[发明专利]一种基于动量矩原理的移动式喷灌机组合喷头

说明书

本发明公开了一种基于动量矩原理的移动式喷灌机组合喷头，包括一台由车架、前端的万向轮、末端的定向轮、底板及两侧的支撑架组成的移动小车，移动小车的底板上安装有施肥装置；移动小车顶部中央搭载有由支撑杆和伞型输水管组成的喷枪支撑桁架，伞型输水管的中间管道通过活接头与进水管的一端连接；施肥装置底部通过管道与进水管连接；进水管的另一端与水源连接；伞型输水管的上部两端头分别安装有可调节仰角的喷枪，中间安装有若干个小型动量矩原理喷头。本发明喷头采用组合式结构，在输水管末端安装两个可调节仰角的喷枪，通过动量矩原理带动输水管旋转，通过调节仰角与喷枪口径，可改变输水管的转速、流量与水量分布，结构简单，性能良好。

技术领域

本发明属于旱区农业喷灌设备领域，特别涉及一种基于动量矩原理的移动式喷灌机组合喷头，利用移动式喷灌机搭载组合喷头进行喷灌。

背景技术

随着全球淡水资源日益减少，人们开始着眼于以喷灌、滴管设备为主的节水灌溉技术。一般来讲，喷灌技术施水比较均匀，设备本身占用耕地较少，对人力要求较低，对周围地形等环境的适应性强，但受风力影响大，对喷灌设备性能的要求也较高。喷灌设备是农业生产中的重要装备，而喷头则是喷灌设备的重要组成。

目前常用的卷盘式喷灌机搭载的喷头有摇臂式、垂直摆臂式、折射式、叶轮式喷头等。摇臂式喷头是应用较广的一种。它可作全圆周转动，结构简单。但在有风和安装不平的情况下，会由于转速不匀而影响喷洒均匀度，在振动情况下运转不正常；垂直摆臂式喷头受力均衡、工作平衡可靠、射程较远、流量调节范围大，但对压力要求较高，而且结构较复杂；折射式喷头结构简单，压力较低，但射程小，只适用于苗圃、花园的喷灌；叶轮式喷头转速平稳，受风和振动的影响较小，但结构较复杂，成本较高。

喷灌机能耗高的主要因素之一在于其搭载的大流量喷枪设计工作压力较大，降低其工作压力会导致机组流量和射程的减小，进而影响机组工作效率和喷灌强度。综上所述，一种可以在低压下运行，且保证流量，射程，均匀度的喷头有待研发。

发明内容

针对现有技术中喷灌机常用喷头存在的问题，本发明提供了一种基于动量矩原理的移动式喷灌机组合喷头，该组合喷头克服了以上喷头存在的水压成本高、均匀度低、压力高、射程小、稳定性差等问题，适用于不同的作物和灌水需要，有效提高了喷灌作业的效率。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：一种基于动量矩原理的移动式喷灌机组合喷头，包括一台由车架、前端的万向轮、末端的定向轮、底板及两侧的支撑架组成的移动小车，所述的移动小车的底板上安装有施肥装置；所述的移动小车顶部中央搭载有由支撑杆和伞型输水管组成的喷枪支撑桁架，所述的伞型输水管的中间管道通过活接头与进水管的一端连接；所述的施肥装置底部通过管道与进水管连接；所述的进水管的另一端与水源连接；所述的伞型输水管的上部两端头分别安装有可调节仰角的喷枪，中间安装有若干个小型动量矩原理喷头；随着输水管上的小型动量矩原理喷头不断分流，伞型输水管的管径发生变化，不同管径的输水管通过法兰盘进行连接。

所述的喷枪通过法兰盘来调节不同的喷嘴与输水管的夹角，当喷嘴与输水管形成夹角时，输水管在水流动量矩作用下旋转，当改变喷嘴与输水管的夹角时，旋转速度会发生改变，夹角为90度时，旋转速度达到最大。

移动小车上搭载有施肥装置的喷头小车，组合喷头支撑桁架，可调节喷洒仰角的小型喷头，与可调节角度的末端喷枪；