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1、中心支轴式喷灌机运行手册56黑龙江东部节水设备有限公司二一三年三月目 录第一章 中心支轴式喷灌机应用概述 . - 1 - 第一节 喷灌机优缺点及使用条件 . - 1 - 第二节 喷灌机发展历程. - 2 - 第二章 中心支轴式喷灌机基本知识 . - 2 - 第一节 喷灌机工作原理和组成 . - 2- 第二节 喷灌机的喷头布置 . - 7- 第三章 中心支轴式喷灌机喷灌工程设计 . - 8 - 第一节 规划设计参数 . - 8 - 第二节 田间工程设计和灌溉制度拟定 . - 12 - 第三节 水泵选型. . - 19 - 第四节 水源工程设计 . - 21 - 第四章 中心支轴式喷灌机的安装与调
2、试 . - 22 - 第一节 喷灌机安装前应具备的条件及安装准备 . - 22 - 第二节 安装顺序及要求. - 23- 第三节 整机调试 - 26- 第四节 电气控制系统的工作原理与动作步骤 . - 27 - 第五章 中心支轴式喷灌机的操作与维护 . - 31 - 第一节 喷灌机使用前的检查 . . - 31- 第二节 运行操作. . . - 32 - 第三节 喷灌机的维护保养与贮存 . - 33 - 附表. . - 34 - 案例一：中心支轴式喷灌机典型设计（一机一井 300 亩） . - 38 - 案例二：中心支轴式灌机典型设计（500 亩） . . - 43 - 第一章 中心支轴式（圆
3、形）喷灌机应用概述中心支轴式喷灌机（Center pivot irrigation system），也称时针式或圆形喷灌机，是将装有喷头的管道支承在可自动行走的支架上，围绕备有供水系统的中心点边旋转边喷灌的大型喷灌机。第一节 喷灌机特点及使用条件中心支轴式喷灌机与其他喷灌设备和喷灌系统相比，中心支轴式喷灌机主要有以下特点。 一、特点1、 中心支轴式喷灌机是迄今为止自动化程度最高的喷灌设备，可节约大量劳动力。2、 中心支轴式喷灌机机组进水口位于中心支座下部，由于中心支座是固定的，所以供水系统非常简单。3、导向和同步控制系统仅与固定的中心支座有关，运行可靠，管理简单。4、完成一次灌水循环（旋转一圈
4、）后，机组停留在起始位置，以备下一次灌水作业。5、可及时、精确地控制灌水量，管理方便，灌溉水利用率高。6、中心支轴式喷灌机能提高化肥和农药的利用效率。7、灌水作业灵活性高，有利于编制切实可行的用电计划。对于所有的灌溉设备，为了降低单位灌溉面积的投资，都应设法利用最小的设备投入，灌溉尽可能大的灌溉面积。采用中心支轴式喷灌机时，由于设备造价与机组长度成正比，而它所灌溉的面积与机组长度的平方成正比，因此灌溉面积越大效益越高。 二、适用条件中心支轴喷灌机几乎适用于灌溉各种质地的土壤，以及各种大田作物、蔬菜、经济作物和牧草等。我国西北、东北、华北各地和广东、广西、云贵高原等地的广大农牧业区，凡土地连片，
5、作物种类统一、地面上无电杆、排水沟等障碍物均可使用。 第二节 喷灌机发展历程一、国外大型喷灌机发展历程20 世纪 50 年代初, 美国人发明了中心支轴式喷灌机,早期以液压驱动和水力驱动为主，1965年出现电力驱动 圆形喷灌机。此后,中心支轴式喷灌机在全世界得到了广泛的应用，如今已在各大洲灌溉着数千万公顷的耕地、沙丘和草原，可称为世界农业灌溉史上的一次革 命,曾被美国著名科技刊物科学美国称赞为中心支轴式喷灌机是自从拖拉机 取代耕畜以来，意义最重大的农业机械发明。 由于中心支轴式喷灌机自动化程度高、灌溉质量好、单机控制面积大，尤其是中心支轴式喷灌机对地形的适应性强，对水源的要求低，因而非常适应人多
6、地少地区的农业生产。 二、国内大型喷灌机发展历程我国大型喷灌机技术的研究开始于 1976 年，由于受到我国农业体制和经济体制的影响，引进推广工作一波三折，大致经历了起步阶段(1976-1978 年)，引进和关键部件公关阶段( 1979-1986 年)；完善提高和稳妥推广阶段(1987-1997 年)；技术创新和产业化阶段( 198 年至今)。据不完全统计，截止 2008 年上半年，大型喷灌机全国保有量接近 5000 台，主要分布在内蒙古、黑龙江、甘肃、宁夏、山西、河北等地，对农作物的有效灌溉使得产量有了大幅度提高，经济效益显著。图 2.1 典型配置中心支轴式喷灌机第二章 中心支轴式（圆形）喷灌
7、机基本知识第一节 喷灌机工作原 理和组成中心支轴式喷灌机由中心支座、塔架车、喷洒桁架、末端悬臂和电控同步系统等部分组成。装有喷头的若干跨桁架，支承在若干个塔架车上。桁架之间通过柔性接头连接，以适应坡地等作业。每个塔架上配有 1KW 左右的电机作为行走动力，配套动力可用电网或柴油发电机组，还配有专门安全可靠的电控同步系统，用于启闭塔架车上的电机。最远处的塔架车先启动，根据工况，逐个启动相邻的塔架车。所有的塔架车就一个跟一个的运转起来，绕着中心支轴旋转，从而实现圆形面积的自动喷洒作业。 中心支轴式喷灌机的组成如图 2.1 所示。从图中可看出，典型配置的中心支轴式喷灌机主要由中心支座、桁架、塔架车、
8、末端悬臂、控制系统和灌水器等 6大部分组成。此外，有时中心支轴式喷灌机还配备末端喷枪或地角装一、中心支座 中心 支座是喷灌机的回转中心，也是进水口。它的外部是一个由立柱、横梁和底板组 成的宝塔形框架，中间部分是转动套和支轴弯管。转动套的上部固定在框架上，下部与水源相连。支轴弯管的竖直部分位于转动套内，可在其中自由转动；另一端与首跨桁架输水支管以球铰连接，以适应首跨桁架因地形变化在铅垂方向产生 的上下位移。底板用地角螺栓固定在混凝土基础上以保持稳定。主控制箱通常安 装在中心支座的框架上。转动套上设有集电环，照明灯和压力表 等安装在支轴弯管的水平管上。图 2.2 中心支座二、桁架桁架 主要由输水支
9、管、三角形弦架和拉筋等组成。桁架分首跨、中间跨和末跨三种，分别安装在机组的不同部位，各跨之间的差别不大。为了适应机组长度方向的地 形变化，保证喷灌机行走的同步性，各跨桁架之间采用球绞连接，其输水支管采 用柔性接头或橡胶套筒连接。桁架跨距（长度）通常为 48m、54m、60m。输水支管公称直径通常为 100250mm，最常用的输水支管公称直径为 140 mm 、165 mm。 由于各跨桁架之间采用柔性连接，所以中心支轴式喷灌机在机组长度方向可适应坡度达 20% （11.3）的地块。 桁架下部拉筋与地面之间的垂直距离称为地隙高度为 23.2m，（根据用户要求定）。地隙高度根据所灌溉的作物高度和机组
10、长度方向的地块平整度确定 。需要指出的是，如果灌溉的作物为马铃薯、牧草、小麦等矮秆作物，且地块在机组长度方向比较平整，应选择较小的地隙高度，以提高机组的稳定性。图 2.3 桁架三、塔架车塔架车由立柱、横梁和底梁组成的 A 字型构架以及动力机、传动装置和橡胶车轮组成。A 字型构架的上部与桁架相连；下部的底梁两端各安装一个车轮减速器，并连接橡胶车轮。动力机安装在底梁中间，通过传动装置将动力传递给车轮，驱动塔架车向前行走。传动装置包括两级减速器和中间的万向节。动力机为电动机并与一级减速器制成一体，所以也称电机减速器；而与车轮相连的减速器则称为车轮减速器或二级减速器。中心支轴式喷灌机每旋转一圈所需的最短时间根据下式计算：T=L/（30nD） （
