喷杆喷雾机

互联网　 2006-04-20 　　

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喷杆喷雾机是装有横喷杆或竖喷杆的一种液力喷雾机。它作为大田作物高效、高质量的喷洒农药的机具，近年来，已深受我国广大农民的青睐。　　该机具可广泛用于大豆、小麦、玉米和棉花等农作物的播前、苗前土壤处理、作物生长前期灭草及病虫害防治。装有吊杆的喷杆喷雾机与高地隙拖拉机配套使用可进行诸如棉花、玉米等作物生长中后期病虫害防治。该类机具的特点是生产率高，喷洒质量好（安装狭缝喷头时喷幅内的喷雾量分布均匀性变异系数不大于20％），是一种理想的大田作物用大型植保机具。　　（一）喷杆喷雾机的种类　　喷杆喷雾机的种类很多，可分为下列几种。　　1．按喷杆的型式分三类　　（1）横喷杆式喷杆水平配置，喷头直接装在喷杆下面是常用的机型。　　（2）吊杆式在横喷杆下面平行地垂吊着若干根竖喷杆，作业时，横喷杆和竖喷杆上的喷头对作物形成门字形喷洒，使作物的叶面、叶背等处能较均匀地被雾滴覆盖。主要用在棉花等作物的生长中后期喷洒杀虫剂、杀菌剂等。　　（3）气袋式在喷杆上方装有一条气袋，有一台风机往气袋供气，气袋上正对每个喷头的位置都开有一个出气孔。作业时，喷头喷出的雾滴与从气袋出气孔排出的气流相撞击，形成二次雾化，并在气流的作用下，吹向作物。同时，气流对作物枝叶有翻动作用，有利于雾滴在叶丛中穿透及在叶背、叶面上均匀附着。主要用于对棉花等作物喷施杀虫剂。这是一种较新型的喷雾机，我国目前正处在研制阶段。　　2．按与拖拉机的联接方式分三类　　（1）悬挂式喷雾机通过拖拉机三点悬挂装置与拖拉机相联接。　　（2）固定式喷雾机各部件分别固定地装在拖拉机上。　　（3）牵引式喷雾机自身带有底盘和行走轮，通过牵引杆与拖拉机相联接。　　3．按机具作业幅宽分三类　　（1）大型喷幅在18米以上，主要与功率36．7千瓦以上的拖拉机配套作业。大型喷杆喷雾机大多为牵引式。　　（2）中型喷幅为10～18米，主要与功率在20～36．7千瓦的拖拉机配套作业。　　（3）小型喷幅在10米以下，配套动力多为小四轮拖拉机和手扶拖拉机。　　（二）喷杆喷雾机的结构和工作原理　　喷杆喷雾机的主要工作部件包括：液泵、药液箱、喷头、防滴装置、搅拌器、喷杆桁架机构和管路控制部件等（图68）。　　1．液泵喷杆喷雾机的液泵主要有隔膜泵和滚子泵两种。隔膜泵的结构和工作原理在前面有关章节已介绍过，这里不再重复。　　滚子泵是一种结构简单、紧凑、使用维护方便的低压泵，特别适用于喷杆喷雾机。　　滚子泵由泵体、轴、转子、滚子和泵盖等组成（图69）。转子与泵体偏心安装。在转子的圆柱面上开有若干个径向的滚子槽，每个槽内均放有与槽等长、直径与槽宽相同的滚子。当输带动转子高速旋转时，由于离心力的作用，滚子紧紧地贴在泵体内圆表面，一边作自转运动，一边随转子作公转运动。又由于转子与泵体有一偏心距e，所以相邻的两个滚子与转子、泵体及泵盖所形成的空间容积随着转子的转动而不断变化。当它由小变大时，正好处在泵的吸水腔，由于容积的增大，产生了真空度，于是把液体吸入吸水腔；随着转子的旋转，空间由大变小，此时正好处在压水腔，由于容积变小，使液体产生了压力并进入了高压管路，周而复始，于是滚子泵就实现了泵水的目的。　　由于滚子是靠离心力而紧贴泵体工作的，因此对泵的转速有一定要求，转速太低则离心力太小，泵不能正常工作；转速太高则离心力太大，滚子与泵体、转子侧壁胁接触应力加大，将加速滚子的磨损，影响泵的寿命。通常泵的铭牌上都标有泵的额定转速，使用时应予以注意。　　2．药液箱药液箱用于盛装药液，其容积有0．2、0．65、1、1．5和2立方米等。箱的上方开有加液口，并设有加液口滤网，箱的下方设有出液口，箱内装有搅拌器。　　有些喷杆喷雾机不用液泵，而是用拖拉机上的气泵向药液箱内充气而使药液获得压力，此种机具的药液箱不仅要有足够的强度，而且要有良好的密封性。　　药液箱通常用玻璃钢或聚乙烯塑料制作，耐农药腐蚀。市场上也有用铁皮焊合而成的，它的内表面涂防腐材料，耐农药腐蚀的性能较差，使用时间较短。　　3．喷头适用于喷杆喷雾机的喷头有狭缝喷头和空心圆锥雾喷头等几种。狭缝喷头的扁平雾流，在喷头中心部位处雾量多，往两边递减，装在喷杆上相邻喷头的雾流交错重叠，正好使整机喷幅内雾量分布趋于均匀。国产刚玉瓷狭缝喷头按喷雾角分为两个系列：110系列喷头的喷雾角是110°，主要用于播前、苗前的全面土壤处理；60系列喷头的喷雾角是60°，用于苗带喷雾。刚玉瓷狭缝喷头的规格见表20。喷头的喷量偏差为±10％；喷雾角的偏差为±10°。　　还有一种均匀雾狭缝喷头，在扇形雾流内雾量分布均匀，适用于苗带喷雾，国内目前尚无产品。国产喷杆喷雾机上使用的空心圆锥雾喷头有切向进液喷头和旋水芯喷头两种，主要用于喷洒杀虫剂、杀菌剂和作物生长调节剂。切向进液喷头与手动喷雾器上的相同。旋水芯喷头的规格见表21。　　4．防滴装置喷杆喷雾机在喷除草剂时，为了消除停喷时药液在残压作用下沿喷头滴漏而造成药害，多配有防滴装置。　　早先，一些产品上装用换向阀，停喷时利用泵的吸水口，将管路中残液吸回药液箱，但这样将使泵脱水运转，会对泵产生不利影响，所以近年来这种方法已很少采用。　　防滴装置共有三种部件，可以按三种方式配置。三种部件为：膜片式防滴阀、球式防滴阀、真空回吸三通阀。三种配置方式为：膜片式防滴阀加口吸阀；球式防滴阀加回吸阀；膜片式防滴阀。用以上三种中的任何一种配置均可获得满意的防滴效果。　　（1）膜片式防滴阀它有多种型式，大多由阀体、阀帽、膜片、弹簧、弹簧盒、弹簧盖组成，其结构示意见图70。　　工作原理为：打开喷雾机上的截流阀时，由液泵产生的压力通过药液传递到膜片的环状表面，又通过弹簧盖传递到弹簧。当此压力超过调定的阀开启压力时，弹簧受压缩，药液即冲开膜片流往喷头进行喷雾。在截流阀被关的瞬间，喷头在管路残压的作用下继续喷雾，管路中的压力急骤下降，当压力下降到调定的阀关闭压力时，膜片在弹簧作用下迅速关闭出液口，从而有效地防止管路中的残液沿喷头下滴，起到了防滴的作用。　　（2）球式防滴阀球式防滴阀同喷头滤网组成一体，直接装在普通的喷头体内，它由阀体、滤网、玻璃球和弹簧组成，其结构见图71，工作原理与膜片式防滴阀相同，只是将膜片换成了玻璃球。由于玻璃球与阀体是刚性接触，又不可避免地存在着制造误差，所以密封性能较膜片式防滴阀差。　　（3）直空回吸三通阀常用的是圆柱式回吸阀，它由阀体、阀芯、阀盖手柄、射流管、进液段等组成。　　工作原理为：当喷雾时（图72a）回吸通道关闭，从泵来的高压液体直接通往喷杆进行喷雾。转动手柄，回吸阀处于回吸状态（图72b），这时，从泵来的高压水通过射流管再流回药液箱。在射流管的喉部，由于其截面积减小，流速很大。于是产生了负压，把喷杆中的残液吸圆药液箱，配合喷头处的防滴阀，即可有效地起到防滴作用。　　5．搅拌器喷雾机作业时，为使药液箱中的药剂与水充分混合，防止药剂（如可湿性粉剂）沉淀，保证喷出的药液具有均匀一致的浓度，喷杆喷雾机上均配有搅拌器。　　搅拌器有机械式、气力式和液力式三种型式。机械式搅拌器是通过机械传动，使药液箱下部的搅拌叶片转动来搅拌药液。其优点是不需增加泵的额外负担，搅拌效果好。但需增加传动装置，轴孔处易发生泄漏现象，故现在很少使用。气力式搅拌器是将风机的气流或发动机排出的废气引向药液箱中进行搅拌。前者要增加一套风机部件；后者对发动机性能有不利影响且高温废气对药液有分解作用，影响药效，所以很少采用。　　喷杆喷雾机上常用的是液力搅拌器，它是将一部分液流引入药液箱通过搅拌喷头喷出或流经加水用的射流泵的喷嘴喷射液流进行搅拌，参见图75。　　6．喷杆析架机构喷杆桁架的作用是安装喷头，展开后实现宽幅均匀喷洒。按喷杆长度的不同，喷杆桁架可以是三节、五节或七节，除中央喷杆外，其余的各节可以向后。向上或向两侧折叠，以便于运输和停放。　　宽幅喷杆的两端均装有仿形环或仿形板以免作业时由于喷杆倾斜而使最外端的喷头着地。中喷杆与外喷杆的铰接处还装有垂直方向的弹性活节，当地面不平。拖拉机倾斜而使外喷杆着地时，外喷杆可以自动地向上避让，中央喷杆与邻接的中喷杆之间也需要装有安全避让装置，如在两节喷杆之间倾斜地装有凸轮弹簧自动回位机构，作业中，当遇到障碍物时，在外力作用下，凸轮油面克服弹簧力开始滑动，它一边把中喷杆和外喷杆抬起，一边使它们绕着倾斜的凸轮轴向后、向上回转，绕过障碍物后，在喷杆自重及弹簧力的作用下，又迅速复位，从而起到保护喷杆的作用（图73）。　　此外，喷杆喷雾机在田间作业时往往是行走在凹凸不平的地面上，这使得拖拉机不可避免地会出现不规则的左右摆动，由于喷杆的幅宽较大，即使拖拉机轻微的晃动，也会引起喷杆端部大幅度摆动，从而影响喷洒质量，为了克服这个弊病，有些产品（如苏州农业药械厂的3WC--1000／12型喷雾机）安装了等腰梯形四连杆吊挂机构（图74）。喷杆桁架的A、D两点装在机架上，喷杆同四杆机构上的B、C两点相联接。拖拉机倾斜θ角时喷杆倾斜角α，α角远小于θ角，同时由于喷杆桁架本身的惯性作用，所以拖拉机不规则的晃动几乎不对喷杆产生影响。　　7．管路控制部件喷杆喷雾机的管路控制部件一般由调压阀、安全阀、截流阀、分配阀和压力表等组成。上述零件除了分配阀外，前面已作了介绍，这里不再重复。　　分配阀的主要作用是把从泵流出的药液均匀地分配到各节喷杆中去，它可以让所有喷杆全部喷雾，也可以让其中一节或几节喷杆喷雾。　　喷杆喷雾机的管路控制部件往往设计成一体形成一个组合阀，安装在驾驶员随手可以触到的位置，便于操作。　　（三）几种喷杆喷雾机　　1．3WM10--650型悬挂式喷杆喷雾机药液箱容量650升的悬挂式喷雾机是目前我国喷杆喷雾机中市场占有量最大的一种，其特点是结构紧凑，喷幅适中，较适合目前我国大田作物的种植规模。它既可进行土壤处理，又可进行苗带喷雾，由于该机是通过三点悬挂与拖拉机联接，所以停放时占地面积小。　　该机主要由液泵、药液箱、喷头、防滴装置、搅拌器和喷杆等部件组成。其工作原理以3WM10--650型喷杆喷雾机（见图75）为例叙述如下：图中虚线部分表示操纵阀和泵之间的连接关系，液体流入操纵阀进水部分13，从阀的轴向通路流经泵12后，再流入操纵阀出水部分门。虚线中的左、中、右三行分别表示喷雾、加水和回液时阀芯的位置。　　（1）加水加药将自吸软管3放入水源或供水罐中，在药液箱中加入适量的水，将泵上的操纵手柄放在加水位置。此时，喷雾及回吸通路关闭，药液箱中的水经泵、操纵阀、射流泵回入药液箱；同时在射流泵内由于射流作用而产生真空度，通过自吸软管3将水源中的水吸入药液箱，起到快速加水作用。这时将农药按一定比例从药液箱加液口倒入药液箱，利用加水过程进行充分混合。　　（2）喷雾将操纵手柄放在喷药位置，这时，回吸及加水的通路被关闭，药液箱内的药液流经出液软管、泵及操纵阀增压后，一部分药液通过过滤器进入喷杆，进行喷雾作业，另一部分经过调压阀及射流泵进入药液箱对药液进行搅拌。　　（3）停喷回吸将操纵手柄放在回吸位置，这时，喷雾及加水的通路被关闭，喷杆内的残液在泵的抽吸作用下经过过滤器、泵及操纵阀、射流泵，回流到药液箱，以防喷头漏滴。　　3WM10--650型喷杆喷雾机的主要技术参数见表23的参数表。　　2．3W--8．4型固定式吊杆喷雾机3W--8．4型固定式吊杆喷雾机主要用于大面积棉田的病虫害防治，其所有的零件均固定地装在泰山--25型拖拉机上。其优点是作业时机组灵活机动，且不会因拖拉机液压系统的故障而影响作业。其缺点是装拆麻烦，影响拖拉机进行其它作业。　　该机主要由MB280型隔膜泵、旋水芯喷头、药液箱、射流泵、射流搅拌器、喷杆桁架、吊杆和机架等部件组成（图76），其中大部分部件与前面所述的相似，这里就不再重复，下面就药液箱、喷杆桁架和吊杆作一简单的介绍。　　（1）药液箱本机设置三只药液箱，主药液箱装在驾驶室后方，两个副药液箱分别装在发动机左右两侧，以减轻后轮的负荷。　　在给药液箱加水时，先往一个药液箱加入适量的引水，并将未加水的药液箱的开关关闭，然后将射流泵软管接在凋压分流阀上，旋转分流阀手柄接通射流泵，关闭喷杆管路，把射流泵放入水源中，开动机器即可自动加水。加水后，旋动调压分流阀，至接通喷杆、关闭射流泵的位置，卸下射流泵即可作业。　　（2）喷杆桁架部件本机的桁架由三节组成。非作业时，外侧喷杆可向前转过90°。喷杆采用机械折叠，由驾驶员扳动折叠手柄即可。喷杆的高度通过拖拉机的升降臂牵动钢丝绳使桁架上下来调节。　　（3）吊杆部件吊杆通过软管联接在横喷杆下方，工作时，吊杆由于自重而下垂，当行间有枝叶阻挡可自动后倾，以免损伤作物。吊杆的间距可根据作物的行距任意调整。在每个吊杆上左、右向各装有两只喷头向作物两侧喷雾，喷头的方向可调整。横喷杆上，在每两吊杆之间又装有一只喷头，自上向下喷雾（见图77），从而对棉株形成了门字形立体喷雾，使植株的上、下部和叶面、叶背都能均匀附着药液。根据作物情况可以用无孔的喷头片堵住部分喷头，用剩下的喷头喷雾，以节省药液。　　3．3W--2000型牵引式喷杆喷雾机3W--2000型喷杆喷雾机喷幅为18米，纯小时生产率可高达200亩/小时。　　（1）结构本机主要由液泵、药液箱、液压升降机构、喷洒部件、调压分配阀、三通开关、过滤器、传动轴、牵引杠等部件组成（图78）。下面介绍一下液压升降机构、调压分配阀、牵引杠。　　①液压升降机构供升降喷杆用，作业时可根据地形、风力及作物的高矮，通过液压升降机构来适当调整喷头离地高度，驾驶员只要扳动拖拉机液压操纵手柄，扳到上升或浮动位置，通过单作用油缸的伸长或缩短，即可提升或降低喷杆，直到喷头离地高度达到所需值为止。　　②调压分配阀由调压阀、总开关、分段控制开关、阻尼阀和压力表等组成。调压阀调节喷雾压力。总开关控制喷雾或停喷。分段控制开关分别控制四组喷头的喷雾或停喷，可以全部打开，亦可打开其中的一组或几组。四个阻尼阀分别安装在四个分段控制开关的回水管路上。调节阻尼阀，可使分段控制开关的回水管路与喷雾管路的水力阻力相等，以保证在关闭任意一组或几组喷头时，其余各组的喷雾压力不变。　　③牵引杠供拖拉机牵引喷雾机用。根据不同拖拉机的牵引装置，可适当调节其伸出长度。　　（2）工作原理3W--2000型牵引式喷杆喷雾机的工作原理见图78。　　①加水加药时将吸水头1放入水源，关闭四个分段控制开关8，并把三通开关2置于加水位置，此时，水源处的水经吸水头、三通开关、过滤器3进入液泵4，然后经总开关的回液管及搅拌管路进入药液箱，与此同时，将农药按一定比例加入药液箱，利用加水过程进行搅拌。　　②喷雾时把三通开关2置于喷雾位置，并打开分段控制开关。这时药液从药液箱12经三通开关2、过滤器3进入液泵4，由液泵加压后进入调压分配阀总开关7，此时一部分药液通过四组分段控制开关8分别经四根喷雾软管输送至五段喷杆15经喷头16喷出，另一部分药液由调压分配阀处经截流阀6送到搅拌器13进行搅拌，剩余药液经调压阀5的回液管及总回水管11流回药液箱。　　停喷时防滴功能靠每个喷头上的膜片式防滴阀来完成。　　（四）喷杆喷雾机的使用和保养　　1．确定各项喷雾参数　　（1）喷头的选用和布置方式横喷杆式喷雾机喷洒除草剂作土壤处理时，要求雾滴覆盖均匀，常安装N100系列刚玉瓷狭缝喷头。通常喷杆上的喷头间距为0．5米，为获得均匀的雾量分布，作业时喷头的离地高度以0．5米为好。这样，在整个喷幅内雾量分布最为均匀。　　用横喷杆式喷雾机进行苗带喷雾时，常安装N60系列刚玉瓷喷头。喷头间距和作业时喷头离地高度可按作物的行距和高度来确定。　　吊杆式喷雾机主要是对棉花等作物喷洒杀虫剂，因此，可如图77那样，在横喷杆上棉株的顶部位置安装一只空心圆锥雾喷头自上向下喷，在吊杆上根据棉株情况安装若干个相同的喷头。这样，就形成立体喷雾，达到较好的防治效果。　　（2）喷头数量的校核当用户因自行增大喷幅，换用大喷量喷头等改变喷雾机原来的设计时，就需要校核所用的喷头数量是否合适。通常为保证液泵回水进行搅拌，各喷头喷量的总和应小于液泵排量的88％，即　　 n＜0.88Q/q 　　式中n--喷头数量（个）；　　Q--液泵排量（升／分）；　　q--单个喷头的喷量（升／分）。　　喷头喷量可参见表20和21。　　（3）药液箱应加的农药设喷雾机药液箱容量为V升，即可盛V千克水，已知农药原药或原液中所含的有效成分为ε％，农艺上要求喷洒药液中有效成分的含量为β％，则一箱水应加的农药原液或原药可按下式求出：　　x=β/ε×V（千克）　　如药液箱容量650升，即可盛水650千克，农药原液中有效成分的含量为75％，要求喷洒的药液的有效成分含量为0．1％，则一箱水中应加x＝0.1/75×650=0.8667千克农药原液。　　（4）喷完一箱药液所需的时间所需时间t可按下式计算：　　t=Q/q总　　式中Q--药液箱有效容量（升）；　　q总--喷雾机全部喷头的总喷量（升/秒）。　　（5）一箱药液可喷面积可喷洒的面积A可按下式计算：　　A＝Q/p（亩）　　式中p--预定每亩的施液量（升/亩）。　　（6）拖拉机的行走速度行走速度V可按下式计算：　　v＝666.7/Bt（米／秒）　　式中B--喷杆喷雾机的喷幅（米）。　　计算出V值后，可选择拖拉机相应的速度档进行作业。　　2．调整和校准　　（1）机具准备喷雾前按说明书要求做好机具的准备工作如对运动件润滑，拧紧已松动的螺钉、螺母，对轮胎充气等。　　（2）检查雾流形状和喷嘴喷量在药液箱里放入一些水，原地开动喷雾机在工作压力下喷雾，观察各喷头雾流形状，如有明显的流线或歪斜应更换喷嘴。然后在每一个喷头上套上一小段软塑料管，下面放上容器，在正常工作压力下喷雾，用停表计时，收集在30～120秒时间内每个喷头的雾液，测定每一样品的液量，计算出全部喷头1分钟的平均喷量。喷量高于或低于平均值10％的喷嘴应更换。　　（3）校准喷雾机校准的方法有好几种，下面是其中一个方法。在将要喷雾的田里量出50米长，在药液箱里装上半箱水，调整好拖拉机前进速度和工作压力，在已测量的田里喷水，收集其中一个喷头在50米长的田里喷出的液体，称量或用量杯测出液体的克数或毫升数，则　　（4）改变施液量如实际施液量不符合要求，能用下面三种方法改变：　　改变工作压力，由于压力要增加为4倍，喷量才增加1倍，压力调得太高或太低会改变雾流形状和雾滴尺寸，所以只适用于施液量改变不大的情况；改变前进速度，亦只适合于施液量变动量小于25％时；改变喷嘴号。　　3．搅拌彻底和仔细地搅拌农药是喷雾机作业中重要步骤之一。搅拌不匀将造成施药不均匀，时多时少。如果搅拌不当的话一些农药能形成转化乳胶，它是一种粘稠的蛋黄酱似的混合物，既不易喷雾，又不易清除。可以在药液箱里加入约半箱水后加入农药，边加水边加药。像可湿性粉剂一类农药要一直搅拌到一箱药液喷完为止。对于一些乳油和可湿性粉剂如果事先在小容器里加水混合成乳剂或糊状物，然后再加到存有水的药液箱中搅拌，往往可以搅拌得更均匀。　　4．田间操作驾驶员必须注意保持前进速度和工作压力，同时还应注意：喷头堵塞和泄漏；控制行走方向，不使喷幅与上一行重叠和漏喷；药液箱用空，造成泵脱水运转；喷杆碰撞障碍物等。　　5．清洗每喷洒一种农药之后、喷雾季节结束后或在修理喷雾机时必须仔细地清洗喷雾机。在每次加药时，溅落在喷雾机外表面上的农药应立即清除。　　喷雾机外表要用肥皂水或中性洗涤剂彻底清洗，并用水冲洗。坚实的药液沉积物可用硬毛刷刷去。　　用过有机磷农药的喷雾机，内部要用浓肥皂水溶液清洗。喷有机氯农药后用醋酸代替肥皂清洗。最后泵吸肥皂水通过喷杆和喷头加以清洗。　　喷头和滤网亦用上述溶液清洗。　　清洗喷雾机要穿戴上防护用品，以防接触农药。　　6．贮存喷雾季节结束后保存好喷雾机可以延长其使用寿命，并能在下季度工作时及时使用。　　贮存前要清洗喷雾机；取下铜质的喷嘴、喷头片和喷头滤网，放入清洁的柴油瓶中；用无孔的喷头片装入喷头中，以防脏物进入管路。最好将喷雾机置于棚内，防止塑料药液箱受到日晒。（佚名）

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