关于卷盘式喷灌机田间设计问题分析

摘要：介绍卷盘式喷灌机的结构特点、规格、田间工程设计原因。

Abstract: The structural feature, specification and field engineering design reason of reel sprinkle are introduced.

关键词：卷盘式；喷灌机；结构；设计

Key words: reel type；sprinkle；structure；design

中图分类号：S27文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）03-0260-01

1卷盘式喷灌机的结构特点

卷盘式喷灌机是指由输水软管供水，用卷盘缠绕软管，牵引1个远射程喷头车，使喷头在喷灌过程中沿作业路线移动的喷灌机。

1.1 优点①喷头车在喷洒过程中能自走、自停，管理简便，操作容易，省工（基本上1人可管理1台），劳动强度较低。②结构紧凑，成本较低。材料消耗较少，田间工程量少。③机动性好，供水可用压力干管，也可用抽水机组。④适应性强，不受地块中障碍物限制，适用旱田各种作物。⑤ 地块地形要求不高。

1．2 缺点①耗能大，大型机组一般工作压力要求0.60-0.70MPa，管道水头损失较大，运行费用较高。②机行道较宽，一般要2-3m，占地较多。③软管工作条件差，道路不光滑时，带水的管道很容易磨损。

2卷盘机主要规格

目前在实践中使用的卷盘机的主要规格有JP75×300，50×150，50×180。它们虽然工作压力大小不同，但结构一般都相似，一般由喷头车（炮车）和卷盘车两部分组成，压力水由

供水系统（水泵）的压力干管或移动式抽水机组供给。卷盘车包括卷盘、输水高压软管、底盘、驱动卷盘的动力机（如水蜗轮、水压缸等）、调速装置、软管缠绕导向装置和安全机构等。

卷盘式喷灌机主要由三部分组成：卷盘动力驱动系统、卷盘机架及皮管、喷灌小车。在卷盘式喷灌机工作时，压力水经卷管输送到喷灌小车，由喷枪或喷头雾化后喷灌，同时由卷盘动力驱动系统产生的动力带动卷盘，卷盘旋转带动水管并拖动喷灌小车，慢慢收回卷管和喷灌小车，进行移动喷灌。该设备是一种节水、节能型灌溉设备，非常适宜于平原旱作区灌溉，并且操作比较简便、灵活，并可自行收管、移动喷灌，同时可根据喷灌时作物的需水量，调整喷水量的大小，以满足使用者对不同作物灌水量的要求。该设备一般在使用中很少发生故障，即使出现故障也往往是使用或者维护不当引起的。总之，卷盘式喷灌机的正确使用与定期保养对其性能与使用寿命至关重要，如果被忽视，将会导致该设备出现故障或毁坏。

3卷盘式喷灌机田间设计原则及内容

3.1 设计原则喷灌机田间设计，关系到整个喷灌溉系统工程的全局，规划中必须全面了解和掌握灌区基本情况，并遵循以下原则：①喷灌系统规划应纳入农业区划及水利规划，三者必须统一考虑。②喷灌系统规划必须进行充分经济论证，进行可行性分析。③规划中注意节约能源，可自压喷灌的地方应尽量搞自压喷灌。④尽量使喷灌设备综合利用，发挥其最大效益。⑤充分考虑作业区内水资源情况，水源必须满足喷灌需要。

3.2 设计包括的主要内容

3.2.1 基本资料。自然条件：地理位置、地形、农业气象，水源，土壤，作物。社会经济条件：农作物种植结构、区域经济发展状况、管理体制、劳动力状况、能源、喷灌设备和建筑材料的供应与价格以及交通条件等。

3.2.2 系统选型。根据当地具体条件，拟定两种以上方案，从技术和经济上论证所选系统形式的合理性。

3.2.3 拟定作物灌溉制度及计算灌溉用水量，用水过程。①设计灌水定额的拟定，可根据本地区相关经验数据确定灌水定额和灌溉定额。②设计灌水周期拟定。③系统供水总流量估算。

3.2.4 水源分析及水源工程规划，根据设计标准列出水源流量、水位等特征值并分析水质。拟定水源工程规划及水质处理方案。

3.2.5 系统平面布置，根据系统布置原则，确定井（渠）田间布置、统计各级管（渠）道的长度。

3.2.6 喷灌机选择，在满足喷灌强度、均匀度及雨滴打击强度要求的前提下，选定卷盘机的型号规格、性能参数。

3.2.7 确定喷灌工作制度及轮灌方式。①确定机组牵引速度。②确定1条条田所需的灌水时间。③确定轮灌周期。④确定1台机组所负担的条田数目。⑤条形喷幅轴线间距。

3.2.8 管材及管径选择，选择管材并根据各级管道流量进行水力计算，确定各级管道的经济管径。

3.2.9 管道纵断面设计及系统结构。确定各级固定管道在立面上的位置，并说明管道埋深、坡度、闸阀、节制阀、排气阀、泄水阀的位置。

3.2.10 水泵及动力选配。确定系统设计流量及扬程。选定水泵及配套动力规格型号及各项性能参数，校核水泵安装高程，确定泵站的结构形式。

3.2.11 设备材料用量及投资预算。列出各种设备和建筑材料的规格型号和用量的明细表，计算设备材料费、设计费、施工费等投资预算。

3.2.12 喷灌效益、年费用、还本年限及各项经济指标的计算。

3.2.13 提出施工安排，包括施工方法、施工期限及进度安排，提出验收标准。

3.2.14 提出建立管理组织，运行管理制度和技术要求。

3.2.15 设计图纸要求。系统平面布置图，一般1/1000-1/2000比例尺的地形图上，图中应画出灌区边界行喷线、水源及管道，标明管（渠）名称及编号，标明各类闸阀及其他附属设施的位置。

4工程设计及施工应注意的几个问题

4.1 供水管线应注意的几个问题由于卷盘机所需的工作压力高，造成了供水管线长时间处于高压运行，如设计施工中不给予充分重视，极易造成工程事故。在设计时，应选择技术成熟，产品质量过关的优质高压PVC管材及管件，特别是给水栓三通，应采用整体法兰或单法兰双承三通，使用之前，必须进行打压检测；在下管之前，必须将沟底清平，检查管及管件是否损坏。在管线弯头、分支及末端，必须采取加固措施，如混凝土镇墩等，以防施压后移动。

4.2 卷盘机使用应注意的几个问题使用前一定要详细阅读机器的使用说明书，将性能表中给出的控制带宽根据本地区的风向、风速乘以0.7-0.8的系数，以求不漏喷。半软管回收速度不应过快。有些喷灌机的半软管冬季需要用空气压缩机将水吹出，防止软管冻裂。在拉管时，必须保护卷盘机的主车轮与拉管方向垂直。

根据不同作物的品种和土壤结构，确定喷灌强度和卷盘回收速度。回收速度与喷灌强度成反比，回收速度快，喷灌降雨强度低，反之则强度增大。