[发明专利]一种智能行走式喷灌机系统及喷灌方法

说明书

本发明公开了一种智能行走式喷灌机系统及喷灌方法，包括底盘车、卷盘车、流量计、阀门Ⅱ、多级泵、摇臂喷头，喷灌机可自主变更喷灌路线且爬坡、越野能力强，不仅适用于直线灌溉，还适用于中小型田块、不规则田块和山区坡地、梯田等场景的机动灌溉。喷灌作业时，所述离合器与回收电机减速箱一体机处于脱离状态，通过调节所述底盘车行驶速度实现对不同作物的精确灌溉；喷灌结束后，脱离PE管与底盘车的连接，回收电机‑减速箱一体机与离合器处于咬紧状态，回收完PE管后，喷灌机和底盘车移至下一个喷灌点。该系统提高了传统卷盘式喷灌机的智能化水平、作业效率，降低了劳动强度。

技术领域

本发明属于卷盘式喷灌机的技术装备领域，应用于井灌区，具体涉及一种智能控制并实现机动喷灌作业的行走式喷灌机系统。

背景技术

目前，喷灌机系统主要基于大型中心支轴式喷灌机、中型卷盘式喷灌机和轻小型喷灌机，并应用于欧洲、我国东北和西北等部分地区的定点水源处，但存在着地势、地形要求高或机动能力差或智能化程度低等问题。山区坡地、梯田等场景的灌溉对于喷灌机的机动性较高，更处于“无机可用”的状态。

市场化的卷盘式喷灌机具有一定的机动、灵活性，但该机形成的系统还存在智能化程度低、PE管回收速度不均匀的问题。喷灌机机动性或越野、爬坡能力的文献提及较少，随着自动化水平不断提高，国内学者提出了除水涡轮以外的其它驱动装置，农机化研究“卷管式喷灌机绞盘速度自动控制系统的研究”(2007年第1期)采用51单片机控制步进电机驱动卷盘，实现了喷头车速度的调节。农业机械学报“喷灌和软管灌溉两用机组水量分布特性与试验”(2009年第11期)指出灌水器的行走速率是影响机组水量分布均匀性的主要因素之一，由于回收PE管换层时，造成PE管的回收速度变化，从而影响喷灌效果。因此，智能化、自动化技术改善PE管移动速度的均匀性成为其发展重点之一。

发明内容

本发明目的在于克服现有喷灌技术的不足，提出一种智能行走式喷灌机系统及喷灌方法，可自主变更喷灌路线且爬坡、越野能力强，不仅适用于直线灌溉，还适用于中小型田块、不规则田块和山区坡地、梯田等场景的机动灌溉。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种智能行走式喷灌机系统，包括底盘车、卷盘车、流量计、阀门Ⅱ、多级泵、摇臂喷头，所述底盘车顶部平台焊接有输水管Ⅱ，所述输水管Ⅱ通过螺栓连接法兰Ⅰ和法兰Ⅱ，使PE管的出水口与底盘车进水口相连通，所述PE管缠绕在卷盘车的卷盘上，所述输水管串联起多级泵、阀门Ⅰ、流量计和卷盘的进水口。

上述方案中，所述底盘车包括履带底盘、底盘车机架、配电箱、伺服电机、减速箱、总开关和紧急开关；所述履带底盘包括导向轮、橡胶履带、拖带轮、支重轮、驱动轮；所述伺服电机与减速箱连接并被固定在履带底盘的电机支架Ⅱ上，所述减速箱与驱动轮连接；所述配电箱内放置并安装有蓄电池、控制器、驱动器、4G天线；所述蓄电池通过电线依次连接总开关、紧急开关和控制器，所述控制器通过电线分别连接驱动器与伺服电机和4G天线；所述总开关和紧急开关安装在输水管Ⅱ进水口下方、配电箱壁上。

上述方案中，所述底盘车顶部平台焊接的输水管Ⅱ呈“T”型排列并垂直底盘车的顶部平台立起管道依次串联阀门Ⅰ、压力表和摇臂喷头。

上述方案中，所述卷盘车包括卷盘、PE管、电机链轮、链条、张紧轮、电机-减速箱一体机、离合器、电机支架Ⅰ、卷盘车架、排管架、导向杆、压杆和滑块；所述PE管缠绕在卷盘上，所述卷盘机链轮与电机链轮通过链条连接，并通过所述张紧轮把驱动链条绷紧；所述张紧轮安装在活动杆上，所述活动杆安装在卷盘车架上并通过弹簧拉紧；所述电机-减速箱一体机、离合器和电机链轮依次连接，所述电机-减速箱一体机和离合器安装在电机支架Ⅰ上，所述电机支架Ⅰ焊接在卷盘车架中下位置；所述导向杆通过轴承水平固定在卷盘车架的前方中间位置，所述滑块套在导向杆上，并卡在轨道内；所述排管架垂直安装在滑块的下方，所述PE管从排管架中间穿过；所述压杆固定在卷盘车架前方中上位置，所述拉簧的一端勾住压杆、另一端勾住卷盘车架下方。