CN219628342U - 一种用于农田灌溉的水肥一体化移动式泵车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于农田灌溉的水肥一体化移动式泵车，包括：泵车箱体、水肥一体化装置和移动底座，所述泵车箱体和水肥一体化装置均固定安装在移动底座上，且泵车箱体罩设于水肥一体化装置外侧；所述水肥一体化装置包括灌溉设备和施肥设备，所述灌溉设备包括永磁灌溉自吸泵和驱动泵体作用的永磁同步电动机，所述永磁灌溉自吸泵输出端通过上管道与砂石过滤桶顶部连通，所述砂石过滤桶底部通过下管道连通有出水管道，所述上管道上安装有压力计数表和电磁流量计。本实用新型中，提供了一种针对规模化水稻种植的移动式灌溉‑施肥一体化泵房，来解决传统固定式泵房存在的功能单一、水资源调度能力弱、灌溉模式适用范围小等问题。

Description

一种用于农田灌溉的水肥一体化移动式泵车

技术领域

本实用新型涉及水肥一体化设备技术领域，尤其涉及一种用于农田灌溉的水肥一体化移动式泵车。

背景技术

水肥一体化是实现节水灌溉和水肥高效管理的重要技术途径，蔬菜、果树等经济作物，以及小麦、玉米等粮食作物的水肥一体化栽培技术和配套设施的研究日益受到大家重视，成为当前研究的热点。我国水肥一体化技术发展至今，在引进和吸收外国先进工艺的基础上，水肥一体化设备的规模化生产也逐步形成，在生产上由试验示范，逐渐发展到大面积推广。

针对现有农机设备自动化程度低、集成化低，缺乏有效智能一体化控制，以提高农业灌溉中的高效节水灌溉，助力社会节水事业发展，有必要去发展一种具备精确灌溉与精量施肥的水肥一体化移动式泵车。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对部分农田水利灌溉方式和技术落后，甚至在灌溉设施配置和灌溉方式的选择不合理，而导致的灌溉效率低、人力成本投入较高、水资源浪费严重的现象，去提供一种用于农田灌溉的水肥一体化移动式泵车。结构简单，但自动化程度高、智能化程度高、信息融合能力强，具备一体化设施，实用性强、可靠性高。在提供自动灌溉的同时，加入水肥一体化技术，在移动式泵车上作为调度中心进行自动控制。该实用泛用性强，对使用环境要求较低，能够应用于各种灌溉区域，具有较强的实际意义。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种用于农田灌溉的水肥一体化移动式泵车，包括：

泵车箱体、水肥一体化装置、移动底座和智慧控制平台，所述泵车箱体和水肥一体化装置均固定安装在移动底座上，且泵车箱体罩设于水肥一体化装置外侧；

所述水肥一体化装置包括灌溉设备和施肥设备，所述灌溉设备包括永磁灌溉自吸泵和驱动泵体作用的永磁同步电动机，所述永磁灌溉自吸泵输出端通过上管道与砂石过滤桶顶部连通，所述砂石过滤桶底部通过下管道连通有出水管道，所述上管道上安装有压力计数表和电磁流量计，所述上管道连通有污水排出管道；

所述施肥设备包括混肥搅拌桶、G型精准水肥机和施压驱动水肥机肥液出料的注肥泵，所述混肥搅拌桶和G型精准水肥机之间，以及混肥搅拌桶和G型精准水肥机与出水管道之间通过管道组件连通，所述混肥搅拌桶上安装有搅拌电动机；

智慧控制平台包括集中在控制柜中，主要有智能预警模块、远程操作模块以及一整套传感器连接模块，传感器包括设置在铝制箱体内的温度传感器、压力传感器、流量计、液位计中的一个或多个，同时，所有数据都可以在智慧控制液晶显示屏上观察到。控制柜设置在电源箱与水肥一体化装置之间，放在箱体门的侧方。控制柜采用立式箱体，正面设置触摸显示屏，设有电源状态、控制模式、泵体启/闭、电磁阀启/闭、电动阀启/闭，自吸水泵启/闭等触摸键，以及流量、压力、电量等监测数据显示等。永磁灌溉自吸泵和注肥泵以及电磁流量计均与智慧控制平台连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述管道组件包括与出水管道连通的出水支管和排水管道，所述出水支管与混肥搅拌桶和G型精准水肥机顶部连通，所述排水管道与G型精准水肥机底部连通，所述混肥搅拌桶底部的出肥口连通有分支管管件，所述G型精准水肥机顶部连通有G型精准回流管道，所述分支管管件与G型精准回流管道之间通过G型精准分管口连通。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述砂石过滤桶和混肥搅拌桶均设置有两组。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述泵车箱体包括铝制箱体，所述铝制箱体上开设有进水口、出水口和污水口，所述进水口与永磁灌溉自吸泵的进水端连接，所述出水口与出水管道的出水端连接，所述污水口与污水排出管道的出水端连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述铝制箱体上安装有箱门，所述铝制箱体底部安装有垫脚。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述移动底座包括承重铁架，所述承重铁架底部固定连接有小铁架，所述承重铁架和小铁架底部固定连接有连接支脚，所述连接支脚上通过连接轴承安装有缓震片，所述缓震片上通过滚动轴承安装有轮胎，所述小铁架上固定连接有拖车架。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述承重铁架四周安装有升降支脚。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，提供了一种针对规模化水稻种植的移动式灌溉-施肥一体化泵房，来解决传统固定式泵房存在的功能单一、水资源调度能力弱、灌溉模式适用范围小等问题。

2、本实用新型中，相较于传统的固定式泵房，该移动式泵房可配合不同的灌溉模式进行水稻生产，适应性更强、应用范围更广，为进一步开展管道灌溉路线优化研究提供了必要的装备支持。

3、本实用新型中，水肥一体化应用在移动式的精准灌溉***中，可有效的控制灌溉与施肥不同时宜的需求，并且能够保证水肥的均匀性和稳定性，有效的降低了灌溉施肥的成本，减少了灌溉施肥的人力消耗。

4、本实用新型中，水肥一体化***设备具有很广的适用性和灵活性，可适用于各种不同种类作物和不同农田环境。

5、本实用新型中，可后台联网及手机APP操控，且自动控制***设备操作方法简约、使用便利，便于农业生产者进行操作，具有功能性好、适用性高的特点。

6、本实用新型中，泵房采用箱体外形及带缓震轮毂的移动方式，机动性强、结构紧凑、移动灵活，设置在水源附近，能够稳定的提供灌溉用水。

7、本实用新型中，万物互联智慧控制平台可将各种信息传输至数据收集平台，便于决策灌溉与施肥的任何时间以及地点。

附图说明

图1示出了根据本实用新型实施例提供的一种用于农田灌溉的水肥一体化移动式泵车的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型实施例提供的一种用于农田灌溉的水肥一体化移动式泵车的水肥一体化装置的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型实施例提供的一种用于农田灌溉的水肥一体化移动式泵车的泵车箱体的结构示意图；

图4示出了根据本实用新型实施例提供的一种用于农田灌溉的水肥一体化移动式泵车的移动底座的结构示意图。

图例说明：

01、泵车箱体；02、水肥一体化装置；03、移动底座；11、砂石过滤桶；12、分路口；13、压力计数表；14、电磁流量计；15、永磁灌溉自吸泵；16、永磁同步电动机；17、增高台；18、污水排出管道；19、出水支管；110、出水管道；111、排水管道；112、出水口法兰；113、污水口法兰；114、混肥搅拌桶；115、搅拌电动机；116、垫板；117、注料口；118、出肥口；119、分支管管件；120、G型精准分管口；121、G型精准回流管道；122、铝型材框架；123、注肥泵；124、G型精准水肥机；125、控制柜；126、电源箱；21、箱门；22、铝制箱体；23、进水口；24、垫脚；25、污水口；26、出水口；27、外接电源接线口；31、升降支脚；32、连接支脚；33、承重铁架；34、拖车架；35、连接轴承；36、缓震片；37、轮胎；38、小铁架；39、滚动轴承。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种用于农田灌溉的水肥一体化移动式泵车，包括：泵车箱体01、水肥一体化装置02和移动底座03，以及控制水肥一体化装置02进行灌溉和施肥的智慧控制平台，泵车箱体01和水肥一体化装置02均固定安装在移动底座03上，且泵车箱体01罩设于水肥一体化装置02外侧。

具体的，如图2所示，水肥一体化装置02包括灌溉设备和施肥设备，灌溉设备包括永磁灌溉自吸泵15和驱动泵体作用的永磁同步电动机16，永磁灌溉自吸泵15输出端通过上管道与两个砂石过滤桶11顶部连通，砂石过滤桶11底部通过下管道连通有出水管道110，上管道上安装有压力计数表13和电磁流量计14，上管道连通有污水排出管道18，上管道上连通有分路口12。

具体的，如图2所示，施肥设备包括两个混肥搅拌桶114、G型精准水肥机124和施压驱动水肥机肥液出料的注肥泵123，混肥搅拌桶114和G型精准水肥机124之间，以及混肥搅拌桶114和G型精准水肥机124与出水管道110之间通过管道组件连通，混肥搅拌桶114上通过垫板116安装有搅拌电动机115，注肥泵123通过铝制框架122安装在铝制箱体22内。其中，管道组件包括与出水管道110连通的出水支管19和排水管道111，出水支管19与混肥搅拌桶114和G型精准水肥机124顶部连通，排水管道111与G型精准水肥机124底部连通，混肥搅拌桶114底部的出肥口118连通有分支管管件119，G型精准水肥机124顶部连通有G型精准回流管道121，分支管管件119与G型精准回流管道121之间通过G型精准分管口120连通；

具体的，混肥搅拌桶114设置于铝制箱体02中间，混肥搅拌桶114容积200L，设置两组，保证随水施肥过程中，肥料母液充足。出水管道110上设置出水支管19为混肥搅拌桶114和G型精准水肥机124供水，肥料量在混合前提前计算好用料，并将混合好的肥料通过注料口117加入混肥搅拌桶114，经混肥搅拌桶114搅拌好的肥液通过出肥口118、分支管管件119、G型精准分管口120和G型精准回流管121进入G型精准水肥机124，与G型精准水肥机124中的水进行混合。

具体的，如图2所示，智慧控制平台包括集中在控制柜125中，主要有智能预警模块、远程操作模块以及一整套传感器连接模块，传感器包括设置在铝制箱体22内的温度传感器、压力传感器、流量计、液位计中的一个或多个，同时，所有数据都可以在智慧控制液晶显示屏上观察到。控制柜125设置在电源箱126与水肥一体化装置02之间，放在箱体门的侧方。

其中，砂石过滤桶11为全自动反冲洗砂石过滤器，G型精准水肥一体机带有液晶显示屏，注肥泵124采用1.5kW立式多级离心泵，分支管管件119上设置有球阀，控制管道内肥液、水肥输送的通断，设备进出水或者肥液口处设置有电动阀或者电磁阀。控制柜125采用立式箱体，正面设置触摸显示屏，设有电源状态、控制模式、泵体启/闭、电磁阀启/闭、电动阀启/闭，自吸水泵启/闭等触摸键，以及流量、压力、电量等监测数据显示等。永磁灌溉自吸泵15和注肥泵123以及电磁流量计14均与智慧控制平台连接。灌溉设备和施肥设备两部分通过管道连接，所有直接接触移动底座03的设施底部均接有带螺栓的固定组件安装板和限位板，可直接与铝制箱体22相连。

具体的，操作控制时，分为手动和自动两种模式，永磁灌溉自吸泵15可实现一键启动。将控制柜125电源推送，将永磁灌溉自吸泵15开启、电动阀开启，灌溉水从出水口流出；关闭时，首先关闭永磁灌溉自吸泵15，然后关闭电动阀；冬季使用前应先将永磁灌溉自吸泵15泵腔及管路中的存水。

同时可通过触摸显示屏选择水肥比混肥方式，水肥比自动模式下通过测量出水管道110流速并根据预先设定的比例来控制吸肥量，方便用户计量管理；同时控制***还设有EC混肥模式，采用模糊PID控制EC和PH数值并显示，可在加装颗粒肥料计量装置基础上，稳定出水管道110肥液浓度。根据灌溉施肥稻田面积，***设有轮灌或单次灌溉模式，并预留对土壤、气象、压力、流量等数据实时监测的端口，可支持后台联网，手机APP操控。

操作前应检查混肥搅拌桶114内肥料情况，混肥搅拌桶114内无肥料或混肥搅拌桶114不适用的应关闭对应的球阀以免G型精准水肥机124启动时吸入空气，G型精准水肥机124启动时，要观察吸肥通道流量，长时间没流量应立即停泵并及时检修，以免注肥泵123空转。作业时在触摸屏上编辑灌溉程序，设置灌溉时间、注肥量和施肥时间等参数，打开灌溉***所有进水阀、关闭所有排水阀，启动永磁灌溉自吸泵15并正常工作情况下，分别启动搅拌电机115及注肥泵123，完成稻田自动施肥过程。

泵车在开始稻田灌溉和施肥前，先确保田间对应灌区的电磁阀旋钮处于自动状态，而作业完成后应及时关闭。为了提高泵房控制的智能化程度，电控设备需预留485接口，可接入远程操作平台以实现远程监控功能。

当不需要使用本装置的时候，可以用一些移动设备将此泵车拖离工作点，放置在仓库中，电源口接上电源进行充电检修。

具体的，如图1和图3所示，泵车箱体01包括铝制箱体22，铝制箱体22上安装有箱门21，铝制箱体22底部安装有垫脚24，铝制箱体22上开设有进水口23、出水口25和污水口26，进水口23与永磁灌溉自吸泵15的进水端连接，出水口25通过出水口法兰112与出水管道110的出水端连接，污水口26通过污水口法兰113与污水排出管道18的出水端连接；

具体的，泵车箱体01为一个集成式铝制箱体22，集成了灌溉设备和施肥设备以及智慧控制平台。箱体正面开有污水口26和出水口25，左侧面开有进水口23，用于灌溉设备管道的连接。箱体作为水稻灌溉及施肥过程等设备的承载体，在保证各部分有足够的安装空间前提下，合理布置相对位置，使房内结构紧凑，整体外形尺寸小。箱体上预留管道进出水口以及必要的门窗，方便管道对接以及工人的进出、通风散热等。箱体在正面开出箱门21，在后面开出了一扇窗。箱体的右侧面开有外接电源连接口27，可提供外接电源直接供电。同时考虑到夏季灌溉季节的高温天气，采用热铝合金材料搭建箱体，在保证强度的同时尽量降低质量，还有较好的隔热性能，同时热铝合金还有较好的抗腐蚀性，坚固耐用。热铝合金箱体采用铝型材固定连接，通过六角螺栓以及T型板等连接铝制品进行加固连接。这些材料都是市场上常见的各种国标组件，有利于设备的制造。泵车箱体01的每一面铝合金之间通过螺栓螺母连接，铝合金箱体01上涂上防锈材料，美化箱体的同时延长箱体使用寿命，并保证箱体的连接紧密性。泵车箱体底部则有一块大小合适的加厚的钢板，并带有不锈钢支架，通过焊接固定于移动底座03上。泵车箱体的结构设计尺寸设定不超过3500mm×2500mm×3000mm。

具体的，如图1和图4所示，移动底座03包括承重铁架33，承重铁架33四周安装有升降支脚31，承重铁架33底部固定连接有小铁架38，承重铁架33和小铁架38底部固定连接有连接支脚32，连接支脚32上通过连接轴承35安装有缓震片36，缓震片36上通过滚动轴承39安装有轮胎37，小铁架38上固定连接有拖车架34；

移动底座03是一种具备升降和缓冲减震功能的可移动装置，泵车箱体01通过垫脚24与承重铁架33焊接在一起。可靠的行走机构是实现泵车移动的关键，可通过拖车架34牵引随车移动，而停驻时能保证稳定支撑。移动底座03包括自上而下设置的连接层、承重层、减震层和可移动层，连接层为加固式铁架，和泵车箱体连接在一起；承重层主要为一块大的承重铁架33和一块小铁架38，采用坚固同时稳定性好的不锈钢材料制作；减震层主要包括连接轴承35、缓震片36和承压片板，可移动层连接在承重铁架33下方，通过铁架连接，主要包括轮胎37和滚动轴承39。底座前后都有可升降支脚，以此用来提供支撑作用，在底座最前端还焊接有与拖车相连接的拖车架34。

综上，本实用新型具备以下优点：(1)提供了一种针对规模化水稻种植的移动式灌溉-施肥一体化泵房，来解决传统固定式泵房存在的功能单一、水资源调度能力弱、灌溉模式适用范围小等问题；(2)相较于传统的固定式泵房，该移动式泵房可配合不同的灌溉模式进行水稻生产，适应性更强、应用范围更广，为进一步开展管道灌溉路线优化研究提供了必要的装备支持；(3)水肥一体化应用在移动式的精准灌溉***中，可有效的控制灌溉与施肥不同时宜的需求，并且能够保证水肥的均匀性和稳定性，有效的降低了灌溉施肥的成本，减少了灌溉施肥的人力消耗；(4)水肥一体化***设备具有很广的适用性和灵活性，可适用于各种不同种类作物和不同农田环境；(5)可后台联网及手机APP操控，且自动控制***设备操作方法简约、使用便利，便于农业生产者进行操作，具有功能性好、适用性高的特点；(6)泵房采用箱体外形及带缓震轮毂的移动方式，机动性强、结构紧凑、移动灵活，设置在水源附近，能够稳定的提供灌溉用水；(7)万物互联智慧控制平台可将各种信息传输至数据收集平台，便于决策灌溉与施肥的任何时间以及地点。

工作原理：使用时，泵车在到达工作地点之后，首先将四个升降支脚31进行手动固定，将河道附近的水管接口和泵车的进水口23连接好，再将灌溉区域的出水管道和泵车的出水口26相连接，并将污水排放口25连接好相应的排污管道18，在连接好相应的管道之后，启动电源，泵体开始抽水，永磁灌溉自吸泵15取水时，管道内流量大小由电磁流量计14控制，灌溉水首先经过砂石过滤桶11过滤，通过砂床三维过滤，将水中的杂质留在填料层，过滤后的灌溉水从过滤桶底部流经集水器，并经出水口26灌入稻田。其中，砂石过滤桶11使用一段时间后，填料层上的杂质不断聚积，会使桶内压力水头损失不断增大，当压头损失到达设定值时，***将自动转换至反洗状态，砂石过滤桶11上污水阀打开，根据反冲洗原理，杂质随污水经管道18从污水口排至泵房以外；

当接到灌溉和施肥相应田块的任务时，检查好电源设备没有问题之后就可以在智慧控制平台上直接进行控制，在显示屏可视化操作平台上开启进水口的永磁同步电动机16，并打开其电磁阀门，泵开始运转，待到永磁同步电动机16进入恒压状态时，开启出水口电磁阀门，开始灌溉，启动相应管道的泵电机和电磁阀门，出水管道110上设置出水支管19为混肥搅拌桶114供水，出水管道110的末端连接G型精准水肥机124，经过混肥搅拌桶114搅拌混合好的肥液通过肥液管在管道作用下进入水肥机管路，与出水支管19水混合，肥液量由注肥泵123控制并将混合好的水肥加压注入出水主管110，最后经出水口26灌入稻田。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于农田灌溉的水肥一体化移动式泵车，其特征在于，包括：

泵车箱体(01)、水肥一体化装置(02)和移动底座(03)，所述泵车箱体(01)和水肥一体化装置(02)均固定安装在移动底座(03)上，且泵车箱体(01)罩设于水肥一体化装置(02)外侧；

所述水肥一体化装置(02)包括灌溉设备和施肥设备，所述灌溉设备包括永磁灌溉自吸泵(15)和驱动泵体作用的永磁同步电动机(16)，所述永磁灌溉自吸泵(15)输出端通过上管道与砂石过滤桶(11)顶部连通，所述砂石过滤桶(11)底部通过下管道连通有出水管道(110)，所述上管道上安装有压力计数表(13)和电磁流量计(14)，所述上管道连通有污水排出管道(18)；

所述施肥设备包括混肥搅拌桶(114)、G型精准水肥机(124)和施压驱动水肥机肥液出料的注肥泵(123)，所述混肥搅拌桶(114)和G型精准水肥机(124)之间，以及混肥搅拌桶(114)和G型精准水肥机(124)与出水管道(110)之间通过管道组件连通，所述混肥搅拌桶(114)上安装有搅拌电动机(115)。

2.根据权利要求1所述的一种用于农田灌溉的水肥一体化移动式泵车，其特征在于，所述管道组件包括与出水管道(110)连通的出水支管(19)和排水管道(111)，所述出水支管(19)与混肥搅拌桶(114)和G型精准水肥机(124)顶部连通，所述排水管道(111)与G型精准水肥机(124)底部连通，所述混肥搅拌桶(114)底部的出肥口(118)连通有分支管管件(119)，所述G型精准水肥机(124)顶部连通有G型精准回流管道(121)，所述分支管管件(119)与G型精准回流管道(121)之间通过G型精准分管口(120)连通。

3.根据权利要求2所述的一种用于农田灌溉的水肥一体化移动式泵车，其特征在于，所述砂石过滤桶(11)和混肥搅拌桶(114)均设置有两组。

4.根据权利要求1所述的一种用于农田灌溉的水肥一体化移动式泵车，其特征在于，所述泵车箱体(01)包括铝制箱体(22)，所述铝制箱体(22)上开设有进水口(23)、出水口(25)和污水口(26)，所述进水口(23)与永磁灌溉自吸泵(15)的进水端连接，所述出水口(25)与出水管道(110)的出水端连接，所述污水口(26)与污水排出管道(18)的出水端连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于农田灌溉的水肥一体化移动式泵车，其特征在于，所述铝制箱体(22)上安装有箱门(21)，所述铝制箱体(22)底部安装有垫脚(24)。

6.根据权利要求1所述的一种用于农田灌溉的水肥一体化移动式泵车，其特征在于，所述移动底座(03)包括承重铁架(33)，所述承重铁架(33)底部固定连接有小铁架(38)，所述承重铁架(33)和小铁架(38)底部固定连接有连接支脚(32)，所述连接支脚(32)上通过连接轴承(35)安装有缓震片(36)，所述缓震片(36)上通过滚动轴承(39)安装有轮胎(37)，所述小铁架(38)上固定连接有拖车架(34)。

7.根据权利要求6所述的一种用于农田灌溉的水肥一体化移动式泵车，其特征在于，所述承重铁架(33)四周安装有升降支脚(31)。