一种自动混药装置.pdf

本发明涉及一种自动混药装置，特别涉及一种农药原液和水分开存储并快速自动均匀混合，且适用于不同混药工况的新型混药装置。该装置主要由射流部分和螺旋部分两部分组成，其中射流部分主要包括调节垫片1、射流嘴2，吸入室3、吸入口接头4、射流混药装置主体5、混合管6和扩散管7；螺旋部分主要由螺旋单元8和螺旋外壳9组成。为了适应不同混药工况，本发明将射流嘴2、吸入口接头4和螺旋单元8设计成可拆且能更换的形式。本发明实现了农药原液和水独立存放，并快速自动混合均匀，且适应多种混药工况。

1.  一种自动混药装置，其特征在于，由射流部分和螺旋部分两个部分组成，射流部分和螺旋部分采用螺纹连接；
所述射流部分由圆柱状的射流混药装置主体(5)、射流嘴(2)、调节垫片(1)和吸入口接头(4)组成，所述射流混药装置主体(5)一端为高压水入口，所述高压水入口的末端设有射流嘴(2)，在所述射流嘴(2)与射流混药装置主体(5)外壳之间设有调节垫片(1)，所述射流嘴(2)与射流混药装置主体(5)外壳之间形成吸入室(3)，在所述吸入室(3)的一侧连接吸入口接头(4)，沿水流方向吸入室(3)之后依次为混合管(6)和扩散管(7)。
所述螺旋部分包括螺旋单元(8)和螺旋外壳(9)，螺旋单元(8)由3～5片螺旋叶片组成，螺旋叶片为由长宽比为1或1.25且厚度为1～3毫米的矩形板扭转180°形成，螺旋叶片一端与另一螺旋叶片一端之间的连接关系为成90°交叉焊接。

2.  根据权利要求1所述的一种自动混药装置，其特征在于，所述高压水入口处，设计有一段与喷雾机管路相连接的内螺纹。

3.  根据权利要求1所述的一种自动混药装置，其特征在于，所述调节垫片(1)由1～3个环形垫片组成，每个环形垫片采用普通碳素钢制成，厚度为0.8～1.2毫米。

4.  根据权利要求1所述的一种自动混药装置，其特征在于，所述射流嘴(2)的材料为黄铜或普通碳素钢，所述射流嘴的收敛角α为14°～16°。

5.  根据权利要求1所述的一种自动混药装置，其特征在于，所述射流嘴(2)的轴心线与射流混药装置主体的轴心线重合。

6.  根据权利要求1所述的一种自动混药装置，其特征在于，所述吸入口接头(4)与射流混药装置主体(5)外壳采用螺纹连接；所述吸入口接头(4)设有吸入管。

7.  根据权利要求1所述的一种自动混药装置，其特征在于，所述混合管(6)的长度为其内径的4～6倍。

8.  根据权利要求1所述的一种自动混药装置，其特征在于，所述扩散管(7)的扩散角β为8°～10°，所述扩散管长度与所述混合管长度一致。

一种自动混药装置
技术领域
本发明涉及一种自动混药装置，特别涉及一种农药和水分开存储并快速自动均匀混合，且适用于不同混药工况的新型混药装置，属于植保机械技术领域。
背景技术
植保机械的混药装置性能直接关系到农业环境保护和防治效果，一直得到相关研究人员的注意。目前国内外植保机械混药方式主要采用预混合方法，即农药和水在混合箱里搅拌后再进行喷洒。这种预混合方法不能实现按需混药有浪费农药，污染环境和混合质量不高等弊端。
在现有技术中，申请人未发现综合考虑混药性快速均匀，以及适应多种混药工况的混药装置。对相近技术现有专利进行检索时发现，申请日期为1994.4.12，申请号为99228118.0的中国专利《混药装置》公开了一种混药装置，该装置采用了正压和负压的原理进行农药和水的混合。该装置主要由盛水瓶、药液袋和混药器组成，其中混药器上设有注水孔和吸液孔，工作时盛放在药液袋中的农药经混药器上缩颈部分产生的负压，及注水孔水流正压两方面作用使得农药自药液袋进入混药装置进行农药和水的混合；申请日期为2005.8.4，申请号为200510041334.4的中国专利《一种喷雾机药与水分离的方法》公开了喷雾机中农药和水分离的方法，在该方法中农药和水分别存放在带有刻度的容器中，主要考虑的是农药和水的精确计量；申请日期为2008.5.6，申请号为200810027898的中国专利《变量喷雾自动混药装置》公开了一种混药装置，该装置主要考虑的是喷雾浓度实时可变，一种或多种药单独或同时喷施等问题。综合考虑上述现有专利中的混药装置，虽然均考虑到了农药和水的分开存储并在线混合的问题，但尚未综合考虑农药和水的快速均匀混合，以及适应多种混药工况等问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足而设计出一种农药原液和水分开存储，并利负压和湍流混合原理达到农药和水自动快速均匀混合，且适应多混药工况的新型自动混药装置。本发明结构简单，方便实用，适用于背负式手动喷雾机或车载式大中型喷杆喷雾机。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：整个自动混药装置由射流部分和螺旋部分两个部分组成。为了便于拆卸，射流部分和螺旋部分采用螺纹连接方式。
射流部分由圆柱状的射流混药装置主体构成，一端为高压水入口，高压水进入射流混药装置主体后通过射流嘴产生高速水流，在射流嘴射与流混药装置主体外壳之间设有调节垫片调整射流嘴至混合管之间距离，高速水流从射流嘴进入产生真空度的吸入室，在吸入室的一侧连接吸入口接头、吸入口接头连接农药箱，农药和水进入混合管初步混合，然后进入扩散管，对初步混合液增压。
螺旋部分用于均匀混合初步混合液，包括螺旋外壳和螺旋单元，螺旋单元由3～5片螺旋叶片组成，螺旋叶片为由长宽比为1或1.25且厚度为1～3毫米的矩形板扭转180°形成，螺旋叶片一端与另一螺旋叶片一端之间的连接关系为成90°交叉焊接。
上述射流嘴材料为黄铜或普通碳素钢，其收敛角α为14°～16°。为了便于适应不同的混药工况，射流嘴直径设计多种，但收敛角不变。
上述调节垫片由1～3个环形垫片组成，每个环形垫片采用普通碳素钢制成，厚度为0.8～1.2毫米。
上述混合管的长度为其内径的4～6倍。
上述射流嘴安装时其轴心线与圆柱状射流混药装置主体的轴心线重合。
上述吸入口接头包含有吸入管，且吸入口接头与混药装置壳体采用螺纹连接。为了便于适应不同的混药工况，可以更换内径不同的吸入口接头。
上述扩散管的扩散角为β为8°～10°，其长度与混合管长度一致。
在高压水入口处，设计有一段与喷雾机管路相连接的内螺纹。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：(1)农药是由于真空度作用抽吸进吸入室，不需要给药箱提供动力，从而节省了动力来源；(2)针对不同的混药工况(主要是指喷雾量多少，农药物理性质不同等工况)可以在自动混药装置壳体不更换的情况下，更换射流嘴、吸入口接头和螺旋叶片以及调整调节垫片改变射流嘴到混合管之间的距离，从而满足不同的混药工况的需要；(3)该混药装置结构尺寸小，且农药和水在装置内进行湍流混合，从而节省了混合时间；(4)农药和水在混合管内经初步混合后，进入螺旋部分继续混合后会更加均匀。
本发明解决了在达到农药和水混合均匀的同时也减少了混合的时间的问题，进而解决了变量喷雾延时的难题，同时也满足了不同混药工况的需要，适用于背负式手动喷雾机或车载式大中型喷杆喷雾机。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为实施本发明的整个系统示意图。
图3为螺旋单元部分示意图。
图中，1-调节垫片、2-射流嘴、3-吸入室、4-吸入口接头、5-射流混药装置主体、6-混合管、7-扩散管，8-螺旋单元、9-螺旋外壳、10-水箱、11-阀门、12-压力表、13-流量计、14-射流混药装置、15-喷头、16-药箱、17-离心泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
本发明的结构示意图如图1所示，主要由射流和螺旋两部分组成。其中射流部分包括调节垫片1、射流嘴2、吸入室3、吸入口接头4、射流混药装置主体5、混合管6、扩散管7，螺旋单元8和螺旋外壳9。
结合图2，实际实施本发明时，喷雾机管路上设有便于调节和检测流量的阀门11，压力表12和流量计13。混药装置高压水进口a通过螺纹连接的方式与喷雾机的喷雾管路相连接，并通过垫片密封。工作时，经离心泵来的高压水流遇到射流嘴2突然缩小部分时在吸入室3内形成真空度，该真空度带动农药从药箱16经吸入口b进入混合管6，农药和水在混合管6内初步混合，初步混合后的混合液经扩散管7增压后进入螺旋单元8继续混合，混合后的均匀混合液经喷头15喷洒到作物上。经数值模拟实验发现，装置内流体速度达到了20～30m/s，因此混合速度快，减少了混合时间，从而减少了喷雾延迟时间；而且混药装置出口c处混合液混合也相当均匀。
实施本发明的时候，若面对不同的混药工况，例如农药粘度大等工况，可以更换为直径小的射流嘴，及吸入管小的吸入口接头及增加螺旋单元的片数。
本发明的工作原理如下：高压水流遇到射流嘴突然缩小部分时速度增大，由伯努利方程可知，此时水流的压力减小，从而在吸入室内形成真空度，该真空度抽吸农药从药箱经吸入口进入混合管，农药和水在混合管内初步湍流混合，初步混合后的混合液经扩散管增压后进入螺旋部分继续湍流混合，混合后的均匀混合液经喷头喷洒到作物上。此外，本发明中射流嘴，吸入口接头，螺旋叶片等在不更换混药装置壳体的情况下都是可以更换或调节的，从而能适应不同的混药工况。