[发明专利]一种伸缩顶升步进回卷式卷盘喷灌机的控制方法

摘要

本发明公开了一种伸缩顶升步进回卷式卷盘喷灌机的控制方法，伸缩顶升步进回卷式卷盘喷灌机包括机架、卡道式卷盘、喷灌装置和步进驱动装置；卡道式卷盘上设有沿圆周方向设置的卡道；步进驱动装置包括升降缸、上卡钳和下卡钳，上卡钳和下卡钳配合卡接安装在卡道上。本伸缩顶升步进回卷式卷盘喷灌机的控制方法采用压力水驱动升降缸实现活塞杆周期性升降运动、进而带动上卡钳上下移动对卡道式卷盘的卡道进行间歇咬合实现带动卡道式卷盘间歇回卷自动回收喷灌PE管，卡道式卷盘间歇回卷过程中下卡钳可防止卡道式卷盘逆转，方便对园林植被进行喷灌，可以在节约水资源的前提下实现喷灌土壤中的水平均匀分布、保证均匀灌溉，特别适用于园林喷灌。

主权项

1.一种伸缩顶升步进回卷式卷盘喷灌机的控制方法，伸缩顶升步进回卷式卷盘喷灌机包括机架(1)、卡道式卷盘(2)、喷灌装置(3)和步进驱动装置(4)；所述的机架(1)是顶部、底部和后部开放的箱型支撑框架结构，机架(1)底部后端设有支撑轮，机架(1)的底部前端左右两侧分别设有向前下方倾斜设置的前支撑，两件前支撑之间设有水平设置的、与两件前支撑固定连接的托管梁；所述的卡道式卷盘(2)包括筒体、翼板和卷盘旋转轴；筒体是中空的圆筒状结构；翼板是圆盘状结构、设置为两件，两件翼板分别与筒体同轴并固定设置在筒体的两端，翼板的外径尺寸大于筒体的外径尺寸，两件翼板相对的内表面和筒体的外表面共同构成喷灌PE管的容纳空间，至少一件翼板的外表面上还设有凸出于翼板外表面的卡道(21)，卡道(21)沿翼板的周向边缘位置设置呈封闭的圆环结构、且圆环结构与翼板同心设置；卷盘旋转轴设置为两件、左右对称同轴设置在两件翼板的中心位置上，卷盘旋转轴是空心套结构，卡道式卷盘(2)前后方向滚动设置、通过卷盘旋转轴架设安装在机架(1)上；所述的喷灌装置(3)包括喷灌PE管、压力水轴端输入接头(32)、喷头支撑机构(33)和喷头(34)；压力水轴端输入接头(32)是三通结构，三通结构包括一个输入端和两个输出端，压力水轴端输入接头(32)的一个输出端同轴固定安装在卡道式卷盘(2)的其中一件卷盘旋转轴的轴端；喷灌PE管缠绕在卡道式卷盘(2)的筒体上，喷灌PE管的输入端穿入卡道式卷盘(2)的筒体内部、并与压力水轴端输入接头(32)的输出端连通连接，喷灌PE管的输出端自机架(1)的托管梁上方穿出；喷头(34)包括竖直方向安装在喷头支撑机构(33)上的喷头连接管和安装在喷头连接管顶端的喷头枪，喷头(34)的喷头连接管的底端与喷灌PE管的输出端连通连接；所述的步进驱动装置(4)包括升降缸(41)、上卡钳(42)和下卡钳(43)；升降缸(41)对应卡道(21)的位置固定安装在机架(1)的后端，升降缸(41)包括缸体(411)和活塞杆(412)；活塞杆(412)底端设有与活塞杆(412)一体结构的活塞、且活塞的外径尺寸与缸体(411)的内径尺寸配合，活塞杆(412)的杆体与缸体(411)顶端的缸口尺寸配合，活塞杆(412)安装在缸体(411)内部、并将缸体(411)内腔分为上部的小腔和下部的大腔，小腔顶部沿缸体(411)径向方向设有贯穿缸体(411)外壁的进水孔(419)，进水孔(419)通过管路与压力水轴端输入接头(32)的另一个输出端连通连接；缸体(411)的缸底底平面上设有向下伸出的缸底放水座，缸底放水座上设有贯穿缸底放水座并与大腔连通的缸底放水孔；活塞杆(412)的杆体顶端设有托板，活塞杆(412)的杆体下部、活塞的上方设有沿径向方向贯穿杆体的通道Ⅰ(414)；阀杆(415)对应缸底放水孔的位置、沿活塞杆(412)的轴向方向贯穿并设置在活塞杆(412)内部，且阀杆(415)贯穿通道Ⅰ(414)，阀杆(415)的顶端设有外径尺寸大于阀杆(415)杆体的导向凸台，阀杆(415)的导向凸台与位于通道Ⅰ(414)上方的、沿活塞杆(412)的轴向方向向上设置的阀杆导向孔(413)的内径尺寸配合，阀杆(415)通过导向凸台与阀杆导向孔(413)滑动配合，阀杆(415)的底端同轴安装有封堵部件(416)，封堵部件(416)的底平面的外径尺寸大于缸底放水孔的内径尺寸；阀杆导向孔(413)内还设有蓄力弹簧(417)，蓄力弹簧(417)的顶端顶靠在阀杆(415)的导向凸台上、底端顶靠在活塞杆(412)的杆体内部；活塞底平面上对应缸底放水孔的位置上还设有大腔进水孔，大腔进水孔通过通道Ⅱ(418)与小腔连通，大腔进水孔的内径尺寸小于封堵部件(416)的顶平面的外径尺寸，大腔进水孔、阀杆(415)和缸底放水孔同轴设置；上卡钳(42)前后方向设置、架设在升降缸(41)与卡道(21)之间，上卡钳(42)包括卡口部和托板部，卡口部包括沿左右方向开口设置的、卡接在卡道(21)上的卡口，卡口的宽度尺寸与卡道(21)的厚度尺寸间隙配合，托板部是长度方向沿前后方向设置的板条结构，托板部的前端与卡口部固定连接、后端搭接在活塞杆(412)的托板上；下卡钳(43)的结构与上卡钳(42)的结构相同、位于上卡钳(42)的正下方，下卡钳(43)卡口部的卡口卡接在卡道(21)上，下卡钳(43)托板部的后端搭接在机架(1)上；其特征在于，在非喷灌的收纳转场状态时，喷灌PE管完全缠绕在卡道式卷盘(2)的筒体上，下卡钳(43)处于咬合卡道(21)的防逆转状态；需要进行喷灌作业时控制方法包括以下步骤：a.喷灌准备：确定需喷灌位置后，上抬机架(1)的后端使机架(1)前端的前支撑插入地里实现稳固支撑后，先自卡口位置将上卡钳(42)和下卡钳(43)取下，然后推出喷头支撑机构(33)并向前牵拉至需喷灌位置，喷头支撑机构(33)前移过程中卡道式卷盘(2)旋转释放出喷灌PE管，将上卡钳(42)和下卡钳(43)重新卡接安装后将压力水轴端输入接头(32)的输入端与压力给水栓连接；b.回卷喷灌：打开压力给水栓，压力水进入压力水轴端输入接头(32)，一部分压力水进入喷灌PE管、最后经喷头(34)喷出进行喷灌，另一部分压力水经进水孔(419)进入升降缸(41)；压力水经进水孔(419)进入升降缸(41)的小腔后在通过通道Ⅰ(414)充实小腔的同时经通道Ⅱ(418)和大腔进水孔进入大腔进行充实，进入大腔的压力水同时对封堵部件(416)的上表面和活塞的下端面进行施压使封堵部件(416)保持在封堵缸底放水孔的状态，同时活塞带动整个活塞杆(412)向上移动，活塞杆(412)上移的过程中活塞杆(412)相对于阀杆(415)向上移动压缩蓄力弹簧(417)，当蓄力弹簧(417)逐渐被压缩至压缩极限位置时，活塞杆(412)带动阀杆(415)上移，阀杆(415)上移过程中拉动封堵部件(416)上移脱离缸底放水孔，进入大腔的压力水经缸底放水孔排出大腔、大腔压力瞬间降低，蓄力弹簧(417)迅速释放弹力复位使阀杆(415)带动封堵部件(416)上移至封堵部件(416)的上端面与活塞的底平面贴合、对大腔进水孔进行封堵，进入升降缸(41)小腔的压力水对活塞的上表面施压、活塞带动整个活塞杆(412)向下移动，直至活塞杆(412)带动阀杆(415)下移至封堵部件(416)的下端面与缸底的内表面贴合、对缸底放水孔进行封堵，完成一个升降缸(41)顶升与复位的升降工作循环，依次类推，活塞杆(412)进行周期性地升降运动；活塞杆(412)顶升时活塞杆(412)的托板带动上卡钳(42)的后端上移，当间隙配合的上卡钳(42)的卡口因上卡钳(42)后端的上移偏转而咬合卡道(21)时，上卡钳(42)和卡道式卷盘(2)整体被活塞杆(412)带动上移使卡道式卷盘(2)绕卷盘旋转轴的轴心旋转实现回卷，此时卡钳(43)自身重力使卡道(21)相对于下卡钳(43)的卡口做相对滑动运动、下卡钳(43)不跟随卡道式卷盘(2)回卷；活塞杆(412)复位时上卡钳(42)因自身重力跟随活塞杆(412)的托板沿卡道(21)下滑至初始位置，而下卡钳(43)处于咬合卡道(21)防止卡道式卷盘(2)逆转的状态；依次类推，实现卡道式卷盘(2)的步进回卷；c.完成喷灌：当喷头支撑机构(33)回退至初始位置时完成整个喷灌过程，关闭压力给水栓。