本發(fā)明屬于水稻田間植保機(jī)械領(lǐng)域，涉及一種水田施藥機(jī)墑溝就地取水裝置。

背景技術(shù)：

目前的水稻田施藥機(jī)械藥箱重、接地比壓大，對(duì)水田泥底層破壞較大，作業(yè)過(guò)程中容易陷車。究其原因，主要是因?yàn)樗溥^(guò)重，導(dǎo)致機(jī)組自重過(guò)大。針對(duì)這一問(wèn)題，可以在水稻田間就地取水，并對(duì)水進(jìn)行強(qiáng)制過(guò)濾，以獲得清潔的水，然后加以利用，這樣可以減小水箱容積，從而使施藥機(jī)的重量大幅減輕。然而目前水稻田間水層較薄，水面有較多的雜草和雜質(zhì)，且作業(yè)機(jī)械在行走過(guò)程中上下顛簸，取水十分困難。

專利CN201245184Y公開(kāi)了一種多功能履帶式拖拉機(jī)，具有較小的接地比壓，且能適用于多種作業(yè)，但是該拖拉機(jī)離地間隙只有240mm，不能適用于稻田中后期的作業(yè)。為提高作業(yè)效率，減小壓苗、傷苗率，施藥機(jī)械的作業(yè)幅寬一般都在12米以上，藥箱容量1500L以上，因此，減小施藥機(jī)械藥箱的容量可以減輕機(jī)組的重量。為此，稻田作業(yè)時(shí)通過(guò)就地取水、強(qiáng)制過(guò)濾、在線混藥以獲得所需的藥液，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)藥液的同步配制和噴施，可將藥箱容積從1500L減小到300L以下，實(shí)現(xiàn)噴霧機(jī)械的輕量化。

專利CN104782601A公開(kāi)了一種水田施藥機(jī)墑溝取水裝置，若機(jī)組略微偏離預(yù)定軌跡，導(dǎo)致減震器觸碰溝壁，集水槽兩側(cè)的彈性支架可通過(guò)彈性變形使集水槽保持在墑溝中央，但彈性支架沒(méi)有足夠的變形空間，調(diào)節(jié)余地小。當(dāng)機(jī)組偏離預(yù)定軌跡較大時(shí)，兩側(cè)彈性支架的變形量不同導(dǎo)致兩個(gè)應(yīng)變傳感器感應(yīng)到的應(yīng)變不同，電橋失衡，當(dāng)電橋輸出信號(hào)大于設(shè)定閾值時(shí)，控制系統(tǒng)接收電橋輸出信號(hào)并報(bào)警，提示駕駛員調(diào)整機(jī)組前進(jìn)方向，不可自動(dòng)調(diào)整取水裝置位置，效率低。當(dāng)溝底不平時(shí)，集水槽兩塊鉸接的板可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，以保持吸水穩(wěn)定，但是不能對(duì)溝底進(jìn)行仿形。

專利CN104324541A公開(kāi)了一種稻田動(dòng)態(tài)快速吸水強(qiáng)制過(guò)濾裝置，主要由儲(chǔ)水箱、水泵、進(jìn)水管、集水槽和三級(jí)過(guò)濾器等組成。集水槽側(cè)板上固定連接著分行器，用于分開(kāi)兩邊的水稻，同時(shí)撥開(kāi)稻田水面上的雜質(zhì)，但是無(wú)法對(duì)集水槽在墑溝中的位置進(jìn)行限位，取水不穩(wěn)定，難以保證清潔度。清理各級(jí)過(guò)濾掉的雜質(zhì)時(shí)必須拆卸所有過(guò)濾器、進(jìn)水管內(nèi)部的過(guò)濾片，打開(kāi)集水槽底板，勞動(dòng)強(qiáng)度大。

專利CN202129176U公開(kāi)了一種自走式噴霧機(jī)的補(bǔ)水裝置，包括一個(gè)藥箱，藥箱安裝在車架中部，用于存儲(chǔ)和配比農(nóng)藥，一個(gè)補(bǔ)水管，用于向藥箱內(nèi)輸送水，在補(bǔ)水管的入水端設(shè)有一個(gè)噴頭，該噴頭的主體上設(shè)有一個(gè)氣嘴，氣嘴通過(guò)一根軟管、與藥箱外側(cè)的壓力控制閥連接，在補(bǔ)水時(shí)，將噴頭放入水源中，補(bǔ)水管通入藥箱內(nèi)，另外將軟管與藥箱外側(cè)的壓力控制閥連接，通過(guò)壓力控制閥將補(bǔ)水管內(nèi)的氣體抽出，補(bǔ)水管內(nèi)形成真空，在大氣壓的作用下水通過(guò)補(bǔ)水管補(bǔ)入藥箱內(nèi)。該裝置可以自動(dòng)補(bǔ)水，但是不能有效過(guò)濾水中雜質(zhì)，且流量較小，補(bǔ)水速度較慢。

綜上所述，為了解決上述問(wèn)題，在水稻田間快速穩(wěn)定的取水，并強(qiáng)制過(guò)濾獲得清潔的水，本發(fā)明提供一種裝置，特別適合在水稻田間的墑溝中取水并過(guò)濾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種水田施藥機(jī)墑溝就地取水裝置，在水田墑溝內(nèi)強(qiáng)制取水并過(guò)濾，并保證取水裝置始終位于墑溝中心位置，取水口不觸碰墑溝側(cè)壁和溝底，取水量大，水質(zhì)較清，工作穩(wěn)定，而且可與混藥、噴液同時(shí)進(jìn)行，具體技術(shù)方案如下：

一種水田施藥機(jī)墑溝就地取水裝置，包括集水槽、取水輔助裝置、自吸泵、兩位三通電磁閥A、兩位三通電磁閥B、過(guò)濾器、單向閥和水箱；所述集水槽、自吸泵、兩位三通電磁閥A、兩位三通電磁閥B、過(guò)濾器、單向閥、水箱通過(guò)水管依次連接；取水輔助裝置中的彎桿與集水槽相連接；所述取水輔助裝置包括左右擺動(dòng)機(jī)構(gòu)、上下起伏機(jī)構(gòu)和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；

所述左右擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括彎桿、凸臺(tái)、墊片、彎簧、帶座外球面軸承、軸B、導(dǎo)帽和后板；所述凸臺(tái)固定焊接在集水槽左側(cè)面上；凸臺(tái)上設(shè)置有軸B；所述彎桿兩端與后板螺紋連接；所述軸B的軸心與彎桿形成的半圓為同圓心，所述彎桿上套裝有彎簧，彎簧一端通過(guò)墊片定位，用以防止彎簧穿過(guò)集水槽的孔，彎簧另一端壓緊在導(dǎo)帽上，所述導(dǎo)帽置于彎桿兩端；所述凸臺(tái)與軸B過(guò)盈配合，并通過(guò)軸肩限位；凸臺(tái)上下對(duì)稱布置有帶座外球面軸承；帶座外球面軸承與軸B過(guò)盈配合，并由彈性擋圈限位，且?guī)ё馇蛎孑S承通過(guò)螺栓固定在后板右側(cè)面上；

所述上下起伏機(jī)構(gòu)包括雙頭螺柱、連接塊、軸承座、雙頭長(zhǎng)螺桿、頂板、軸A、角碼、拉簧和帶孔環(huán)；所述軸承座焊接在后板左側(cè)中間位置，軸承座內(nèi)安裝有兩個(gè)連接塊；連接塊一端均設(shè)置有軸A，軸A之間通過(guò)螺紋連接；兩根軸A中，一根軸A外徑上開(kāi)設(shè)有螺紋，另一根軸A開(kāi)設(shè)有內(nèi)螺紋，兩者形成螺紋連接；所述連接塊另一端均開(kāi)設(shè)有孔，該孔安裝有雙頭螺柱；所述雙頭長(zhǎng)螺桿一端安裝在連接塊上；雙頭長(zhǎng)螺桿豎直的另一端安裝有頂板；頂板下表面上通過(guò)螺釘安裝有角碼；角碼上連接有拉簧，拉簧另一端設(shè)置在帶孔環(huán)上，帶孔環(huán)設(shè)置在凸臺(tái)上；

所述伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括角度傳感器、聯(lián)軸器和Z形板；所述角度傳感器外殼與Z形板通過(guò)螺釘連接；所述Z形板設(shè)置在凸臺(tái)上；所述聯(lián)軸器與角度傳感器芯軸固定。

進(jìn)一步的，所述集水槽上有濾網(wǎng)，集水槽兩側(cè)板向中心傾斜，底板向上傾斜，且底板向上傾斜的距離約為5cm～7cm。

進(jìn)一步的，在重力作用下，集水槽、左右擺動(dòng)機(jī)構(gòu)、軸承座、軸承繞著軸A自由下垂至與溝底接觸。

進(jìn)一步的，因溝底不平使得集水槽受到凸起的溝底對(duì)它向上的作用力時(shí)，拉簧能拉著集水槽繞軸A向上抬起，從而確保集水槽始終貼著溝底卻不至于擠壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)溝底的仿形和水質(zhì)的清澈。

進(jìn)一步的，在機(jī)組前進(jìn)過(guò)程中，因墑溝直線度差和施藥機(jī)行駛直行性不穩(wěn)定，集水槽會(huì)偏離預(yù)定軌跡，導(dǎo)致集水槽觸碰水田墑溝兩側(cè)溝壁，彎簧可以通過(guò)彈性變形使集水槽沿著彎桿旋轉(zhuǎn)至取水口朝向正前方，以獲得較為清澈的水。

進(jìn)一步的，所述彎簧、拉簧分別通過(guò)調(diào)整導(dǎo)帽、頂板的安裝位置來(lái)改變松緊程度。

進(jìn)一步的，所述彎桿中間是以軸B的圓心為圓心的180°的圓環(huán)，兩端是螺紋直桿，端面與集水槽平直的后板平行。

進(jìn)一步的，所述角度傳感器用于測(cè)量軸B轉(zhuǎn)過(guò)的角度，當(dāng)測(cè)得的角度大于預(yù)設(shè)值時(shí)發(fā)信號(hào)給伺服油缸，控制伺服油缸帶動(dòng)取水輔助裝置實(shí)現(xiàn)復(fù)位，且該值可調(diào)。

進(jìn)一步的，所述角度傳感器量程為5°～120°。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1.取水裝置可以上下起伏，實(shí)現(xiàn)對(duì)溝底的仿形，減輕與溝底的擠壓碰撞，以獲得相對(duì)清潔的水。

2.取水裝置水平方向由壓簧進(jìn)行柔性調(diào)節(jié)，當(dāng)集水槽略微偏離正確航道時(shí)時(shí)，可以對(duì)其進(jìn)行復(fù)位，使取水口朝向正前方，以獲得較清潔的水。

3.伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可在集水槽偏轉(zhuǎn)超過(guò)一定范圍時(shí)，移動(dòng)整個(gè)取水輔助裝置，使其始終位于墑溝中央位置，防止取水口觸碰墑溝溝底或溝壁，以保持吸水的穩(wěn)定和干凈。

附圖說(shuō)明

圖1為吸水過(guò)濾裝置吸水工作示意圖；

圖2為吸水過(guò)濾裝置反沖洗工作示意圖；

圖3為水田墑溝就地取水輔助裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3裝置中的左右擺動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖；

圖5為圖3裝置中的上下起伏機(jī)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記如下：

1.集水槽；2.取水輔助裝置；3.自吸泵；4.兩位三通電磁閥A；5.兩位三通電磁閥B；6.過(guò)濾器；7.單向閥；8.水箱；9.彎桿；10.凸臺(tái)；11.墊片；12.彎簧；13.帶座外球面軸承；14.軸B；15.導(dǎo)帽；16.后板；17.角度傳感器；18.聯(lián)軸器；19.Z形板；20.雙頭螺柱；21.連接塊；22.軸承座；23.雙頭長(zhǎng)螺桿；24.頂板；25.軸承；26.彈性擋圈；27.軸A；28.角碼；29.拉簧；30.帶孔環(huán)。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖，對(duì)本方案做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

結(jié)合圖1所示的本發(fā)明的吸水過(guò)濾裝置吸水工作示意圖，包括集水槽1、取水輔助裝置2、自吸泵3、兩位三通電磁閥A4、兩位三通電磁閥B5、過(guò)濾器6、單向閥7和水箱8；所述集水槽1、自吸泵3、兩位三通電磁閥A4、兩位三通電磁閥B5、過(guò)濾器6、單向閥7、水箱8通過(guò)水管連接；水被自吸泵3從集水槽1內(nèi)抽出，依次流經(jīng)兩位三通電磁閥A4、兩位三通電磁閥B5，再由過(guò)濾器6過(guò)濾后經(jīng)過(guò)單向閥7流入水箱8。

結(jié)合附圖2所示的本發(fā)明的吸水過(guò)濾裝置反沖洗工作示意圖，為防止過(guò)濾器6堵塞，通過(guò)編程設(shè)定電磁閥的定時(shí)切換，以反沖洗過(guò)濾器6；水被自吸泵3從集水槽1內(nèi)抽出，流經(jīng)兩位三通電磁閥A4、過(guò)濾器6，實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)濾器6的反沖洗，再經(jīng)過(guò)兩位三通電磁閥B5流入集水槽1。

結(jié)合附圖3、4和5所示的本發(fā)明集水槽1和水田墑溝就地取水輔助裝置2結(jié)構(gòu)示意圖，集水槽1外有濾網(wǎng)以初步過(guò)濾砂石、水草等雜質(zhì)，進(jìn)水管從濾網(wǎng)中開(kāi)的孔伸進(jìn)集水槽1；取水輔助裝置2包括上下起伏機(jī)構(gòu)、左右擺動(dòng)機(jī)構(gòu)和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；

上下起伏機(jī)構(gòu)包括雙頭螺柱20、連接塊21、軸承座22、雙頭長(zhǎng)螺桿23、頂板24、軸承25、彈性擋圈26、軸A27、角碼28、拉簧29、帶孔環(huán)30，連接塊21與軸A27焊接在一起，連接塊21與雙頭螺柱20、雙頭長(zhǎng)螺桿23之間，雙頭長(zhǎng)螺桿23與頂板24之間均為螺紋連接；頂板24與角碼28通過(guò)螺釘連接；軸承25與軸承座22、軸A27過(guò)盈配合，并由彈性擋圈26限位，其中軸A27由兩段短軸螺紋連接而成；拉簧29兩端分別勾住角碼28、帶孔環(huán)30；

左右擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括彎桿9、凸臺(tái)10、墊片11、彎簧12、帶座外球面軸承13、軸B14、導(dǎo)帽15、后板16，彎桿9與軸B14同心，它的兩端與后板16螺紋連接；彎簧12套在彎桿9上，一端與墊片11接觸，防止其穿過(guò)集水槽1的孔，另一端通過(guò)彈墊、平墊、螺母、螺桿將其壓緊在導(dǎo)帽15上，再連接到彎桿9兩端；凸臺(tái)10與軸B14過(guò)盈配合，并有軸肩限位；兩個(gè)帶座外球面軸承13關(guān)于凸臺(tái)10對(duì)稱，與軸B14過(guò)盈配合，并由彈性擋圈26限位，帶座外球面軸承13通過(guò)螺栓固定在后板16中間；

伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括角度傳感器17、聯(lián)軸器18、Z形板19、伺服油缸31，角度傳感器17外殼與Z形板19通過(guò)螺釘連接；聯(lián)軸器18與角度傳感器17芯軸固定；

左右擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的彎桿9穿過(guò)集水槽1的孔，但互相不接觸，左右擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的凸臺(tái)10與集水槽1平直的背板焊接，后板16與集水槽1平直的背板平行；上下起伏機(jī)構(gòu)的軸承座22焊接在左右擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的后板16中央，左右擺動(dòng)機(jī)構(gòu)中位于上面的帶座外球面軸承13下表面與上下起伏機(jī)構(gòu)的帶孔環(huán)30焊接；左右擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸B14與伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的聯(lián)軸器18固定，左右擺動(dòng)機(jī)構(gòu)中位于上面的帶座外球面軸承13上表面與伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的Z形板19通過(guò)螺釘連接；上下起伏機(jī)構(gòu)的雙頭螺柱20與頂板24安裝在施藥機(jī)移動(dòng)架上，移動(dòng)架與施藥機(jī)固定架相連，并可沿固定架的導(dǎo)軌滑動(dòng)；伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的伺服油缸31兩端分別固定在水田施藥機(jī)移動(dòng)架和固定架上，當(dāng)機(jī)組偏離預(yù)定軌跡較大時(shí)，角度傳感器17發(fā)信號(hào)給伺服油缸31，控制伺服油缸31將取水輔助裝置2移動(dòng)到正確航道中，保證機(jī)組平穩(wěn)前進(jìn)和吸水。

所述集水槽1兩側(cè)板向中心傾斜，底板向上傾斜，且翹起的距離約為5cm～7cm。側(cè)板和底板前端都是圓弧狀的，避免取水口觸碰水田墑溝溝底與溝壁，減少吸水時(shí)泥沙混入量，同時(shí)方便水流進(jìn)入。

為滿足施藥量需求，選用平均速度為1m/s的水田施藥機(jī)，最大流量為4m³/h的自吸泵3，故集水槽1的取水口橫截面積不得小于12cm²，以獲得足夠的水。

在重力作用下，集水槽1、左右擺動(dòng)機(jī)構(gòu)、軸承座22、軸承25繞著軸A27自由下垂至與溝底接觸。

當(dāng)因溝底不平使得集水槽1受到凸起的溝底對(duì)它向上的作用力時(shí)，拉簧28可以拉著它繞軸A27向上抬起，以確保集水槽1始終貼著溝底卻不至于擠壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)溝底的仿形和水質(zhì)的清澈。

在機(jī)組前進(jìn)過(guò)程中，由于墑溝本身直線度差和施藥機(jī)行駛直行性不穩(wěn)定，集水槽1會(huì)偏離預(yù)定軌跡，導(dǎo)致集水槽1觸碰水田墑溝兩側(cè)溝壁，彎簧12可以通過(guò)彈性變形使集水槽1沿著彎桿9旋轉(zhuǎn)至取水口朝向正前方，從而獲得較為清澈的水。

所述彎簧12、拉簧29可分別通過(guò)調(diào)整導(dǎo)帽15、頂板24的安裝位置來(lái)改變松緊程度，以滿足不同運(yùn)動(dòng)需求。

所述彎桿9中間是以軸B29的圓心為圓心的180°的圓環(huán)，兩端是螺紋直桿，端面與集水槽1平直的背板平行。

所述角度傳感器16測(cè)得的是軸B14轉(zhuǎn)過(guò)的角度，當(dāng)測(cè)得的角度大于預(yù)設(shè)值時(shí)發(fā)信號(hào)給伺服油缸31，控制伺服油缸31帶動(dòng)取水輔助裝置2實(shí)現(xiàn)復(fù)位，且該值可調(diào)。選用的角度傳感器16是小量程的，約15°～120°，以測(cè)得更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

在水稻田內(nèi)每間隔一定的距離開(kāi)挖30cm深、50cm寬的墑溝，相當(dāng)于魚(yú)稻共養(yǎng)的墑溝規(guī)格。

所述實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見(jiàn)的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。