背负式机动喷雾器结构与原理

背负式机动喷雾器结构与原理

刘建国胡强郭建全陈如胜杨莉/营山县农牧局植保植检站

背负式机动喷雾器是我国社会保有量最大的一种动力植保机械，主要用于大面积病虫防治工作，也常用作卫生防疫消毒工具。该机因其轻便灵活、性能稳定、工作可靠、操作简单、维护方便、作业效率高、成本低、适用范围广等优点而深受病虫害专业化防治组织、农民朋友喜欢。

市面上常见的背负式机动喷雾器根据产生压力不同又分为风机式和液压泵式两种，我们常说的背负式机动喷雾器一般是指风机式。此种机动喷雾器的生产厂商很多，常见的品牌有泰山、强劲、东方红等。本文以泰山WFB-18AC和3W-950为例进行说明，其它厂商类似产品可供参考。

1 背负式机动喷雾器结构组成

1.1 机架总成位于机器前部，支撑全部部件的骨架叫机架总成，有铁制机架（WFB-18AC）和塑料机架（3W-950）之分，它起固定其它组件和减震的作用，上有背垫、背带，用于背负使用。

1.2 发动机总成位于机器后下部，主要担当动力来源，背负式机动喷雾器都是使用风冷式单缸二冲程汽油机，汽油机的好坏直接影响机子的可靠性。它由汽油主机、空气过滤器、化油器、起动器、消声器、油门控制器、点火系统等组成。汽油主机又由汽缸盖、汽缸、活塞、连杆、曲轴、曲轴箱等组成。

1.3 离心式风机位于机架后发动机前，在汽油机带动下产生高速气流，通过喷管送达喷头使药液雾化或将药粉吹散，并送至远方。

1.4 药箱位于机器上部，装药液或药粉，其漏斗形状利于排尽药液或药粉，减少药液和药粉的残留。

1.5 油箱位于药箱后、汽油发动机上方，为汽油机提供汽油和机油，油箱盖有一个通气孔，用来保证油箱内的压力和大气压力相等，汽油才能顺利流入化油器。

1.6 喷管组件位于机器右下侧，分为喷雾状态和喷粉状态喷管装置，由弯管、软管、直管、喷头等多节粗大塑料管组成，上面附有提手、药液开关、流量调节器等。

2 背负式机动喷雾器工作原理

2.1 喷雾工作原理

风机叶轮通过磁电机转子直接接在汽油机曲轴上，随着发动机的高速转动，风机产生高速气流分三部分流出。一部分气流经前半蜗的冷却风口流出，用以冷却发动机。少部分气流经蜗壳上部连接软管、进气塞、引风管进入药箱，在药液表面形成正压，药液就在风压作用下经输液软管送到喷头处，喷嘴位于喷头的吼管处，此处气流通过时截面突然减小，流速突增，在此处形成负压，这样药液就在药箱内正压和和喷嘴处负压的共同作用下，从药箱内源源不断的流到喷嘴处。风机产生的大部分高速气流经风机出口进入喷管，在喷头喉口处流速最大，将流出的药液冲击成极细的雾粒，并随气流喷射出。

2.2 喷粉工作原理

喷粉工作时采用气流输粉原理（泰山WFB-18AC）。与喷雾工作原理相似，风机产生出的高速气流也分三部分流出，一部分供发动机冷却用，另一部分气流经过引风管、吹风管将药箱内药粉吹散，药气相混进入下粉管。下粉管下端伸到蜗壳出口附近，此处由于有效截面积突然减小，流速增加形成负压，此负压有吸粉作用，因此药粉便在上压下吸的作用下不断流向喷管。药粉进入喷管后与风机流出的高速气流相遇混合喷射而出。

2.3 二冲程汽油机工作原理

背负式机动喷雾喷粉机一般采用风冷式单缸二冲程汽油机作为动力。原因：一是二冲程汽油机曲轴每旋转一周对外作功一次，而四冲程汽油机曲轴旋转两周才对外作功一次，因而在相同转速下二冲程机比四冲程机功率大50%～80%；二是国家标准规定动力喷雾喷粉机总机重量不得超过14kg，在需要同等功率下选用四冲程汽油机导致笨重，工作负担加重，而风冷式二冲程汽油机则能满足上述要求。

2.3.1 二冲程汽油机基本工作原理

汽油机启动后，汽油被雾化成微小颗粒并和空气形成可燃混合气。混合气经汽缸扫气道进入汽缸后，被上行的活塞压缩，在燃烧室内被电火花点燃，点燃后的混合气迅速燃烧放出大量的热量，使汽缸内的气体受热膨胀。这种高温高压的气体作用于汽缸壁及活塞顶部，推动活塞下行，通过连杆带动曲轴旋转，对外作功。

（1）进气压缩过程：活塞从下止点向上止点运动，当活塞封闭住进气口、排气口和扫气道时，气缸内开始压缩过程。同时由于活塞

上行，使曲轴箱内产生了一定的真空度，当活塞下边缘让开进气口时，混合气便由进气口被吸入曲轴箱开始进气过程。也就是说，进气过程与压缩过程为同一冲程。

（2）作功排气过程：当活塞接近上止点时,火花塞发出电火花，点燃混合气。混合气燃烧，产生较大的压力，推动活塞下行作功。在活塞裙部关闭进气口后，曲轴箱内混合气被压缩，产生压力。活塞继续下行到打开排气口时，气缸内的高压废气从排气口排出，紧接着扫气口也被打开，曲轴箱内被压缩的混合气经扫气口冲入气缸，同时将废气进一步排出，完成向气缸内进气和扫气的过程。作功过程与排气过程为同一冲程。

2.3.2 配制混合燃油

（1）选用汽油和专用机油：风冷式单缸二冲程汽油机使用90#汽油（90#已停售即使用现有93#汽油）和二冲程专用机油（2T）配制的混合燃油，四冲程机油（4T）和柴油机机油不能用于此机器上。现在市场上到处有散装机油销售，价格远低于瓶装机油，但其一般是四冲程机油，润滑性能较差，易导致零部件磨损大，故障多。

（2）严格按比例配燃油。混合燃油的机油与汽油混合比率为25︰1到30︰1（此比为容积比）；新机器或大修过的机器机油比率可稍大，但不要超过20︰1，否则机器不易启动或易熄火；厂家随机备有配油混合瓶，使用时要严格按比例添加燃油，这既能保障机件得到充分润滑，燃油又能充分燃烧。