1.本技术涉及无人机领域,具体涉及一种植保无人机及其药液管路。
背景技术:2.目前,由于植保无人机的作业效率高、使用方便和人工成本低等优点,已被广泛应用于农业植物保护作业中,例如喷洒农药等。
3.植保无人机在喷洒农药时,通常需要将固体药物或液体农药等溶质与水进行混合后进行喷洒,而有些溶质与水混合后时间久了会出现上浮或沉淀的现象,从而使得由溶质与水混合的药液不均匀,因而影响喷洒效果。不仅如此,发热部件如电机和电子调速器等,电机功率密度非常高,电机和电子调速器发热量大且散热困难,如果电机和电子调速器温升过高,会影响无人机正常工作甚至导致电机或电子调速器烧毁而摔机。
技术实现要素:4.有鉴于此,本技术实施例致力于提供一种植保无人机及其药液管路,一方面解决植保无人机农药上浮或沉淀的问题,另一方面解决发热部件散热的问题。
5.本技术的第一方面提供了一种植保无人机药液管路。该植保无人机药液管路包括:第一管路,连通植保无人机的药箱和喷头;第二管路,进口和出口均与药箱连通,以将药液从药箱导出并导入到药箱而实现药液的循环流动,且第二管路内的药液流经植保无人机的发热部件以对发热部件进行散热。
6.在一些实施例中,第一管路和第二管路互不连通。
7.在一些实施例中,第一管路和第二管路分别设置有第一电动阀门和第二电动阀门。
8.在一些实施例中,第一电动阀门和第二电动阀门均与植保无人机的控制单元连接,控制单元用于控制第一电动阀门和第二电动阀门的开启和关闭。
9.在一些实施例中,第一管路和第二管路分别设置有第一药液泵和第二药液泵,第一药液泵用于提供将药液输送至第一管路的动力,第二药液泵用于提供将药液输送至第二管路的动力。
10.在一些实施例中,第二管路的出口位于药箱的上部。
11.在一些实施例中,药箱内壁设置导流槽,药液进入出口后通过导流槽导流至药箱的下部。
12.在一些实施例中,药箱内设置引导管道,引导管道向药箱的下部延伸并设置有多个孔,药液经出口进入引导管道,经孔喷入药箱。
13.在一些实施例中,第二管路与发热部件上设置的冷却通道连通。
14.本技术的第二方面提供了一种植保无人机。该植保无人机包括如本技术的第一方面提供的任一种植保无人机药液管路。
15.在本技术实施例中,将植保无人机药液管路分成两路管路。通过设置第一管路连
通植保无人机的药箱和喷头,从而利用第一管路确保植保无人机能够正常进行喷洒作业。通过设置第二管路的进口和出口均与药箱连通,第二管路内的药液流经植保无人机的发热部件,从而利用第二管路形成一个循环水路,药液在药箱和发热部件之间循环流动,使得药液能够持续混合,药液中难溶溶质不会沉淀或上浮,另外,由于药液流经植保无人机的发热部件时能够带走发热部件的热量,因而达到了使发热部件散热的效果,并且,由于回流到药箱中的药液带有一定的热量,因而也有利于加速药液中溶质的溶解。
附图说明
16.图1所示为本技术一实施例提供的一种植保无人机药液管路的结构示意图。
17.图2所示为本技术另一实施例提供的一种植保无人机药液管路的结构示意图。
18.图3所示为本技术一实施例提供的一种植保无人机的结构示意图。
19.图4所示为本技术另一实施例提供的一种植保无人机的结构示意图。
20.图5所示为本技术一实施例提供的螺旋形导流槽示意图。
21.图6所示为本技术一实施例提供的多条导流槽示意图。
22.图7所示为本技术一实施例提供的倾斜延伸导流槽示意图。
23.图8所示为本技术一实施例提供的引导管道示意图。
24.图9所示为本技术另一实施例提供的引导管道示意图。
25.图10a所示为电机内部水路结构的仰视图。
26.图10b所示为电机内部水路结构的剖视图。
27.图11a所示为单管螺旋缠绕实施例缠绕方式示意图。
28.图11b所示为双管螺旋缠绕实施例缠绕方式示意图。
29.图12a所示为本技术一实施例提供的电子调速器冷却套的示意图。
30.图12b所示为本技术一实施例提供的电机冷却套的示意图。
31.图12c所示为本技术一实施例提供的电机及电子调速器一体冷却套的示意图。
具体实施方式
32.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
33.本技术实施例提出了一种植保无人机及其药液管路,可以同时解决植保无人机农药上浮或沉淀的问题以及发热部件散热的问题。
34.图1所示为本技术一实施例提供的一种植保无人机药液管路的结构示意图。图2所示为本技术另一实施例提供的一种植保无人机药液管路的结构示意图。
35.参考图1和图2,植保无人机药液管路包括:第一管路2和第二管路3。
36.第一管路2,连通植保无人机的药箱1和喷头6。
37.第二管路3,进口a和出口b均与药箱1连通,以将药液从药箱1导出并导入到药箱1而实现药液的循环流动,且第二管路3内的药液流经植保无人机的发热部件10以对发热部件10进行散热。
38.第二管路3的进口a可以高于出口b(参考图1,可以在药箱内设置导入管,以使导入管与药液连通),第二管路3的进口a也可以低于出口b(参考图2),第二管路3的进口a还可以与出口b在药箱上的位置平行,本技术对第二管路的进口和出口的相对设置位置不做具体限定。药液可以是固体药物或液体农药等与水混合的。第一管路2和第二管路3可以连通(如药液从同一进口a流入第一管路和第二管路等),也可以不连通。
39.通常,药液直接从药箱流向喷头进行喷洒,并不流经无人机的发热部件。本技术实施例中,通过利用第一管路确保了植保无人机能够正常进行喷洒作业。通过利用第二管路实现了药液的循环流动,避免了药液不均匀,使得药液能够持续混合,药液中难溶的化肥或农药等溶质不会沉淀或上浮。另外,通过设置药液在循环流动过程中流经植保无人机的发热部件,从而实现了对发热部件的散热,冷却效果好,因而无需携带额外的冷却水,降低了植保无人机的携带重量,且由于回流到药箱中的药液带有一定的热量,因而也有利于加速药液中溶质的溶解。
40.在本技术一些实施例中,第一管路2和第二管路3互不连通。
41.第一管路2和第二管路3可以为两个相互独立的管路,此种情况下,第一管路设置为专门用于导出药液而实现喷药的管路,而第二管路则设置为专门用于实现药液循环的管路。
42.本技术实施例中,通过设置第一管路和第二管路互不连通,从而使得第一管路和第二管路中的药液不连通,有利于精准控制流向喷头的药液的量,进而有利于植保无人机精准地进行喷洒作业。
43.在本技术一些实施例中,第一管路2和第二管路3分别设置有第一电动阀门110和第二电动阀门120(参考图2)。
44.第一电动阀门110可以用于控制第一管路2中药液流路的通断,第二电动阀门120可以用于控制第二管路3中药液流路的通断。第一电动阀门110或第二电动阀门120包括但不限于电动调节阀、电动球阀、电动蝶阀、电动闸阀或电动截止阀。
45.应当理解,第一电动阀门110和第二电动阀门120可以同时开启或关闭,也可以根据实际需要分别进行开启或关闭。例如,在植保无人机开机后,第二电动阀门先开启,在植保无人机进入喷洒作业时,第一电动阀门再开启。又例如,在植保无人机进入喷洒作业时,第一电动阀门和第二电动阀门同时开启。再例如,在植保无人机从喷洒作业进入非喷洒作业时,第一电动阀门先关闭,第二电动阀门在预设时长后关闭。
46.本技术实施例中,通过设置第一电动阀门和第二电动阀门,从而有利于用户可以根据实际需求控制第一管路和第二管路中药液流路的通断,使得植保无人机药液管路的应用方式多样化。
47.在本技术一些实施例中,第一电动阀门110和第二电动阀门120均与植保无人机的控制单元连接,控制单元用于控制第一电动阀门110和第二电动阀门120的开启和关闭。
48.举例来说,控制单元可以通过通信模组获取用户的指令,根据用户的指令实现控制第一电动阀门和第二电动阀门的开启和关闭。通信模组可以是短距离通信模组,如蓝牙,也可以是基于蜂窝网的移动通信模组。
49.再举例来说,控制单元可以在满足预设条件时控制第一电动阀门和第二电动阀门的开启和关闭。例如,预设条件为药箱在开启后又进行了封闭,这意味着药液在药箱中加注
或配制完成,药液具有了需持续流动以混合均匀的需求,则控制单元可以在满足该预设条件时控制开启第二电动阀门。又例如,预设条件为植保无人机的螺旋桨开始转动,这意味着植保无人机已经完成了喷药的准备工作,即将进入喷药状态,此时药液也具有了需持续流动以混合均匀的需求,因此在满足该预设条件后就可以控制开启第一电动阀门。上述控制操作,可以通过控制单元对第一电动阀门和第二电动阀门进行控制而实现,而预设条件是否满足,可以依据控制模块和传感器等的配合进行自动判断,也可人为判断。
50.控制单元可以采用控制芯片,包括但不限于中央处理单元(central processing unit,cpu),该控制单元还可以是其他通用单片机、处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现成可编程门阵列(field programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
51.本技术实施例中,通过设置第一电动阀门和第二电动阀门均与植保无人机的控制单元连接,利用控制单元控制第一电动阀门和第二电动阀门的开启和关闭,从而使得第一电动阀门和第二电动阀门的控制更加自动化,有利于对第一电动阀门和第二电动阀门进行远程控制。
52.图3所示为本技术一实施例提供了一种植保无人机的结构示意图。图4所示为本技术另一实施例提供一种植保无人机的结构示意图。植保无人机可以包括上述实施例中的任一种植保无人机药液管路。图3和图4仅仅是示例性的包括上述实施例中的其中一种植保无人机药液管路的植保无人机的结构示意图,还可以为包括本技术植保无人机药液管路的其他植保无人机,本技术对此不做具体限定。
53.以下参考图3和图4所示的植保无人机对本技术的植保无人机药液管路进行具体描述。
54.如图3所示,待散热的发热部件10可以为电机8和电子调速器9。电机8和电子调速器9分开设置,具体地,电机8设置在机臂7末端,电子调速器9设置在靠近电机8的机臂7上。第一管路2沿机臂7延伸,转向喷头6。第二管路3沿机臂7进入电子调速器9内部冷却通道,经电子调速器9进入电机8内部冷却通道,返回药箱1。
55.如图4所示,待散热的发热部件10可以为电机和电子调速器一体设置的部件,电子调速器设置在电机内部。电机设置在机臂7末端。第二管路3沿机臂7进入电机内部,对电机和电子调速器进行降温,然后返回药箱1。第一管路2沿机臂7延伸,转向喷头6。
56.应当理解,发热部件10也可以为电机8或电子调速器9。
57.在本技术一些实施例中,第一管路2和第二管路3分别设置有第一药液泵4-1和第二药液泵4-2。第一药液泵4-1用于提供将药液输送至第一管路2的动力,第二药液泵4-2用于提供将药液输送至第二管路3的动力。
58.应当理解,也可以仅设置一个药液泵,例如设置一个药液泵同时连接至第一管路和第二管路。第一药液泵4-1和第二药液泵4-2可以为两个独立的直流水泵,分别对出液和回液进行加压,也可以仅提供单路加压。第一药液泵4-1和第二药液泵4-2的泵连接管5可以仅设置在药液泵的下方(也即药箱的下部),也可以设置在药液泵的上方。参考图3或图4,药箱上底侧设置两处出水口,两个药液泵分别在两个电机的作用下,将药液从药箱引入到电机或直接到达喷头,从电机绕回的药管再次到达药箱的进水口。
a’剖视图。如图10a和10b所示,电机的定子铁芯8-1内孔壁部设置有凹腔,电机的冷却通道为凹腔或设置在凹腔内的缠绕管。
75.具体地,电机内部冷却通道可以设置为在电机的定子铁芯8-1内孔壁部位增加一个凹腔,药液直接进入凹腔或通过缠绕管埋置在凹腔,药液流经电机,从而带走电机热量。电机定子铁芯内孔壁部位增加一个环腔8-3。压板8-2覆盖至环腔,具体是覆盖环腔的环形开口,压板上设置与环腔连通的进液口8-4及出液口8-5。环形开口的径向内侧和径向外侧均设置o型的密封圈8-6进行定子铁芯8-1和压板8-2的密封。药液由进液口进入环腔8-3,经环腔内8-3部对电机8降温后,由出液口8-5流出。
76.图10a和图10b所示实施例不应理解为对本技术的限制,本领域技术人员能够理解,需要满足药液流经发热部位,带走热量,各种管路的类型、设置的位置、采用的形状均在本技术的保护范围内。电机内部冷却通道包括但不限于,电机定子铁芯内孔壁部位的环腔、环腔内设置的缠绕管、螺旋腔室以及螺旋腔室内的缠绕管。冷却通道也可以设置在铁芯外部,由外部流过定子表面进行降温。
77.图11a所示为单管螺旋缠绕实施例缠绕方式示意图。图11b所示为双管螺旋缠绕实施例缠绕方式示意图。在图11a的实施例中,缠绕管在电机定子铁芯内孔壁部凹腔螺旋上升,再螺旋下降,即以交叉管路的方式缠绕。缠绕管可以采用顶部固定的方式定位,也可以多点固定。固定方式可以为粘接固定、绑绳固定、固定夹固定等固定方式。
78.在图11b的实施例中,缠绕管对折形成并绕双管,并绕双管沿凹腔螺旋上升至凹腔顶部并固定,即以平行管路的方式缠绕。固定方式可以为粘接固定、绑绳固定、固定夹固定等固定方式。
79.图12a所示为本技术一实施例提供的电子调速器冷却套的示意图。图12b所示为本技术一实施例提供的电机冷却套的示意图。图12c所示为本技术一实施例提供的电机及电子调速器一体冷却套的示意图。
80.在图12a的实施例中,缠绕管形成的电子调速器冷却套,电子调速器冷却套设在电子调速器的外表面。电子调速器的冷却通道由缠绕管绕制形成,包括:入口9-1、上表面降温部9-3、弯折部9-5、下表面降温部9-4以及出口9-2。入口9-1连接至第二管路或电机的冷却通道。上表面降温部9-3贴附在电子调速器上表面。弯折部9-5连接在上表面降温部9-3与下表面降温部9-4之间,经电子调速器的侧面向下延伸。下表面降温部9-4贴附在电子调速器下表面。出口9-2连接至电机的冷却通道或者连接至阀门动作单元。
81.上表面降温部9-3沿电子调速器的上表面由外向内绕制,再由内向外延伸,遍布电子调速器上表面;缠绕管由电子调速器上表面经电子调速器侧面延伸至电子调速器的下表面,下表面降温部9-4先在内部绕制,再由内向外延伸,遍布电子调速器下表面。
82.在该实施例中,电子调速器为长方体,上下表面均为长方形。上表面降温部9-3以及下表面降温部9-4的外环绕制为矩形,沿上表面及下表面的边缘分布。
83.在该实施例中,为了便于绕制,上表面降温部9-3的缠绕管采用先外后内的绕制形式,下表面降温部9-4的缠绕管采用先内后外的绕制形式。本领域技术人员容易理解,可以采用相反的方式,上表面降温部9-3的缠绕管采用先内后外的绕制形式,下表面降温部9-4的缠绕管采用先外后内的绕制形式。绕制方式的替换在本技术的保护范围内。
84.在一个实施例中,电子调速器冷却套提前制备并定型,直接将电子调速器插入电
子调速器冷却套。在又一实施例中,电子调速器冷却套为现场采用缠绕管绕制。本领域技术人员容易理解,上表面降温部9-3、下表面降温部9-4绕制的形状与电子调速器上下表面的形状匹配,或者和上下表面待降温部位的形状匹配。其形状不应理解为对本技术的限制,各类变形的降温部绕制结构在本技术的保护范围内。
85.在一实施例中,电子调速器内部冷却通道可以设置成在铝电子调速器壳外部增加一个空腔,药液直接进入空腔或通过缠绕管埋置在腔内,药液通过电子调速器空腔后冷却电子调速器。
86.在图12b的实施例中,缠绕管形成的电机冷却套,电机冷却套套设在电机的外表面。电机的冷却通道由缠绕管绕制形成,包括入口9-11、上表面降温部9-13、弯折部9-15、下表面降温部9-14以及出口9-12。入口9-11连接至第二管路或电子调速器的冷却通道。上表面降温部9-31贴附在电子调速器上表面。弯折部9-15连接在上表面降温部9-13与下表面降温部9-14之间,经电子调速器的侧面向下延伸。下表面降温部9-14贴附在电子调速器下表面。出口9-12连接至电子调速器的冷却通道或者连接至阀门动作单元。
87.上表面降温部9-13沿电机的上表面由外向内绕制,再由内向外延伸,遍布电子调速器上表面;缠绕管由电机上表面经电子调速器侧面延伸至电机的下表面,下表面降温部9-14先在内部绕制,再由内向外延伸,遍布电机下表面。
88.在该实施例中,电机呈圆柱体,上下表面均为长方形。上表面降温部9-13以及下表面降温部9-14的外环绕制为矩形,沿上表面及下表面的边缘分布。
89.在该实施例中,为了便于绕制,上表面降温部9-13的缠绕管采用先外后内的绕制形式,下表面降温部9-14的缠绕管采用先内后外的绕制形式。本领域技术人员容易理解,可以采用相反的方式,上表面降温部9-13的缠绕管采用先内后外的绕制形式,下表面降温部9-14的缠绕管采用先外后内的绕制形式。绕制方式的替换在本技术的保护范围内。各类变形的降温部绕制结构在本技术的保护范围内。
90.本领域技术人员能够理解,通过管路的设置,药液可以先进入电机,也可以先进入电子调速器,还可以在电机和电子调速器之间往返若干次,进行多次降温。应当理解,药液进入电机和电子调速器的顺序可以根据实际情况进行选择,举例来说,可以根据位置进行选择,也可以根据降温需求进行选择,本技术对此不做具体限定。当根据电子调速器和电机的位置进行选择时,可以考虑到管路设置的便捷性,例如,药液首先到达电子调速器,然后进入电机,也即降温的过程是首先对电子调速器进行降温,然后进入电机对电机进行降温。当根据降温需求进行选择时,可以考虑到发热量的大小,例如,若电机相对于电子调速器来说发热量更大,需要带走更多的热量,药液可以先经过电机,能够带走更多的热量,而电子调速器相对来说降温的需求较低,药液对电机降温后温度上升,但仍能满足电子调速器的降温需求。
91.如图12c所示,在该实施例中,电子调速器9位于电机8下方。缠绕管沿电机8的上表面由外向内绕制,再由内向外延伸,遍布电机8上表面,形成上层11-1。缠绕管形成第一弯折部11-4,由电机8的上表面经电机8侧面延伸至电机8的下表面。沿电机8的下表面先在内部绕制,再由内向外延伸,遍布电机8的下表面及电子调速器9的上表面,形成中层11-2。缠绕管形成第一弯折部11-5,缠绕管由电机8的下表面经电子调速器9的侧面延伸至电子调速器9的下表面。沿电子调速器9的下表面由外向内绕制,再由内向外延伸,遍布电子调速器9的
下表面,形成下层11-3。在另一实施例中,可以采用相反的绕制方式,缠绕管沿电机8的上表面由先进入内部绕制,再向外绕制,遍布电机8上表面。缠绕管由电机8的上表面经电机8的侧面延伸至电机8的下表面,沿电机8的下表面外部绕制,再绕制内部,遍布电机8的下表面及电子调速器9的上表面。缠绕管由电机8的下表面经电子调速器9的侧面延伸至电子调速器9的下表面,沿电子调速器的9下表面内部绕制,再绕制外部,遍布电子调速器9下表面。
92.在一个实施例中,冷却套提前制备并定型,电机放置于上层和中层之间,电子调速器插入中层和下层之间。在另一实施例中,采用缠绕管现场绕制形成冷却套。
93.上层、中层和下层的绕制形状可以相同或者不同,尺寸可以相同也可以不同。
94.在一实施例中,在电子调速器壳外部设置空腔、在电子调速器壳外部空腔内设置缠绕管,或者在电子调速器壳外部设置缠绕管。
95.在一些实施例中,电机和电子调速器上缠绕管的布设方法可以包括缠绕管沿电机的上表面由外向内绕制,再由内向外延伸,遍布电机上表面。缠绕管由电机上表面经电机侧面延伸至电机的下表面,沿电机的下表面内部绕制,再由内向外延伸,遍布电机下表面及电子调速器上表面。缠绕管由电机下表面经电子调速器侧面延伸至电子调速器的下表面,沿电子调速器的下表面由外向内绕制,再由内向外延伸,遍布电子调速器下表面。该实施例中,通过利用缠绕管绕制电机和电子调速器形成冷却套,从而布设了一种植保无人机药液管路,有利于药液通过该冷却套中的冷却通道给电机和电子调速器降温。该冷却套采用缠绕管绕制形成,可以事先制备成型,也可以现场绕制,使用方便,降温效果好。
96.在另一些实施例中,电机和电子调速器上缠绕管的布设方法可以包括缠绕管沿电机的上表面由先进入内部绕制,再向外绕制,遍布电机上表面;缠绕管由电机上表面经电机侧面延伸至电机的下表面,沿电机的下表面外部绕制,再绕制内部,遍布电机下表面及电子调速器上表面。缠绕管由电机下表面经电子调速器侧面延伸至电子调速器的下表面,沿电子调速器的下表面内部绕制,再绕制外部,遍布电子调速器下表面。该实施例中,通过利用缠绕管绕制电机和电子调速器形成另一种冷却套,从而布设了一种植保无人机药液管路。该冷却套的形成方式,简单、便捷且有序,上下层连接便捷。可以事先绕制成平面形式,现场根据电机和电子调速器的高度进行弯折。也可以现场沿电机和电子调速器绕制并固定。
97.在一些实施例中,该布设方法还包括缠绕管在电机和电子调速器上的布设方法,即还包括在电机及电子调速器的表面绕制缠绕管,形成冷却套。
98.应理解,本技术中涉及的植保无人机药液管路的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的,可以按任意方式连接、布置、配置这些植保无人机药液管路。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇,指“包括但不限于”,且可与其互换使用。
99.应理解,在本技术的各种实施例中,上述各过程的撰写的先后顺序并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
100.还需要说明的是,本技术实施例中各技术特征的组合方式并不限本技术实施例中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式,本案所记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合,除非相互之间产生矛盾。
101.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已,并不用以限制本技术,凡在本技术的精
神和原则之内,所作的任何修改、等同替换等,均应包含在本技术的保护范围之内。