可自主装车或卸车的卷盘喷灌机的制作方法

1.本实用新型涉及一种卷盘喷灌机，具体是一种可自主装车或卸车的卷盘喷灌机，属于喷灌设备装备技术领域。


背景技术：

2.喷灌是利用喷头等专用设备把有压水喷洒到空中，形成水滴落到地喷灌面和作物表面的灌溉方法，喷灌机又称喷灌机具、喷灌机组，即喷灌所采用的专用设备。卷盘喷灌机是一种适用于喷灌大面积农田的喷灌机，其可以根据喷头控制喷水量的大小以满足喷灌水量的不同要求，是农田节水灌溉通常选用的喷灌设备。
3.卷盘喷灌机通常包括底盘、卷盘支撑架、卷盘、pe管、卷盘回卷装置和喷头车，卷盘支撑架通过回转支承安装在底盘上，底盘底部设有托载车轮，在进行喷灌工作时，利用拖拉机等牵引机车将卷盘喷灌机整体牵拉至田间地头后，先回转卷盘支撑架调整喷灌方向、再利用拖拉机或绞车等牵引设备把连接有pe管的喷头车拖出至预设的喷灌地点，卷盘即反向旋转释放出缠绕在卷盘上的pe管，然后再开启喷灌压力水阀门，喷灌压力水进入pe管并自喷头车的喷头喷出进行喷灌作业，同时启动卷盘回卷装置驱动卷盘正向旋转，从而实现pe管的自动回收并带动喷头车回退。
4.传统的卷盘喷灌机由于具有安装有托载车轮的底盘，因此卷盘喷灌机整体重心相对较高，为增加牵引转场及喷灌作业过程中的稳定性，安装有托载车轮的底盘的整体宽度尺寸通常大于卷盘的宽度尺寸，这就造成卷盘喷灌机整体宽度尺寸较大、进而造成在牵引机车牵引的情况下转弯半径尺寸较大，一方面，通常农田地头往往因为保证尽量大的种植面积而空间有限，因此造成卷盘喷灌机整机转向调头较困难，当喷灌作业完成后进行转场时往往会造成田间地头的农作物被过分碾压的情况；另一方面，整体宽度尺寸较大、整体重心相对较高会造成批量销售卷盘喷灌机时不方便并排装车运输，不仅需要采用吊车或车间行车进行吊装的方式，而且装车量受限，往往是在并排装车时先拆除底盘的托载车轮及喷头车以降低重心、再进行并排吊装，以便最大限度利用车厢空间的同时增加运输的稳定性，但这种方式仍避免不了吊装装车效率低的问题。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本实用新型提供一种可自主装车或卸车的卷盘喷灌机，能够在大大降低卷盘喷灌机整体重心的前提下实现自主装车或卸车，且能够避免田间地头的农作物被过分碾压的情况。
6.为实现上述目的，本可自主装车或卸车的卷盘喷灌机包括卷盘支撑架、卷盘、喷头车、卷盘支撑架回转装置和卷盘支撑架升降装置；
7.所述的卷盘支撑架是整体呈u型结构的框架结构，沿前后方向滚动设置的、缠绕有pe管的卷盘通过轴承座架设安装在卷盘支撑架上、且卷盘位于卷盘支撑架的u型安装空间内，卷盘包括回卷驱动机构，与pe管的管端连接的喷头车悬空架设在卷盘支撑架的前端；
8.所述的卷盘支撑架回转装置设置在卷盘支撑架的底部，卷盘支撑架回转装置自上至下依次包括回转支承和底支撑部件，回转支承包括内圈、外圈和回转驱动部件，回转支承的内圈或外圈与卷盘支撑架固定安装连接，回转支承的外圈或内圈与底支撑部件固定安装连接，回转支承的回转驱动部件固定安装在卷盘支撑架上、且回转支承的回转驱动部件通过传动机构与回转支承的外圈或内圈配合安装连接，底支撑部件设有平板结构的支撑底平面；
9.所述的卷盘支撑架升降装置包括左右对称安装在卷盘支撑架左右两端面上的摆动升降组件，摆动升降组件包括相对于卷盘的轴承座前后对置设置的前摆动梁和后摆动梁，前摆动梁和后摆动梁的根部分别通过轴向方向沿前后方向设置的铰接轴铰接安装在卷盘支撑架上、且前摆动梁和后摆动梁的铰接安装位置均设有摆动驱动部件，前摆动梁和后摆动梁分别竖直贴靠在卷盘支撑架左右两侧的端面上、且前摆动梁和后摆动梁绕其铰接中心沿上下方向的摆动角度不大于90
°
，前摆动梁和后摆动梁的端部还铰接安装有竖直设置的伸缩支撑腿、且前摆动梁与其伸缩支撑腿之间和后摆动梁与其伸缩支撑腿之间均设有可保持伸缩支撑腿始终处于竖直状态的伸缩支撑腿竖直保持机构，伸缩支撑腿内部设有竖直向下伸缩设置的伸缩控制部件、且伸缩支撑腿至少包括一节伸缩节，伸缩支撑腿的末节伸缩节的底端设有支撑底脚。
10.作物本实用新型的进一步改进方案，前摆动梁和后摆动梁分别通过滑动架和沿前后方向设置的导向滑移机构滑移配合安装在卷盘支撑架上，且前摆动梁和后摆动梁之间还设有沿前后方向设置的摆动梁间距调节机构。
11.作为本实用新型的优选方案，前摆动梁和后摆动梁的摆动驱动部件是摆动驱动液压缸，伸缩支撑腿的伸缩控制部件是升降液压缸，摆动梁间距调节机构是间距调节液压缸，可自主装车或卸车的卷盘喷灌机还包括安装在卷盘支撑架上的液压泵站，液压泵站通过液压控制阀组和液压管路分别与前摆动梁和后摆动梁的摆动驱动液压缸、升降液压缸以及间距调节液压缸连接。
12.作物本实用新型的进一步改进方案，间距调节液压缸设置为两件，两件间距调节液压缸的一端与卷盘支撑架安装连接、另一端分别与前摆动梁和后摆动梁安装连接。
13.作为本实用新型的进一步改进方案，回转支承的回转驱动部件是回转驱动液压马达；卷盘的回卷驱动机构包括回卷驱动液压马达；回转驱动液压马达和回卷驱动液压马达分别通过液压管路和控制阀组与液压泵站连接。
14.作为本实用新型的进一步改进方案，卷盘支撑架包括具有空腔结构的支撑边梁和支撑横梁，支撑边梁和支撑横梁封闭连接、且支撑边梁和支撑横梁的空腔结构形成密闭连通空间，液压泵站的液压油箱是卷盘支撑架的密闭连通空间。
15.作为本实用新型的优选方案，伸缩支撑腿竖直保持机构是平行四连杆结构。
16.作物本实用新型的进一步改进方案，底支撑部件的支撑底平面的覆盖面积大于回转支承的覆盖面积。
17.作为本实用新型的进一步改进方案，前摆动梁和后摆动梁至底支撑部件之间的高度尺寸大于托载车车厢侧帮板的高度尺寸。
18.作为本实用新型的进一步改进方案，支撑底脚与伸缩支撑腿的末节伸缩节的底端通过球铰铰接连接。
19.与现有技术相比，本可自主装车或卸车的卷盘喷灌机由于不设置传统卷盘喷灌机的安装有托载车轮的底盘，因此能够大大降低卷盘喷灌机整体重心，卷盘、卷盘支撑架和喷头车整体可通过底支撑部件坐于地面或托载运输车的车厢底板上，底支撑部件处于完全承载整机重量的状态，可以实现增加运输作业和喷灌作业的稳定性，另外通过控制回转支承的回转驱动部件的回转动作可以实现卷盘支撑架带动卷盘和喷头车整体相对于底支撑部件发生旋转、可实现灵活调整喷灌方向；由于卷盘支撑架上设有卷盘支撑架升降装置，因此可以根据装车需要通过灵活机动控制卷盘支撑架升降装置使卷盘支撑架带动卷盘、喷头车和卷盘支撑架回转装置整体升降，进而可以实现避免吊装的灵活机动自主装车或卸车，从而避免传统卷盘喷灌机转场时对田间地头的农作物过分碾压的情况。
附图说明
20.图1是本实用新型卷盘支撑架升降装置完全展开时的三维结构示意图；
21.图2是本实用新型卷盘支撑架升降装置完全收纳时的三维结构示意图；
22.图3是本实用新型卷盘支撑架回转装置的结构示意图。
23.图中：1、卷盘支撑架，2、卷盘，3、喷头车，4、卷盘支撑架回转装置，41、回转支承，42、底支撑部件，5、卷盘支撑架升降装置，51、前摆动梁，52、后摆动梁，53、伸缩支撑腿。
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型做进一步说明(以下以本可自主装车或卸车的卷盘喷灌机的喷头车所在的方向为前方进行描述)。
25.如图1、图2所示，本可自主装车或卸车的卷盘喷灌机包括卷盘支撑架1、卷盘2、喷头车3、卷盘支撑架回转装置4和卷盘支撑架升降装置5。
26.所述的卷盘支撑架1是整体呈u型结构的框架结构，沿前后方向滚动设置的、缠绕有pe管的卷盘2通过轴承座架设安装在卷盘支撑架1上、且卷盘2位于卷盘支撑架1的u型安装空间内，卷盘2包括回卷驱动机构，回卷驱动机构可以采用水涡轮控制回卷结构、也可以采用电动控制回卷结构、或者采用液压控制回卷结构，与pe管的管端连接的喷头车3悬空架设在卷盘支撑架1的前端。
27.所述的卷盘支撑架回转装置4设置在卷盘支撑架1的底部，如图3所示，卷盘支撑架回转装置4自上至下依次包括回转支承41和底支撑部件42，回转支承41包括内圈、外圈和回转驱动部件，回转支承41的内圈或外圈与卷盘支撑架1固定安装连接，回转支承41的外圈或内圈与底支撑部件42固定安装连接，回转支承41的回转驱动部件固定安装在卷盘支撑架1上、且回转支承41的回转驱动部件通过传动机构与回转支承41的外圈或内圈配合安装连接，回转支承41的回转驱动部件可以是电动机、也可以是液压马达等其他旋转驱动结构，通过控制回转支承41的回转驱动部件的回转动作可以实现回转支承41的内圈与外圈之间的相对运动，底支撑部件42设有平板结构的支撑底平面，为了保证稳固支撑，底支撑部件42的支撑底平面的覆盖面积大于回转支承41的覆盖面积。
28.所述的卷盘支撑架升降装置5包括左右对称安装在卷盘支撑架1左右两端面上的摆动升降组件，摆动升降组件包括相对于卷盘2的轴承座前后对置设置的前摆动梁51和后摆动梁52，前摆动梁51和后摆动梁52的根部分别通过轴向方向沿前后方向设置的铰接轴铰
接安装在卷盘支撑架1上、且前摆动梁51和后摆动梁52的铰接安装位置均设有摆动驱动部件，摆动驱动部件可以是电动机或液压马达等旋转驱动结构、也可以是液压缸或电动缸等伸缩驱动结构，前摆动梁51和后摆动梁52分别竖直贴靠在卷盘支撑架1左右两侧的端面上、且前摆动梁51和后摆动梁52绕其铰接中心沿上下方向的摆动角度不大于90
°
，通过控制摆动驱动部件的动作可以实现前摆动梁51和后摆动梁52绕其铰接中心上下摆动并角度定位，前摆动梁51和后摆动梁52的端部还铰接安装有竖直设置的伸缩支撑腿53、且前摆动梁51与其伸缩支撑腿53之间和后摆动梁52与其伸缩支撑腿53之间均设有可保持伸缩支撑腿53始终处于竖直状态的伸缩支撑腿竖直保持机构(为便于显示前摆动梁51和后摆动梁52的翻折摆动效果，图1、图2中并未示出伸缩支撑腿竖直保持机构)，伸缩支撑腿竖直保持机构可以是平行四连杆结构、通过机械连杆结构实现保持伸缩支撑腿53始终处于竖直状态，伸缩支撑腿竖直保持机构也可以是设置在前摆动梁51和后摆动梁52根部的角度传感器以及设置在伸缩支撑腿53铰接安装位置的旋转驱动步进电机、通过角度传感器的反馈以电控方式实现保持伸缩支撑腿53始终处于竖直状态，或者伸缩支撑腿竖直保持机构是设置在前摆动梁51和后摆动梁52与伸缩支撑腿53之间的摆动液压缸、通过比例阀以液压控制的方式实现保持伸缩支撑腿53始终处于竖直状态，由于四连杆机构既简单又传动稳定，因此伸缩支撑腿竖直保持机构优选平行四连杆结构，伸缩支撑腿53内部设有竖直向下伸缩设置的伸缩控制部件、且伸缩支撑腿53至少包括一节伸缩节，伸缩控制部件可以是液压驱动的液压缸结构、也可以是电动驱动的电动缸结构等其他直线伸缩控制结构，伸缩支撑腿53的末节伸缩节的底端设有支撑底脚，通过控制伸缩支撑腿53的伸缩控制部件的伸缩可以实现伸缩支撑腿53的伸缩节沿竖直方向的伸缩动作。
29.本可自主装车或卸车的卷盘喷灌机初始状态时，如图2所示，卷盘支撑架升降装置5处于完全翻折收纳状态，即，前摆动梁51和后摆动梁52均处于贴靠在卷盘支撑架左右两侧端面上的竖直状态，竖直状态的伸缩支撑腿53处于完全缩入状态，由于不设置传统卷盘喷灌机的安装有托载车轮的底盘，因此卷盘2、卷盘支撑架1和喷头车3整体通过底支撑部件42坐于地面上，底支撑部件42处于完全承载整机重量的状态，可以通过控制卷盘支撑架升降装置5使卷盘支撑架1带动卷盘2、喷头车3和卷盘支撑架回转装置4整体升降，进而可以实现自主装车或卸车，具体的：
30.自主装车时，如图1所示，首先根据托载车车厢的宽度尺寸控制前摆动梁51和后摆动梁52的摆动驱动部件动作使前摆动梁51和后摆动梁52分别绕其铰接中心向下翻折至设定角度(图1所示为90
°
)并角度定位，然后根据托载车车厢底板的高度尺寸同步控制伸缩支撑腿53的伸缩控制部件动作使伸缩支撑腿53的伸缩节伸出至设定尺寸，四件伸缩支撑腿53即通过支撑底脚稳固支撑于地面，且卷盘支撑架1、卷盘2、喷头车3和卷盘支撑架回转装置4整体通过四件伸缩支撑腿53提升至高于车厢底板高度尺寸的设定高度，此时左右对称的伸缩支撑腿53之间的档距尺寸大于托载车车厢的宽度尺寸，托载车即可沿前后方向倒车进入伸缩支撑腿53之间的空间、并使车厢底板上的卷盘喷灌机托载工位位于卷盘支撑架1的正下方，然后先同步控制伸缩支撑腿53的伸缩控制部件动作使伸缩支撑腿53的伸缩节缩入复位至初始状态、再控制前摆动梁51和后摆动梁52摆动复位至初始状态，伸缩支撑腿53的伸缩节同步缩入过程中，卷盘2、卷盘支撑架1和喷头车3整体即通过底支撑部件42定位落至托载车车厢底板的卷盘喷灌机托载工位上，即完成自主装车；
31.自主卸车过程是自主装车过程的反过程，在此不再进行详述。
32.需对批量销售的本可自主装车或卸车的卷盘喷灌机进行沿车厢的前后方向并排装车运输时，可先通过叉车将多台可自主装车或卸车的卷盘喷灌机沿前后方向并排整齐码放在地面上后，再控制多台可自主装车或卸车的卷盘喷灌机均整体通过四件伸缩支撑腿53提升至高于车厢底板高度尺寸的设定高度，托载运输车沿前后方向倒车进入多台可自主装车或卸车的卷盘喷灌机的伸缩支撑腿53之间形成的装车通道进行多台本可自主装车或卸车的卷盘喷灌机的自主装车即可。
33.为了增加自主装车或卸车的灵活性，作为本实用新型的进一步改进方案，前摆动梁51和后摆动梁52分别通过滑动架和沿前后方向设置的导向滑移机构滑移配合安装在卷盘支撑架1上，且前摆动梁51和后摆动梁52之间还设有沿前后方向设置的摆动梁间距调节机构，摆动梁间距调节机构可以是设置为前后两个方向的单向伸缩设置的间距调节伸缩缸、也可以是双向伸缩设置的间距调节伸缩缸等其他直线伸缩结构，通过控制摆动梁间距调节机构的动作可以实现调节前摆动梁51和后摆动梁52之间的间距尺寸，进而可以实现前后对置的伸缩支撑腿53之间的档距尺寸大于托载车车厢的宽度尺寸，托载车即可沿左右方向倒车进入伸缩支撑腿53之间的空间进行装车。摆动梁间距调节机构是沿前后方向设置的两件单向伸缩设置的间距调节伸缩缸时，通过控制前摆动梁51和后摆动梁52分别相对于卷盘2的轴承座不同的距离尺寸，还可以实现沿车厢的左右方向并列装车。
34.托载车托载本可自主装车或卸车的卷盘喷灌机至田间地头进行喷灌作业时，控制本可自主装车或卸车的卷盘喷灌机自主卸车并复位至初始状态后，根据喷灌方向控制回转支承41的回转驱动部件进行回转动作，由于底支撑部件42处于完全承载整机重量的状态，因此回转支承41的回转驱动部件回转动作时卷盘支撑架1即托载着卷盘2、喷头车3和卷盘支撑架升降装置5整体相对于底支撑部件42发生旋转，当喷头车3正对喷灌方向后停止回转支承41的回转驱动部件回转动作，放出喷头车3并拖出至预设的喷灌地点，即可进行喷灌作业。喷灌作业前，为增加卷盘回卷时的稳定性，可直接控制前摆动梁51上的伸缩支撑腿53伸出使其通过支撑底脚稳固支撑于地面、或者控制前摆动梁51翻折后控制前摆动梁51上的伸缩支撑腿53伸出使其通过支撑底脚稳固支撑于地面，即将前摆动梁51上的伸缩支撑腿53作为传统卷盘喷灌机的前插板使用、以增加卷盘回卷时的稳定性。
35.在自主装车过程中，为了在避免托载车车厢侧帮板的干涉，作为本实用新型的进一步改进方案，前摆动梁51和后摆动梁52的根部铰接位置至底支撑部件42之间的高度尺寸大于托载车车厢侧帮板的高度尺寸。
36.为了实现支撑底脚自适应地面，作为本实用新型的进一步改进方案，支撑底脚与伸缩支撑腿53的末节伸缩节的底端通过可小范围调整角度的球铰铰接连接。
37.为了实现减小卷盘支撑架升降装置5沿左右方向的安装尺寸，作为本实用新型的进一步改进方案，前摆动梁51和后摆动梁52均是槽型钢结构，伸缩支撑腿53安装在槽型钢结构的槽型内，如图2所示，卷盘支撑架升降装置5完全折叠收纳状态时伸缩支撑腿53可摆动收纳至槽型钢结构的槽型内部。
38.由于液压控制具有输出载荷稳定的优点，因此作为本实用新型的优选方案，卷盘支撑架升降装置5采用液压控制，即，前摆动梁51和后摆动梁52的摆动驱动部件是摆动驱动液压缸，伸缩支撑腿53的伸缩控制部件是升降液压缸，为了实现较大的升降行程，升降液压
缸可以是多节缸结构，可自主装车或卸车的卷盘喷灌机还包括安装在卷盘支撑架1上的液压泵站，液压泵站通过液压控制阀组和液压管路分别与前摆动梁51和后摆动梁52的摆动驱动液压缸以及升降液压缸连接。
39.为了简化控制设置，作为本实用新型的进一步改进方案，卷盘2和卷盘支撑架回转装置4也采用液压控制，即，回转支承41的回转驱动部件是回转驱动液压马达，卷盘2的回卷驱动机构包括回卷驱动液压马达，回转驱动液压马达和回卷驱动液压马达分别通过液压管路和控制阀组与液压泵站连接。
40.为了充分利用空间、减少液压泵站的液压油箱额外的空间占用，作为本实用新型的进一步改进方案，卷盘支撑架1包括具有空腔结构的支撑边梁和支撑横梁，支撑边梁和支撑横梁封闭连接、且支撑边梁和支撑横梁的空腔结构形成密闭连通空间，液压泵站的液压油箱是卷盘支撑架1的密闭连通空间。具有空腔结构的卷盘支撑架1可减少液压油箱额外的空间占用、实现结构更紧凑。
41.针对整机重量相对较小的小型可自主装车或卸车的卷盘喷灌机，作为本实用新型的一种实施方式，卷盘支撑架升降装置5可采用电动控制，即，前摆动梁51和后摆动梁52的摆动驱动部件是摆动驱动电动缸；伸缩支撑腿53的伸缩控制部件是升降电动缸；可自主装车或卸车的卷盘喷灌机还包括安装在卷盘支撑架1上的集中电控装置，集中电控装置包括控制器，控制器分别与前摆动梁51和后摆动梁52的摆动驱动电动缸以及升降电动缸电连接。
42.为了简化控制设置，作为本实用新型的进一步改进方案，卷盘2和卷盘支撑架回转装置4也采用电动控制，回转支承41的回转驱动部件是回转驱动电机；卷盘2的回卷驱动机构包括回卷驱动电机；回转驱动电机和回卷驱动电机分别与控制器电连接。
43.本可自主装车或卸车的卷盘喷灌机由于不设置传统卷盘喷灌机的安装有托载车轮的底盘，因此能够大大降低卷盘喷灌机整体重心，可以实现增加运输作业和喷灌作业的稳定性，另外通过控制回转支承41的回转驱动部件的回转动作可以实现卷盘支撑架1带动卷盘2和喷头车3整体相对于底支撑部件42发生旋转、可实现灵活调整喷灌方向；可以根据装车需要通过灵活机动控制卷盘支撑架升降装置5使卷盘支撑架1带动卷盘2、喷头车3和卷盘支撑架回转装置4整体升降，进而可以实现避免吊装的灵活机动自主装车或卸车，从而避免传统卷盘喷灌机转场时对田间地头的农作物过分碾压的情况。