一种卷盘式喷灌机水涡轮驱动辅助动力及监测系统

本发明属于农业节水灌溉，涉及卷盘式喷灌机，具体涉及一种卷盘式喷灌机水涡轮驱动辅助动力及监测系统。

背景技术：

1、喷灌是利用喷头等专用设备把有压水喷洒到空中，形成水滴落到地喷灌面和作物表面的灌溉方法，喷灌机又称喷灌机具、喷灌机组，即喷灌所采用的专用设备。卷盘式喷灌机是一种适用于喷灌大面积农田的喷灌机，其可以根据喷头控制喷水量的大小以满足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。

2、卷盘式喷灌机通常包括底盘、卷盘支撑架、卷盘、喷灌pe管、卷盘回卷装置和喷头车，卷盘支撑架通过回转支承安装在底盘上，底盘底部设有托载车轮，在进行喷灌工作时，利用拖拉机等牵引机车将卷盘喷灌机整体牵拉至田间地头后，先回转卷盘支撑架调整喷灌方向、再利用拖拉机或绞车等牵引设备把连接有喷灌pe管的喷头车拖出至预设的喷灌地点，卷盘即反向旋转释放出缠绕在卷盘上的喷灌pe管，然后再开启喷灌压力水阀门，喷灌压力水进入喷灌pe管并自喷头车的喷头喷出进行喷灌作业，同时启动卷盘回卷装置驱动卷盘正向旋转，从而实现喷灌pe管的自动回收并带动喷头车回退。

3、现有卷盘式喷灌机多采用水涡轮驱动，即喷灌压力水在进入喷灌pe管前，先通过水涡轮带动水涡轮旋转，水涡轮通过减速装置带动卷盘正向旋转。喷灌机喷灌压力水流量和卷盘旋转速度是决定喷灌强度的两个重要指标，水涡轮驱动的卷盘式喷灌机不能对卷盘的回收速度进行监控，且当喷灌压力水流量较小时，不能带动水涡轮旋转，或者当水压不稳定时，水涡轮旋转速度会变化，这都会影响灌溉效果，造成水资源的浪费。

技术实现思路

1、针对卷盘式喷灌机在作业过程中，喷灌压力水流量较小时，不能带动水涡轮旋转，或者当水压不稳定时，水涡轮旋转速度发生变化等问题，本发明的目的在于，提出一种卷盘式喷灌机水涡轮驱动辅助动力及监测系统，可以在水泵关闭的情况下，通过电机带动水涡轮旋转，对pe管进行收放；当喷灌机正常作业时，电机可以辅助水涡轮转动，并且通过速度传感器监测水涡轮转速，可以得出pe管回收速度。

2、本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

3、一种卷盘式喷灌机水涡轮驱动辅助动力及监测系统，包括减速箱、水涡轮、蓄电池、控制器、电机、速度传感器、滑轮a、皮带a、滑轮b、皮带b、滑轮c；所述减速箱和水涡轮通过滑轮b,滑轮c,皮带b连接,通过皮带b传动；所述水涡轮和所述电机通过所述滑轮a,所述滑轮b,所述皮带a连接，通过所述皮带a传动；所述蓄电池给所述电机和所述速度传感器供电，所述控制器用来给所述电机调速和接收所述速度传感器的反馈。

4、上述方案中，在水泵关闭的状态下，通过所述电机带动所述水涡轮旋转，所述水涡轮通过所述皮带和所述减速机连接，所述减速机通过链条和卷盘连接，所述电机通过正反转实现卷盘上pe管的收放。

5、上述方案中，水泵开启，喷灌机正常作业时，当灌溉强度低，水压不稳定时，所述水涡轮不转或者转动不流畅，所述控制器调节所述电机为合适转速，为所述水涡轮提供辅助动力。所述速度传感器实时监测所述滑轮a的转速，当出现系统故障时，发出报警。

6、上述方案中，通过监测所述水涡轮的转速，可以计算出pe管回收速度。

7、上述方案中，所述蓄电池方便拆卸，并且当所述蓄电池没有电时，可以更换，增加续航。

8、本发明的有益效果：

9、1.本发明卷盘式喷灌机水涡轮驱动辅助动力及监测系统，在喷灌作业开始前和结束后，可以通过电机使pe管收放，方便使用。

10、2.本发明通过电机为水涡轮旋转提供辅助动力，在喷灌机流量较小或者流量不稳定的情况下，水涡轮仍然可以稳定转动，提高了机组运行的可靠性。

11、3.本发明通过监测水涡轮转速，可以得出pe管回收速度，可以对灌水量进行有效控制。

12、4.本发明成本低，效果显著，易于实现。

技术特征：

1.一种卷盘式喷灌机水涡轮驱动辅助动力及监测系统，其特征在于，包括减速箱、水涡轮、蓄电池、控制器、电机、速度传感器、滑轮a、皮带a、滑轮b、皮带b、滑轮c；所述减速箱和水涡轮通过滑轮b,滑轮c,皮带b连接,通过皮带b传动；所述水涡轮和所述电机通过所述滑轮a,所述滑轮b,所述皮带a连接，通过所述皮带a传动；所述蓄电池给所述电机和所述速度传感器供电，所述控制器用来给所述电机调速和接收所述速度传感器的反馈。

2.根据权利要求1所述的一种卷盘式喷灌机水涡轮驱动辅助动力及监测系统，其特征在于，水涡轮通过皮带和减速箱连接，减速箱通过链条和卷盘连接，电机通过正反转实现卷盘上pe管的收放。

3.根据权利要求1所述的一种卷盘式喷灌机水涡轮驱动辅助动力及监测系统，其特征在于，喷灌机正常作业时，当灌溉强度低，水压不稳定时，水涡轮不转或者转动不流畅，控制器调节电机为合适转速，为水涡轮提供辅助动力。

4.根据权利要求1所述的一种卷盘式喷灌机水涡轮驱动辅助动力及监测系统，其特征在于，速度传感器实时监测滑轮a的转速，当出现系统故障时，发出报警。

5.根据权利要求4所述的一种卷盘式喷灌机水涡轮驱动辅助动力及监测系统，其特征在于，通过监测滑轮a的转速，可以计算出pe管回收速度。

6.根据权利要求1所述的一种卷盘式喷灌机水涡轮驱动辅助动力及监测系统，其特征在于，蓄电池方便拆卸，并且当蓄电池没有电时，可以更换，增加续航。

技术总结
本发明是一种卷盘式喷灌机水涡轮驱动辅助动力及监测系统，针对现有卷盘式喷灌机水涡轮驱动在灌溉强度低，水压不稳定时，水涡轮不转或者转动不流畅，提出了一种对卷盘式喷灌机水涡轮提供辅助动力的装置。电机通过皮带和水涡轮传动，水涡轮通过皮带和减速箱传动，减速箱通过链条和卷盘传动，喷灌机作业前后电机通过正反转实现卷盘上PE管的收放，方便用户操作；喷灌机正常作业时，电机可以辅助水涡轮转动，并且通过速度传感器监测水涡轮转速，可以得出PE管回收速度。

技术研发人员：朱兴业,郭依剑,邓帅帅,刘俊萍
受保护的技术使用者：江苏大学流体机械温岭研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11