CN101963242B - 全补偿叠片式活塞渗灌针阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全补偿叠片式活塞渗灌针阀，其由出水帽、筒体、底座、叠片活塞、弹簧及调节针阀等构成，该叠片活塞包括带立柱的底托，该立柱上套设若干活塞片，每相邻两片活塞片之间夹设密封软垫，该立柱的外端还套设用来压紧活塞片和密封软垫的锁压片。活塞片上开设有迷宫状的过水沟槽，且相邻活塞片的沟槽出水末端连通下一活塞片的沟槽进水端，同时活塞片还能通过第一水流主通孔进水，这样就实现了并联双通进水，同时当需要损失部分水头压力时，两片或几片活塞片的迷宫沟槽的水路可串联起来，加长迷宫通道以达到额定出水压力水头和流量。

Description

全补偿叠片式活塞渗灌针阀

技术领域

本发明涉及一种活塞式渗灌针阀，特别是一种全补偿叠片式活塞渗灌针阀。

背景技术

在田园栽培、旱土种植、荒山造林及防沙治沙作业中都大量采用地下渗灌阀(或地下滴灌阀)来自动给土壤和作物浇水输液。但是现有渗灌技术长期存在两个问题：第一、当为了满足灌溉需要或突然停水时，输水输液系统内必然产生负压，而由于负压的吸附作用，会将外部环境中的泥沙浆及其它杂物吸入到渗灌阀内，使得系统末端渗灌口容易发生堵塞，同时，由于出水孔不能及时关闭而容易产生根系缠绕，甚至植根伸入出水孔内造成堵塞；第二、由于供水压力时有不同和地形高低变化不定，使得输水输液系统的渗灌供水供液的压力不均匀稳定，从而影响自动渗灌的最佳效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种既能确保系统末端渗灌口畅通无阻又能使渗灌供水供液稳定均匀的全补偿叠片式活塞渗灌针阀。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种全补偿叠片式活塞渗灌针阀，包括一呈针管状的筒体，该筒体的上端设有出水口，该筒体的下端结合带锥头的底座，该锥头的底部开设贯通底座的进水孔，所述筒体的上端还设有一凸台，该凸台上配装一锥形软垫，一出水帽套设在该筒体的上端同时抵靠锥形软垫，该出水帽的内部设有若干出水导槽，出水帽与筒体的顶端之间保留一定的间隙；所述筒体的内部从下至上依次设有叠片活塞、弹簧及调节阀针，该叠片活塞上设有与底座进水孔连通的主通水孔，该叠片活塞内部还设有一次过水通道，该次过水通道一端与主通水孔相通，一端与叠片活塞上端的第三连通孔相通，所述调节阀针设置在叠片活塞的上端，且该调节阀针带有针状体，该针状体伸入叠片活塞的主通水孔中，该调节阀针上还设有上下贯通的通孔，该调节阀针与叠片活塞之间设置有弹簧。

所述叠片活塞包括带立柱的底托，该底托上设有常开进水孔，该底托朝向筒体内的一面设有连通常开进水孔的沟槽，该沟槽的末端设有一水池，该底托朝向底座的一面设有开口筒腔，常开进水孔设在该筒腔中，筒腔中还装设过滤板，使常开进水孔通过过滤板及底座的锥头与管网的供水系统相通；所述底托的立柱上从下至上套设第一密封软垫、第二活塞片、第二密封软垫，然后又套设第一活塞片、第一密封软垫、第二活塞片、第二密封软垫，如此反复套设若干活塞片及密封软垫，最后套设的密封软垫上盖设锁压片；每一活塞片上设有过水沟槽及上下贯通的第一水流主通孔和第一水流次通孔，且该过水沟槽一端与第一水流主通孔及第一水流次通孔相通，另一端设置出水末端；第一活塞片和第二活塞片的结构大致相同，只是其上的过水沟槽进出水方向相反，使第一活塞片的出水末端与第二活塞片上的第一水流次通孔相通，由此形成所述的次过水通道；每一密封软垫上对应密封软垫下面活塞片上的第一水流主通孔开设有第二水流主通孔，对应密封软垫下面活塞片上的出水末端开设与密封软垫上面活塞片的第一水流次通孔连通的第二连通孔，使密封软垫下面活塞片的出水末端与密封软垫上面活塞片的第一水流次通孔串联起来；第一密封软垫和第二密封软垫的结构也大致相同，只是第二连通孔的位置相反；所述底托、活塞片及密封软垫及锁压片组合后，底托上的常开进水孔、活塞片上的第一水流主通孔、密封软垫上的第二水流主通孔及锁压片上的第三水流主通孔相互贯通，形成所述主通水孔。

所述叠片活塞也可包括带立柱的底托，该底托上设有常开进水孔，该底托的立柱上叠置活塞底片，该活塞底片设有沟槽，该沟槽的一端设有连通常开进水孔的水流主通孔，一端设有水池，该底托朝向底座的一面设有开口筒腔，常开进水孔设在该筒腔中，筒腔中还装设过滤板，使常开进水孔通过过滤板及底座的锥头与管网的供水系统相通；所述底托的立柱上从下至上套设第一密封软垫、第二活塞片、第二密封软垫，然后又套设第一活塞片、第一密封软垫、第二活塞片、第二密封软垫，如此反复套设若干活塞片及密封软垫，最后套设的密封软垫上盖设锁压片；每一活塞片上设有过水沟槽及上下贯通的第一水流主通孔和第一水流次通孔，且该过水沟槽一端与第一水流主通孔及第一水流次通孔相通，另一端设置出水末端；第一活塞片和第二活塞片的结构大致相同，只是其上的过水沟槽进出水方向相反，使第一活塞片的出水末端与第二活塞片上的第一水流次通孔相通，由此形成所述的次过水通道；每一密封软垫上对应密封软垫下面活塞片上的第一水流主通孔开设有第二水流主通孔，对应密封软垫下面活塞片上的出水末端开设与密封软垫上面活塞片的第一水流次通孔连通的第二连通孔，使密封软垫下面活塞片的出水末端与密封软垫上面活塞片的第一水流次通孔串联起来；第一密封软垫和第二密封软垫的结构也大致相同，只是第二连通孔的位置相反；所述底托、活塞片及密封软垫及锁压片组合后，底托上的常开进水孔、活塞片上的第一水流主通孔、密封软垫上的第二水流主通孔及锁压片上的第三水流主通孔相互贯通，形成所述主通水孔。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明利用带迷宫状过水沟槽的活塞片的多层叠置，并使上一活塞片的沟槽出水末端连通下一活塞片的沟槽进水端，同时活塞片还能通过第一水流主通孔进水，这样就实现了并联双通进水，同时当需要损失部分水头压力时，两片或几片活塞片的迷宫过水沟槽的水路可串联起来，从而加长迷宫通道以达到额定出水压力水头和流量。

经实验证明，在250米长距离的PE管上，插接300个本发明的全补偿叠片式活塞渗灌针阀能按单位时间额定出水量均匀给水，最小出水量与最大出水量之比，均匀度在90％。

在额定补偿压力范围内，本发明能补偿12米水头高差。比如：额定4米水头时为本发明全补偿叠片式活塞渗灌针阀起始出水量标准水头，当水头升至16米时，也能保证其出水量与标准出水量之比均匀度不超过90％。在4米至16米时，有12米水头高差变化时，能均匀给水，均匀度在90％范围内。

附图说明

图1为本发明的剖视图。

图2为本发明出水帽的仰视图。

图3为本发明底托的俯视图。

图4为本发明第一活塞片的俯视图。

图5为本发明第二活塞片的俯视图。

图6为本发明第一密封软垫的俯视图。

图7为本发明第二密封软垫的俯视图。

图8为本发明锁压片的的俯视图。

图9为本发明实施例1叠片活塞的装配示意图。

图10为本发明实施例2叠片活塞的装配示意图。

具体实施方式

实施例1：如图1、图2所示，本发明包括一呈针管状的筒体1，该筒体1的上端设有出水口2，该筒体1的上端还设有一凸台5，该凸台5上配装一锥形软垫3。一出水帽4套设在该筒体1的上端，同时抵靠锥形软垫3。该出水帽4的内部设有若干条均匀分布的出水导槽6，在本实施例中设有四条出水导槽6，同时在出水帽4套设在筒体1的上端时，保证出水帽4与筒体1的顶端之间有一定的间隙，这样就使得从筒体1的出水口2出来的水能经出水导槽6并压迫锥形软垫3，从出水帽4与锥形软垫3之间的间隙中留出。在本发明使用时，由于采用的是锥形软垫，故水流只能从锥形软垫3的上部往下部流，这样就可阻止筒体1外与土壤接触的水体再返流至筒体1内，也就是说，当管网系统内产生负压时，锥形软垫3被负压吸引紧贴出水帽4的内壁，密封阻隔筒体1外的流体返流至筒体1内，同时也可避免筒体四周的植根伸入出水帽内造成堵塞。

该筒体1的下端结合带锥头的底座7，该锥头的中间开设贯通底座7的进水孔。

该筒体1的内部从下至上依次设有叠片活塞8、弹簧9及调节阀针10。

该叠片活塞8包括带立柱11的底托12，该立柱11上套设若干活塞片19，每相邻两片活塞片19之间夹设密封软垫20，该立柱11上还套设锁压片21，用来压紧活塞片19和密封软垫20。

如图1及图3-图7所示，该底托12的立柱11上设有竖向凹凸结构22，该活塞片19、密封软垫20及锁压片21的中部设有与立柱11的凹凸结构22相应的凹凸孔23，这样就可使本发明配件装配时更加简单，不至出现配件反装的状况。该底托12上还设有一常开进水孔13。该底托12朝向筒体1内的一面设有连通常开进水孔13的迷宫状的沟槽14，该沟槽14的末端设有一圆形平底的水池15，该水池15的深度与沟槽14的深度相同。底托12朝向底座7的一面设有开口筒腔16，常开进水孔13设在该筒腔16中，筒腔16中还装设带微孔的过滤板17，这样就使得常开进水孔13通过过滤板17连通带锥头的底座7与管网的供水系统相通。筒腔16的外部套装密封圈18，该密封圈18的外沿紧贴筒体1的内壁，使管网供水只能通过底托12的常开进水孔13进入筒体1中。该底托12的外径小于筒体1的内径，使底托12可在筒体1内自由上下移动。

如图4-图7所示，该活塞片19又分为第一活塞片41和第二活塞片42，该密封软垫20又分为第一密封软垫43和第二密封软垫44，第一活塞片41上垫设第一密封软垫43，第二活塞片42上垫设第二密封软垫44，第一活塞片41与第二活塞片42交替叠置。每一活塞片19上设有迷宫状的过水沟槽40，该过水沟槽40的边上设有凸起向上的锐角型防漏坎45。每一活塞片19上还设有上下贯通的第一水流主通孔24和第一水流次通孔26，该第一水流次通孔26的截面积小于第一水流主通孔24的截面积。该过水沟槽40一端与第一水流主通孔24及第一水流次通孔26相通，另一端设有一圆形平底的出水末端25。如图4、图5及图9所示，第一活塞片41和第二活塞片42的结构大致相同，只是其上的过水沟槽40的方向正好相反，这样在第一活塞片41与第二活塞片42交替叠置状况下，使得上、下相邻设置的活塞片19的出水末端25与第一水流次通孔26相通，形成一次过水通道。每一密封软垫20上对应活塞片19上的第一水流主通孔24开设有一个纵剖面为漏斗型的第二水流主通孔27，对应活塞片19上的出水末端25开设与上一片活塞片19的第一水流次通孔26连通的第二连通孔28，这样就可将下一活塞片的出水末端25与上一活塞片的第一水流次通孔26串联起来，使第一活塞片41和第二活塞片42上过水沟槽40的进出水方向左右相互衔接。同时该漏斗型的第二水流主通孔27也可在调节阀针10的针状体插入时形成密封，防止渗水。由于第一活塞片41和第二活塞片42的过水沟槽40的进出水方向正好相反，所以第一密封软垫43和第二密封软垫44的结构也大致相同，只是第二连通孔28的位置正好相反。

如图1、图8所示，该锁压片21的上面也开设有与下部紧邻的密封软垫20上的第二水流主通孔27相对应的第三水流主通孔29，该锁压片21上还开设有连通最后一片活塞片出水末端25的第三连通孔30，使灌溉水经由活塞片19的过水沟槽40后，再由锁压片21的第三连通孔30经调节阀针10的内部从筒体1的出水帽4渗出筒体1。

如图1、图9所示，当本发明叠片活塞8组装时，将底托12的立柱上先盖设第一密封软垫43，再套设第二活塞片42、第二密封软垫44，然后又套设第一活塞片41、第一密封软垫43，如此反复套设若干活塞片19及密封软垫20后，最后套设锁压片21即组合成叠片活塞8，此时底托12上的常开进水孔13、活塞片19上的第一水流主通孔24、密封软垫20上的第二水流主通孔27及锁压片21上的第三水流主通孔29相互贯通，形成主通水孔32。该底托12的立柱11上还套设有一调节阀针10，该调节阀针10为一带针状体33的圆杯，该针状体33可伸入叠片活塞8的主通水孔32中，该圆杯的中心设有能与底托12的立柱11结合并能在其上自由移动的通孔34，当调节阀针31与立柱11结合后，该通孔34与立柱11之间还留有一定的间隙以作为过水通道。该调节阀针31与叠片活塞8之间设置有弹簧35，该弹簧35的设置可使锁压片21上得到一预压力，使活塞片上的过水沟槽40上的防漏坎嵌进密封软垫20中，从而防止过水沟槽40漏水，同时可使该预压力与设定灌溉水起始水头给予叠片活塞8的底部作用力相等，以确定标准给水量，在管网给水压力加大时，弹簧35的反作用力使叠片活塞8在运动时能停留在设计范围内的相应位置。

当本发明使用时，将本发明带锥头底座插接在灌溉系统铺设的水管上，管网灌溉水从插接口进入筒体1内，由于密封圈18的外沿紧贴筒体1的内壁，使管网供水只能通过底托12的常开进水孔13进入叠片活塞8的主通水孔32中，此时调节阀针31在设定的起始灌溉水头压力平衡静止位置准确插封在该主通水孔32中，使灌溉水必须经由活塞片19的迷宫状过水沟槽40补偿后，从出水帽4中渗出。当管网系统水压增加，或因地形下降压力增大时，叠片活塞8底部压力加大，就会克服弹簧35的预压力向调节阀针10靠近，而调节阀针10则相对更深进入主通水孔32中，当弹簧35的反作用力与进水给予叠片活塞8的底部压力相等时，叠片活塞8静止，同时调节阀针10停止在相对位置上，此时将出现两种状况：

一是调节阀针10刚好封闭一级或几级密封软垫20的漏斗形第二水流主通孔27，在这种状态下，被封闭的密封软垫20上面的活塞片的第一水流主通孔24不再进水，而是通过连通下面活塞片的第一水流次通孔26进水，将两片或几片活塞片19上的过水沟槽40串联起来，用以加大水头损失，达到额定给水水头标准，保证均匀灌溉。

二是调节阀针10相对位置在未封闭密封软垫20的漏斗形第二水流主通孔27时，由于调节阀针10顶端的阻力作用，主通水孔32流量减少，造成部分水头损失，但仍能通过部分水流到相应的活塞片19，第一水流主通孔24进水不足部分则由连通下面活塞片19的第一水流次通孔26进水补充，这时活塞片过水沟槽40的总进水量仍然可以保证额定标准出水量均匀灌溉。

实施例2：如图10所示，本实施例大致结构与实施例1相同，其不同之处在于底托12上没有设置沟槽14，该沟槽14设置在一活塞底片45上，同样地该沟槽14上设有水流主通孔27及水池15，该水池15与上面活塞片19的第一水流次通孔26相通。

Claims (10)

1.一种全补偿叠片式活塞渗灌针阀，包括一呈针管状的筒体，该筒体的上端设有出水口，该筒体的下端结合带锥头的底座，该锥头的底部开设贯通底座的进水孔，其特征在于：

所述筒体的上端还设有一凸台，该凸台上配装一锥形软垫，一出水帽套设在该筒体的上端同时抵靠锥形软垫，该出水帽的内部设有若干出水导槽，出水帽与筒体的顶端之间保留一定的间隙；

所述筒体的内部从下至上依次设有叠片活塞、弹簧及调节阀针，该叠片活塞上设有与底座进水孔连通的主通水孔，该叠片活塞内部还设有一次过水通道，该次过水通道一端与主通水孔相通，一端与叠片活塞上端的第三连通孔相通，所述调节阀针设置在叠片活塞的上端，且该调节阀针带有针状体，该针状体伸入叠片活塞的主通水孔中，该调节阀针上还设有上下贯通的通孔，该调节阀针与叠片活塞之间设置有弹簧。

2.根据权利要求1所述的全补偿叠片式活塞渗灌针阀，其特征在于：所述叠片活塞包括带立柱的底托，该底托上设有常开进水孔，该底托朝向筒体内的一面设有连通常开进水孔的沟槽，该沟槽的末端设有一水池，该底托朝向底座的一面设有开口筒腔，常开进水孔设在该筒腔中，筒腔中还装设过滤板，使常开进水孔通过过滤板及底座的锥头与管网的供水系统相通；所述底托的立柱上从下至上套设第一密封软垫、第二活塞片、第二密封软垫，然后又套设第一活塞片、第一密封软垫、第二活塞片、第二密封软垫，如此反复套设若干活塞片及密封软垫，最后套设的密封软垫上盖设锁压片；每一活塞片上设有过水沟槽及上下贯通的第一水流主通孔和第一水流次通孔，且该过水沟槽一端与第一水流主通孔及第一水流次通孔相通，另一端设置出水末端；第一活塞片和第二活塞片的结构大致相同，只是其上的过水沟槽进出水方向相反，使第一活塞片的出水末端与第二活塞片上的第一水流次通孔相通，由此形成所述的次过水通道；每一密封软垫上对应密封软垫下面活塞片上的第一水流主通孔开设有第二水流主通孔，对应密封软垫下面活塞片上的出水末端开设与密封软垫上面活塞片的第一水流次通孔连通的第二连通孔，使密封软垫下面活塞片的出水末端与密封软垫上面活塞片的第一水流次通孔串联起来；第一密封软垫和第二密封软垫的结构也大致相同，只是第二连通孔的位置相反；所述底托、活塞片及密封软垫及锁压片组合后，底托上的常开进水孔、活塞片上的第一水流主通孔、密封软垫上的第二水流主通孔及锁压片上的第三水流主通孔相互贯通，形成所述主通水孔。

3.根据权利要求2所述的全补偿叠片式活塞渗灌针阀，其特征在于，所述底托的立柱上设有竖向凹凸结构，所述活塞片、密封软垫及锁压片的中部设有与立柱的凹凸结构相应的凹凸孔。

4.根据权利要求2所述的全补偿叠片式活塞渗灌针阀，其特征在于，所述筒腔的外部套装密封圈，该密封圈的外沿紧贴筒体的内壁。

5.根据权利要求2所述的全补偿叠片式活塞渗灌针阀，其特征在于，所述沟槽和过水沟槽的边上设有凸起向上的锐角型防漏坎。

6.根据权利要求2所述的全补偿叠片式活塞渗灌针阀，其特征在于，所述密封软垫的第二水流主通孔为漏斗型。

7.根据权利要求1所述的全补偿叠片式活塞渗灌针阀，其特征在于，所述叠片活塞包括带立柱的底托，该底托上设有常开进水孔，该底托的立柱上叠置活塞底片，该活塞底片设有沟槽，该沟槽的一端设有连通常开进水孔的水流主通孔，一端设有水池，该底托朝向底座的一面设有开口筒腔，常开进水孔设在该筒腔中，筒腔中还装设过滤板，使常开进水孔通过过滤板及底座的锥头与管网的供水系统相通；所述底托的立柱上从下至上套设第一密封软垫、第二活塞片、第二密封软垫，然后又套设第一活塞片、第一密封软垫、第二活塞片、第二密封软垫，如此反复套设若干活塞片及密封软垫，最后套设的密封软垫上盖设锁压片；每一活塞片上设有过水沟槽及上下贯通的第一水流主通孔和第一水流次通孔，且该过水沟槽一端与第一水流主通孔及第一水流次通孔相通，另一端设置出水末端；第一活塞片和第二活塞片的结构大致相同，只是其上的过水沟槽进出水方向相反，使第一活塞片的出水末端与第二活塞片上的第一水流次通孔相通，由此形成所述的次过水通道；每一密封软垫上对应密封软垫下面活塞片上的第一水流主通孔开设有第二水流主通孔，对应密封软垫下面活塞片上的出水末端开设与密封软垫上面活塞片的第一水流次通孔连通的第二连通孔，使密封软垫下面活塞片的出水末端与密封软垫上面活塞片的第一水流次通孔串联起来；第一密封软垫和第二密封软垫的结构也大致相同，只是第二连通孔的位置相反；所述底托、活塞片及密封软垫及锁压片组合后，底托上的常开进水孔、活塞片上的第一水流主通孔、密封软垫上的第二水流主通孔及锁压片上的第三水流主通孔相互贯通，形成所述主通水孔。

8.根据权利要求7所述的全补偿叠片式活塞渗灌针阀，其特征在于，所述底托的立柱上设有竖向凹凸结构，所述活塞片、密封软垫及锁压片的中部设有与立柱的凹凸结构相应的凹凸孔。

9.根据权利要求7所述的全补偿叠片式活塞渗灌针阀，其特征在于，所述筒腔的外部套装密封圈，该密封圈的外沿紧贴筒体的内壁。

10.根据权利要求7所述的全补偿叠片式活塞渗灌针阀，其特征在于，所述沟槽和过水沟槽的边上设有凸起向上的锐角型防漏坎。

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