專利名稱：一種可實現移動噴灌機跨間自動轉移及中部供水的系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于農業工程技術領域，特別涉及一種可實現移動噴灌機跨間自動轉移及中部供水的系統。
背景技術：
在農業生產中，灌溉是一項重要的農事作業。隨著全球淡水資源的日益減少，世界上農業發達國家都著眼于節水灌溉。移動噴灌設備是一種省工、省力、顯著節水的灌溉裝備，與普通溝灌方式相比，灌溉節水率達40%以上。公告號為CN201515634U的中國專利公開了一種溫室內移動噴灌機的機械式跨間轉移裝置，然而，其結構整體為機械式，而缺乏適用的跨間自動轉移裝置和適宜的供水方式，正是制約移動噴灌機在溫室設施中規模化推廣的重要原因。因缺乏適用的跨間自動轉移裝置，噴灌主機本身自動化程度高的優勢得不到充分發揮，單臺噴灌機可灌溉的實際面積也大大受限。移動噴灌設備供水方式亟待革新，目前世界各國使用的移動噴灌系統，大多采用端部供水的形式，這種方式的優點是安裝方便，輸水軟管和供電電纜可隨噴灌機一起轉移到下一跨中進行灌溉。但這種方式受輸水壓力損失和主機拖曳能力的影響，限制了輸水軟管的使用長度，限制了噴灌機的作業行程，且垂下的輸水軟管有可能影響植物的生長。所以，目前急需一種新的移動噴灌設備供水方式，以解決現有技術中的問題。
發明內容
為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種可實現移動噴灌機跨間自動轉移及中部供水的系統，其不受輸水壓力損失和主機拖曳能力的影響，輸水軟管的使用長度及噴灌機的作業行程不受限制，輸水軟管不會影響植物的生長，并實現了供水水管與電纜能一體化卷鋪，實現了智能化和精準化作業，提高了工效，實現了水、肥的高效利用，減輕了操作者的勞動強度。為實現上述目的，本發明采取以下技術方案
一種可實現移動噴灌機跨間自動轉移及中部供水的系統，包括一組供移動噴灌機獨立行進作業的主軌道，分別懸吊于各跨間且相互平行，還包括系統的供電線路；它還包括一個高于主軌道且與其垂向布設的的轉移軌道，設在該組主軌道一端側；
一個可沿轉移軌道移動的用于承載噴灌機的自動轉移裝置和一個中部供水的驅動小車，該自動轉移裝置和該中部供水的驅動小車通過鋼絲繩牽引系統連接而同方向聯動；所述自動轉移裝置的機架上設有驅動自動轉移裝置移動的驅動電機及實現跨間對位的對位傳感器和直線驅動器；
一組為移動噴灌機供水的軟管路，該供水軟管路的輸入口端固定在該自動轉移裝置行程的中部，繞經中部供水的驅動小車的前端后，其輸出口端固定于所述的自動轉移裝置上，用以連接噴灌機的供水輸入端。所述系統的供電線路與供水軟管路可以一體化設置。
為移動噴灌機供電線路采用一根電纜線，為移動噴灌機供水的軟管路采用一鍍鋅輸水管；該電纜線與輸水管一體化設置中包括一水電入口組件及一水電出口組件，該水電入口組件及該水電出口組件均設有電纜鎖頭和內絲三通接頭，電纜線的始端和末端分別穿設在兩個電纜鎖頭并固定在該內絲三通接頭上，該水電入口組件內絲三通接頭的第二端通過鍍鋅輸水管連接水源，該水電出口組件內絲三通接頭的第二端通過供水軟管路連接該水電入口組件內絲三通接頭的第三端，該水電出口組件內絲三通接頭的第三端依次連接出口鍍鋅輸水管、球閥和快速直通接頭。所述鋼絲繩牽引系統包括一組由轉移軌道一側的始端至轉移軌道末端依序布設在轉移軌道上支撐組件的導向輪及一根經由這些導向輪穿過的鋼絲繩，鋼絲繩的頭段經始端導向輪回繞接在自動轉移裝置上，鋼絲繩的尾段經該側末端一導向輪先回繞接在中部供水的驅動小車上加設的導向輪后再返回繞接在轉移軌道支撐組件末端的另一導向輪上。在所述自動轉移裝置的底部設有滾輪；在所述自動轉移裝置的機架上直接安設有用于控制所述驅動電機、對位傳感器和直線驅動器的控制柜。所述中部供水的驅動小車包括支架及車輪；至少有兩個供水軟管路導向輪設于該支架前端上表面，優選的，所述供水軟管路導向輪為4個，呈弧形排列。所述中部供水的驅動小車的支架上設有立式軸承座、限位輪架和驅動軸，所述中部供水的驅動小車的車輪為限位側寬輪和限位側窄輪，設于該限位輪架上；所述驅動軸穿設在立式軸承座上，該限位側窄輪或該限位側寬輪分別安裝在該驅動軸上。本發明的有益效果是本發明實現了同用一個供水點和供電點給移動噴灌機供電和供水，同時在水電一體化輸水軟管長度固定不變的前提下，通過自動轉移裝置和鋼絲繩牽引系統實現了移動噴灌機跨間自動轉移、供水和供電，避免了每跨都需要安裝供水點和供電點，以及人工去插拔供水插頭和供電插頭的問題。另外，輸水軟管通過驅動小車平鋪在軌道兩側的滑輪上，這種方式的優點是美觀實用、輸水軟管不影響溫室生產，允許噴灌機有較大的行程，噴灌機工作平穩安全，實現了供水水管與電纜能一體卷鋪，實現智能化和精準化，可以極大地提高工效，實現水、肥的高效利用，減輕操作者勞動強度，是未來的發展趨勢。
圖I是本發明移動噴灌機跨間自動轉移供水系統第一跨作業的結構示意圖(俯視圖)。圖2是本發明移動噴灌機跨間自動轉移供水系統最后一跨作業的結構示意圖(俯視圖)。圖3是本發明鋼絲繩牽引系統與為移動噴灌機供水、供電的管路系統設置的一實施例示意圖(俯視圖，鋼絲繩牽引系統為平面式設計)。圖4是本發明鋼絲繩牽引系統與為移動噴灌機供水、供電的管路系統設置的另一實施例示意圖(主視圖，鋼絲繩牽引系統為立面式設計)。圖5是本發明移動噴灌機跨間自動轉移供水系統自動轉移裝置的結構示意圖(俯視圖)。圖6是本發明移動噴灌機跨間自動轉移供水系統驅動小車的結構示意圖(俯視、圖)。圖7是本發明移動噴灌機跨間自動轉移供水系統始端支撐組件的結構示意圖。圖8是本發明移動噴灌機跨間自動轉移供水系統中間支撐組件(沒有掛鉤滑輪)的結構示意圖。圖9是本發明移動噴灌機跨間自動轉移供水系統中間支撐組件(有掛鉤滑輪)的結構示意圖。圖10是本發明移動噴灌機跨間自動轉移供水系統中部支撐組件的結構示意圖。圖11是本發明移動噴灌機跨間自動轉移供水系統末端支撐組件的結構示意圖。圖12是本發明移動噴灌機跨間自動轉移供水系統水電入口組件的結構示意圖。
圖13是本發明移動噴灌機跨間自動轉移供水系統水電出口組件的結構示意圖。附圖標號1、自動轉移裝置；2、中部供水的驅動小車；3、始端支撐組件；4、中間支撐組件(沒有掛鉤滑輪);5、中間支撐組件(有掛鉤滑輪);6、中部支撐組件；7、末端支撐組件；
8、鋼絲繩；9、輸水軟管(可穿設有電纜線)；10、軌道；11、主軌道；12、對位傳感器；13、控制柜；14、驅動電機；15、直線驅動器；16、水電出口組件；17、機架;18、支架;19、立式軸承座；20、限位輪架；21、限位側窄輪；22、驅動軸；23、輸水軟管導向輪；24、鋼絲繩導向輪；25、限位側寬輪；26、軌道懸梁；27、吊桿橫撐；28、吊桿；29、右吊鉤；30、立管；31、導向輪支座板；32、U型螺栓；33、左吊鉤；34、輸水軟管托輪；35、托輪支架；36、掛鉤滑輪；37、水電入口組件；38、電纜線；39、入口電纜鎖頭；391、出口電纜鎖頭；40、入口內絲三通接頭；401 ;出口內絲三通接頭；41、入口鍍鋅輸水管；411、出口鍍鋅輸水管；42、內絲直角彎頭；43、入口變徑直通接頭；431、出口變徑直通接頭；44、球閥；45、快速直通接頭；46、始端導向輪；47、末端導向輪；48、滾輪；49、管道。
具體實施例方式下面結合附圖及具體實施例對本發明做進一步詳細說明
如圖I、圖2所示，本發明可實現移動噴灌機跨間自動轉移及中部供水的系統主要包括一組供移動噴灌機獨立行進作業的主軌道11，分別懸吊于各跨間且相互平行；一個高于主軌道的轉移軌道10，布設在該組主軌道11的一端側；一個可沿轉移軌道移動的用于承載噴灌機的自動轉移裝置I和中部供水的驅動小車2 ;該自動轉移裝置I和該中部供水的驅動小車2通過鋼絲繩牽引系統連接而可以同方向聯動；在自動轉移裝置I的機架上設有驅動自動轉移裝置移動的驅動電機及實現跨間對位的對位傳感器和直線驅動器；一組為移動噴灌機供水(或同時還供電)軟管路9，該供水軟管路9的輸入口端固定在該自動轉移裝置行程的中部，繞經中部供水的驅動小車2的前端后，其輸出口端固定于所述的自動轉移裝置上，用以連接噴灌機I的供水輸入端。鋼絲繩牽引系統與為移動噴灌機供水(或同時還供電)的管路系統設置可參見圖3所示，其中，該鋼絲繩牽引系統至少包括一主路是沿轉移軌道10 —側軌道的始端至末端依序布設的導向輪，包括一個始端導向輪46 (布設在始端支撐組件上)、一個末端導向輪47(布設在末端支撐組件上)和中間段若干個導向輪(可以分別布設在中間支撐組件、中部供水的驅動小車和中部支撐組件上);鋼絲繩8經由這些導向輪穿過。在主路之外是兩段分別與自動轉移裝置和中部供水的驅動小車相連接段，可以包括兩種實施方式，一種是鋼絲繩的頭段經始端導向輪46回繞接在自動轉移裝置上(可以與供水、供電的軟管路9同設在自動轉移裝置上的水電出口組件16上)，鋼絲繩的尾段經該側末端導向輪47先回繞接在中部供水的驅動小車上一加設的導向輪24(此種情況下，兩個導向輪24是水平設置在驅動小車的上表面上)后再返回繞接在轉移軌道末端另一側加設的導向輪47上(兩個導向輪47水平間隔設置)，如圖3所示。另一種是此時驅動小車上的導向輪24設在驅動小車的側面上，轉移軌道末端加設的導向輪47與主路沿線加設的末端導向輪47為立面設計(即在轉移軌道和驅動小車的同一側上，或上或下)，鋼絲繩的頭段依然經始端導向輪46回繞接在自動轉移裝置上(可以與供水、供電的軟管路9同設在自動轉移裝置上的水電出口組件16上)，鋼絲繩的尾段經該側末端導向輪47先回繞接在中部供水的驅動小車上的導向輪24 (此種情況下，兩個導向輪24是水平設置)后再返回繞接在轉移軌道末端另一加設的導向輪47上(兩個導向輪47縱向間隔設置)，如圖4所示。這樣的設計，可以保證該自動轉移裝置I和該中部供水的驅動小車2通過鋼絲繩牽引系統連接而同方向聯動，且滿足它們的行程需求。如圖5所示，該自動轉移裝置I設有機架17及滾輪48。該機架17上設有驅動該自動轉移裝置移動的驅動電機14、進行跨間對位的對位傳感器12和直線驅動器15，以及用于控制該驅動電機、對位傳感器和直線驅動器的控制柜13。操作控制柜，通過驅動電機14驅動自動轉移裝置I的機架17移動，當對位傳感器12感應到正確位置后，直線驅動器15啟動并推動自動轉移裝置I與主軌11對接，噴灌機主機即行駛到主軌道11上作業，在自動轉移裝置I帶著噴灌機主機移動對位的同時自動轉移裝置I牽引鋼絲繩8拉動中部供水的驅動小車2同方向運動，運動的同時中部供水的驅動小車2帶動輸水軟管9自動卷鋪。如圖6所示，該中部供水的驅動小車2包括支架18及車輪。進一步的，支架18上設有立式軸承座19、限位輪架20、驅動軸22，車輪為限位側寬輪25和限位側窄輪21，設于該限位輪架20上。驅動軸22穿在兩個立式軸承座19上，限位側窄輪21或限位側寬輪25分別安裝在驅動軸22上。該輸水軟管導向輪23設于該支架18前端上表面，本實施例中的輸水軟管導向輪為4個，呈弧形排列，但也可以為其他數目，不以此為限。通過輸水軟管導向輪23可以實現輸水軟管9的順暢卷鋪。2個鋼絲繩導向輪24安裝在該支架18前側，通過鋼絲繩導向輪24可以實現鋼絲繩8對中部供水的驅動小車2的牽引作業。如圖I所示，該自動轉移裝置的行程上設有兩條平行的軌道10供該自動轉移裝置和中部供水的驅動小車定向移動。該軌道10上方設有若干個支撐組件，如圖I及圖7至圖11所示，分別為本發明移動噴灌機跨間自動轉移供水系統始端支撐組件3、中間支撐組件(沒有掛鉤滑輪)4、中間支撐組件(有掛鉤滑輪)5、中部支撐組件6、末端支撐組件7的結構示意圖。該支撐組件設有軌道懸梁26，軌道懸梁26下方設有左、右吊桿，分別連接左、右吊鉤33、29。左、右吊鉤通過吊桿橫撐27連接在一起。該軌道10設于該左、右吊鉤上。該左、右吊鉤之間焊接有立管30，立管30上用U型螺栓32將一個導向輪支座板31固定，鋼絲繩導向輪24固定在該導向輪支座板31上，實現鋼絲繩8的導向牽引。輸水軟管托輪34安裝在設于左、右吊鉤上的托輪支架35上，實現輸水軟管9的托付輸送。掛鉤滑輪36安裝在吊鉤33上，實現鋼絲繩8的正確導向輸送。這些支撐組件的吊鉤上設有掛鉤滑輪、鋼絲繩導向輪和輸水軟管托輪中的一個或多個零件，也分別成為始端支撐組件3、中間支撐組件(沒有掛鉤滑輪)4、中間支撐組件(有掛鉤滑輪)5、中部支撐組件6、末端支撐組件7，即始端支撐組件3在左吊鉤上設有鋼絲繩導向輪，中間支撐組件的左、右吊鉤設有輸水軟管托輪，、還可以設有掛鉤滑輪，而中部支撐組件6設有輸水軟管托輪和掛鉤滑輪以及輸水軟管的輸入端，末端支撐組件7設有鋼絲繩導向輪且與始端支撐組件的鋼絲繩導向輪方向相對。本發明的一重要發明點在于將系統的供電線路與供水軟管路一體化設置，具體實施例可參見圖I :輸水軟管9優選為水電一體化輸水軟管，為移動噴灌機供電線路采用一根電纜線，為移動噴灌機供水的管路采用一對入、出口鍍鋅輸水管與輸水軟管9的連接體。如圖12、圖13所示，該水電一體化式輸水軟管包括水電入口組件37、水電出口組件16和電纜線38。該水電入口組件37設有入口電纜鎖頭39、入口內絲三通接頭40和入口鍍鋅輸水管41，該電纜線的始端穿設于該入口電纜鎖頭并固定在該入口內絲三通接頭上。該入口內絲三通接頭的第二端依次連入口鍍鋅輸水管41、內絲直角彎頭42進而連接水源，該入口內絲三通接頭的第三端連接入口變徑直通接頭43，再經管道49連接輸水軟管9，此時的電纜線38經由入口電纜鎖頭39、入口內絲三通接頭40穿入輸水軟管9內。該水電出口組件16設有出口電纜鎖頭391、出口內絲三通接頭401和出口鍍鋅輸水管411，套在輸水軟管9里面的電纜線38的終端穿設于該出口電纜鎖頭391并固定在該出口內絲三通接頭401上。該出口內絲三通接頭401的第二端依次連接出口變徑直通接頭431、管道49及該入口變徑直通接頭43，該出口內絲三通接頭的第三端依次連接出口鍍鋅輸水管411、球閥44和快速直通接頭45。本發明移動噴灌機跨間自動轉移供水系統作業過程(以3跨為例)如下圖I所示自動轉移裝置I開始停靠在第一跨起始位置的軌道10上，始端支撐組件、中間支撐組件(沒有掛鉤滑輪)、中間支撐組件(有掛鉤滑輪)、中部支撐組件、末端支撐組件分別安裝在軌道10上部，其中中部支撐組件安裝于軌道10的中部位置，供水點和供電點都在中部支撐組件上，中部供水的驅動小車2安裝在中部支撐組件右側。當第一跨噴灌機主機完成作業后，驅動電機14啟動帶動自動轉移裝置I向第二跨滾動，同時鋼絲繩牽引系統牽引鋼絲繩8通過鋼絲繩導向輪24牽引中部供水的驅動小車2向右側滾動，同時輸水軟管在中部供水的驅動小車2的牽引下順暢卷鋪，軌道10南側輸水軟管9長度減少，軌道10北側的輸水軟管9長度增加，但是輸水軟管9的總長度沒有發生變化，在牽引過程中鋼絲繩的總長度也沒有發生變化。當自動轉移裝置I滾動到第二跨位置時，對位傳感器12感應，驅動電機14停止作業，移動噴灌機主機開始滾動到第二跨主軌道11上作業。當移動噴灌機作業完第二跨后回 到自動轉移裝置I上，驅動電機14啟動向第三跨移動，重復上述第一跨到第二跨作業過程，當自動轉移裝置I滾動到第三跨位置時，對位傳感器12感應，驅動電機14停止作業，移動噴灌機主機開始滾動到第三跨主軌道11上作業。此時的位置如圖2所示，自動轉移裝置I正好與第三跨主軌道11對正，中部供水的驅動小車2在鋼絲繩牽引系統牽引下運動到第三跨主軌道11右側。在整個作業過程中，只有一個供水點和供電點，都安裝中部支撐組件上，軌道10南側輸水軟管9長度減少，軌道10北側的輸水軟管9增加，但是輸水軟管9的總長度沒有發生變化，在牽引過程中鋼絲繩8的總長度也沒有發生變化。上述各實施例可在不脫離本發明的范圍下加以若干變化，故以上的說明所包含應視為例示性，而非用以限制本發明申請專利的保護范圍。
權利要求
1.一種可實現移動噴灌機跨間自動轉移及中部供水的系統，包括一組供移動噴灌機獨立行進作業的主軌道，分別懸吊于各跨間且相互平行，還包括系統的供電線路；其特征在于它還包括 一個高于主軌道且與其垂向布設的轉移軌道，設在該組主軌道一端側； 一個可沿轉移軌道移動的用于承載噴灌機的自動轉移裝置和一個中部供水的驅動小車，該自動轉移裝置和該中部供水的驅動小車通過鋼絲繩牽引系統連接而同方向聯動； 所述自動轉移裝置的機架上設有驅動自動轉移 裝置移動的驅動電機及實現跨間對位的對位傳感器和直線驅動器； 一組為移動噴灌機供水的軟管路，該供水軟管路的輸入口端固定在該自動轉移裝置行程的中部，繞經中部供水的驅動小車的前端后，其輸出口端固定于所述的自動轉移裝置上，用以連接噴灌機的供水輸入端。
2.按權利要求I所述的可實現移動噴灌機跨間自動轉移及中部供水的系統，其特征在于所述系統的供電線路與供水軟管路一體化設置。
3.按權利要求2所述的可實現移動噴灌機跨間自動轉移及中部供水的系統，其特征在于為移動噴灌機供電線路采用一根電纜線，為移動噴灌機供水的軟管路采用一對入、出口鍍鋅輸水管與輸水軟管的組合連接體；該電纜線與輸水管一體化設置中包括一水電入口組件及一水電出口組件，該水電入口組件及該水電出口組件均設有電纜鎖頭和內絲三通接頭，套設在輸水軟管里面的電纜線的始端和末端分別穿設在兩個電纜鎖頭并固定在內絲三通接頭上，該水電入口組件內絲三通接頭的第二端通過入口鍍鋅輸水管連接水源，該水電出口組件內絲三通接頭的第二端通過輸水軟管連接該水電入口組件內絲三通接頭的第三端，該水電出口組件內絲三通接頭的第三端依次連接出口鍍鋅輸水管、球閥和快速直通接頭。
4.按權利要求I所述的可實現移動噴灌機跨間自動轉移及中部供水的系統，其特征在于所述鋼絲繩牽引系統包括一組由轉移軌道一側的始端至轉移軌道末端依序布設在轉移軌道上的導向輪及一根經由這些導向輪穿過的鋼絲繩，鋼絲繩的頭段經始端導向輪回繞接在自動轉移裝置上，鋼絲繩的尾段經該側末端一導向輪先回繞接在中部供水的驅動小車上加設的導向輪后再返回繞接在轉移軌道末端的另一導向輪上。
5.按權利要求I所述的可實現移動噴灌機跨間自動轉移及中部供水的系統，其特征在于在所述自動轉移裝置的底部設有滾輪；在所述自動轉移裝置的機架上直接安設有用于控制所述驅動電機、對位傳感器和直線驅動器的控制柜。
6.按權利要求I所述的可實現移動噴灌機跨間自動轉移及中部供水的系統，其特征在于所述中部供水的驅動小車包括支架及車輪；至少有兩個供水軟管路導向輪設于該支架前端上表面。
7.按權利要求6所述的可實現移動噴灌機跨間自動轉移及中部供水的系統，其特征在于所述供水軟管路導向輪為4個，呈弧形排列。
8.按權利要求6所述的可實現移動噴灌機跨間自動轉移及中部供水的系統，其特征在于所述中部供水的驅動小車的支架上設有立式軸承座、限位輪架和驅動軸，所述中部供水的驅動小車的車輪為限位側寬輪和限位側窄輪，設于該限位輪架上；所述驅動軸穿設在立式軸承座上，該限位側窄輪或該限位側寬輪分別安裝在該驅動軸上。
全文摘要
一種可實現移動噴灌機跨間自動轉移及中部供水的系統，有一組供噴灌機作業的主軌道，分別懸吊于各跨間且相互平行；一個高于主軌道且與其垂向布設的轉移軌道，設在該組主軌道一端側；一個可沿轉移軌道移動的用于承載噴灌機的自動轉移裝置和一個中部供水的驅動小車，兩者通過鋼絲繩牽引系統連接而同方向聯動；自動轉移裝置的機架上設有驅動其移動的驅動電機及實現跨間對位的對位傳感器和直線驅動器；一組為移動噴灌機供水的軟管路，該供水軟管路的輸入口端固定在該自動轉移裝置行程的中部，繞經中部供水的驅動小車的前端后，其輸出口端固定于所述的自動轉移裝置上，用以連接噴灌機的供水輸入端。其實現了電纜和輸水軟管一體化卷鋪輸送，能提高工效。
文檔編號A01G9/24GK102742472SQ20121026292
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月27日 優先權日2012年7月27日
發明者其他發明人請求不公開姓名, 卓杰強, 卜云龍, 周增產 申請人:北京京鵬環球科技股份有限公司