[发明专利]静电喷雾式无人直升机施药系统

说明书

技术领域

本发明涉及农用航空植保机械装备技术，尤其涉及一种采用静电喷雾结构进行施药的遥控无人直升机系统，以增加雾滴在作物上的附着性，提高施药效率。

背景技术

航空喷洒农药可广泛地用于林业、大田粮食作物的病虫害草防治，特别在突发性灾害来临之际，航空施药防治有着其它任何机具无法替代的方便、快捷作用。而无人遥控直升机具有作业高度低、飘移少、可空中悬停、无需专用起降机场、旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对作物的穿透性、防治效果高等诸多优点，并且可以远距离遥控操作，使喷洒作业人员避免了暴露于农药的危险，提高了喷洒作业安全性。以遥控无人直升机作为施药装备载体的超低空低量航空施药已经成为农业植保的趋势。

目前遥控无人直升机施药装备上用的雾化装置主要以离心雾化喷头为主，在3-5米的高空上飞行并喷洒农药，但由于高空气流较大、雾滴粒径较小等原因，易造成农药飘移大、实际落在植株表面上的有效雾滴很少的状况，达不到应有的病虫害防治效果；另外，由于无人遥控直升机在转弯作业或坡度作业时，飞行速度会发生变化，使得这些区域的农药喷洒量过大或过小，造成浪费农药或者农药喷洒量不足。

发明内容

发明目的：为了克服现有无人机施药装置存在的雾滴沉积效果不好、喷量不可变的现状，本发明提供一种采用静电喷雾结构进行施药的遥控无人直升机系统，雾化后的荷电雾滴粒径较小，沉积效果好、分布均匀，尤其是在植物叶片背面也能附着雾滴，保证农药的有效利用率，减少农药的飘移损失量；并且还可以设置喷雾量可调结构，使系统产生的喷雾量可以随着飞行速度的变化而变化。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

静电喷雾式无人直升机施药系统，包括带有起落架的无人直升机、支撑架、蓄电池、高压静电发生器、电动隔膜泵、药箱和两套带有静电喷头的静电喷雾装置；所述支撑架与起落架固定，蓄电池、高压静电发生器、电动隔膜泵、药箱固定在支撑架上，两套静电喷雾装置安装在起落架2上、位于无人直升机两侧的对称位置上；药箱的出液口接入电动隔膜泵的进液口，电动隔膜泵的出液口通过A三通分别接入两套静电喷雾装置的进液口；电动隔膜泵和高压静电发生器的电源接入口接蓄电池，高压静电发生器的静电发生端接静电喷头的高压电极。

上述结构的无人直升机施药系统，打破了传统的使用离心雾化式结构，而采用了静电喷雾式结构；具体工作时，来自药箱的药液首先被液力雾化成雾滴，然后雾滴经过高压电极产生的电场区域后被感应上电荷成为荷电雾滴，荷电雾滴在静电力的作用下沿着电力线朝着植物目标运动，到达叶片的正面和背面；保证了药液的有效利用率，减少了飘移损失量。

所述药箱可以选用两个，分别固定在支撑架的两侧，可保持飞机的平衡，每套静电喷雾装置可以设置两个静电喷头。可以选用体积小、喷雾压力可达6Mpa左右的电动隔膜泵作为药液输送的动力；各个部件之间的连接管道的尺寸可能会有所差别，比如与电动隔膜泵相连的管道的管径为6mm，与静电喷头相连的管道的管径为4mm等，需要采用相应的接头进行连接，各段管道之间可以采用塑料快插接头进行相连，由于塑料快插接头有多种系列，可根据需要变换的管径选择不同的塑料快插接头。

优选的，该系统还包括旁路装置，所述旁路装置的进液口和出液口之间设置有流量调节阀结构；药箱的出液口通过B三通分别接入电动隔膜泵和旁路装置的进液口，旁路装置的出液口接入药箱的进液口。具体的，所述流量调节阀结构包括微型减速直流电动机和直角节流阀，所述微型减速直流电动机的输出轴通过螺纹结构旋入直角节流阀的调节阀口内。另外，所述流量调节阀结构还可以包括限制直角节流阀沿输出轴轴向移动范围的限位结构，所述限位结构包括上限限位器和下限限位器。

所述旁路装置与电动隔膜泵是并联结构，对从药箱流出的药液能够起到旁路分流的作用，当然能够实现分流的结构比较多，本案仅给出一种加以具体说明，对本案提供的方式，由于输出轴和直角节流阀之间是通过螺纹结构连接的，通过微型减速直流电动机可以驱动输出轴转动，由于输出轴仅产生旋转运动而不产生移动，因而驱使直角节流阀产生相对位移，当直角节流阀向微型减速直流电动机方向运动时，流量调节阀口减小，流量也就减小；反之，流量增大；为了防止直角节流阀位移过渡，设计了限位结构，若直角节流阀达到限位位置，迫使输出轴停止转动；限位结构的设计结构也比较多，可以采用传感器进行限位，也可以采用机械开关进行限位，可以根据具体结构进行选择。