一种大田水肥一体化适用的微喷带快速铺卷装置与方法
【专利摘要】本发明涉及一种大田水肥一体化适用的微喷带快速铺卷装置与方法，包括机架、丝杆轴、套筒轴、卷带轮盘、摆动机构、导向机构和传动机构；丝杆轴通过轴承安装在机架顶端孔内，丝杆轴轴承端面与机架正面重合；有销轴孔的一端穿过机架顶端孔并延伸出一段距离；套筒轴通过轴承安装在机架顶端孔内；摆动机构包括固定轴、摆动杆、凸轮轴、凸轮；卷带轮盘包括内转盘、支撑轴、外转盘和压紧转盘；导向机构包括滚轮轴、滚轮支架和滚轮；传动机构包括电机、电机座、定滑轮轴、定滑轮、动滑轮、拨线环、绳线、大链轮、小链轮摆动链轮和链条；本发明显著提高了微喷带铺放的质量，大大减少了因微喷带铺放不平使带喷洒不均匀的问题。
【专利说明】
一种大田水肥一体化适用的微喷带快速铺卷装置与方法
技术领域
[0001]本发明属于农业机械技术领域，涉及一种大田水肥一体化适用的微喷带快速铺卷装置与方法，特别适用于小麦、玉米、棉花等大田作物进行微喷带节水灌溉时使用。
技术背景
[0002]微喷带是一种新型微灌设备，又称“多孔软管”。工作的原理是将水用压力经过输水管和微喷管带送到田间，通过微喷带上的出水孔，在重力和空气阻力的作用下，形成细雨般的喷洒效果。较喷灌相比，不会出现土壤板结、田间径流、水土流失、肥效降低等现象;较滴灌相比，微喷带抗堵塞性强;与滴灌相比，不会造成植物根部含水过多易发病害和土壤积盐的现象。微喷带灌溉能省工节水，降低能耗。利用微喷带实现施肥与灌溉同时使用，实现了肥水一体化，使大部分肥料随水渗入耕作层内，土层表面化肥积留较少，有效防止了养分流失，同时还减少了化肥对农区水系的污染，提高了肥料的利用率，具有广阔的推广前景。
[0003]在没有注水的状态下，微喷带成扁平状，可收卷成盘状，可以方便收卷存放，避免阳光直射降低使用寿命。但目前大田应用的微喷带铺卷工作大多都是人工操作，非常费时、费工、费力，劳动和生产效率低。人工铺卷微喷带会使微喷带翻转，导致微喷带带体不平，降低灌溉水的分布均匀度，影响节水灌溉，甚至导致作物减产。
[0004]经对现有技术文献检索发现，中国实用新型专利“一种单臂式微喷带卷收机”，申请号2014420336575.6，提供了一种铺卷微喷带的装置，将微喷带固定在简单的支架，通过转动手柄实现微喷带的卷收，但是依然无法实现微喷带的铺放，这样的操作仍需要人工干预，生产效率低，浪费劳动力，且对微喷带强拉硬拽，带的磨损大。
[0005]因此，针对微喷带铺卷费时费力，影响水肥一体化实施效率的问题，迫切需要发明一种适用于大田水肥一体化作业中的微喷带快速铺放和收卷装置与方法，这对提高工作效率和增加粮食产量有着重要的现实的意义。
【发明内容】
[0006]本发明针对大田水肥一体化中微喷带铺卷费工、费时、费力，提供了一种大田水肥一体化适用的微喷带快速铺卷装置与方法，具有操作简单，方便快捷，微喷带磨损小等特点。
[0007]—种大田水肥一体化适用的微喷带快速铺卷装置，包括机架、丝杆轴、套筒轴、卷带轮盘、摆动机构、导向机构和传动机构。
[0008]所述的机架用于固定丝杆轴、套筒轴、摆动机构、导向机构和传动机构；
[0009]所述的丝杆轴是外端带有销轴孔的丝杆轴，通过轴承安装在机架顶端孔内，丝杆轴轴承端面与机架正面重合;有销轴孔的一端穿过机架顶端孔并延伸出一段距离；
[0010]所述的套筒轴是外端带有销轴孔的套筒轴，通过轴承安装在机架顶端孔内，套筒轴轴承端面与机架反面重合;套筒轴和丝杆轴同心安装，且套筒轴的销轴孔和丝杆轴的销轴孔同心，便于销轴安装;所述的丝杆轴和套筒轴通过安插在两个销轴孔上的销轴，实现丝杆轴和套筒轴同步转动；
[0011]所述的摆动机构包括固定轴、摆动杆、凸轮轴、凸轮;所述的固定轴固定在机架上，固定轴的轴线与机架垂直;所述的摆动杆一端与一个圆柱筒连接，另一端与一个方形框连接，方形框内平行固定着两个轴，两个轴位于同一水平面内，两个轴之间留有间距用于穿过微喷带；圆柱筒活动的安装在固定轴上，圆柱筒可在固定轴上转动以使摆动杆自由转动;所述的凸轮位于摆动杆正下方且与摆动杆接触，凸轮固定在凸轮轴上;所述的凸轮轴穿过机架，凸轮轴在机架正面的一端与凸轮连接，凸轮轴在机架背面的一端安装摆动链轮；
[0012]所述的卷带轮盘包括内转盘、支撑轴、外转盘和压紧转盘;所述的内转盘穿过并固定在丝杆轴上;所述的支撑轴包括三个相同的支撑轴，三个支撑轴一端固定在内转盘上;所述的外转盘与内转盘相对平行可活动的安装在丝杆轴和支撑轴上;所述的压紧转盘通过内螺纹孔安装在丝杆轴上起到压紧外转盘作用；
[0013]所述的导向机构包括滚轮轴、滚轮支架和滚轮;所述的滚轮轴包括两个平行设置的滚轮轴，两个滚轮轴固定在机架上，滚轮轴的轴线与机架正面垂直，两个滚轮轴之间留有间距便于安装滚轮;所述的两个滚轮分别可活动的安装在两个滚轮轴上，滚轮可自由转动；所述的滚轮支架上的两个孔穿过两个滚轮轴固定在机架上起到固定滚轮的作用；
[0014]所述的传动机构包括电机、电机座、定滑轮轴、定滑轮、动滑轮、拨线环、绳线、大链轮、小链轮摆动链轮和链条;所述的电机通过电机座固定在电机支撑架上给定滑轮提供动力；所述的定滑轮轴是穿过机架的转动轴，定滑轮轴在机架背面的一端通过联轴器与所述电机连接，定滑轮轴在机架正面的一端与定滑轮固定在一起;所述的定滑轮固定在定滑轮轴上，并随定滑轮轴转动;所述的拨线环是带有钢环的轴，拨线环靠近定滑轮且固定在机架上;所述的绳线平行于大田作物行的方向，绳线的一端缠绕绕过定滑轮和拨线环的钢环与绳线另一端环接后套在动滑轮上;所述的动滑轮是固定在动滑轮轴上可随操作人员移动的滑轮，动滑轮的端面与动滑轮轴轴线垂直，动滑轮轴可插在大田沿行的方向与定滑轮相对的一端;所述的小链轮固定在电机轴上，小链轮端面与机架背面平行;所述的大链轮固定在套筒轴上与小链轮在一个竖立平面内；所述的摆动链轮固定在凸轮轴上与小链轮在一个竖立平面内；所述的链条用于连接大链轮、小链轮和摆动链轮。
[0015]本发明的一种大田水肥一体化适用的微喷带快速铺卷装置铺放的操作方法如下:
[0016]I)操作人员在作物行的一端将绳线的一端缠绕绕过定滑轮和拨线环与绳线另一端环接，并将绳线套在动滑轮上，再将动滑轮移动并固定到作物行的另一端，使绳线沿作物行的方向布置。
[0017]2)将微喷带卷、外转盘和压紧转盘分别套在丝杆轴和支撑轴上，引出微喷带的一端从上方穿过导向机构，并固定在定滑轮的绳线上。
[0018]3)将套筒轴和丝杆轴上的销轴拔出，接通电源使电机转动，带动定滑轮转动，在摩擦力的作用下绳线开始往前移动，从而带动微喷带向前移动到作物行的另一端，当微喷带移动到作物行末端时，将微喷带取下并将微喷带末端对折密封后并用夹子夹住，并固定在地面上以使微喷带在对应作物行中保持直线状态。
[0019]4)将动滑轮轴移动到下一个微喷带布置的作物行，依次重复第2)、3)步骤完成微喷带的铺放。
[0020]本发明的一种大田水肥一体化适用的微喷带快速铺卷装置收卷的操作方法如下:
[0021]I)先将支撑轴、外转盘和压紧转盘分别套在丝杆轴上，再取下作物行的另一端微喷带末端的夹子，将微喷带的首端从下方穿过摆动机构，并固定在三个支撑轴上。
[0022]2)将销轴插在套筒轴和丝杆轴上，接通电源使电机转动，在链轮的作用下带动套筒轴转动，套筒轴又和丝杆轴同步转动，从而带动卷带轮盘转动，从而使微喷带逐渐的缠在卷带轮盘上，小链轮转动的同时带动摆动链轮转动，使凸轮随之转动，在凸轮的作用下使摆动杆上下摆动，从而使微喷带成波浪形摆动，便于排除微喷带中残留的水；
[0023]3)操作人员将缠好的微喷带卷取下，移动到下一个微喷带收卷的作物行依次重复第2)、3)个步骤完成微喷带的卷收。
[0024]本发明的有益效果:
[0025]1、微喷带铺卷装置实现了快速铺放卷收微喷带的操作，极大地节省了人工，减少了铺卷微喷带的时间，提高了劳动和生产效率。
[0026]2、微喷带铺卷装置显著提高了微喷带铺放的质量，大大减少了因微喷带铺放不平使带喷洒不均匀的问题，很大程度上增大了微喷带的喷洒均匀度，提高了作物的产量。
[0027]3、微喷带铺卷装置减小了对微喷带的伤害，延长了微喷带的使用寿命。
【附图说明】
[0028]图1为微喷带铺卷装置的轴侧图
[0029]图2为微喷带铺卷装置的后视图
[0030]图3为导向机构的俯视图
[0031]图4为机架顶端剖视图
[0032]图5为支撑轴结构图
[0033]图中:1、内转盘2、摆动杆3、定滑轮4、大田5、绳线6、动滑轮7、拨线环8、定滑轮轴9机架10、导向机构11、凸轮轴12、凸轮13、固定轴14、外转盘15、压紧转盘16、丝杆轴17、链条18、大链轮19、摆动链轮20、小链轮21、电机22、电机座23、滚轮支架24、滚轮25、滚轮轴26、套筒轴27、支撑轴
【具体实施方式】
[0034]本发明的一种大田水肥一体化适用的微喷带快速铺卷装置所采用的技术方案:包括机架9、丝杆轴16、套筒轴26、卷带轮盘、摆动机构、导向机构和传动机构。
[0035]所述的机架用于固定丝杆轴16、套筒轴26、摆动机构、导向机构和传动机构；
[0036]所述的丝杆轴16是最外端带有销轴孔的丝杆轴16，通过轴承安装在机架9顶端孔内，有销轴孔的一端穿过机架9顶端孔并延伸出一段距离，丝杆轴16轴承端面与机架9正面重合；
[0037]所述的套筒轴26是最外端带有销轴孔的套筒轴26，通过轴承安装在机架9顶端孔内，套筒轴26和丝杆轴16同心，且套筒轴26的销轴孔和丝杆轴16的销轴孔同心，便于销轴安装，套筒轴26轴承端面与机架9反面重合;所述的丝杆轴16和套筒轴26通过安插在销轴孔上的销轴，实现丝杆轴16和套筒轴26同步转动；
[0038]所述的摆动机构包括固定轴13、摆动杆2、凸轮轴11、凸轮12;所述的固定轴13固定在机架9上，固定轴的轴线与机架9垂直;所述的摆动杆2—端与一个圆柱筒连接，另一端与一个方形框连接，方形框内平行固定着两个轴，两个轴位于同一水平面内，两个轴之间留有间距用于穿过微喷带，圆柱筒活动的安装在固定轴13上，可在固定轴13上转动以使摆动杆2自由转动;所述的凸轮12位于摆动杆2正下方且与摆动杆2接触，凸轮12固定在凸轮轴11上；所述的凸轮轴11穿过机架9，凸轮轴11在机架9正面的一端与凸轮12连接，凸轮轴11在机架9背面的一端安装摆动链轮19;
[0039]所述的卷带轮盘包括内转盘1、支撑轴27、外转盘14和压紧转盘15;所述的内转盘I穿过并固定在丝杆轴16上;所述的支撑轴27包括三个相同的支撑轴27，三个支撑轴27—端固定在内转盘I上;所述的外转盘14与内转盘I相对平行可活动的安装在丝杆轴17和支撑轴27上;所述的压紧转15盘通过内螺纹孔安装在丝杆轴16上起到压紧外转盘14作用；
[0040]所述的导向机构包括滚轮轴25、滚轮支架23和滚轮24;所述的滚轮轴25包括两个平行设置的滚轮轴25，两个滚轮轴25固定在机架9上，滚轮轴25的轴线与机架9正面垂直，两个滚轮轴25之间留有间距便于安装滚轮24;所述的两个滚轮24分别可活动的安装在两个滚轮轴25上，滚轮24可自由转动;所述的滚轮支架23上的两个孔穿过两个滚轮轴25固定在机架9上起到固定滚轮24的作用；
[0041]所述的传动机构包括电机21、电机座22、定滑轮轴8、定滑轮3、动滑轮6、拨线环7、绳线5、大链轮18、小链轮20、摆动链轮19和链条17;所述的电机21通过电机座22固定在电机支撑架上给定滑轮3提供动力;所述的定滑轮轴8是穿过机架9的转动轴，定滑轮轴8在机架9背面的一端通过联轴器与所述电机21连接，定滑轮轴8在机架9正面的一端与定滑轮3固定在一起;所述的定滑轮3固定在定滑轮轴8上，并随定滑轮轴8转动;所述的拨线环7是带有钢环的轴，拨线环7靠近定滑轮3且固定在机架9上;所述的绳线5平行于大田作物行的方向，绳线5的一端缠绕绕过定滑轮3和拨线环7的钢环与绳线5另一端环接后套在动滑轮6上;所述的动滑轮6是固定在动滑轮轴上可随操作人员移动的滑轮，动滑轮6的端面与动滑轮轴轴线垂直，动滑轮轴可插在大田沿行的方向与定滑轮3相对的一端;所述的小链轮20固定在电机21轴上，小链轮20端面与机架9背面平行;所述的大链轮18固定在套筒轴26上与小链轮20在一个竖立平面内；所述的摆动链轮19固定在凸轮轴11上与小链轮20在一个竖立平面内；所述的链条17用于连接大链轮18、小链轮20和摆动链轮19。
[0042]本发明的一种大田水肥一体化适用的微喷带快速铺卷装置铺放的操作方法如下:
[0043]5)操作人员在作物行的一端将绳线5的一端缠绕绕过定滑轮3和拨线环7与绳线5另一端环接，并将绳线5套在动滑轮6上，再将动滑轮6移动并固定到作物行的另一端，使绳线5沿作物行的方向布置。
[0044]6)将微喷带卷、外转盘14和压紧转盘15分别套在丝杆轴16和支撑轴27上，引出微喷带的一端从上方穿过导向机构，并固定在定滑轮3的绳线5上。
[0045]7)将套筒轴26和丝杆轴16上的销轴拔出，接通电源使电机21转动，带动定滑轮3转动，在摩擦力的作用下绳线5开始往前移动，从而带动微喷带向前移动到作物行的另一端，当微喷带移动到作物行末端时，将微喷带取下并将微喷带末端对折密封后并用夹子夹住，并固定在地面上以使微喷带在对应作物行中保持直线状态。
[0046]8)将动滑轮6移动到下一个微喷带布置的作物行，依次重复第2)、3)步骤完成微喷带的铺放。
[0047]本发明的一种大田水肥一体化适用的微喷带快速铺卷装置收卷的操作方法如下:
[0048]I)先将支撑轴27、外转盘14和压紧转盘15分别套在丝杆轴16上，再取下作物行的另一端微喷带末端的夹子，将微喷带的首端从下方穿过摆动机构，并固定在三个支撑轴27上。
[0049]2)将销轴插在套筒轴26和丝杆轴16上，接通电源使电机21转动，在链轮的作用下带动套筒轴26转动，套筒轴26又和丝杆轴16同步转动，从而带动卷带轮盘转动，从而使微喷带逐渐的缠在卷带轮盘上，小链轮20转动的同时带动摆动链轮19转动，使凸轮11随之转动，在凸轮11的作用下使摆动杆2上下摆动，从而使微喷带成波浪形摆动，便于排除微喷带中残留的水；
[0050]3)操作人员将缠好的微喷带卷取下，移动到下一个微喷带收卷的作物行依次重复第2)、3)个步骤完成微喷带的卷收。
【主权项】
1.一种大田水肥一体化适用的微喷带快速铺卷装置，其特征在于包括机架、丝杆轴、套筒轴、卷带轮盘、摆动机构、导向机构和传动机构； 所述的机架用于固定丝杆轴、套筒轴、摆动机构、导向机构和传动机构； 所述的丝杆轴是外端带有销轴孔的丝杆轴，通过轴承安装在机架顶端孔内，丝杆轴轴承端面与机架正面重合;有销轴孔的一端穿过机架顶端孔并延伸出一段距离； 所述的套筒轴是外端带有销轴孔的套筒轴，通过轴承安装在机架顶端孔内，套筒轴轴承端面与机架反面重合;套筒轴和丝杆轴同心安装，且套筒轴的销轴孔和丝杆轴的销轴孔同心，便于销轴安装;所述的丝杆轴和套筒轴通过安插在两个销轴孔上的销轴，实现丝杆轴和套筒轴同步转动； 所述的摆动机构包括固定轴、摆动杆、凸轮轴、凸轮;所述的固定轴固定在机架上，固定轴的轴线与机架垂直;所述的摆动杆一端与一个圆柱筒连接，另一端与一个方形框连接，方形框内平行固定着两个轴，两个轴位于同一水平面内，两个轴之间留有间距用于穿过微喷带；圆柱筒活动的安装在固定轴上，圆柱筒可在固定轴上转动以使摆动杆自由转动;所述的凸轮位于摆动杆正下方且与摆动杆接触，凸轮固定在凸轮轴上;所述的凸轮轴穿过机架，凸轮轴在机架正面的一端与凸轮连接，凸轮轴在机架背面的一端安装摆动链轮； 所述的卷带轮盘包括内转盘、支撑轴、外转盘和压紧转盘;所述的内转盘穿过并固定在丝杆轴上;所述的支撑轴包括三个相同的支撑轴，三个支撑轴一端固定在内转盘上;所述的外转盘与内转盘相对平行可活动的安装在丝杆轴和支撑轴上;所述的压紧转盘通过内螺纹孔安装在丝杆轴上起到压紧外转盘作用； 所述的导向机构包括滚轮轴、滚轮支架和滚轮;所述的滚轮轴包括两个平行设置的滚轮轴，两个滚轮轴固定在机架上，滚轮轴的轴线与机架正面垂直，两个滚轮轴之间留有间距便于安装滚轮;所述的两个滚轮分别可活动的安装在两个滚轮轴上，滚轮可自由转动;所述的滚轮支架上的两个孔穿过两个滚轮轴固定在机架上起到固定滚轮的作用； 所述的传动机构包括电机、电机座、定滑轮轴、定滑轮、动滑轮、拨线环、绳线、大链轮、小链轮摆动链轮和链条;所述的电机通过电机座固定在电机支撑架上给定滑轮提供动力；所述的定滑轮轴是穿过机架的转动轴，定滑轮轴在机架背面的一端通过联轴器与所述电机连接，定滑轮轴在机架正面的一端与定滑轮固定在一起;所述的定滑轮固定在定滑轮轴上，并随定滑轮轴转动;所述的拨线环是带有钢环的轴，拨线环靠近定滑轮且固定在机架上;所述的绳线平行于大田作物行的方向，绳线的一端缠绕绕过定滑轮和拨线环的钢环与绳线另一端环接后套在动滑轮上;所述的动滑轮是固定在动滑轮轴上可随操作人员移动的滑轮，动滑轮的端面与动滑轮轴轴线垂直，动滑轮轴可插在大田沿行的方向与定滑轮相对的一端;所述的小链轮固定在电机轴上，小链轮端面与机架背面平行;所述的大链轮固定在套筒轴上与小链轮在一个竖立平面内；所述的摆动链轮固定在凸轮轴上与小链轮在一个竖立平面内；所述的链条用于连接大链轮、小链轮和摆动链轮。2.如权利要求1所述的一种大田水肥一体化适用的微喷带快速铺卷装置的铺放方法，其特征在于步骤如下: I)操作人员在作物行的一端将绳线的一端缠绕绕过定滑轮和拨线环与绳线另一端环接，并将绳线套在动滑轮上，再将动滑轮移动并固定到作物行的另一端，使绳线沿作物行的方向布置； 2)将微喷带卷、外转盘和压紧转盘分别套在丝杆轴和支撑轴上，引出微喷带的一端从上方穿过导向机构，并固定在定滑轮的绳线上； 3)将套筒轴和丝杆轴上的销轴拔出，接通电源使电机转动，带动定滑轮转动，在摩擦力的作用下绳线开始往前移动，从而带动微喷带向前移动到作物行的另一端，当微喷带移动到作物行末端时，将微喷带取下并将微喷带末端对折密封后并用夹子夹住，并固定在地面上以使微喷带在对应作物行中保持直线状态； 4)将动滑轮轴移动到下一个微喷带布置的作物行，依次重复第2)、3)步骤完成微喷带的铺放。3.如权利要求1所述的一种大田水肥一体化适用的微喷带快速铺卷装置的收卷方法，其特征在于步骤如下: 1)先将支撑轴、外转盘和压紧转盘分别套在丝杆轴上，再取下作物行的另一端微喷带末端的夹子，将微喷带的首端从下方穿过摆动机构，并固定在三个支撑轴上； 2)将销轴插在套筒轴和丝杆轴上，接通电源使电机转动，在链轮的作用下带动套筒轴转动，套筒轴又和丝杆轴同步转动，从而带动卷带轮盘转动，从而使微喷带逐渐的缠在卷带轮盘上，小链轮转动的同时带动摆动链轮转动，使凸轮随之转动，在凸轮的作用下使摆动杆上下摆动，从而使微喷带成波浪形摆动，便于排除微喷带中残留的水； 3)操作人员将缠好的微喷带卷取下，移动到下一个微喷带收卷的作物行依次重复第2)、3)个步骤完成微喷带的卷收。
【文档编号】B65H75/38GK106044406SQ201610539673
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】苑进, 郝明, 李扬, 王东, 刘雪美
【申请人】山东农业大学