大视图。

图中：1、喷头架，11、支撑轮，2、主喷灌管，21、竖直管段，22、水平管段，23、弯曲过渡管段，3、喷灌桁架，31、三通主支撑管，32、桁架管，33、悬拉钢丝，34、快速连接卡接头，35、卡接端头，36、支撑管段，37、喷嘴，38、回转驱动。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明(以下以pe管的回收方向为后方进行描述)。

如图1所示，本小型桁架式喷头车包括喷头架1、主喷灌管2和喷灌桁架3。

所述的喷头架1底部设有左右对称设置的支撑轮11。

如图2所示，所述的主喷灌管2包括竖直固定安装在喷头架1上的竖直管段21、水平向后伸出设置的水平管段22、连接在竖直管段21和水平管段22之间的弯曲过渡管段23，水平管段22的后端套接安装喷灌pe管。

所述的喷灌桁架3包括三通主支撑管31和桁架管32；三通主支撑管31的底通端安装在竖直管段21的顶端，三通主支撑管31的另外两个旁通端相对于底通端左右对称设置、且两个旁通端与底通端的轴线位于同一竖直平面内，两个旁通端的端部均设有快速连接卡接头34、且快速连接卡接头34内设有环形密封；桁架管32左右对称设置为两件，如图3所示，桁架管32的内侧端部设有与快速连接卡接头34和环形密封配合的卡接端头35、外侧端部封闭设置，且卡接端头35上同轴固定设有与三通主支撑管31的旁通端内径尺寸配合的支撑管段36，桁架管32通过支撑管段36插入三通主支撑管31的旁通端内、并通过快速连接卡接头34和卡接端头35密闭固定安装在三通主支撑管31的旁通端上，桁架管32的管体上沿其轴向方向均布设有多个安装有喷嘴37的喷灌通孔。

将水平管段22的后端套接安装卷盘喷灌机的喷灌pe管、通过快速连接卡接头34和卡接端头35密闭固定安装桁架管32后，即可进行喷灌作业，压力水进入喷灌pe管并依次经主喷灌管2、三通主支撑管31、桁架管32自喷嘴37喷出对农作物进行喷灌。完成喷灌作业后，可直接解除快速连接卡接头34、并将桁架管32自三通主支撑管31内抽出即可进行转场。通过更换不同长度和不同喷嘴间距的桁架管32，可以实现不同的喷灌范围。

为了实现更均匀的喷灌效果，作为本发明的进一步改进方案，如图1所示，喷头架1上还设有电控机构，电控机构包括控制器和电源回路；三通主支撑管31的底通端通过回转支承安装在竖直管段21的顶端、且回转支承上设有回转驱动38，回转驱动38与控制器电连接，回转驱动38可以是回转驱动电机、也可以是回转驱动马达等结构，通过控制回转驱动38的动作，可以实现三通主支撑管31绕其竖直中轴线的回转动作或摆动动作，进而实现桁架管32的圆周回转动作或摆动动作，通过合理设置相对较小的回转速度或摆动速度，可以实现小范围内的气流扰动，进而实现自喷嘴37喷出的喷灌水更均匀地洒落。

由于三通主支撑管31的回转速度较小，电能输入相对较小，因此作为本发明的进一步改进方案，电控机构设置在三通主支撑管31的上方，且电控机构还包括太阳能集电板，太阳能集电板与控制器电连接，即利用太阳能驱动三通主支撑管31的回转。

为了便于控制三通主支撑管31的回转，以避免在本小型桁架式喷头车回退至靠近卷盘位置时喷灌桁架3依然在回转或摆动，作为本发明的进一步改进方案，电控机构还包括与控制器电连接的无线收发模块，操作人员可以通过无线收发模块控制回转驱动38的回转动作。

为了进一步保证桁架管32的稳固安装，作为本发明的进一步改进方案，如图1所示，三通主支撑管31的两个旁通端向斜上方倾斜设置，三通主支撑管31整体呈y形结构，喷灌桁架3还包括悬拉钢丝33，绷直状态的悬拉钢丝33的两端分别与两件桁架管32的管体安装连接。悬拉钢丝33的设置，不仅可以实现桁架管32的稳固安装，而且可以避免因桁架管32的自身重力原因造成环形密封与卡接端头35的密封不严的渗漏问题。

为了便于调节悬拉钢丝33的绷紧状态、进而保证环形密封与卡接端头35的有效密封，作为本发明的进一步改进方案，如图4所示，悬拉钢丝33上设有长度调节结构，长度调节结构可以是利用丝杠进行伸缩的花篮螺栓结构，也可以是利用绞盘进行伸缩的绞盘结构。

为了减轻整体重量，作为本发明的进一步改进方案，如图1所示，喷头架1是左右对称的门形框架结构，竖直管段21定位安装在喷头架1的门形框架结构顶部中间位置，支撑轮11安装在门形框架结构的两个底脚底部。

为了增加喷头架1在回退时的稳定性，作为本发明的进一步改进方案，如图2所示，门形框架结构的喷头架1的两个底脚向前方倾斜设置。

为了在更换不同长度和不同喷嘴间距的桁架管32时增加本小型桁架式喷头车移动的稳定性，为了能够根据不同作物的高度调节喷灌高度，作为本发明的进一步改进方案，支撑轮11之间设有间距调节结构，或者竖直管段21通过高度调节结构安装在喷头架1的门形框架结构顶部中间位置。间距调节结构可以是设置在门形框架结构的喷头架1上的、沿左右方向插接伸缩定位的底脚结构，也可以是通过双向螺旋杆伸缩定位的底脚结构等结构。高度调节结构可以是螺旋升降结构，也可以是配合的定位孔与定位销结构等结构。

为了保证固定连接效果和密封效果，作为本发明的进一步改进方案，如图3所示，快速连接卡接头34具有凹球面结构、且快速连接卡接头34上沿其周向方向均布设有多个杠杆棘爪定位结构，环形密封定位设置在凹球面结构的外侧端部；卡接端头35具有与快速连接卡接头34配合的凸球面结构、且卡接端头35上对应快速连接卡接头34的多个杠杆棘爪定位结构的位置配合设有多个定位钩。卡接端头35通过凸球面结构卡接在环形密封上实现密封，快速连接卡接头34通过杠杆棘爪定位结构钩挂在卡接端头35的定位钩上实现压紧稳固连接。

本小型桁架式喷头车结构简单、拆装方便，能够实现结构轻盈、避免对农作物过分碾压，特别适用于小型桁架式卷盘喷灌机。