多功能噴涂器研制與應用

【摘 要】涂白是保持樹株美觀且防治病蟲害的一項經常性工作，多功能噴涂器結合噴藥及墻壁粉刷機具的特點，通過動力及壓力系統、攪拌箱和噴頭等一系列改進，從根本上解決了樹株涂白、噴藥除病蟲害的難題，降低了成本，提高了工效。

【關鍵詞】噴涂器；研制應用；工效

1 研發背景

入冬以后，許多果樹、林木的樹干都要涂上一層白白的熟石灰，習慣稱為“涂白”。因為樹木在冬季，向陽面在白天受陽光照射，溫度上升，細胞解凍，夜晚溫度下降，又重新凍結；這樣一凍一化，就會造成樹木皮部組織死亡，產生“日燒”崩裂現象。樹木涂白后，不僅給它圍上一層防寒裙，而且增加了樹木對陽光的反射能力，使樹干溫度變化比較平穩，避免晝消夜凍，防止“日燒”。同時，涂白還可加速傷口愈合，防止病菌感染，并可殺死樹皮內的越冬蟲卵，能有效地防止病蟲害。

黃河下游標準化堤防工程完成后，成為防洪搶險交通線、生態景觀線、防洪保障線。而大堤行道林、臨河防浪林、淤背區適生林（以下簡稱“三林”）的樹株涂白是每年必做的工作，這樣不僅美觀而且還可以防治病蟲害。為降低管護成本，提高工程管理標準，結合噴藥及墻壁粉刷機具的特點，研制具有結構簡單、操作方便、省時、省力的多功能噴涂器，從根本上解決了樹株涂白、噴藥除病蟲害的難題，節約了人力物力，提高了工作效率。

2 研發過程

該機具從開始研制到產品推廣使用進行了三次大的改進。

2.1 由單一型到多功能型

起初研制的目的就是為了對行道林、防浪林、適生林進行涂白。通過不斷的研究和改進，逐漸形成了集涂白、噴灑農藥、墻壁粉刷于一體的多功能噴涂器。

2.2 動力及壓力系統的改進

通過試驗，手搖泵耗費人力勞動，壓力小，工作效率低。改為6馬力柴油機作動力，帶動高壓泵及減速器產生壓力。在試驗應用過程中發現產生的壓力不能滿足長時間工作的要求，將高壓泵和減速器改為空氣壓縮機，使之產生強大適中的壓力并通過壓力罐調節，作用于攪拌箱，使噴涂液在其作用下均勻噴出。

2.2 攪拌箱和噴頭的改進

在研制的過程中，為了節約投資，一直使用自行焊制的攪拌箱和壓力罐，這樣不僅效果達不到預期目的，外觀也顯得粗陋，為此根據需要更換了精工制作的攪拌箱和壓力罐。根據在試驗中發現的問題，噴頭由原來的直形、扁形、扇形、半圓形和圓形噴頭，改進為直形、半圓形和手槍式三種噴頭，這樣更能簡單有效地完成工作。

3 工作原理

該噴涂器是根據農用噴霧器的工作原理研制的，柴油機帶動空氣壓縮機產生一定的壓力，噴涂液在一定壓力的作用下由一級攪拌箱均勻攪拌后進入二級攪拌箱，二級攪拌箱再在一定壓力的作用下進行再一次攪拌，從而達到噴涂液濃度適中，均勻無顆粒。在壓力適當的情況下從二級攪拌箱的噴頭均勻噴出。人工操作噴頭（型號有直形噴頭、半圓形噴頭和手槍式噴頭）進行噴涂。①對行道林涂白時，人工推動，沿大堤行走，采用半圓形噴頭逐棵進行涂白；②對墻壁粉刷時只需更換為直形或手槍式噴頭，噴涂液在壓力的作用下，可以達到對墻面的均勻涂刷；③對樹株噴藥除病蟲害時，更換為手槍式噴頭，它可以隨著壓力的變化而達到不同的射程和輻射面。

4 結構組成

4.1 動力及加壓系統

動力系統為6馬力柴油機，通過其帶動空氣壓縮機產生壓力，產生的壓力通過壓力管進入并儲存在壓力罐中。為了滿足需要，故用兩個壓力罐來儲存壓力，每個壓力罐中有壓力表，可以直接顯示出壓力的大小，以根據需要調整所需的壓力。

4.2 壓力攪拌系統

攪拌系統由粗細攪拌箱各一個組成，直徑均為50cm，高分別為80cm、50cm，粗細攪拌箱上均有一壓力表。粗箱為一級攪拌箱，首先將噴涂液的原材料和一定比例的水通過進料口倒入粗箱內，關閉進料口，打開進氣閥，使原材料和水在一定壓力的作用下進行攪拌，充分攪拌后打開閥門，噴涂液在壓力作用下通過壓力管進入細箱，細箱為二級攪拌箱，噴涂液進入細箱后，關閉壓力管上的閥門，打開細箱上的進氣閥，通過一定壓力對噴涂液進行再一次攪拌，達到噴涂液均勻無顆粒。此時即可對樹株等進行噴涂、噴藥除害。

4.3 多功能噴頭

多功能噴頭有多種型號，主要有直形噴頭、半圓形噴頭和手槍式噴頭。

5 主要技術指標及性能指標

5.1 功能及工作速率

①涂白：≤20秒/棵。

②粉刷墻壁：≤10秒/m3。

③樹株噴藥：≤30秒/棵。

5.2 噴涂器的規格：0.8m×1.3m×1.4m

5.3 噴涂器的活動范圍：半徑≤60米

5.4 多功能噴頭：直形噴頭、半圓形噴頭、手槍式噴頭三種

5.5 噴頭有效射程：≤10米

5.6 適用范圍：適用于黃河下游樹株涂白、噴藥除病蟲害、墻壁粉刷

5.7 噴頭有效輻射面：直徑≤1.2米

5.8 動力：6馬力柴油機

5.9 攪拌箱：攪拌箱設計為兩個，一個為一級攪拌箱即粗箱，其高為80cm，直徑為50cm；另一個為二級攪拌箱即細箱，其高為50cm，直徑為30cm

5.10 傳動方式：三角帶與鏈條的有序結合

5.11 機具凈重：150kg

5.12 操作人數：3人

6 試驗應用分析

通過對不同直徑的樹株進行試驗，由手搖壓力泵改為6馬力柴油機作動力，由高壓泵改為空氣壓縮機，配備粗細壓力攪拌箱各一個，同時在壓力罐及攪拌箱中配備了壓力表，可以直接讀出壓力的大小。這樣，壓力達到了要求，噴涂就均勻了。

在樹株涂白試驗過程中，共需3人，一人推動設備沿大堤行走，兩人操作多功能噴頭進行噴涂。分兩組進行，一組為直徑10cm小樹，長500m；另一組為直徑20cm的大樹，長500m。第一組：采用半圓形噴頭。試驗長度500m，1行，樹株間距2m，約250棵樹，共用了50分鐘，每棵樹噴涂平均用12秒鐘；第二組：采用半圓形噴頭。試驗長度500m，1行，樹株間距2m，約250棵樹，共用了1小時，每棵樹噴涂平均用14秒鐘。綜合考慮，平均每棵樹用時15-20秒鐘。

在樹株噴藥除病蟲害試驗過程中，共3人，1人推動設備沿大堤行走，同時負責控制壓力大小，2人操作多功能噴頭對樹株噴藥。分兩組進行，一組為直徑10cm小樹，長500m；另一組為直徑20cm的大樹，長500m。第一組：采用手槍式噴頭。試驗長度500m，1行，樹株間距2m，約250棵樹，共用了1小時20分鐘，每棵樹噴藥平均用20秒鐘；第二組：采用手槍式噴頭。試驗長度500m，1行，樹株間距2m，約250棵樹，共用了2小時，每棵樹噴藥平均用30秒鐘。綜合考慮，平均每棵樹用時20-30秒鐘。

7 效益分析

通過試驗對比，人工用刷子涂白一棵樹平均用3分鐘，而用噴涂器每棵耗時15-20秒，效率提高9-12倍，人力少投入4.5-6倍。人工背噴霧器進行噴藥除病蟲害平均每棵樹用2分鐘，而用噴涂器每棵耗時20-30秒，效率提高了4-6倍，減少投入3-5倍。人工用滾筒刷粉刷平均每平方米用40秒，而用噴涂器每平方米耗時8-10秒，效率提高了4-5倍，減少投入4-5倍，降低了工程管理日常費用，同時工程標準化比人工粉刷明顯提高。

8 創新點

8.1 結構簡單、安裝簡易，易操作

8.2 壓力大，噴涂均勻，通過更換不同型號噴頭，用于樹木、花草的噴藥，樹株的涂白及墻壁的粉刷等，一機多用

8.3 省工、省力、省時、成本低，較原來的人工涂刷時間縮短了4-6倍

總之，多功能噴涂器結構簡單、操作方便、省時、省力、成本較低，適應性強、輕便、移動靈活、工效較高、經濟實用，適應黃河工程管理標準化和規范化的要求。多功能噴涂器在今后使用過程中將進一步改進，將整套系統安裝在機動車上，利用車上動力，既可工作又能行走，進一步提高工效。

[責任編輯：丁艷]