专利名称：一种带有导流结构的喷雾机风助风筒的制作方法
技术领域：
本发明属于喷雾系统领域，特别涉及一种喷杆喷雾机的用于形成风幕的风助风
筒，具体说是一种利用蜂窝球弧导流板形成导流通道，改变由风机形成气流的运动方向，使 气流运动方向沿风助风筒长度方向均匀分布，从而使风助风筒出风孔的风速在风助风筒长 度方向有较好的一致性，形成均一的风幕，达到减小雾滴飘移的目的。
技术背景 我国的施药装备以高容量施药技术为指导，单位面积施药液量大，喷出的雾滴直 径大，难以适应作物表面的生物特性，极易发生"弹跳"现象或从作物表面滚落，雾滴附着效 果差，造成大量药液的流失，所以目前想从根本上解决液态肥或农药液的有效利用率低的 问题，必须实施低量施药技术，充分利用细小雾滴，实现药液高效利用，减少药液浪费和环 境污染。 风帘辅助喷雾技术(简称风助技术)是一种利用专用设施产生定向气流辅助雾 滴分布从而提高雾滴在目标上的沉积率，减小雾滴飘移的技术。风助技术的应用提高了农 药的生物效果、拓宽了喷雾设备的应用条件，有利于提高喷雾工作效率，减少化学药品的投 入。 使用风助技术的机架式喷雾机在大田作业时，一方面从风机吹出的高速气流将喷 头雾化的雾滴进一步撞击、雾化成细小均匀的雾滴；另一方面，强大的气流裹挟着雾滴吹向 靶标物，由于气流的作用，耙标的枝叶不停地翻动，使得作物的叶背、叶面、内膛、外部都可 均匀地覆盖上雾滴。同时，由于雾滴被风机吹出的气流强制性的吹向靶标，所以可有效地抵 御自然风的干扰，减少雾滴的飘移，降低农药对环境污染的风险。因此，风送喷雾被世界各 国公认为是一种仅次于航空喷雾的高效地面施药技术，同时又是一种自动化程度高，防治 效果好，环境污染少的先进施药技术。 风助风筒所产生的气流主要是为了克服自然风对雾滴飞行方向的影响，同时对植 物叶冠有穿透的作用，有利于雾滴在植物不同层次上的沉积。然而，流出风筒的风速，特别 是气流到达作物顶端时的风速分布对喷雾分布均匀性、雾滴沉积均匀度有很大影响。若该 风速太小，气流难以翻动枝叶，无法穿透植株，相反若风速太大，气流会穿透植株，撞击到地 面并出现反弹，从而带走雾滴，造成药液的浪费和环境的污染。因此必须保证风筒流出气流 具有一定的速度并在风筒长度方向保持风速的一致性。
发明内容 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种新型结构的基于球弧形导流蜂 窝板的风助风筒，风助风筒由进气筒体、球弧形导流蜂窝板、卡箍、连接架组成；所述的进气 筒体由一竖立圆柱状气囊和一两端对称、水平放置的双圆锥台状气囊正交组成，竖立圆柱 状气囊直径和双圆锥台状气囊大端直径相等；在竖立圆柱状气囊上部是进风口，竖立圆柱 状气囊在进风口处通过卡箍和轴流风机相连，双圆锥台状气囊下部有多个线性排列的出风
3孔；球弧形导流蜂窝板位于进气筒体内部进风口正下方双圆锥台状气囊上部位置，通过焊 接方式沿周向均布四个长方形薄片连接架，连接架以焊接或螺栓连接方式通过卡箍固定在 进风口处的风机固定圈上；球弧形导流蜂窝板上有均布圆形孔，孔径在1. 5mm至3. 5之间， 优先选用2. 5mm ;球弧形导流蜂窝板的厚度为1. 5-3mm ;球弧形导流蜂窝板的外形轮廓为椭 球弧型，其短径为竖立圆柱状气囊直径的80%，长径为竖立圆柱状气囊直径的120%。 本发明的设计思想是改变气体进入风助风筒内的射流惯性效应。气体经风速加速 后进入风助风筒内部时，由于惯性，集中冲击在球弧形导流蜂窝板上，然后部分通过球弧形 导流蜂窝板的圆形孔，另外一部分由于球弧形导流蜂窝板的阻力作用流向侧边，即改变了 射流的惯性效应，均匀地到达风助风筒的出风孔位置，最后经过出风孔加速喷射出风助风 筒，在横向形成均匀的风幕。 本发明采用了球弧形导流蜂窝板，消除了没有挡板的气流湍流区，通过对加装球 弧形导流蜂窝板的风助风筒进行数值模拟，与未加球弧形导流蜂窝板的情况做比较，流动 均匀性大幅提高。在雷诺数为1. 2X105的稳态流动的数值模拟结果显示，未加球弧形导流 蜂窝板的流动均匀度指数为0. 74，加装了球弧形导流蜂窝板的风助风筒在长度方向上的各 出风孔的风速流动均匀度指数为0. 91。试验结果也证实了这一结论的正确性。 本发明的球弧形导流蜂窝板的结构可以应用于喷雾机，尤其是使用气流辅助式喷 杆喷雾机，也可应用于其他需要产生风幕的场合，如温室风幕等。本发明专利涉及的风助风 筒的优点和积极效果在于基于球弧形导流蜂窝板的导流式结构可使空气流体均匀流出风 筒，形成均匀一致的风幕，即简单又经济，效果明显。该风助风筒能够有效地控制雾滴运动， 减小雾滴飘失，增加农药在靶标上的沉积量，提高农药利用率，减少环境污染。
图1为本发明专利用于的自走式喷杆式喷雾机工作状态的结构示意图。 图2为本发明专利风助风筒的结构示意图。 图3为本发明专利的蜂窝球弧板三视图。 图中l球弧形导流蜂窝板2竖立圆柱状气囊3进风口 4卡箍5连接架6 进气筒体7出风孔8圆形孔9双圆锥台状气囊10喷杆ll风助风筒12轴流风机 13拖拉机14药箱15机架16喷头
具体实施方式
以下通过附图和具体实施对本发明进行详细的说明，球弧形导流蜂窝板1材料选 用金属合金，如不锈钢。 本发明与喷杆喷雾机相配套使用，如图1所示，喷杆喷雾机与具有后置动力输出 轴的轮式拖拉机13悬挂联接使用。气流辅助式喷杆喷雾机包括机架15、安装在机架上的药 箱14、药液泵、轴流风机12及风助风筒11、喷杆10及其药液喷雾系统、液压系统等部件组 成。 气流辅助式喷杆喷雾机的工作过程如下拖拉机13启动后，通过动力输出轴驱动 液压泵，液压缸将喷杆10展开，机手根据作物高度通过升降液压缸调整喷杆10高度。喷头 16线性分布固定在喷杆10下部，和喷杆10等长的风助风筒11用软绳固定在喷杆10上，风助风筒11的底部沿喷杆10有一排出风孔7，由出风孔7喷出气流在喷雾机喷雾作业中 形成风幕。风助风筒ll的风力由液压驱动的轴流风机12供给，风速可无级调整。当环境 条件不需要风助风筒11作业时，可关闭轴流风机12，进行常规喷雾。在外界自然风力较小 时，风助风筒11形成的风幕可阻止雾滴由于惯性作用向后飘移，从而可提高机器的作业速 度。当外界风速较高，可能引起飘移时，适当调整风幕的角度和风速，以阻止飘移或减小飘 移量。另外，风助风筒11形成的风幕大约在喷头16下面30cm的高度处与喷头16产生的 雾滴相遇，对雾滴有加速作用。雾滴的速度对飘移性能有很大的影响，因此作业过程中需要 在风助风筒11长度方向上保持风速的均匀性，否则可能导致施药量不一致。同时由于风幕 直接吹向植物叶面，对叶子有翻转作用，有利于叶子背面附着雾滴，这对于消除那些寄生在 叶子背面的害虫是非常重要的。 在图2中，本发明在风助风筒11内部的进风口 3正下方加了一片球弧形导流蜂窝 板l，球弧形导流蜂窝板1的外形轮廓为椭球弧型，圆形孔8均布于球弧形导流蜂窝板1上。 气体经轴流风机12加速后进入风助风筒11内部时，由于惯性，集中冲击在球弧形导流蜂窝 板1上，然后部分通过球弧形导流蜂窝板1的圆形孔8，另外一部分由于球弧形导流蜂窝板 1的阻力作用流向侧边，即改变了射流的惯性效应，均匀地到达风助风筒11的出风孔7的位 置，最后经过出风孔7加速喷射出风助风筒11，在横向形成均匀的风幕。 以上实施例仅用于说明本发明专利而并非限制本发明专利所描述的技术方案，一 切不脱离本发明专利的精神和范围的技术方案及其改进，均涵盖在本发明专利范围中。
权利要求一种带有导流结构的喷雾机风助风筒，其特征在于风助风筒(11)由进气筒体(6)、球弧形导流蜂窝板(1)、卡箍(4)、连接架(5)组成；所述的进气筒体(6)由一竖立圆柱状气囊(2)和一两端对称、水平放置的双圆锥台状气囊(9)正交组成，竖立圆柱状气囊(2)直径和双圆锥台状气囊(9)大端直径相等；在竖立圆柱状气囊(2)上部是进风口(3)，竖立圆柱状气囊(2)在进风口(3)处通过卡箍(4)和轴流风机(12)相连，双圆锥台状气囊(9)下部有多个线性排列的出风孔(7)；球弧形导流蜂窝板(1)位于进气筒体(6)内部进风口(3)正下方双圆锥台状气囊(9)上部位置，通过焊接方式沿周向均布四个长方形薄片连接架(5)，连接架(5)以焊接或螺栓连接方式通过卡箍(4)固定在进风口处的风机固定圈上；球弧形导流蜂窝板(1)上有均布圆形孔(8)。
2. 根据权利要求1所述的一种带有导流结构的喷雾机风助风筒，其特征在于球弧形导流蜂窝板(1)的外形轮廓为椭球弧型，椭球弧形导流蜂窝板(1)的短径为竖立圆柱状气囊(2)直径的80%，长径为竖立圆柱状气囊(2)直径的120%。
3. 根据权利要求1所述的一种带有导流结构的喷雾机风助风筒，其特征在于球弧形导流蜂窝板(1)上圆形孔(8)的孔径在1. 5mm至3. 5之间，优先选用2. 5mm。
4. 根据权利要求1所述的一种带有导流结构的喷雾机风助风筒，其特征在于球弧形导流蜂窝板(1)的厚度为1. 5-3mm。
专利摘要一种带有导流结构的喷雾机风助风筒，由进气筒体(6)、球弧形导流蜂窝板(1)、卡箍(4)、连接架(5)组成，进气筒体由一竖立圆柱状气囊(2)和一两端对称、水平放置的双圆锥台状气囊(9)正交组成，在进气筒体(6)内部中间截面处设置一均布圆形孔的球弧形导流蜂窝板(1)，外形轮廓呈椭球弧形。本实用新型可以应用于喷雾机，尤其是使用气流辅助式喷杆喷雾机，也可应用于其他需要产生风幕的场合；基于球弧形导流蜂窝板的导流式结构可使空气流体均匀流出风筒，形成均匀一致的风幕，既简单又经济，效果明显。该风助风筒能够有效地控制雾滴运动，减小雾滴飘失，增加农药在靶标上的沉积量，提高农药利用率，减少环境污染。
文档编号B05B7/24GK201441954SQ20092002944
公开日2010年4月28日 申请日期2009年7月14日 优先权日2009年7月14日
发明者刘封乐, 刘雪美, 张晓辉, 苑进, 马伟伟 申请人:山东农业大