HDF-60車載式風送高射噴藥機研制及應用

摘 要:HDF-60車載式風送高射噴藥機是濱州恒達黃河水利工程維修養護有限公司開發的一種方便實用、高效節約的噴霧設備。在高壓氣流的作用下，作物葉片發生翻動，通過觸殺和類似熏蒸作用而達到消滅病蟲害的目的，極大地減少因農藥漂移造成的環境污染影響，節能降污，適應市場需求。

關鍵詞:高射噴藥機 節能

中圖分類號:S763文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)12(b)-0012-01

1 研制背景

化學農藥的使用已成為防治病蟲草害的有效手段。在中國，由于對生物靶標與農藥飄移行為之間的相關性研究較少、施藥機械技術相對落后、施藥方式不當、施藥人員缺少專業知識等因素，浪費了大量農藥，造成對敏感作物藥害、環境污染。因此新型噴霧機的研制成為必然的發展趨勢。

2 主體結構設計

2.1 動力系統

動力系統主要由多缸、V形、風冷、四沖程KP2\\186F型柴油機和sail 6-QA-45型蓄電池提供。柴油機的輸出軸與風送系統中的高壓離心風機直接相連，主要作用是提供給離心風機足夠的動力以求達到高速旋轉，從而帶動風機提供給噴霧裝置足夠的高壓送風量，產生高速氣流。

2.2 傳動機構

發動機輸出軸帶動發動機帶輪，通過驅動皮帶傳遞到變速箱輸入軸，經變速箱后驅動風扇轉動。驅動帶輪將發動機的動力經過驅動皮帶傳給風扇驅動輪，風扇驅動輪帶動風扇輸入軸(變速器輸入軸)，經降速后驅動兩組風扇，產生高速風力進行導流。

2.3 風送系統

風送系統主要由葉輪(兩組)、機殼、進風口、支架等組成。設計過程如下:噴幅是風送式噴霧機重要性能指標之一，噴幅的指標直接影響了噴霧機的工作效率。為了揭式風筒結構對風送式噴霧及噴幅的影響，從而進一步設計風筒結構，我們首先設計了一組不等水平正交試驗和對比試驗，得到了噴嘴安裝位置、整流器的安裝、風筒直徑和風筒長度對噴幅的影響程度，找出了它們的最佳參數組合，為風筒結構設計提供了依據。

2.4 供藥系統

供藥系統主要由液泵、藥箱、過濾網、控制閥及管路等組成。車載式風送高射噴藥機采用的是WL-45SP型動力噴霧機，柱塞泵將藥箱中的藥液泵到與高壓離心風機相連的噴霧裝置中，利用離心風機產生的高壓氣流對藥液進行破碎霧化。

2.5 控制系統

控制系統主要包括柴油機啟動控制、藥液泵啟動控制、流量控制、水平噴霧運動及垂直噴霧運動控制、射程遠近控制等內容。發動機主要通過電子打火方式啟動;藥液泵手動啟動;流量控制通過手動調節;水平和垂直噴霧運動以及射程遠近控制等都可通過手動調節來實現。噴射的水平角度、垂直角度及噴射的范圍扇區可通過人工調節。藥液射程遠近的調節則可由柴油機油門開度大小來控制。

2.6 噴霧裝置

①整流板。由柱塞泵送出的藥液不能有效地進行霧化，這樣就需要高壓風機送出高速氣流對藥液加以破碎霧化，為解決高壓氣流與藥液運動的同向問題，我們在噴霧裝置中設計了一個起整流板以達到改變風向使之與藥液的方向相互接近垂直的目的，整流板主要作用是使高壓離心風機產生的高速氣流在噴筒中形成高速旋切氣流對液滴進行擊碎霧化，這樣更有利于達到良好的霧化效果。②吸入空氣式噴頭。吸入空氣式噴頭(TurboD rop，A1TeeJetAir Induction)，在進液口也有一個前置孔，采用文丘里管設計，當液流通過噴頭內的前置孔時(圖)，因文丘里效應導致壓力下降，空氣被吸入噴頭內，使氣泡與噴霧液混合，增大霧滴尺寸，降低飄移。Green leaf公司實驗發現，TurboD rop噴頭可以大大降低100以下的小霧滴比例，同時吸入的空氣氣流還可以加快噴霧速度。

3 工作原理

車載式風送高射噴藥機進入工作狀態首先啟動柴油機，柴油機的輸出軸帶動風機的葉片高速旋轉而得到高壓氣流。高壓離心風機由兩組(4片+8片)前向多翼彎曲葉輪構成，氣體從一側進入第一風扇葉輪， 加速后穿過第一風扇葉輪進入第二風扇葉輪然后排出，氣體兩次受到葉片力的作用， 當葉片旋轉時，風機中的空氣就得到逐級加速，風機產生的高速氣流送往噴霧裝置，此時啟動藥液泵(即動力噴霧機)即可實現噴霧。由于柱塞泵是定量泵，藥液在藥液柱塞泵的作用下，泵出藥液經藥液管、三通接頭到控制球閥分為兩路，一路為多余藥液流回藥箱再次循環，另一路經管道和藥液開關以一定的壓力泵出到風機的出口處(六路均布)。在噴霧裝置中，由于起渦器中葉片特有的弧面設計，高速氣流在起渦器的作用下形成高速旋切氣流，高速旋切氣流則可將液滴破碎成很小的霧滴而噴出。通過這種方式霧化產生的霧滴均勻，霧化效果明顯，極大地減少了農藥飄失量，降低施藥成本，提高了防治效果。

4 主要創新點

(1)采用多頭噴射，根據用藥量可調節使用;可隨意調節噴霧俯仰角度和水平旋轉角度，噴霧旋轉角度大，可上下手動擺動噴射，覆蓋面寬;可根據需要更換寬幅或遠射程噴頭，能有效地節約藥量和減少污染。

(2)采用風送式，噴藥均勻，射程遠，降低藥量損失;風量大而柔，使藥液附著率高，穿透性好，可以實現精量噴霧。

(3)風桶內采用導流風板，使風向直射，風速均勻，霧狀均勻，霧粒細小。(整流板的主要作用是使高壓離心風機產生的高速氣流在噴筒中形成高速施切氣流時，液滴進行了擊碎霧化。)

(4)利用柴油發動機為動力，可根據樹株遠近，加速或減速，啟動快捷，使用安全，靈活方便，減少了其他機組傳動動力的損失。

5 應用及效益情況

5.1 經濟效益

根據日常工作的實際情況，HDF-60車載式風送高射噴藥機行進速度為4000m/h，噴射寬度為30m，噴藥機每小時可噴藥面積為:4000×30=120000㎡。而人工背負式噴藥660m2/h，則噴藥機工效為人工的12000/660=182(倍)。

人工費按2人計，50元/人，計100元，油料消耗按140元/天，則每天消耗:100+140=240元，每日收益按8h×120000㎡/h×0.001元/㎡=960元。該噴藥機每日凈收益960-240=720元，每年工作時間按150天計，則年節約資金10.8萬元。

5.2 社會效益

由上面的計算可知，該噴藥機工效為人工割草的180倍左右，且安全、省力，勞動強度低。該機投資少、見效快、收益高，具有良好的經濟效益和社會效益。

6 結論

HDF—60車載式風送高射噴藥機正是運用風送液力式噴霧技術，利用氣流把農藥霧化后噴射到標靶中，使其在標靶周圍彌漫飄逸從而大幅度降低農藥飄失量，提高藥液的使用效率。該機的研制有利于促進低量噴霧技術的推廣應用，在森林病蟲害、城市環境衛生及人畜疫情等方面提供了一種方便實用的設備。