CN102657063A - 机械移动式苜蓿根冠微喷灌装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械移动式苜蓿根冠微喷灌装置，包括从喷灌机主供水管上引下的多根支管，每根支管的末端设有进水阀，进水阀连接有配水管，配水管上设有多根竖管，竖管的末端设有配重管，配重管的下端设有微喷头。可以将灌溉水通过竖管送到苜蓿草根冠层内进行近地面喷洒，避免了水分在空气中的蒸发损失和苜蓿冠层的截留蒸发损失，从而大大提高灌溉水的利用效率，也比中心支轴喷灌机或平移式喷灌机更加节水。

Description

机械移动式苜蓿根冠微喷灌装置

技术领域

本发明涉及一种节水灌溉设备，尤其涉及一种机械移动式苜蓿根冠微喷灌装置。

背景技术

牧草或苜蓿生产是发展奶业的重要基础，彻底解决奶业安全问题必须从优质饲草生产抓起，在大规模的牧草或苜蓿生产中灌溉是必不可少的环节。在干旱、半干旱地区，水资源极为缺乏，自然降水不足以满足牧草生长的需要，牧草生产或苜蓿种植几乎完全依赖人工灌溉。

现有技术中，在干旱、半干旱地区的牧草或苜蓿生产中，主要采用中心支轴式电动喷灌机或平移式喷灌机进行灌溉。

中心支轴喷灌机（也称时针式喷灌机或电动喷灌机）由中心支座、塔架车、喷洒桁架和电控同步系统等部分组成。装有喷头的若干跨喷洒桁架，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。每个塔架上配有电动机作为行走动力，还配有电控同步系统，用于启闭塔架车上的电机。灌溉水通过水泵加压经中心支座通过喷洒桁架上的主输水管进入各个喷头进行喷洒。中心支轴喷灌机具有高效、节能、节水、增产、省工等特点。适用于大面积的平原或浅丘地区，适宜喷灌谷物、豆类、经济作物和牧草等作物。在苜蓿生产中，中心支轴式电动喷灌机或平移式喷灌机以其控制面积大而得到广泛应用。同其它的灌溉方式相比，中心支轴式电动喷灌机或平移式喷灌机具有：喷灌面积大，一台七跨的中心支轴喷灌机可灌溉50-65公顷的面积，并且不需要精细平整土地，只需井水、河渠等水源；机械化和自动化程度高；与传统地面灌溉相比节水效果好；

平移式喷灌机与中心支轴喷灌机类似，只是平移式喷灌机喷洒地块为矩形，需要修筑一条与地块平行的供水渠道，而中心支轴喷灌机喷洒地块为圆形，可直接采用机井供水，也可以从渠道供水。

上述现有技术至少存在以下缺点：

中心支轴喷灌机或平移式喷灌机一般将喷头悬挂或直接安装在喷灌机喷洒桁架上进行喷洒，喷洒水滴从苜蓿草冠层顶部向下喷洒，从喷头喷洒出来的水滴，遇到空气以后分散成细小的水珠，由于苜蓿或牧草等植物种植密度高，枝叶茂密，冠层郁闭度大，在喷灌初期只有很少的喷洒水滴能穿过牧草植株间隙直接降落到地面上，大部分的喷洒水滴则降落在苜蓿草冠层，被冠层叶片所截留，只有超过冠层叶片截留量的水才能滴落到地面上。

显然，目前大量应用的中心支轴喷灌机或平移式喷灌机，在喷灌时会产生两部分的水分损失：一是喷洒水滴在空气阻力作用下分散成细小水滴的过程中，部分水分会直接蒸发消失在空气中；二是被植物冠层叶片所截留的喷洒水，在植物冠层表面经蒸发进入大气。在干旱气候条件下，这两部分的水分损失所占比例较大，由此造成灌溉水利用效率下降，使这类喷灌机在干旱地区应用的节水效果将大打折扣。

发明内容

本发明的目的是提供一种节水效果好的机械移动式苜蓿根冠微喷灌装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的机械移动式苜蓿根冠微喷灌装置，包括从喷灌机主供水管上引下的多根支管，其特征在于，每根所述支管的末端设有进水阀，所述进水阀连接有配水管，所述配水管上设有多根竖管，所述竖管的末端设有配重管，所述配重管的下端设有微喷头。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的机械移动式苜蓿根冠微喷灌装置，由于支管的末端连接有配水管，配水管上设有多根竖管，竖管的末端设有配重管，配重管的下端设有微喷头。可以将灌溉水通过竖管送到苜蓿草根冠层内进行近地面喷洒，避免了水分在空气中的蒸发损失和苜蓿冠层的截留蒸发损失，从而大大提高灌溉水的利用效率，也比中心支轴喷灌机或平移式喷灌机更加节水。

附图说明

图1为本发明实施例提供的机械移动式苜蓿根冠微喷灌装置一跨的结构示意图；

图2为图1的A部放大示意图；

图3a为图2的B部放大示意图；

图3b为图2的C部放大示意图；

图4为本发明的具体实施例应用与灌溉苜蓿时的位置关系图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明机械移动式苜蓿根冠微喷灌装置，其较佳的具体实施方式是：

包括从喷灌机主供水管上引下的多根支管，每根所述支管的末端设有进水阀，所述进水阀连接有配水管，所述配水管上设有多根竖管，所述竖管的末端设有配重管，所述配重管的下端设有微喷头。

所述配水管的管径与支管的直径相同，所述支管与配水管采用直三通连接，所述配水管的两端设堵头。

所述配水管的材料为硬聚氯乙烯管材或不锈钢管或镀锌钢管。

所述配水管的分水口处设置流量调节管，所述竖管与所述流量调节管连接。

所述竖管的材料为聚乙烯软管或橡胶软管。

所述配重管采用镀锌钢管套在所述竖管的外层并在端头锚固。

所述微喷头采用低压散射式微喷头。

所述竖管末端的配重管和微喷头伸入到苜蓿中，其最低点在苜蓿的刈割留茬高度之上。

本发明是一种依靠机械移动的苜蓿根冠微喷灌装置，依靠现有技术中的中心支轴式喷灌机或平移式喷灌机为移动机械并提供水源，沿中心支轴式喷灌机或平移式喷灌机的供水主管安装多套垂直向下的竖管，这些竖管末端延伸到苜蓿冠层内，略高于地表面，竖管末端安装低压微喷头，向苜蓿草根冠层进行灌溉，本发明的苜蓿根冠微喷灌装置主要应用于苜蓿灌溉，也可以用于牧草以及密植农作物的灌溉。

下面对本发明的结构和原理进行详细的描述：

本发明的根冠微喷灌装置包括进水阀、配水管、流量调节管、竖管、配重管、微喷头等几部分。

所述进水阀是根冠微喷灌装置进水管上的控制阀，每套根冠微喷灌装置设置一个进水阀，其作用是为了根冠微喷灌装置的检修或更换，进水阀采用与进水管径相配套的铜质或工程塑料等材料制造的球阀。

所述配水管是为竖管分配水量的管道，配水管管径与根冠微喷灌装置进水管径相同，进水管与配水管采用正三通连接，连接点在配水管的中点。在配水管上均匀分出若干个分水口，每个分水口连接竖管。配水管上分水口的间距为等间距，根据根冠微喷灌装置所配套的微喷头射程，可以有有几种间距选择。配水管材料为硬聚氯乙烯（UPVC）管材，也可以为不锈钢管、镀锌钢管等其它管材。

所述流量调节管是安装在配水管分水口上的流量调节装置，其工作原理是通过调节流量调节管的水流阻力来调节通过的流量，目的是在同一个配水管上的各个竖管流量尽可能均匀。流量调节管进口与配水管分水口连接，出口与竖管连接，流量调节管的长度按照配水管上的压力分布确定，流量调节管制造采用高密度聚乙烯（HDPE）软管。

所述竖管是安装在配水管分水口流量调节管上的导水管，它将高位配水管处的灌溉水穿过苜蓿冠层输送到近地面，竖管出口距地面的高度以苜蓿刈割留茬高度为准，但竖管出口距地面的高度根据所灌溉的牧草种类和地面起伏状况可调节。竖管管径为20或25mm，根据竖管流量确定。竖管材料可为聚乙烯软管或橡胶软管或其它类似材料。在一个配水管上安装的竖管数量取决于微喷头的有效射程。

所述配重管是为了保证竖管的垂度安装在竖管出口端上的加重管，保证竖管的垂度才能保证微喷灌的水流能达到设计的灌溉范围。采用镀锌钢管套在竖管外层并在端头锚固防止滑落。

本发明的机械移动的苜蓿根冠微喷灌装置，是针对干旱、半干旱地区苜蓿或牧草生产设计的，它与中心支轴式或平移式喷灌机喷灌相比具有以下特点：

（1）将喷灌机在苜蓿冠层上空喷洒改为冠层内近地面喷洒，从而减小了水在空气中的蒸发损失，避免了苜蓿冠层对喷洒水的截留损失，从而提高了喷灌水的利用效率。

（2）本发明所述的微喷灌装置，从喷灌机主供水管上引水向下，采用微喷头，工作压力小，比大型喷灌机更节能。

以上几点说明本发明与喷灌相比，减少了水分蒸发损失，使灌溉水近地面喷洒，从而提高了灌溉水的利用效率，比喷灌机喷灌更节水、节能。

本发明的苜蓿根冠微喷灌装置，也可以作为中心支轴式或平移式喷灌机的新增配套装置，增加了中心支轴式或平移式喷灌机的配套选项。

具体实施例：

如图1所示，所述根冠微喷灌装置从喷灌机主供水管1上引水，通过支管2输送到本发明所述根冠微喷灌装置的配水管7和竖管6。喷灌机的每跨依驱动轮3实现在地面5转动或行走，喷灌机原有结构4等保持不变。

本发明的根冠微喷灌装置以套表示，喷灌机喷洒桁架的每跨上可以依据原有喷头间距配置多套根冠微喷灌装置，除有些中心支轴式喷灌机的尾部喷枪以外，原则上配置的根冠微喷灌装置与原有喷头数相等。例如，7跨的中心支轴喷灌机依据每跨喷洒桁架长短不同装有140-160个喷头，将这跨喷洒桁架改造为根冠微喷灌装置后，相应配置140-160套根冠微喷灌装置。

以一套根冠微喷灌装置为例，其组成如图2所示，包括：

支管2，即原有的安装喷头的支管，从喷灌机主供水管1上引水，在本申请的根冠微喷灌装置中作为进水管。

进水阀9，安装在支管2的末端，成为根冠微喷灌装置的进水控制阀。

配水管7，其管径与支管2及直径相同，但材料不同，配水管7要求使用硬质管材，支管2与配水管7采用中间直三通连接，配水管7两端设堵头11。

流量调节管12，在配水管7的分水口处设置流量调节管，每个分水口处的流量调节管长度不同，在支管2与配水管7采用中间直三通连接的情况下，支管2与配水管7连接中点两侧配水管7上的流量调节管12长度相对称。流量调节管12的长度按中心支轴喷灌机配套的水泵压力确定。流量调节管采用聚乙烯材料。在硬质配水管与流量调节管之间应有一个接头。

竖管6，流量调节管12上连接竖管6，将配水管处的灌溉水穿过苜蓿冠层输送到近地面，竖管出口距地面的高度以苜蓿刈割留茬高度为准，但竖管出口距地面的高度根据所灌溉的牧草种类和地面起伏状况可调节。竖管材料可为聚乙烯软管或橡胶软管或其它类似材料。在一个配水管7上安装的竖管6的数量取决于地形起伏情况和土壤渗透特性。

配重管14，配重管14是为了保证竖管的垂度安装在竖管出口端上的配重管，采用镀锌钢管套在竖管外层并在端头锚固防止滑落。

图2中两处B、C放大的局部图如图3a、3b所示：

如图3a所示，为配水管7与竖管6的连接详图，配水管的分水口处设有流量调节管12。

如图3b所示，为竖管末端，竖管13末端连接有配重管14和微喷头15。微喷头15采用低压散射式微喷头。

如图4所示，是本发明所述喷灌机移动的苜蓿根冠微喷灌装置与苜蓿的配合情况，地面5上种植的苜蓿16，竖管6末端的配重管14和微喷头15伸入到苜蓿16中，其最低点应在刈割留茬高度之上，并考虑地形起伏情况设定竖管距地面的高度。竖管5因为是软管，在现场安装时可以根据牧草种类、地形特征调节竖管的高度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种机械移动式苜蓿根冠微喷灌装置，包括从喷灌机主供水管上引下的多根支管，其特征在于，每根所述支管的末端设有进水阀，所述进水阀连接有配水管，所述配水管上设有多根竖管，所述竖管的末端设有配重管，所述配重管的下端设有微喷头。

2.根据权利要求1所述的机械移动式苜蓿根冠微喷灌装置，其特征在于，所述配水管的管径与支管的直径相同，所述支管与配水管采用直三通连接，所述配水管的两端设堵头。

3.根据权利要求2所述的机械移动式苜蓿根冠微喷灌装置，其特征在于，所述配水管的材料为硬聚氯乙烯管材或不锈钢管或镀锌钢管。

4.根据权利要求1所述的机械移动式苜蓿根冠微喷灌装置，其特征在于，所述配水管的分水口处设置流量调节管，所述竖管与所述流量调节管连接。

5.根据权利要求4所述的机械移动式苜蓿根冠微喷灌装置，其特征在于，所述竖管的材料为聚乙烯软管或橡胶软管。

6.根据权利要求1所述的机械移动式苜蓿根冠微喷灌装置，其特征在于，所述配重管采用镀锌钢管套在所述竖管的外层并在端头锚固。

7.根据权利要求6所述的机械移动式苜蓿根冠微喷灌装置，其特征在于，所述微喷头采用低压散射式微喷头。

8.根据权利要求1至7任一项所述的机械移动式苜蓿根冠微喷灌装置，其特征在于，所述竖管末端的配重管和微喷头伸入到苜蓿中，其最低点在苜蓿的刈割留茬高度之上。

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