一种立体灌溉装置的制作方法

本发明属于农机设备领域，特别涉及一种立体灌溉装置。

背景技术：

甘蔗中含有丰富的糖分和水分，还含有对人体新陈代谢非常有益的各种维生素、脂肪、蛋白质、有机酸、钙和铁等物质，并且甘蔗还具有清热解毒、生津止渴和滋阴润燥等功效。甘蔗生长周期中呈现出萌芽期、分蘖期和成熟期需水量少，伸长期需水量大的特点。为了灌溉甘蔗，一种方式是以载水车为主，人工拖出水管喷灌，不过人工喷灌效率低；另一种是直接在田间预铺管网及喷头，通过控制中心调控灌溉量，不过仅仅在伸长期起到良好的作用，在萌芽期、分蘖期和成熟期基本不运行造成各种浪费，而且甘蔗自身较高，传统机械方案只能在固定高度难以实现立体灌溉。因此如何解决设备灵活地、自动地、立体地灌溉成为主要的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种立体灌溉装置，实现甘蔗不同高度的立体灌溉和针对生长周期的灵活灌溉。

为实现上述目的，本发明提供了一种立体灌溉装置，包括：移动平台，作为承载主体；储水容器，设置在所述移动平台上，所述储水容器内部具有用于储存水的空腔；导柱，设置在所述移动平台上，所述导柱的内部为中空结构并且与所述储水容器的空腔连通，所述导柱的外侧设置螺纹；活动盘，所述活动盘的圆心位置设有螺纹孔，所述活动盘被所述导柱穿过并且两者螺纹连接，所述活动盘上设有一对喷头、三通阀、水泵、电机、控制系统及若干水管，两个所述喷头的喷射方向相反同时与活动盘的直径垂直，所述三通阀的三个接口分别连通两个喷头和一个水泵的输出端，一条水管的一端连接所述水泵的输入端、另一端经过所述导柱的内部最后悬置于所述储水容器的内部，电机为水泵提供能量，控制系统连接电机和三通阀，分别控制电机的启停和切换三通阀的导通方向；其中一个喷头喷水时利用喷头产生的反作用力推动活动盘旋转实现上升或下降，控制系统切换到另一个喷头喷水时利用喷头产生的反作用力推动活动盘旋转实现下降或上升。

作为上述方案的改进，所述储水容器的上端隆起形成圆环状的凸台，所述凸台和所述导柱之间通过法兰连接。

作为上述方案的改进，所述活动盘为片体结构，所述活动盘连接所述导柱的局部位置增厚。

作为上述方案的改进，所述导柱的外侧为阶梯轴结构，所述导柱的上端到下端逐渐变宽，所述导柱在上端螺纹起点处可拆卸地设有锁圈，所述锁圈的外径大于所述导柱的螺纹的外径。

作为上述方案的改进，所述储水容器的四周阵列有若干个支腿。

作为上述方案的改进，所述储水容器包括槽状的收纳体和板状的盖板，所述盖板覆盖于所述收纳体上如此形成封闭空间，所述盖板朝向收纳体的一侧设置若干支柱，各根所述支柱的高度等于所述盖板下侧与所述收纳体底面的间距。

作为上述方案的改进，所述移动平台为四轮车。

作为上述方案的改进，一个所述喷头的喷射角度为20-30°，另一个所述喷头的喷射角度为60-70°。

本发明具有如下有益效果：储水容器借助移动平台转移到田间，可以针对甘蔗的不同生长周期灵活安排用于灌溉的车次，比如在甘蔗的伸长期额外增加车次提高灌溉量。在灌溉的过程中，水泵从储水容器吸水然后通过其中一个喷头将水喷出，利用喷头收到的反作用力驱动活动盘旋转，由于活动盘与导柱的螺纹连接，活动盘相应地会上升或下降，如此便可实现360°及不同高度的喷灌，喷灌范围能覆盖甘蔗的不同高度。活动盘上的大部分部件相对位置不会发生改变，即活动盘的旋转不会受到干扰，仅仅是一根水管自然地、不受约束地穿过导柱的内部，这一根水管适当改变方位而已，完全不会阻碍活动盘旋转。

附图说明

图1是一种实施例下装置的立体图；

图2是一种实施例下装置的主视图。

附图标记说明：10、储水容器；11、收纳体；12、盖板；20、导柱；30、活动盘；31、喷头；32、三通阀；33、水泵；34、水管；35、机壳；40、锁圈；50、支腿。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

参照图1和图2，本发明公开了一种立体灌溉装置，包括移动平台、储水容器10、导柱20和活动盘30这几大部分。移动平台作为承载主体，用于安装各种部件以及转移到预定地点。移动平台可选履带车或四轮车，由于遥控式或自动式履带车、四轮车均属于现有技术，可以直接购买，这里不再赘述移动平台的结构。

储水容器10内部具有用于储存水的空腔，外侧具有补水口。储水容器10可以直接安装在移动平台上，也可以通过支腿50安装在移动平台上。在其他实施例中，储水容器10也可以直接固定在田间或通过支腿50固定在田间。储水容器10的造型可以是立方体或圆柱体。本实施例中，储水容器10包括两部分，储水容器10包括槽状的收纳体11和板状的盖板12，盖板12覆盖于收纳体11上如此形成封闭空间；收纳体11为圆槽，相应地盖板12为圆板，两者之间的边缘通过螺栓或卡扣连接。

导柱20的内部为中空结构并且与所述储水容器10的空腔连通，便于水管34取水；导柱20的外侧设置螺纹。导柱20安装在储水容器10的上方，本实施例中是安装在盖板12上。由于导柱20及其他部件较重，所以盖板12需要合理支撑避免被压溃。作为优选，盖板12朝向收纳体11的一侧设置若干支柱，各根支柱的高度等于盖板12下侧与所述收纳体11底面的间距，相当于支柱将压力传递到了收纳体11的底部。在其他实施例中，为了提高储水容器10的受压强度，可以在盖板12的下侧增加加强肋，或选用高强度的材料制作盖板12，也可以采用其他结构，比如导柱20的下端直接插入到收纳体11的底部，同时导柱20的下端设置若干穿孔用于通入水。

作为优选，盖板12的上端隆起形成圆环状的凸台，所述凸台和所述导柱20之间通过法兰连接。该设计方便简化导柱20的结构，提高导柱20的加工效率。本实施例中，导柱20的外侧为阶梯轴结构，导柱20的上端到下端逐渐变宽，导柱20在上端螺纹起点处可拆卸地设有锁圈40，锁圈40的外径大于所述导柱20的螺纹的外径，相当于装入到导柱20的活动盘30被下端的轴肩和上端的锁圈40限制，避免两个结构意外分离。

活动盘30的圆心位置设有螺纹孔，活动盘30被所述导柱20穿过并且两者螺纹连接，活动盘30旋转的时候会附带地上升或下降，所述活动盘30上设有一对喷头31、三通阀32、水泵33、电机、控制系统及若干水管34。两个喷头31的喷射方向相反同时与活动盘30的直径垂直，即作用力和反作用力的方向均沿安装处的切线方向，所述三通阀32的三个接口分别连通两个喷头31和一个水泵33的输出端，一条水管34的一端连接所述水泵33的输入端、另一端经过所述导柱20的内部最后悬置于所述储水容器10的内部，电机为水泵33提供能量，控制系统连接电机和三通阀32，分别控制电机的启停和切换三通阀32的导通方向。其中一个喷头31喷水时利用喷头31产生的反作用力推动活动盘30旋转实现上升或下降，控制系统切换到另一个喷头31喷水时利用喷头31产生的反作用力推动活动盘30旋转实现下降或上升；在其他方案中，也可以两个喷头31同时喷射，其反作用力相互抵消，维持活动盘30的稳定（基本不旋转）。一根水管34自然地、不受约束地穿过导柱20的内部，这一根水管34适当改变方位而已，完全不会阻碍活动盘30旋转。而且螺纹传动具有自锁角大、传动平稳的优点，较小的力就能驱动活动盘30旋转。

本实施例中，为了平衡活动盘30及其部件组合后的重心，将重心调整在导柱20的中轴线上，喷头31自重及喷头31产生反作用力的位置与水泵33、三通及电机对称布置。图中可以看到机壳35，机壳35安装于活动盘30的下侧，用于收纳电机和控制系统，隔离水气。考虑到选用不同部件，其重量也不同，所以多个部件的布局可以不局限于左右方式布置，也可以分散开呈三角形布局。

活动盘30为片体结构，作为优选，为了增加活动盘30与导柱20的接触位置，提高稳定性，活动盘30连接导柱20的局部位置增厚。图中可以看到活动盘30的上下两侧均设有圆环状结构，这个结构的内壁同样设置螺纹。

作为优选，一个所述喷头31的喷射角度为20-30°，另一个所述喷头31的喷射角度为60-70°。比如在活动盘30上升的过程中，喷射角度为20-30°的喷头31旋转几圈在较低位置灌溉，在活动盘30下降的过程中，喷射角度为60-70°的喷头31旋转几圈在较高的位置灌溉，如此实现活动盘30适当运动就可全方位的喷灌。

在其他实施例中，两个喷头31的喷射角度可以相同（这里仅仅只指喷头31的抬起高度，两个喷头31仍然要往前后方向喷射），在活动盘30升降的过程中，喷头31按照升序降序反复两次喷灌。图1中可以看到，喷头31固定在偏转支架上具有一个上下倾斜的自由度，喷头31自身可以随时调整喷射方向然后锁定角度。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

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