隧道式喷雾机论文和设计-牛萌萌

全文摘要

本实用新型提供了一种隧道式喷雾机，实现在喷雾施药过程中将未沉积和飘移的农药雾滴进行回收再利用。其包括药液回收喷雾系统，药液回收喷雾系统包括水箱、过滤器、液泵Ⅰ、脉冲流量计Ⅰ、喷雾单元、药液回收槽、液泵Ⅱ和脉冲流量计Ⅱ；水箱出水口经过滤器与液泵Ⅰ的进水口连接，液泵Ⅰ的溢流口与水箱入水口连接，溢流阀进油口与液泵Ⅰ的溢流口连通，溢流阀出油口与溢流管路连通，液泵Ⅰ的出水口通过管路依次连接比例截止阀、稳压阀、脉冲流量计Ⅰ、单向阀和压力表，然后分成若干个喷雾支路，每个支路上装有开关阀和若干个喷雾单元，每个药液回收槽都对应装有一条药液回收支路，各药液回收支路汇流与水箱连接。

主设计要求

1.一种隧道式喷雾机，包括行走底盘（4）、设置在行走底盘（4）上的动力系统（1）、与动力系统（1）连接的传动系统（2），行走底盘（4）上设置喷雾机喷架，其特征在于：还包括药液回收喷雾系统，包括水箱、过滤器、液泵Ⅰ、溢流阀、比例截止阀、稳压阀、脉冲流量计Ⅰ、单向阀、压力表、开关阀、喷雾单元、药液回收槽、电磁开关阀、液泵Ⅱ和脉冲流量计Ⅱ；水箱（7）出水口通过水管路经过滤器（26）与液泵Ⅰ（8）的进水口连接，液泵Ⅰ（8）的溢流口通过溢流管路与水箱（7）入水口连接，溢流阀（27）进油口与液泵Ⅰ（8）的溢流口连通，溢流阀（27）出油口与溢流管路连通，液泵Ⅰ（8）的出水口通过管路依次连接比例截止阀（28）、稳压阀（29）、脉冲流量计Ⅰ（30）、单向阀（31）和压力表（32），然后分成若干个喷雾支路，每个支路上装有开关阀(33)和若干个喷雾单元（34），每个药液回收槽（9）都对应装有一条药液回收支路，每条药液回收支路上依次装有回收过滤器(35)和电磁开关阀，各药液回收支路汇流经液泵Ⅱ(37)和脉冲流量计Ⅱ(38)与水箱(7)连接；每个药液回收槽（9）内装有检测高低水位的液位传感器；液泵Ⅰ（8）和液泵Ⅱ（37）的动力均由动力系统提供。

设计方案

2.根据权利要求1所述隧道式喷雾机，其特征在于：喷雾机喷架包括龙门架、升降机构和滑移机构；龙门架结构包括两喷架立杆（22）和连接两喷架立杆（22）的喷架横杆（20），喷架立杆（22）和喷架横杆（20）之间设有电动推杆II（21）；滑移机构包括设置在龙门架结构上方的导轨架（19）和通过步进电机驱动能够沿导轨架（19）滑动的滑移架（18），滑移架（18）上设有滑移轮（17）与导轨架（19）配合；升降机构包括固定杆（12）、升降机构旋转杆（13）、升降机构移动杆（14）依次铰接构成平行四边形结构，电动推杆Ⅰ（11）一端铰接安装在升降机构固定杆（12），另一端铰接安装在升降机构移动杆（14）上，两组升降机构设有升降架（25），升降架（25）两端通过铰接耳（15）连接两组升降机构，导轨架（19）和升降架（25）之间设有电动推杆Ⅲ（24）。

3.根据权利要求2所述隧道式喷雾机，其特征在于：喷架立杆（22）外围设有分流板（23），喷架立杆（22）底部设有药液回收槽（9）。

4.根据权利要求2所述隧道式喷雾机，其特征在于：其还包括控制系统，控制系统包括工控机，与工控机连接的药液回收槽（9）的液位采集模块、电磁开关阀控制模块、电动推杆控制模块、电机控制模块、流量采集模块、比例阀控制模块和液压泵控制模块；液位传感器将测得的数据通过液位采集模块传递给工控机；脉冲流量计Ⅰ（30）和脉冲流量计Ⅱ(38)统计的流量计的频率数据经流量采集模块换成实时流量并传递给工控机，工控机通过获得的液位采集模块及流量采集模块输入的信号对电磁开关阀、电动推杆、截止阀及电机的控制。

5.根据权利要求4所述隧道式喷雾机，其特征在于：液位采集模块采用IPAM3802高速AD模块；流量采集模块采用DAQM4302高速脉冲编码器；电磁开关阀控制模块采用、电动推杆控制模块和液压泵控制模块采用ZQWL系列继电器模块实现电动推杆、电磁开关阀和液泵Ⅱ驱动电机的控制；电机控制模块采用WP-485-109QC驱动控制器；比例阀控制模块采用IPAM4404模块输出模拟量，通过比例控制器实现对比例截止阀的控制。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及喷雾机，具体涉及一种隧道式喷雾机，属于植保机械技术领域。

背景技术

在植物病虫害防治措施中，目前农药防治的应用的最为普遍，尤其在大范围的病虫害防治中化学农药效果突出，因而化学农药防治在植保领域依然占据主体地位。

在现有的植保作业中，喷雾机应用非常广泛。但施药过程中药液雾滴的脱靶飘失是造成农药利用率低及农药浪费的主要因素，绝大部分药液流淌到地面或飘移到标靶以外，同时也造成土壤、水体等生态环境的污染。

实用新型内容

本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种隧道式喷雾机，实现在喷雾施药过程中将未沉积和飘移的农药雾滴进行回收再利用，本设计可实现药液回收过程中的自动检测和控制，很好的解决了施药过程中药液飘失而造成浪费问题。

本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种隧道式喷雾机，包括行走底盘、设置在行走底盘上的动力系统、与动力系统连接的传动系统，行走底盘上设置喷雾机喷架，还包括药液回收喷雾系统，包括水箱、过滤器、液泵Ⅰ、溢流阀、比例截止阀、稳压阀、脉冲流量计Ⅰ、单向阀、压力表、开关阀、喷雾单元、药液回收槽、电磁开关阀、液泵Ⅱ和脉冲流量计Ⅱ；水箱出水口通过水管路经过滤器与液泵Ⅰ的进水口连接，液泵Ⅰ的溢流口通过溢流管路与水箱入水口连接，溢流阀进油口与液泵Ⅰ的溢流口连通，溢流阀出油口与溢流管路连通，液泵Ⅰ的出水口通过管路依次连接比例截止阀、稳压阀、脉冲流量计Ⅰ、单向阀和压力表，然后分成若干个喷雾支路，每个支路上装有开关阀和若干个喷雾单元，每个药液回收槽都对应装有一条药液回收支路，每条药液回收支路上依次装有回收过滤器和电磁开关阀，各药液回收支路汇流经液泵Ⅱ和脉冲流量计Ⅱ与水箱连接；每个药液回收槽内装有检测高低水位的液位传感器；液泵Ⅰ和液泵Ⅱ的动力均由动力系统提供。

所述隧道式喷雾机优选方案，喷雾机喷架包括龙门架、升降机构和滑移机构；龙门架结构包括两喷架立杆和连接两喷架立杆的喷架横杆，喷架立杆和喷架横杆之间设有电动推杆II；滑移机构包括设置在龙门架结构上方的导轨架和通过步进电机驱动能够沿导轨架滑动的滑移架，滑移架上设有滑移轮与导轨架配合；升降机构包括固定杆、升降机构旋转杆、升降机构移动杆依次铰接构成平行四边形结构，电动推杆Ⅰ一端铰接安装在升降机构固定杆，另一端铰接安装在升降机构移动杆上，两组升降机构设有升降架，升降架两端通过铰接耳连接两组升降机构，导轨架和升降架之间设有电动推杆Ⅲ。

所述隧道式喷雾机优选方案，喷架立杆外围设有分流板，喷架立杆底部设有药液回收槽。

所述隧道式喷雾机优选方案，其还包括控制系统，控制系统包括工控机，与工控机连接的药液回收槽的液位采集模块、电磁开关阀控制模块、电动推杆控制模块、电机控制模块、流量采集模块、比例阀控制模块和液压泵控制模块；液位传感器将测得的数据通过液位采集模块传递给工控机；脉冲流量计Ⅰ和脉冲流量计Ⅱ统计的流量计的频率数据经流量采集模块换成实时流量并传递给工控机，工控机通过获得的液位采集模块及流量采集模块输入的信号对电磁开关阀、电动推杆、截止阀及电机的控制。

所述隧道式喷雾机优选方案，液位采集模块采用IPAM3802高速AD模块；流量采集模块采用DAQM4302高速脉冲编码器；电磁开关阀控制模块采用、电动推杆控制模块和液压泵控制模块采用ZQWL系列继电器模块实现电动推杆、电磁开关阀和液泵Ⅱ驱动电机的控制；电机控制模块采用WP-485-109QC驱动控制器；比例阀控制模块采用IPAM4404模块输出模拟量，通过比例控制器实现对比例截止阀的控制。

本实用新型的有益效果是：

实现在喷雾施药过程中将未沉积和飘移的农药雾滴进行回收再利用，本设计可实现药液回收过程中的自动检测和控制，很好的解决了施药过程中药液飘失而造成浪费问题。

附图说明

图1是本实用新型一种隧道式喷雾机的结构示意图；

图2是本实用新型一种隧道式喷雾机的喷雾机喷架的结构示意图；

图3是本实用新型一种隧道式喷雾机的药液回收喷雾系统的原理示意图；

图4是本实用新型一种隧道式喷雾机的控制系统电路原理图。

图中，1：动力系统；2：传动系统；3：控制系统；4：行走地盘；5：喷雾机喷架；6：座椅；7：水箱；8：液泵Ⅰ；9：药液回收槽；10：升降机构；11：电动推杆Ⅰ；12：升降机构固定杆；13：升降机构旋转杆；14：升降机构移动杆；15：铰接耳；16：步进电机安装架；17：滑移轮；18：滑移架；19：滑移导轨架；20：喷架横杆；21：电动推杆Ⅱ；22：喷架立杆；23：分流板；24：电动推杆Ⅲ；25：升降架；26：过滤器；27：溢流阀；28：比例截止阀；29：稳压阀；30：脉冲流量计Ⅰ；31：单向阀；32：压力表；33：开关阀；34：喷雾单元；35：回收过滤器；36-1：电磁开关阀Ⅰ:36-2：电磁开关阀Ⅱ；36-3：电磁开关阀Ⅲ；36-4：电磁开关阀Ⅳ；37：液泵Ⅱ；38：脉冲流量计Ⅱ。

具体实施方式

为了便于本领域人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，下述仅是示例性的不限定本实用新型的保护范围。

参考图1，一种隧道式喷雾机，包括行走底盘4、动力系统1、传动系统2、喷雾机喷架5、药液回收喷雾系统和控制系统3，行走底盘4为履带式底盘，行走底盘4后部设有座椅6，动力系统1设置在行走底盘4前部，传动系统2与动力系统1连接，并位于行走底盘4后部。

参考图2，喷雾机喷架包括龙门架、升降机构10和滑移机构；龙门架结构包括两喷架立杆22和连接两喷架立杆22的喷架横杆20，喷架立杆22和喷架横杆20之间设有电动推杆II21；滑移机构包括设置在龙门架结构上方的导轨架19和通过步进电机驱动能够沿导轨架19滑动的滑移架18，滑移架18上设有滑移轮17与导轨架19配合；升降机构10包括固定杆12、升降机构旋转杆13、升降机构移动杆14依次铰接构成平行四边形结构，电动推杆Ⅰ11一端铰接安装在升降机构固定杆12，另一端铰接安装在升降机构移动杆14上，两组升降机构设有升降架25，升降架25两端通过铰接耳15连接两组升降机构，导轨架19和升降架25之间设有电动推杆Ⅲ24。

参考图2，喷架立杆22外围设有分流板23，喷架立杆22底部设有药液回收槽9，未沉积和飘移的农药雾滴通过分流板23进入药液回收槽9。

参考图3，药液回收喷雾系统，包括水箱7、过滤器26、液泵Ⅰ8、溢流阀27、比例截止阀28、稳压阀29、脉冲流量计Ⅰ30、单向阀31、压力表32、开关阀33、喷雾单元34、药液回收槽9、电磁开关阀、液泵Ⅱ37和脉冲流量计Ⅱ38；水箱7设置在行走底盘4上，水箱7出水口通过水管路经过滤器26与液泵Ⅰ8的进水口连接，液泵Ⅰ8的溢流口通过溢流管路与水箱7入水口连接，溢流阀27进油口与液泵Ⅰ8的溢流口连通，溢流阀27出油口与溢流管路连通，液泵Ⅰ8的出水口通过管路依次连接比例截止阀28、稳压阀29、脉冲流量计Ⅰ30、单向阀31和压力表32，然后分成若干个喷雾支路，每个支路上装有开关阀33和若干个喷雾单元34，每个药液回收槽9都对应装有一条药液回收支路，每条药液回收支路上依次装有回收过滤器35和电磁开关阀，各药液回收支路汇流经液泵Ⅱ37和脉冲流量计Ⅱ38与水箱7连接；每个药液回收槽9内装有检测高低水位的液位传感器；液泵Ⅰ8和液泵Ⅱ37的动力均由动力系统提供。本实施例中4个药液回收槽9对应4条药液回收支路，电磁开关阀包括电磁开关阀Ⅰ36-1、电磁开关阀Ⅱ36-2、电磁开关阀Ⅲ36-3和电磁开关阀Ⅳ36-4、参考图4，控制系统包括工控机、与工控机连接的药液回收槽9的液位采集模块、电磁开关阀控制模块、电动推杆控制模块、电机控制模块、流量采集模块、比例阀控制模块和液压泵控制模块；工控机为嵌入式工控机；液位传感器将测得的数据通过液位采集模块传递给工控机；脉冲流量计Ⅰ30和脉冲流量计Ⅱ38统计的流量计的频率数据经流量采集模块换成实时流量并传递给工控机，工控机通过获得的液位采集模块及流量采集模块输入的信号对电磁开关阀、电动推杆、截止阀及电机的控制。

本实施例中，液位采集模块采用IPAM3802高速AD模块；流量采集模块采用DAQM4302高速脉冲编码器；电磁开关阀控制模块采用、电动推杆控制模块和液压泵控制模块采用ZQWL系列继电器模块实现电动推杆、电磁开关阀和液泵Ⅱ驱动电机的控制；电机控制模块采用WP-485-109QC驱动控制器；比例阀控制模块采用IPAM4404模块输出模拟量，通过比例控制器实现对比例截止阀的控制。本实施例中各个模块内部均有高ARM处理器，具有较高的响应速度和执行效率，且各模块均通过485总线连接到工控机，并通过工控机上的高级语言程序设计统一进行数据采集和执行机构的控制。

一种隧道式喷雾机药液回收控制方法，包括如下步骤：

1）预先设定药液回收槽的药液的最高水位值和最低水位值；

2）喷杆喷雾机田间作业前行时，液位传感器实时测量药液回收槽的液位高度数据，并将测得的液位高度数据发送至工控机，脉冲流量计Ⅰ30和脉冲流量计Ⅱ38统计的流量计的频率数据经流量采集模块换成实时流量并传递给工控机；

3）工控机对发送来的液位高度数据进行分析，得出药液回收槽的药液的实际值；

4）工控机将当前测得的实际值与预先设定的设定最高水位值和最低水位值进行比较，当有任意一个液位传感器监测到药液回收槽的药液达到最高水位设定值时，控制系统控制相应支路的电磁开关阀打开，同时液泵Ⅱ的驱动电机启动，实现药液回收当相应液位传感器监测到药液回收槽的水位低于最低水位设定值时，相应支路的电磁开关阀关闭；当所有支路的电磁阀处于关闭状态，液泵Ⅱ才会停止工作。

以上仅描述了本实用新型的基本原理和优选实施方式，本领域人员可以根据上述描述做出许多变化和改进，这些变化和改进应该属于本实用新型的保护范围。

设计图

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设计说明书

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