農(nóng)業(yè)機(jī)械化中的幾種噴灌機(jī)

◎張志剛

拖拉機(jī)懸掛式噴灌機(jī)指用拖拉機(jī)帶動(dòng)，通過連軸器、增速箱等傳動(dòng)方式帶動(dòng)噴灌泵工作的噴灌機(jī)組。滾移式噴灌機(jī)是單元組裝多支點(diǎn)結(jié)構(gòu)的噴灌機(jī)，按照地塊狀況，可組裝成長機(jī)組和短機(jī)組使用，是成熟的噴灌機(jī)型。主要由水泵；輸水管道；噴水管道和行進(jìn)部分組成。噴頭在田間邊噴水、邊移動(dòng)。噴頭移動(dòng)由卷盤來牽引。按驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力不同，卷盤的驅(qū)動(dòng)方式可分為水力驅(qū)動(dòng)、油壓或氣力驅(qū)動(dòng)、專設(shè)小柴油機(jī)和泵驅(qū)動(dòng)卷盤。卷盤式噴灌機(jī)的田同運(yùn)行使用運(yùn)行方式。支軸式電力驅(qū)動(dòng)全自動(dòng)噴灌機(jī)一機(jī)多用。屬單元組裝式多支點(diǎn)結(jié)構(gòu)，按照地塊需要的長度把單元跨架連接，并與中心支軸座組成整機(jī)。要考慮灌區(qū)面積與供水能力的一致性，拖移噴灌機(jī)的道路。兩臺以上的中心支軸式噴灌機(jī)可在一起并用。

農(nóng)田噴灌機(jī)是一種重要的農(nóng)業(yè)機(jī)械，它標(biāo)志著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展水平是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的物質(zhì)實(shí)體，是推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，提高糧食產(chǎn)量的重要承擔(dān)者。撬動(dòng)著農(nóng)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。農(nóng)田噴灌機(jī)主要有懸掛式噴灌機(jī)、滾移式噴灌機(jī)、卷盤式噴灌機(jī)和支軸式噴灌機(jī)。我國農(nóng)業(yè)要用好這些農(nóng)業(yè)機(jī)械，增加農(nóng)民收入。滿足農(nóng)民日益增長的美好生活的需求。

一、拖拉機(jī)帶懸掛式噴灌機(jī)

拖拉機(jī)帶懸掛式噴灌機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。拖拉機(jī)懸掛式噴灌機(jī)指把噴灌泵安裝在拖拉機(jī)上，以拖拉機(jī)作為動(dòng)力通過連軸器、增速箱和各種傳動(dòng)方式以帶動(dòng)噴灌泵工作的噴灌機(jī)組。

二、滾移式噴灌機(jī)

1.滾移式噴灌機(jī)的特點(diǎn)。

結(jié)構(gòu)簡單，方便操作，沿著耕作方向作業(yè)，與排水、林帶結(jié)合較好，對不同水源條件都適用，爬坡能力較強(qiáng)。它是國內(nèi)外都有使用的單元組裝多支點(diǎn)結(jié)構(gòu)的噴灌機(jī)，按照地塊的狀況，可組裝成長機(jī)組和短機(jī)組使用，是比較成熟的噴灌機(jī)型。

滾移式噴灌機(jī)機(jī)組的管道采用鋁合金管，具有方便、耐腐耐用、連接快捷、拆裝簡介、一機(jī)多用等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是不能灌溉高稈作物，能對大豆、小麥、玉米前期（株高在75cm以下）、甜菜、蔬菜等矮株作物噴灌滾移式噴灌機(jī)示意圖如：（圖1）。此類噴灌機(jī)適合于大面積噴灌，要求具有豐富的水資源。

圖1 滾移式噴灌機(jī)示意圖

2.滾移式噴灌機(jī)的主要組成有以下四個(gè)部分。

（l）水泵。

水泵可采用深井泵或離心泵，水源為明水或地下水位在5m 以內(nèi)的地區(qū)，可配備離心泵。離心泵使用較為方便，把泵與柴油機(jī)（或電動(dòng)機(jī)）裝配在一個(gè)作業(yè)車上，用拖拉機(jī)牽引移動(dòng)。在地下水位較深的地區(qū)，可配備深井泵。

（2）輸水管道。

輸水管道的作用是把水泵輸出的有壓水輸送到供噴灌機(jī)使用。輸水管道的管徑一般較大，約150mm，長度為500m-600m，由多根管子通過快速接頭連接。每根管長為6m，其中部分管道帶有供水閥門、一個(gè)90o 彎頭和一個(gè)堵頭。管道需要轉(zhuǎn)彎時(shí)安裝彎頭，尾端用堵頭堵上。有的地方的輸水干管埋入地下，每隔一定距離留個(gè)給水栓。

（3）噴水管道。

在輸水管道兩側(cè)設(shè)兩組噴水管道，與輸水管道垂直，每根噴水管長6m -12m，直徑為100mm -150mm，每組有數(shù)十根管和一個(gè)驅(qū)動(dòng)車，用三角法蘭連接，組成一條長度為數(shù)百米的噴水管，噴水管的總長度應(yīng)按地塊寬和林帶距離的不同適當(dāng)?shù)卦鰷p管子。每根噴水管上都配有噴頭座體和泄水闊，按噴頭型號的不同，在每根管上安裝一個(gè)噴頭，也可以隔一根管子安裝一個(gè)噴頭。不裝噴頭的座體用絲堵堵上。同時(shí)，帶有膠管和球形出永閥各兩件。工作時(shí)輪換與輸水管道的供水閥門連接。

（4）行進(jìn)部分。

滾移式噴灌機(jī)的工作是固定作業(yè)，在噴完一塊地后，移動(dòng)到下一個(gè)噴點(diǎn)時(shí)，可以自己行進(jìn)。行進(jìn)時(shí)，噴水管作為行進(jìn)軸，每節(jié)噴水管裝有一個(gè)行進(jìn)大輪，每組管道中間裝有一個(gè)驅(qū)動(dòng)車，用小汽油機(jī)作動(dòng)力，把扭矩傳遞到噴水管道上。動(dòng)力傳遞是使用一個(gè)驅(qū)動(dòng)箱來進(jìn)行的，也就是是一個(gè)由渦輪、渦桿和齒輪組成的多級減速器，位于驅(qū)動(dòng)車的中部。在驅(qū)動(dòng)箱的前后兩面裝有平衡車架，車架端頭裝有行進(jìn)小輪，這樣成為能獨(dú)立行進(jìn)的驅(qū)動(dòng)車。每個(gè)驅(qū)動(dòng)車配有兩塊配重鐵，是為了減輕行進(jìn)時(shí)后平衡車架小輪對地面的壓力。

三、卷盤式噴灌機(jī)

1.特點(diǎn)及適用條件。

卷盤式噴灌機(jī)是指用軟管輸水，在噴灑作業(yè)時(shí)利用噴灌壓力水驅(qū)動(dòng)卷盤旋轉(zhuǎn)，卷盤上纏繞軟管，牽引遠(yuǎn)射程噴頭，使其沿管自行移動(dòng)和噴灑的噴灌機(jī)械，又稱為絞盤式或卷筒式噴灌機(jī)軟管卷盤式自動(dòng)噴灌機(jī)示意圖如：（圖2）。噴頭在田間邊噴水、邊移動(dòng)。噴頭的移動(dòng)是由卷盤來牽引的。按驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力不同，卷盤的驅(qū)動(dòng)方式可分為3 種，水力驅(qū)動(dòng)、油壓或氣力驅(qū)動(dòng)、專設(shè)小柴油機(jī)和泵驅(qū)動(dòng)卷盤。

圖2 軟管卷盤式自動(dòng)噴灌機(jī)示意圖

（1）卷盤機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。

采用水力驅(qū)動(dòng)，使灌水工作半自動(dòng)化，工效較好，省勞力；多數(shù)卷盤式噴灌機(jī)為單噴頭噴灌機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊，轉(zhuǎn)移容易，適用于不規(guī)則形狀地形，卷盤機(jī)不用時(shí)，存放比較方便；只要噴幅寬度選擇適當(dāng)，組合后的均勻系數(shù)可達(dá)到0.9 左右，可滿足噴灌的水力技術(shù)指標(biāo)的要求；噴灌機(jī)不帶動(dòng)力，供水方式也能多樣。

（2）卷盤機(jī)的缺點(diǎn)。

和單噴頭噴灌機(jī)相同，噴灌強(qiáng)度較大，不太適合粘性土壤和幼嫩、軟稈作物；單機(jī)如果控制較大面積時(shí)，要求射程較遠(yuǎn)，噴幅較寬，管道長；充滿壓力水的供水管在田間拖移，管子受拉、受磨，要求好的材質(zhì)，才能延長管子的壽命；管道和噴頭在田間運(yùn)行時(shí)，會(huì)損傷一部分的農(nóng)作物。

卷盤式噴灌機(jī)大致有兩類，即軟管卷盤式自動(dòng)噴灌機(jī)和自走的鋼索牽引卷盤式噴灌機(jī)。它們的共同特征是輸水管都是軟管，均有1 個(gè)卷盤，卷盤在噴灌機(jī)作業(yè)時(shí)靠自身噴灌的壓力水驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)射程噴頭連續(xù)移動(dòng)，進(jìn)行噴灑。

2.卷盤式噴灌機(jī)的構(gòu)造。

它是由噴頭車、軟管及卷盤三部分組成。運(yùn)輸狀態(tài)時(shí)，幾者成為整體；工作狀態(tài)時(shí)，噴頭車用管和卷盤車聯(lián)系。

卷盤噴灌機(jī)裝有使噴頭車自走的水力驅(qū)動(dòng)機(jī)。常見的形式有四種：旋轉(zhuǎn)噴嘴式、水渦輪式、水壓缸式和伸縮皮囊式。皮囊式噴灌機(jī)性能較好，它結(jié)構(gòu)合理，體積較小，水量消耗較少，水力損失很小，機(jī)械摩擦小，性能穩(wěn)定，對水質(zhì)要求較低。伸縮皮囊一般安裝在軟管卷盤式自動(dòng)噴灌機(jī)的中心部位。

3.卷盤式噴灌機(jī)的田間運(yùn)行使用。

（1）運(yùn)行方式。

對于不同機(jī)型，被灌地塊形狀無論規(guī)則與否，都必須按照軟管的長度和噴頭射程，進(jìn)行田間運(yùn)行規(guī)劃，把地塊劃分成條帶。輸送壓力水的干管應(yīng)該埋在地塊的中間，在干管上每個(gè)條帶的中部設(shè)個(gè)給水栓。噴灌時(shí)用拖拉機(jī)把噴灌機(jī)牽引至地邊第一條帶的給水栓處，再用拖拉機(jī)把噴頭車?yán)猎摋l帶的一端，在卷盤車上接上壓力水源進(jìn)行噴灌。噴灌時(shí)，卷盤在水力驅(qū)動(dòng)機(jī)的作用下緩慢旋轉(zhuǎn)，纏繞軟管，帶動(dòng)軟管末端的噴頭車向卷盤車方向運(yùn)行。

（2）田間作業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)。

在出廠時(shí)，對于一定型號的噴灌機(jī)，生產(chǎn)者都配有說明書，附有灌水參數(shù)表供技術(shù)人員選用。這些數(shù)據(jù)可供使用此機(jī)時(shí)快捷規(guī)劃出噴灌地塊的基本要素。

四、支軸式電力驅(qū)動(dòng)全自動(dòng)噴灌機(jī)

1.支軸式全自動(dòng)噴灌機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。

自動(dòng)化程度較高，可晝夜作業(yè)，每人就可管理8 臺-12臺，一個(gè)灌水周期可噴灌約6 公頃的土地，和其它機(jī)型相比工作效率較高，節(jié)省水、節(jié)省勞力、節(jié)省土地；可適時(shí)適量灌水，增產(chǎn)效果顯著適合地形坡度達(dá)30%左右，適宜灌溉多種作物和土壤，并可用噴施化肥、農(nóng)藥、除草劑等，一機(jī)多用。它的不足是四個(gè)地角灌溉困難，耗能較多，運(yùn)行費(fèi)也較高等。然而，該機(jī)型是最受歡迎的先進(jìn)農(nóng)機(jī)機(jī)型之一，國內(nèi)各地及國際上發(fā)達(dá)國家應(yīng)用較多。

2.支軸式全自動(dòng)噴灌機(jī)的組成。

中心支軸式噴灌機(jī)屬單元組裝式多支點(diǎn)結(jié)構(gòu)，由腹架與塔車組成一個(gè)單元跨架，按照地塊需要的長度把單元跨架連接，并與中心支軸座組成整機(jī)。中心支軸噴灌機(jī)外形結(jié)構(gòu)示意圖見下圖3。

圖3 中心支軸噴灌機(jī)機(jī)構(gòu)組成示意圖

3.田間運(yùn)用規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

中心支軸式噴灌機(jī)在中心支軸處由機(jī)井或壓力管道供水，首先要考慮灌區(qū)面積與供水能力的一致性。為控制大面積，有些農(nóng)田采用一臺噴灌機(jī)控制相鄰的兩塊地，這時(shí)，除與水源相通之外，還要考慮拖移噴灌機(jī)的道路。兩臺以上的中心支軸式噴灌機(jī)可在一起使用時(shí)，可按三角形布置噴灌機(jī)，這樣灌不著的地角部分可縮小一些，可比方形布置減少一些地。