CN103026948B - 一种毛管压力调节器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种毛管压力调节器，其特征在于：它包括上游导流体、下游外壳、调压组件和弹簧；上游导流体内部设置有将上游导流体的内部分成互不连通的上腔体和下腔体的格挡；上腔体上设置有出水孔；下腔体上设置有连通大气的导气管；下腔体上还设置有若干通气孔；下游外壳包括第一圆筒体和第二圆筒体，第一圆筒体的端部与上游导流体的外壳连接端连接；第一圆筒体侧壁上设置有若干定位孔；调压组件为一侧开口、另一侧密闭的圆柱形腔体，封闭端内壁设置有一向外凸出的弹簧安装槽，封闭端外壁设置有与定位孔对应的定位探头；调压组件的开口端与上游导流体的调压组件连接端连接，且两者之间设置有止水部件；弹簧的一端顶住上游导流体内的格挡，另一端顶住调压组件的弹簧安装槽的槽底。

Description

一种毛管压力调节器

技术领域

本发明涉及一种农业节水灌溉领域的压力调节器，特别是关于一种毛管压力调节器。

背景技术

灌水均匀度是评价滴灌系统性能的重要指标，然而，由于管道距离系统首部远近不同和地形的起伏等原因，造成了不同支管进口和不同毛管进口的进口压力变化较大，从而导致田间滴头出水流量不均匀，影响滴灌系统的灌水均匀度。为了有效控制滴灌系统的灌水均匀度，现有技术方案为压力调节和流量调节。

我国对于压力调节器的研究起步较晚，而研究也更多地集中于支管压力调节器。支管压力调节器虽然能够保证各条支管进口压力相对一致，但是由于支管沿程水头损失和地形高差的存在，同一条支管上的各条毛管进口压力也会出现较大偏差，影响灌溉系统的灌水均匀度。同时，支管压力调节器流量大、起调压力高（一般均大于15m）的特点也使得仅使用支管压力调节器无法满足所有滴灌系统对均匀度的要求，而毛管进口压力调节器可以很好地解决这个问题。

根据滴灌系统的设计要求，一旦毛管进口安装了毛管压力调节器，灌水小区的允许水头偏差就可以完全分配给毛管，毛管的设计长度就可以加长，支管的使用条数就可以相对减少，滴灌系统的投资也相对下降。然而，国内市场还未出现一种可大面积推广的毛管压力调节器。因此，研发一种调压性能好，结构简单，造价低廉的毛管进口压力调节器对于提高滴灌系统灌水均匀度，降低滴灌系统投资具有重大意义。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种调压范围广、调压性能好、结构简单、造价低廉的毛管压力调节器。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种毛管压力调节器，其特征在于：它包括上游导流体、下游外壳、调压组件和弹簧；所述上游导流体为管状结构，其外壁直径不同，位于中部位置的直径大，为外壳连接端，位于两端位置的直径小，其中一端作为进水口端，另一端作为调压组件连接端；所述上游导流体的内部、外壳连接端的后方设置有一个格挡，所述格挡将所述上游导流体的内部分成互不连通的上腔体和下腔体；所述上腔体的周向侧壁上、所述外壳连接端与所述格之间设置有出水孔，水流动从所述进水口端进入，通过所述格挡的作用，从所述出水孔流出；所述下腔体上设置有一导气管，所述导气管的一端连通大气，另一端插入所述下腔体内部；所述下腔体的周向侧壁上还设置有若干通气孔；所述下游外壳包括一体设置的第一圆筒体和第二圆筒体，所述第一圆筒体的中轴线和第二圆筒体的中轴线重合；所述第一圆筒体的端部与所述上游导流体的外壳连接端连接；所述第一圆筒体与所述第二圆筒体的连接端侧壁上设置有若干定位孔；所述调压组件为一侧开口、另一侧密闭的圆柱形腔体，所述调压组件的封闭端内壁设置有一向外凸出的弹簧安装槽，所述调压组件的封闭端外壁、弹簧安装槽的周向设置有与所述定位孔对应的定位探头；所述弹簧安装槽的外径大于所述第二圆筒体的内径；所述调压组件设置在所述第一圆筒体内，所述调压组件的开口端与所述上游导流体的调压组件连接端连接，且与所述调压组件连接端之间设置有止水部件；所述弹簧设置在所述上游导流体的下腔体与所述调压组件形成的空间内，所述弹簧的一端顶住所述上游导流体内的所述格挡，另一端顶住所述调压组件的所述弹簧安装槽的槽底。

一种毛管压力调节器，其特征在于：它包括上游导流体、下游外壳、调压组件和弹簧；所述上游导流体为管状结构，其外壁直径不同，位于中部位置的直径大，为外壳连接端，位于两端位置的直径小，其中一端作为进水口端，另一端作为调压组件连接端；所述上游导流体的内部、外壳连接端的后方设置有一个格挡，所述格挡将所述上游导流体的内部分成互不连通的上腔体和下腔体；所述上腔体的周向侧壁上、所述外壳连接端与所述格之间设置有出水孔，水流从所述进水口端进入，通过所述格挡的作用，从所述出水孔流出；所述下腔体上设置有一导气管，所述导气管的一端连通大气，另一端插入所述下腔体内部；所述下腔体的周向侧壁上还设置有若干通气孔；所述下游外壳包括一体设置的第一圆筒体和第二圆筒体，所述第一圆筒体的中轴线与所述第二圆筒体的中轴线垂直；所述第二圆筒体的侧壁上设置有与所述第一圆筒体的内部连通的通孔，所述第二圆筒体的两端均为出水口；所述第一圆筒体的端部与所述上游导流体的外壳连接端连接；所述第二圆筒体的内侧壁上设置有若干定位孔；所述调压组件为一侧开口、另一侧密闭的圆柱形腔体，所述调压组件的封闭端内壁设置有一向外凸出的弹簧安装槽，所述调压组件的封闭端外壁、弹簧安装槽的周向设置有与所述定位孔对应的定位探头；所述调压组件设置在所述第一圆筒体和第二圆筒体内，所述调压组件的开口端与所述上游导流体的调压组件连接端连接，且与所述调压组件连接端之间设置有止水部件；所述弹簧设置在所述上游导流体的下腔体与所述调压组件形成的空间内，所述弹簧的一端顶住所述上游导流体内的所述格挡，另一端顶住所述调压组件的所述弹簧安装槽的槽底。

所述上游导流体的外壳连接端周向设置有一圈凸台，所述下游外壳的第一圆筒体端部相应位置设置有一圈与所述凸台对应的凹槽。

所述调压组件与所述上游导流体的连接处设置的止水部件采用止水胶圈。

所述上游导流体的进水口端为进水口，所述下游外壳的第二圆筒体端部为出水口，所述进水口的外壁设置为单倒刺承插形式，所述出水口的外壁设置为螺口锁紧形式。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明水流通过上游导流体之后，从调压组件外壁和下游外壳内壁形成的断面通过，过流断面大，因此，调压范围较广，流量范围在200L/h～1200L/h之间；本发明弹簧采用大节距弹簧，弹簧压缩空间大，调压组件运动范围大，因此，调压范围较广，进口压力在10m～60m之间时，本发明均可稳定调压。2、本发明上游导流体的下腔体的侧壁上设置有一导气管，导气管的一端连通大气，另一端插入下腔体内部，因此，可以保证调压组件内腔为标准大气压，同时可以检查O型圈是否漏水。3、本发明的调压组件与上游导流体之间采用O型圈密封止水，使得水流不能进入两者形成的腔体内；整个结构只有一处O型密封圈，与使用多处密封止水的结构相比，不仅降低了造价，还提高了止水保证度。4、本发明调压组件下端表面面积比上端表面面积要大得多，进口压力的变化对调压组件下端面受力变化比上端面受力变化显著，使得调压组件产生移动，因此，使得本发明对进口压力变化敏感；本发明调压组件可以在弹簧压力和水压力的作用下做往复运动，进口压力的任何变化都会使得调压组件产生或多或少的移动，因此，调压是一个连续的过程。5、本发明上游导流体出水口方向与主水流方向正交，调压组件的移动对上游导流体出水口过流断面面积改变显著，因此本发明的调压性能好。本发明具有调压范围广，调压性能好，结构简单，造价低廉，便于大面积推广，安装于毛管进口，尤其适用于系统压力不稳定或地块起伏较大的滴灌系统中。

附图说明

图1是本发明实施例一的装配示意图

图2是本发明上游导流体的外部结构示意图

图3是图2的左视示意图

图4是图2的A-A剖视示意图

图5是图3的B-B剖视示意图

图6是本发明实施例一的下游外壳外部结构示意图

图7是图6的剖视示意图

图8是本发明调压组件的外部结构示意图

图9是图8的剖视示意图

图10是本发明实施例一的调压原理示意图

图11是本发明实施例一螺口锁紧结构示意图

图12是本发明实施例二螺口锁紧结构示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细的描述。

实施例一：

如图1所示，本发明包括上游导流体1、下游外壳2、调压组件3和弹簧4。

如图1～5所示，本发明的上游导流体1为管状结构，其内部轴向设置有一通孔，上游导流体1的外壁直径不同，位于中部位置的直径大，位于两端位置的直径小，中部位置为外壳连接端11，两端位置中的其中一端作为进水口端12，另一端作为调压组件连接端13。上游导流体1的内部设置有一个格挡14，格挡14位于外壳连接端11的后方，将上游导流体1的内部分成互不连通的上腔体15和下腔体16。上腔体15的周向侧壁上位于外壳连接端11与格挡14之间的位置设置有两个上下对称的出水孔17，水流从进水口端12进入，通过格挡14的隔离作用，从出水孔17流出；下腔体16上设置有一导气管18，导气管18的一端位于外壳连接端11的前方，且连通大气，另一端插入下腔体16内部。下腔体16的周向侧壁上还设置有若干通气孔19。

如图1、图6、图7所示，本发明的下游外壳2包括直径与上游导流体1的外壳连接端11直径相同的第一圆筒体21，第一圆筒体21的轴向一体设置第二圆筒体22，第一圆筒体21的中轴线与第二圆筒体22的中轴线重合，第二圆筒体22的直径小于第一圆筒体21，第二圆筒体22的端部作为出水口。第一圆筒体21的端部与上游导流体1的外壳连接端11通过超声波焊接形成本发明的整体外壳；第一圆筒体21与第二圆筒体22的连接端侧壁上间隔设置有两个对称的定位孔23，用于调压组件3的安装定位。

如图1、图8、图9所示，本发明的调压组件3设置在上游导流体1和下游外壳2组成的腔室内。调压组件3为一侧开口另一侧密闭的圆柱形腔体，调压组件3的封闭端内壁设置有一向外侧凸出的弹簧安装槽31，调压组件3的封闭端外壁、弹簧安装槽31的周向设置有两个对称的定位探头32。弹簧安装槽31的外径大于下游外壳2的第二圆筒体22的内径。调压组件3的开口端与上游导流体1的调压组件连接端13连接，且调压组件3与调压组件连接端13之间设置有止水部件5，可以保证水流不会进入调压组件3内部，且调压组件3可以相对于调压组件连接端13轴向运动。安装初始状态下，定位探头32插入并顶紧在下游外壳2的第一圆筒体21上设置的定位孔23内，定位安装调压组件3，此时调压组件3的开口端的端部与上游导流体1的出水孔17的下沿齐平。如图10所示，当处于调压状态下时，调压组件3的定位探头32从下游外壳2的第一圆筒体21上设置的定位孔23中拔出，调压组件3的开口端挡住上腔体15上的部分出水孔17。

如图1、图9所示，本发明的弹簧4设置在上游导流体1的下腔体16和调压组件3形成的空间内，弹簧4的一端顶住上游导流体1的格挡14，另一端顶住调压组件3的弹簧安装槽31的槽底，通过弹簧安装槽31定位。

上述实施例中，上游导流体1的外壳连接端11周向设置有一圈凸台，下游外壳2的第一圆筒体21端部相应位置设置有一圈与上述凸台对应的凹槽。

上述实施例中，调压组件3的开口端与上游导流体1的调压组件连接端13之间设置的止水部件5可以为止水胶圈，但不限于止水胶圈。

上述实施案例中，上游导流体1的进水口端12为进水口，下游外壳2的第二圆筒体22端部为出水口，进水口和出水口的外壁均可以设置为双倒刺承插结构，但是并不只限于此；如图11所示，为了将本发明用于薄壁滴管带，其进水口需连接到塑料软管上，出水口连接薄壁滴管带，此时进水口外壁可设置成单倒刺承插的形式，出水口外壁可设置成螺口锁紧的形式。

实施例二：

如图12所示，实施例二与实施例一的不同之处在于：下游外壳2包括直径与上游导流体1的外壳连接端11直径相同的第一圆筒体21，第一圆筒体21的端部连接第二圆筒体22的侧壁，第一圆筒体21的中轴线与第二圆筒体22的中轴线垂直；第二圆筒体22的侧壁上设置有与第一圆筒体21的内部连通的通孔，且该通孔的直径与第一圆筒体21的内径相同；第二圆筒体22的两端均为出水口，出水口的外壁可以设置成螺口锁紧的形式。第二圆筒体22的内侧壁上间隔设置有两个对称的定位孔23。调压组件3设置在第一圆筒体21和第二圆筒体22内。安装初始状态下，调压组件3的定位探头32插入下游外壳2的第二圆筒体22侧壁上设置的定位孔23内，定位安装调压组件3，此时，调压组件3的开口端的端部与上游导流体1的出水孔17的下沿齐平。上游导流体1、下游外壳2的第一圆筒体21、调压组件3和弹簧4的结构及设置位置，均与实施例一相同，在此不再详细说明。

本发明的调压原理为：如图1、图10所示，水流从上游导流体1的进水口端12进入，通过上游导流体1的两个对称出水孔17，进入调压组件3和下游外壳2组成的腔体内。由于调压组件3与上游导流体1的连接处采用止水部件5密封，水流不会进入弹簧4所在的腔体内，起到保护弹簧4的作用。当进口压力很小时，在弹簧预应力的作用下，调压组件3封闭端设置的定位探头32插入下游外壳2的定位孔23内，调压组件3的弹簧安装槽31堵住下游外壳2的第一圆筒体21和第二圆筒体22的连接孔，下游外壳2的出水口无水流流出（如图1所示）。随着进水口压力的增大，出水口压力也随之增大，当出水口压力增大到使得调压组件3的封闭端所受到的压力大于弹簧预应力和调压组件3开口端所受压力之和时，调压组件3开始向上游导流体1的方向运动（如图10所示），调压组件3的开口端挡住上腔体15上的部分出水孔17，使得上腔体15上的出水孔17的过水断面面积减小，局部水头损失增大，出口压力相应减小，达到调压的目的；当进口压力减小时，调压组件3在弹簧应力和开口端端面水压力的作用下，向下游外壳2的方向运动，水头损失减小，出口压力增大；随着进口压力的不断减小，最终调压组件3运动到如图1所示的初始安装状态。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (7)

1.一种毛管压力调节器，其特征在于：它包括上游导流体、下游外壳、调压组件和弹簧；

所述上游导流体为管状结构，其外壁直径不同，位于中部位置的直径大，为外壳连接端，位于两端位置的直径小，其中一端作为进水口端，另一端作为调压组件连接端；所述上游导流体的内部且位于外壳连接端的后方设置有一个格挡，所述格挡将所述上游导流体的内部分成互不连通的上腔体和下腔体；所述上腔体的周向侧壁上且位于所述外壳连接端与所述格挡之间设置有出水孔，水流动从所述进水口端进入，通过所述格挡的作用，从所述出水孔流出；所述下腔体上设置有一导气管，所述导气管的一端连通大气，另一端插入所述下腔体内部；所述下腔体的周向侧壁上还设置有若干通气孔；

所述下游外壳包括一体设置的第一圆筒体和第二圆筒体，所述第一圆筒体的中轴线和第二圆筒体的中轴线重合；所述第一圆筒体的端部与所述上游导流体的外壳连接端连接；所述第一圆筒体与所述第二圆筒体的连接端侧壁上设置有若干定位孔；

所述调压组件为一侧开口、另一侧密闭的圆柱形腔体，所述调压组件的封闭端内壁设置有一向外凸出的弹簧安装槽，所述调压组件的封闭端外壁且位于所述弹簧安装槽的周向设置有与所述定位孔对应的定位探头；所述弹簧安装槽的外径大于所述第二圆筒体的内径；所述调压组件设置在所述第一圆筒体内，所述调压组件的开口端与所述上游导流体的调压组件连接端连接，且与所述调压组件连接端之间设置有止水部件；

所述弹簧设置在所述上游导流体的下腔体与所述调压组件形成的空间内，所述弹簧的一端顶住所述上游导流体内的所述格挡，另一端顶住所述调压组件的所述弹簧安装槽的槽底。

2.如权利要求1所述的一种毛管压力调节器，其特征在于：所述上游导流体的外壳连接端周向设置有一圈凸台，所述下游外壳的第一圆筒体端部相应位置设置有一圈与所述凸台对应的凹槽。

3.一种毛管压力调节器，其特征在于：它包括上游导流体、下游外壳、调压组件和弹簧；

所述上游导流体为管状结构，其外壁直径不同，位于中部位置的直径大，为外壳连接端，位于两端位置的直径小，其中一端作为进水口端，另一端作为调压组件连接端；所述上游导流体的内部且位于外壳连接端的后方设置有一个格挡，所述格挡将所述上游导流体的内部分成互不连通的上腔体和下腔体；所述上腔体的周向侧壁上且位于所述外壳连接端与所述格挡之间设置有出水孔，水流从所述进水口端进入，通过所述格挡的作用，从所述出水孔流出；所述下腔体上设置有一导气管，所述导气管的一端连通大气，另一端插入所述下腔体内部；所述下腔体的周向侧壁上还设置有若干通气孔；

所述下游外壳包括一体设置的第一圆筒体和第二圆筒体，所述第一圆筒体的中轴线与所述第二圆筒体的中轴线垂直；所述第二圆筒体的侧壁上设置有与所述第一圆筒体的内部连通的通孔，所述第二圆筒体的两端均为出水口；所述第一圆筒体的端部与所述上游导流体的外壳连接端连接；所述第二圆筒体的内侧壁上设置有若干定位孔；

所述调压组件为一侧开口、另一侧密闭的圆柱形腔体，所述调压组件的封闭端内壁设置有一向外凸出的弹簧安装槽，所述调压组件的封闭端外壁且位于所述弹簧安装槽的周向设置有与所述定位孔对应的定位探头；所述调压组件设置在所述第一圆筒体和第二圆筒体内，所述调压组件的开口端与所述上游导流体的调压组件连接端连接，且与所述调压组件连接端之间设置有止水部件；

所述弹簧设置在所述上游导流体的下腔体与所述调压组件形成的空间内，所述弹簧的一端顶住所述上游导流体内的所述格挡，另一端顶住所述调压组件的所述弹簧安装槽的槽底。

4.如权利要求3所述的一种毛管压力调节器，其特征在于：所述上游导流体的外壳连接端周向设置有一圈凸台，所述下游外壳的第一圆筒体端部相应位置设置有一圈与所述凸台对应的凹槽。

5.如权利要求1或2或3或4所述的一种毛管压力调节器，其特征在于：所述调压组件与所述上游导流体的连接处设置的止水部件采用止水胶圈。

6.如权利要求1或2或3或4所述的一种毛管压力调节器，其特征在于：所述上游导流体的进水口端为进水口，所述下游外壳的第二圆筒体端部为出水口，所述进水口的外壁设置为单倒刺承插形式，所述出水口的外壁设置为螺口锁紧形式。

7.如权利要求5所述的一种毛管压力调节器，其特征在于：所述上游导流体的进水口端为进水口，所述下游外壳的第二圆筒体端部为出水口，所述进水口的外壁设置为单倒刺承插形式，所述出水口的外壁设置为螺口锁紧形式。

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