多功能靜電噴霧裝置的制作方法

本發明是一種農業機械，具體是一種多功能靜電噴霧裝置，主要應用于棉花和溫室植被的噴霧作業。

背景技術：

申請號為201110167637.6的中國專利《自走式噴藥機吊桿噴霧裝置》公開了一種農業機械，一種自走式噴藥機吊桿噴霧裝置，其中的吊桿機構與本發明中的吊桿想似，前者的吊桿與水平噴桿之間是彈簧連接只能使噴霧作業前后方向有柔性連接，在前后方向具有好的通過性。而本專利中則是應用扭力彈簧作為中間段連接，在噴霧作業前后左右四個方向都具有良好的通過性。

申請號為201120522549.9的中國專利《自走式棉田吊桿噴霧機》公開了一種自走式棉田吊桿噴霧機，此專利中主要涉及的是拖拉機和噴霧裝置的安裝位置。而本發明中主要介紹了水平噴桿和吊桿組合式噴霧的方式和靜電噴霧方式相結合的噴霧模式。

申請號為201410679629.3的中國專利《一種推車式高壓靜電噴霧機》公開了一種推車式高壓靜電噴霧機，采用氣力式與靜電式結合的噴霧方式，其中的靜電噴霧采用的是感應式荷電的方式。而本發明中采用的靜電式和組合式噴桿相結合的噴霧方式，其中靜電式采用的是接觸荷電方式，集中荷電方便快捷且荷電效果優于感應式荷電。

申請號為201310493606.9的中國專利《棉田風送式吊桿仿形催熟劑噴霧機》公開了一種棉田風送式吊桿仿形催熟劑噴霧機，此發明中涉及的仿形快成熟棉花的吊桿噴霧機，吊桿與升降板固定連接。而本發明中采用的是組合式噴霧的方式，吊桿與水平噴桿的罩式噴霧。

申請號為P2005-295903A的日本專利《藥液噴霧作業噴霧的支持裝置》公開了一種吊桿的機構，通過一個斜拉的彈簧連接吊桿和懸架，使其在噴霧機作業前后方向有良好的柔性，具有好的通過性。而本發明中則是應用扭力彈簧作為中間段連接，在噴霧作業前后左右四個方向都具有良好的通過性。

申請號為P2006-7109A的日本專利《噴霧機的噴霧裝置》公開了一種吊桿的機構，一種可以折疊的水平噴桿裝置，通過控制液壓缸來改變水平噴桿的伸縮距離，從而改變噴幅的大小。而本發明中采用的是組合式噴霧的方式，吊桿與水平噴桿的罩式噴霧，是一種專用型的噴霧裝置。

申請號為5310011的PCT專利《豎直圓盤形噴桿》公開了一種發明圓盤形噴桿的側噴噴霧方式，噴嘴均勻地安裝在圓盤上，下端通過液壓控制。本發明中采用的桿狀噴桿，也可通過液壓調整噴嘴的位置。

技術實現要素：

本發明為了適用于多種植物的噴霧作業，是一種多功能的噴霧作業裝置。

本發明涉及一種多功能靜電噴霧裝置，該裝置主要包含三個部分，包括懸架噴桿裝置、藥液流路和靜電發生裝置。本專利中主要是結合三個部分提供一種新型的噴霧方式，靜電與噴桿結構相結合的作業模式。

懸架噴桿裝置結構主要是由后懸架、前懸架、水平噴桿、吊桿、轉換接頭、電動連桿、側噴噴頭和頂噴噴頭組成；后懸架是固定在噴霧機身上的，前懸架與后懸架以鉸接的方式相連，水平噴桿橫套在前懸架的前爪上，吊桿套在水平噴桿上，并與水平噴桿相對垂直并能繞著水平噴桿轉動；頂噴噴頭安裝在水平噴桿上，側噴噴頭安裝在吊桿的底端；電動連桿一端連接著后懸架，另一端連接著轉換接頭，轉換接頭與前懸架以鉸接的方式相連接。

進一步地，所述吊桿由三部分組成，吊桿上部、扭力彈簧和豎直桿組成，吊桿上部的上端采用定位銷來固定水平噴桿和吊桿的相對垂直的位置，吊桿上部的下端通過扭力彈簧連接著豎直桿；側噴噴頭安裝在豎直桿的底端。

進一步地，通過吊桿上部和豎直桿的兩顆緊定螺釘固定吊桿內藥液管道的位置，減少藥液管道在吊桿中的震動。

進一步地，吊桿和頂噴噴頭間隔地均勻地安裝在在水平噴桿上。

進一步地，在前懸架的水平后梁上，在與吊桿對應的位置上安裝有固定環。

進一步地，如圖4所示，固定環主要由4個部件構成：門合頁、固定環上端蓋、固定環底座和定位銷；固定環上端蓋通過門合頁與固定環底座相連，固定環上端蓋一端與門合頁一側固定連接且固定環底座一端與門合頁另一側固定連接，固定環上端蓋通過門合頁能夠繞著固定環底座旋轉，定位銷是用來固定固定環上端蓋和固定環底座，當固定環上端蓋的孔與固定環底座的孔同軸心時定位銷插入孔中，固定固定環上端蓋與固定環底座的位置。

藥液流路主要包括藥箱、回流攪拌裝置、隔膜泵、蓄能器、管道、分流器和溢流閥；按照藥液流動的方向，用管道依次連接藥箱、隔膜泵、蓄能器、溢流閥和分流器，分流器與懸架噴桿裝置中的側噴噴頭和頂噴噴頭連接；蓄能器通過一支路管道與回流攪拌裝置和藥箱連接。

進一步地，靜電發生裝置主要包括直流電源、高壓發生器和電極環；藥液流路的連接分流器前的一段管路中引出一個三通閥，靜電發生裝置的電極環放置在三通閥中，電極環為環狀電極。

本發明中懸架噴桿的裝置采用如下的技術方案實現的：后懸架與機身相連接固定住位置，如圖7、8所示，其中的電動連桿可以提供升降前懸架的動力源，可以根據植物的特性來調整作業的高度和角度；圖1中所示的懸架噴桿機構是整體噴桿的1/5部分，且其為正中的與機身相連的部分。

前懸架與水平噴桿固定連接，如圖1、2所示，水平噴桿上頂噴噴頭也是固定連接件，在調整前懸架高度時，也可以相應改變水平噴桿上頂噴噴頭的噴霧角度，限定頂噴噴頭角度為-30°到+30°之間，這樣不會影響水平噴桿正常的噴霧效果；吊桿與水平噴桿是以軸套相連接，吊桿可以繞著水平噴桿旋轉一定的位置；如圖6所示，吊桿處于不工作的狀態下可以收放至前懸架上，前懸架上通過固定環來箍住吊桿，這樣就不影響水平噴桿的獨自作業的高度。

固定環的內圈直徑是吊桿上豎直桿直徑的兩倍，這樣可以很好的箍住吊桿，且不會在升降前懸架時損壞吊桿。

吊桿的設計如圖9所示，扭力彈簧連接著吊桿的上端與水平噴桿的連接部分和下端豎直桿的噴嘴部分，扭力彈簧占據整個吊桿的1/4的尺寸，在噴霧作業時，可以在各個方向上都有很好的柔性，主要是針對噴霧機作業的前進后退方向和轉彎時在機身兩側位置上因為植被枝葉所產生的干擾力，影響作業的效果和損壞植被的枝葉；吊桿上的緊定螺釘可以很好的固定吊桿內藥液管道的位置，減少藥液管道在吊桿中的震動，此外在組合式噴霧作業時吊桿與水平噴桿之間使用定位銷來固定相對位置，確保噴霧時達到罩式噴霧的全包圍的效果。

關于藥液流路的回路設計如圖2所示，藥與水直接混合后通過管道到達隔膜泵，隔膜泵后裝有蓄能器和回流攪拌裝置是一個管道回路，為達到好的水藥混合比例，之后藥液通過開關和靜電發生裝置，再通過溢流閥和分流器傳輸到各個噴嘴上，其中的分流為十個部分，五組頂噴噴嘴和五組側噴噴嘴(圖1中顯示的是一組頂噴噴嘴和一組側噴噴嘴)，這樣可以使各個噴嘴的噴霧壓力均衡，得到好噴霧效果，頂噴和側噴相互分開，互不影響，可以實現分開獨立作業，且通過分流器的開關可以隨時控制各個噴嘴的工作狀態。

關于靜電發生裝置，如圖3中的靜電發生單元部分，靜電發生裝置引出一個電極插入到藥液流路的三通閥中，并且采用絕緣的密封材料做好防漏電措施，其中的電極采用環形的電極，可以很好的配合管道的圓形尺寸，與藥液充分地接觸，得到更好的荷電效果，這種集中荷電方式，方便快捷且荷電效果優于其他荷電方式。

此外整個的噴霧系統中的三個部分，相互結合，靜電噴霧的優點來解決組合式噴霧中吊桿與植物枝葉碰撞導致的重噴和漏噴的問題，由于靜電噴霧使液滴帶上靜電，在噴霧過程中具有更好環繞和吸附特性，解決了棉花和溫室植被等植保作業中噴霧沉積性不好的問題。同時該裝置的結構簡單、操作方便且用途廣泛，可以更好的適應現代多種植物的作業要求，該裝置也可應用在多個機動平臺上，方便快捷。

本專利的優點：

1.前懸架上水平噴桿和吊桿組合式噴霧方式，也可直接使用水平噴桿的頂噴噴霧。

2.前懸架中的固定環機構，可以將不使用的吊桿固定在前懸架上。

3.吊桿上，用扭力彈簧連接豎直桿，側噴噴頭安裝在豎直桿上，扭力彈簧在噴霧機作業前后方向和左右方向都有很好的柔性連接。具有很好的通過性。

4.藥液流路中，利用分流器將水平噴桿和吊桿的噴霧管道分離開來，可以保證兩者的液壓相互平衡達到好的噴霧效果。

5.靜電發生裝置中靜電發生裝置與藥液流路管道以環形的電極相連接，環形的電極可以挺高荷電效果。

6.靜電發生裝置使藥液荷上靜電，配合組合式噴霧方式中吊桿作業可以減少由于與植被接觸碰撞所引起的漏噴和重噴的問題。通過實驗數據霧滴的覆蓋率來比較，主要采用的水敏紙采集有效噴幅內的非靜電噴霧和靜電噴霧之間的區別，在整個噴幅內，靜電噴霧比非靜電噴霧的有效沉積總量高，平均覆蓋率提高了4.85個/cm²，提高了噴霧沉積均勻性，可以節省藥液，提高防治效果。

附圖說明

圖1為本發明的懸架噴桿裝置軸測圖。

圖2為本發明的懸架噴桿裝置正視圖。

圖3為藥液流路和靜電發聲單元原理圖。

圖4為圖1中局部視圖Ⅰ。

圖5為圖1噴桿正常作業俯視圖。

圖6為懸架噴桿裝置的吊桿收至前懸架解析圖。

圖7為圖1中局部視圖Ⅱ正視圖。

圖8為圖1中局部視圖Ⅱ側視圖。

圖9為圖1中吊桿的示意圖。

圖中：1-后懸架，2-前懸架，3-水平噴桿，4-吊桿，5-轉換接頭,6-電動連桿，7-緊定螺釘，8-扭力彈簧，9-側噴噴頭，10-定位銷，11-頂噴噴頭，12-固定環，13-固定環上端蓋，14-定位銷，15-門合頁，16-固定環底座，17-吊桿上部，18-豎直桿。

具體實施方式

本發明涉及一種多功能靜電噴霧裝置，該裝置包括懸架噴桿裝置、藥液流路和靜電發生裝置，結合三個部分提供一種新型的噴霧方式，靜電噴霧與組合式噴桿結構相互結合的作業模式。

本裝置中在正常工作時，與前后懸架2、1相連的電動連桿6提供動力使前懸架2伸展開來，套在前懸架2上的水平噴桿3與地面平行，吊桿4與水平噴桿3相互垂直且吊桿4垂直地面向下，藥液通過隔膜泵、蓄能器、溢流閥、分流器在管道中流向水平噴桿和吊桿上的噴頭，且在管道中有一個三通閥，靜電裝置的電極環安裝在三通閥中，使經過的藥液帶上靜電，最后再經噴頭霧化噴出霧滴。

圖1中所示的懸架噴桿機構是整體噴桿的1/5部分，且其為正中的與機身相連的部分；后懸架1與機身相連接固定住位置，前懸架2與水平噴桿3固定連接，如圖1、2所示，水平噴桿3上頂噴噴頭11也是固定連接件；其中前懸架2上固定環12如圖4所示，固定環12主要由4個部件構成：門合頁15、上端蓋13、底座16和定位銷14；固定環12的內圈直徑是吊桿4上豎直桿18直徑的兩倍；吊桿4的設計如圖9所示，扭力彈簧8連接著吊桿4的上端與水平噴桿3的連接部分和下端豎直桿18的噴嘴部分，扭力彈簧8占據整個吊桿4的1/4的尺寸；此外在組合式噴霧作業時吊桿4與水平噴桿3之間使用定位銷10來固定相對位置，確保噴霧時達到罩式噴霧的全包圍的效果。

關于藥液流路的回路設計如圖3所示，藥與水直接混合后通過管道到達隔膜泵，隔膜泵后裝有蓄能器和回流攪拌裝置是一個管道回路，通過溢流閥和分流器傳輸到各個噴嘴上。關于靜電發生裝置，如圖3中的靜電發生單元部分，靜電發生裝置引出一個電極插入到藥液流路的三通閥中，并且采用絕緣的密封材料做好防漏電措施，其中的電極采用環形的電極。

在實際應用中，例如在棉花中后期的脫葉劑的噴灑作業下，水平噴桿和吊桿全部作業，吊桿通過定位銷與水平噴桿保持垂直角度，由于棉花種植較為密集，吊桿會與棉花枝葉碰撞，雖然吊桿上的柔性連接部分有很好的通過性且在噴霧機的前進和兩側的方向上的棉花枝葉的干擾力對其影響較小(由于扭力彈簧的可各個方向受力均衡)，但是依然會導致吊桿的側噴噴頭在噴霧作業過程中發生重噴和漏噴的現象，加入靜電噴霧單元可以得到帶上靜電的液滴，帶靜電的液滴具有良好的環繞和吸附特性，在棉花植株的內部下側枝葉和葉片背面也可以得到好的沉積率。

例如在棉田噴霧機的噴霧作業速度為1m/s時，豎直桿與棉花枝干的橫向剪切應力不能大于棉花枝干所能承受的最大剪切強度，最大強度值為0.6-1.8mpa，而本專利選用的彈簧的是正常的扭力彈簧大小尺寸是長為100mm、橫截面外直徑為50mm，通過選用不同粗細的彈簧來選用在扭力彈簧轉過一定角度時所需要的最大應力值，限定扭力彈簧的轉過的角度的范圍是-5°—+5°，扭力彈簧在偏轉到最大角度時，豎直桿所受到的最大的應力值要小于0.6mpa，因此本專利中選用的彈簧橫截面內徑為45—48mm之間，這樣才能確保棉花枝干不損壞且豎直可以很好的通過棉花植株。

另外在棉花的前期的農藥的噴灑作業下，吊桿處于不工作的狀態，可以收起吊桿固定在前懸架上，關閉吊桿的分流器開關，啟動前懸架和后懸架之間的電動連桿來調整水平噴桿的離地高度和噴嘴角度，根據噴霧機的正常作業的參數的情況下來調整作業高度。同時也可以選擇是否使用靜電噴霧模式，通過開關直流電源來選擇靜電發生單元的啟用或停止。

在溫室植被的噴霧作業中，植株之間的間距較大且枝葉之間沒有相互交叉，吊桿作業并沒有與枝葉碰撞的問題，可選擇開關靜電噴霧模式，直接使用組合式噴霧方式的作業模式(罩式噴霧)，并且在溫室中，可以搭載簡易的移動平臺進行噴霧作業，不需要搭載在自走式噴霧機上，這樣可以減少成本，充分利用這種裝置的多種模式。

本發明的多功能靜電噴霧裝置中的模式可以根據使用的環境特征來選擇相應的模式，充分體現了此裝置的多功能性，并且節省了作業的成本，專用型噴霧和仿形式噴霧隨機選擇使用，另外在使用效果上，噴霧沉積效果也要優于一般的噴霧裝置。