中心支轴式喷灌机基础知识及使用与维护

1、中心支轴式喷灌机基础知识及使用与维护法国伊尔灌溉公司 李邦成中心支轴式喷灌机又称指针式或圆形喷灌机（如图示）。它的喷水管（支管）由一节一节的薄壁镀锌钢管连接而成，其上按一定要求布置有许多低压喷头。主要适用于大面积的农业灌溉。它具有经济、高效、坚固耐用和操作简便的特点。长长的、多跨式连接臂围绕着自身固定的中心圆形旋转，循环灌溉土地，根据跨的数目和长度，直径可高达1200米长。中心支轴式喷灌机投入现代农业生产后发展很快，在大型喷灌机中占有很高的比例。其具有喷洒质量好、自动化程度高、土地利用效率高、综合利用好、适应性强、不需很多地面工程设施等优点。中心支轴式喷灌机工作时，由固定式或移动式输水管给水栓

2、送水，也有的就在支轴中心处打机井，直接由水泵抽取机井中的水供水。压力水由中心支轴下端进入，经支管到各个喷头喷洒到田间，驱动机构带动各塔架的行走机构，使整个喷洒支管绕中心支轴作缓慢的转动，实现行走喷洒。中心支轴式喷灌机喷洒图形为圆形，对于正方形耕地，四个角上不能受水，为了补救，以提高土地利用率，一种方法是在末端加远射程喷头，当机组转至地角时，用自动启敝阀门和升压泵启动远射程喷头对地角做扇形喷洒。另一种方法是在末端塔架设角臂装置，多加一段支管和一个塔架，角臂平时收靠在末端塔架的支管旁边，当机组转向地角时，角臂逐渐收回，角臂上的喷头自动停止工作。角臂的伸出与回收是由自动控制系统控制的。但增加角臂会使

3、整机的造价增加很多，所以使用角臂的并不多。如果是大面积的喷灌，可布置多台中心支轴式喷灌机，并布置成三角形，这样可大大减少喷洒不到的地块。在喷洒不到的地块上也可布置其它田间设施和建筑，此时就不用设置角臂装置了。中心支轴式喷灌机的主要组件中心塔：起固定作用，可以抵抗恶劣室外环境。锚固在混凝土基座上，能很好地吸收消化掉由于机器在不平整的土地上运转而产生的作用力。行走电动机：设备的驱系统，国际上使用的多为防水外壳，双向传动系统，速度调节率1/40，功率0.55千瓦减速机：设备的传动系统，机体和齿轮为铸铁。螺栓高强处理，大直径中轴2 "1/4，圆锥轴承可以安装大直径齿轮。内部装有润滑膨胀室主管

4、道材质：一般为镀锌薄壁钢管，也有外面涂漆的，壁厚3mm，在寒冷地区使用双面焊接对于延长设备的使用寿命作用很大设备入口工作压力: 整个设备配备低压喷头，设备中心入口处的压力一般为2.0巴2.5巴中心支点和桁架: 多为热浸镀锌高强度钢材地隙: 设备下拉筋和地面的高度称为地隙，目前设备的地隙一般2.7米主控箱: 对整个设备起控制作用，屏幕显示运行状态，实时监测，故障定位报警等功能。其控制器一般有以下功能：（1）水压过低或停机时控制器自动关闭喷灌机和水泵；（2）启动喷灌机时自动开启水泵；（3）调节喷灌机的运行速度和灌水量；（4）灌溉时控制器能使喷灌机自动回转或停机；（5）控制箱面板能显示喷灌机运行故障

5、原因。跨连接：目前用得比较多的为柔性万向节连接，该接头具有密封性好，坡限大的优点，橡胶套密封在钢套内，避免了橡胶套过早的老化，延长使用寿命。灌水均匀度: 中心支轴式喷灌机最大的优点之一就是灌溉均匀度高，灌溉均匀度一般都在90%以上。喷头: 中心支轴式喷灌机所配喷头均为低压喷头，工作压力在2.0以吓，目前使用比较多的尼尔森低压旋转喷头R3000和D3000.中心塔行走电机减速机主控箱R3000旋转喷头柔性万向节一、 中心支轴式喷灌机的选型 中心支轴式喷灌机的机体选型主要根据地块的大小和形状来决定，水泵的选配根据控制面积的大小和灌溉作物的种类以及水井的水位来确定，下面以一控制面积为857亩的地块来

6、说明：1、以田块的最小尺寸除以 2，确定系统的覆盖半径(控制面积857亩) 控制面积为：A=3.14*426.52/10000*15=857亩 2、求高峰作物需水和灌溉水利用率* 高峰需水 ET = 7.6 mm/d 灌溉效率 = 70不同作物及不同气候下的需水峰值作物种类寒冷气候（毫米/天）温和气候（毫米/天）炎热气候（毫米/天）沙漠气候（毫米/天）苜蓿棉花草场谷物马铃薯甜菜5.085.085.083.813.565.086.356.356.355.085.086.357.627.627.625.596.357.628.898.898.897.627.628.89不同气候条件下的灌溉效率气

7、候灌溉效率, %寒 冷温 和炎 热沙 漠807570653、确定喷灌机转一圈所需的最少时间式中 = 中心支点到最后一塔架的距离（米） = 最后一塔架前进的速度（米分）喷灌机转一圈最少的时间（小时）4、确定喷灌机所需的流量式中ET = 7.6 mm/d高峰需水 = 70灌溉效率灌溉面积（亩）喷灌机的流量（米小时）、最高速度时的灌水量式中d =最高速度时的灌水量（mm/h） 6、设备对流量的限制中心支轴式喷灌机主管道直径不同，其通过的最高流量也将不同，以伊尔喷灌机为例， 其有四种不同直径的主管：管径（毫米）最大流量（m3）127125141175168255193345245555主管道类型的选择

8、，并不是越大越好，应根据设计最大流量来进行选择，选择过小不能满足灌溉，选择过大，容易造成设备浪费，增加投资，增大能耗。一般来说500亩以下选择141型或127型管道即可。根据以上数据，我们可确定设备的主要设计如下表所示：设备型号跨架长度（m)跨架数悬臂长度（m)整体长度（m)控制面积(mu）设计流量（m3/h)VXP16861.270428.4 864 259 备注：设备跨架长度长参考伊尔喷灌机的61.2m、55m、48m型号 设备选型简易对照表           

9、0;        控制面积（亩）控制半径（米）跨架长度（米） 跨数悬臂类型设备选型VXP 193 型VXP 168 型VXP 141型VXP 127型50103.548M28M主管道最大流量345立方米/时主管道最大流量255立方米/时主管道最大流量175立方米/时主管道最大流量125立方米/时100145.761M228M200204.661M321M300252.861M48M400293.555M521M50032761M521M60035555M628M700388.261M621M800409.555M

10、728M900436.461M78M100046455M828M1200504.555M914M150057155M5 in Ø 193 + 5 in Ø 168 + 21 m180062655M6 in Ø 193 + 5 in Ø 168 + 21 m200066055M7 in Ø 193 + 5 in Ø 168备注以日灌水量6mm计算注：上表以伊尔喷灌机为参考计算所得三、中心支轴式喷灌机的日常使用维护在灌溉前或灌溉季中对设备进行良好的预防性维护和保养可以节约您的维修费及将由于维修而造成的误工降低到最小。中心轴部分在中心轴的头

11、部有两个滑油嘴，这需要一年或者每使用1000小时灌一次油，使用多功能油。可移动型的轮子齿轮在可移动型系统中，在变速箱处有一个加油嘴，此处每移动三次需加一次油，如果系统不工作每年加一次油，这样能防止水进入轴承中。油在第一个使用季完之后，换掉轮子变速箱和齿轮马达中的机油。以后每移动三次检查一下机油或如果常年不用每年检查一次。然后在下一个灌溉季开始时，必须检查变速箱里面的油线。对于中心点，给其注SAE140号机油直到其高度到达螺丝处（3.5升）VXP型中央变速箱需要油的型号：SAE50（1.75升每个）轮胎气压 轮子型号 气压11.2-10-24 1.8巴12.4-11-24 1.7巴14.9-13

12、-24 1.4巴春天开始使用和秋天结束灌溉时检查详单1 确保地线同主控板和地线柱连接完好；2 检查固定螺丝（包括固定型和可移动型）并拧紧；3 所有的连接螺杆拧紧； 4 给中心轴上油（参照维护列表）；5 信号盒外壳完好；6 调节控制杆和微动开关（参照服务与调节）；7 所有塔控制盒都安装并固定好；8 电缆设置安全；9 塔和跨架的螺丝都拧紧；10 喷头安装好并固定； 11 检查轮胎压力（参考维护列表）；12 检查轮子齿轮箱油高度（参照维护列表）；13 检查中央驱动齿轮马达油的高度（参照维护列表）；14 轮子螺丝帽拧紧（再检查一遍在系统完成第二步和第三步的检查后）；15 可选部分和附件安装好（参照选项

13、部分）；16 调节低压开关；17 检查电压（约380V）；18 将防沙帽去掉打开系统冲洗至水清洁（约5分钟）；19 检查分流接点、系统管线、主管道、排水槽；20 将田间障碍物移开，确认设备运行空间无障碍物。季后维护1） 排干跨架和管道中的水中央轴处：关掉压力表下面的阀门将水排尽。打开每跨接头连接处的球阀，包括中央轴和第一跨之间以及其余各跨之间的，将管道中的水排尽。完成这些操作后将球阀回到中间位置（开和关的中间，以防结冰对其造成损害）打开并清洁防沙圈如果安装有停止或自动停止阀门轴的喷枪，排干电动阀滤罩中间的水，断开所有控制软管并排干其中的水然后再将他们连接好，这样避免泥土或者昆虫进入。排干水压阀和喷枪以防止结冰损伤。2） 给轴肘上油，保护所有的螺丝3） 每1200小时或2 年排干轮子变速箱和中央驱动器的油要经常（每2个月）将这些变速箱里面的水排出，否则这些水将会浓度升高并渗透造成：l 慢慢使排水塞变松，当有油的时候使水排出并塞紧；l 然后检查油线高度，要确