CN103026949B - 一种调压性能稳定的毛管压力调节器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种调压性能稳定的毛管压力调节器，其特征在于：它包括上游外壳、下游外壳、导流体、平托、T型调压组件和调压弹簧；上游外壳包括依次一体设置的第一圆柱段、圆锥扩散段和第二圆柱段；下游外壳包括一体设置的第三圆柱段和第四圆柱段，第三圆柱段连接第二圆柱段；第三圆柱段的周向间隔设置有若干导气孔；导流体包括第一圆形体和圆柱体结构；第一圆形体的中部设置有通向圆柱体结构，但不穿透的中心孔；圆柱体结构的周向间隔设置有若干连通中心孔的进水孔；第一圆形体设置在第二圆柱段内，圆柱体结构伸入圆锥扩散段内；平托设置在第二圆柱段内，其中间设置有一与导流体的中心孔直径相同的圆形孔；T型调压组件包括第二圆形体和圆筒体，圆筒体穿过平托上的圆形孔和第一圆形体上的中心孔；调压弹簧套在T型调压组件的圆筒体上。

Description

一种调压性能稳定的毛管压力调节器

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，特别是关于一种调压性能稳定的毛管压力调节器。

背景技术

压力调节器是压力管道灌溉系统中调节管道内压力的设备，是滴灌系统的重要组成部分。灌水均匀度是影响滴灌系统性能的重要因素，然而，由于管道距离系统首部的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。

为了有效控制滴灌系统的灌水均匀度，现有主要技术方案为压力调节和流量调节。如图8所示，为一种现有技术中的支管用压力调节器，其调压机理为：当压力调节器上游具有一定的水压力时，水流经过进口花篮堵头1，通过T型调压组件2的空腔流向下游。随着上游水流压力的增大，下游出口压力也随之增大。当出口压力增大到一定值时，压力调节器进入调压状态，调压组件2向上游运动，导致进口过水断面减小，水头损失增大，出口压力降低；相反，当上游进口压力降低时，压力调节器出口压力也随之降低，在弹簧压力和上游压力的作用下，调压组件2向下游运动，过水断面增大，水头损失减小，出口压力增大，最终出口压力稳定在预置值附近。但是，图8所示的压力调节器进口花篮进水方向与主水流方向相同，当进口压力变化时，调压组件2的移动对进口花篮处水头损失的调节不敏感，导致对出口压力的调节不明显，使得其起调压力高（一般均大于15m），并且出口压力不稳定。其次，图8所示的支管压力调节器可调流量范围一般大于5m³/h，因此不适用于毛管级流量（小于1.5m³/h）。再次，我国目前还很少见毛管压力调节器。综述考虑，研制一种结构简单、起调压力低、调压性能稳定、适合大面积推广的毛管进口压力调节器具有重要意义。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种起调压力低、调压性能好、安装方便、造价低廉、适用于大面积推广的滴灌毛管压力调节器。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种调压性能稳定的毛管压力调节器，其特征在于：它包括上游外壳、下游外壳、导流体、平托、T型调压组件和调压弹簧；所述上游外壳包括依次一体设置的第一圆柱段、圆锥扩散段和第二圆柱段；所述第一圆柱段的外径小于所述第二圆柱段的外径；所述第二圆柱段的壁厚小于所述圆锥形扩散段的壁厚；所述下游外壳包括一体设置的第三圆柱段和第四圆柱段，所述第三圆柱段的中轴线与所述第四圆柱段的中轴线重合，所述第三圆柱段的外径大于所述第四圆柱段的外径；所述第三圆柱段的端部连接所述第二圆柱段；所述第三圆柱段的内径小于所述第二圆柱段的内径；所述第三圆柱段的周向间隔设置有若干导气孔；所述导流体包括第一圆形体，所述第一圆形体的直径大于所述圆锥扩散段的内径和所述第三圆柱段的内径；所述第一圆形体上一体设置有一圆柱体结构；所述第一圆形体的中部设置有一中心孔，所述中心孔通向所述圆柱体结构，但不穿透所述圆柱体结构；所述圆柱体结构的周向间隔设置有若干连通所述中心孔的进水孔；所述第一圆形体设置在所述第二圆柱段内，与所述圆锥扩散段的内壁贴合，所述圆柱体结构伸入所述圆锥扩散段形成的空腔内；所述第一圆形体上还设置有一圈用于与所述平托连接的凸台；所述平托设置在所述第二圆柱段内，所述平托上设置有一圈用于与所述导流体上的凸台配合连接的凹槽；所述平托为圆形体结构，其直径与所述导流体的直径相同，所述平托的中间设置有一与所述导流体的中心孔直径相同的圆形孔；所述导流体和平托设置在所述第三圆柱段的端部与所述圆锥扩散段内壁之间的位置；所述T型调压组件包括第二圆形体，所述第二圆形体的表面一体设置有一圆筒体，所述圆筒体内轴向设置的通孔贯穿所述第二圆形体；所述第二圆形体位于所述第三圆柱体内，所述第二圆形体周向与所述第三圆柱体的周向之间设置有止水部件；所述圆筒体穿过所述平托上的圆形孔和所述导流体的第一圆形体上的中心孔；所述调压弹簧套在所述T型调压组件的圆筒体上；所述调压弹簧的一端顶住所述平托的侧面，另一端顶住所述T型调压组件的第二圆形体的侧面。

一种调压性能稳定的毛管压力调节器，其特征在于：它包括上游外壳、下游外壳、导流体、平托、T型调压组件和调压弹簧；所述上游外壳包括依次一体设置的第一圆柱段、圆锥扩散段和第二圆柱段；所述第一圆柱段的外径小于所述第二圆柱段的外径；所述第二圆柱段的壁厚小于所述圆锥形扩散段的壁厚；所述下游外壳包括一体设置的第三圆柱段和第四圆柱段，所述第三圆柱段的中轴线与所述第四圆柱段的中轴线垂直，所述第四圆柱段侧壁上设置有连通所述第三圆柱段的通孔；所述第三圆柱段的端部连接所述第二圆柱段；所述第三圆柱段的内径小于所述第二圆柱段的内径；所述第三圆柱段的周向间隔设置有若干导气孔；所述导流体包括第一圆形体，所述第一圆形体的直径大于所述圆锥扩散段的内径和所述第三圆柱段的内径；所述第一圆形体上一体设置有一圆柱体结构；所述第一圆形体的中部设置有一中心孔，所述中心孔通向所述圆柱体结构，但不穿透所述圆柱体结构；所述圆柱体结构的周向间隔设置有若干连通所述中心孔的进水孔；所述第一圆形体设置在所述第二圆柱段内，与所述圆锥扩散段的内壁贴合，所述圆柱体结构伸入所述圆锥扩散段形成的空腔内；所述第一圆形体上还设置有一圈用于与所述平托连接的凸台；所述平托设置在所述第二圆柱段内，所述平托上设置有一圈用于与所述导流体上的凸台配合连接的凹槽；所述平托为圆形体结构，其直径与所述导流体的直径相同，所述平托的中间设置有一与所述导流体的中心孔直径相同的圆形孔；所述导流体和平托设置在所述第三圆柱段的端部与所述圆锥扩散段内壁之间的位置；所述T型调压组件包括第二圆形体，所述第二圆形体的表面一体设置有一圆筒体，所述圆筒体内轴向设置的通孔贯穿所述第二圆形体；所述第二圆形体位于所述第三圆柱体内，所述第二圆形体的直径大于所述第四圆柱体侧壁上设置的通孔；所述第二圆形体的周向与所述第三圆柱体的周向之间设置有止水部件；所述圆筒体穿过所述平托上的圆形孔和所述导流体的第一圆形体上的中心孔；所述调压弹簧套在所述T型调压组件的圆筒体上；所述调压弹簧的一端顶住所述平托的侧面，另一端顶住所述T型调压组件的第二圆形体的侧面。

所述上游外壳与所述导流体之间，所述T型调压组件的圆筒体与所述平托之间，以及所述T型调压组件的第二圆形体与所述下游外壳的第三圆柱段之间均设置有止水部件。

所述上游外壳的第一圆柱段端部作为进水口，所述下游外壳的第四圆柱段端部作为出水口，所述进水口和出水口外壁设置成双倒刺的连接形式。

所述上游外壳的第一圆柱段端部作为进水口，所述下游外壳的第四圆柱段端部作为出水口，所述进水口的外壁设置成单倒刺承插的连接形式，所述出水口设置成螺口锁紧的连接形式。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明导流体进水孔水流方向与主水流方向正交，当进口压力变化时，调压组件微小移动即可引起导流体进水孔断面的明显变化，进而使得对出口压力的调节更明显，本发明压力调节器的出口压力更加稳定，并使得本发明压力调节器的起调压力得以减小，增大了本发明压力调节器的使用范围，减少了微灌系统的能量消耗。2、本发明下游外壳的第三圆柱段的周向间隔设置有若干导气孔，因此，既可以保证导流体、下游外壳和T型调压组件形成的内腔体空间内为一个标准大气压；也可以用于检查调压弹簧和止水部件工作是否正常。3、本发明的上游外壳和导流体形成腔体，初始状态下，T型调压组件上端面和导流体进水孔下沿齐平，这样的设计可以使得水流更加流畅，减小水流的水头损失，起到降低起调压力的目的。4、本发明导流体和平托通过凸台和凹槽相互配合安装，这样的设置可以使得两者的安装与更换更加方便。5、本发明的上游外壳和下游外壳分开设置，下游外壳内径小于平托外径，且安装完成时下游外壳上游端顶住平托下游端，使得导流体和平托的位置完全卡住，不至由于两者位置移动而造成两者密封圈处漏水。本发明在不改变其他结构尺寸的情况下，根据不同的调压弹簧和不同尺寸的T型调压组件的组合，可以生产出不同出口预置压力的毛管压力调节器，便于产品的系列化。本发明具有起调压力低、调压性能好、结构简单，安装方便、造价低廉、使用寿命长、适用于大面积推广等优点，可广泛用于灌溉系统中。

附图说明

图1是本发明实施例一结构剖面示意图

图2是本发明实施例一的下游外壳的剖面示意图

图3是本发明的导流体结构示意图

图4是图3的A-A剖视示意图

图5是本发明实施例一的调压状态示意图

图6是本发明实施例一的螺口锁紧结构示意图

图7是本发明实施例二的螺口锁紧结构示意图

图8是现有技术中的一种压力调节器结构示意图

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，本发明包括上游外壳1、下游外壳2、导流体3、平托4、T型调压组件5和调压弹簧6。

如图1所示，本发明的上游外壳1包括依次一体设置的第一圆柱段11、圆锥扩散段12和第二圆柱段13，第一圆柱段11的中轴线与圆锥扩散段12的中轴线和第二圆柱段13的中轴线重合。第一圆柱段11的外径小于第二圆柱段13的外径，圆锥扩散段12从与第一圆柱段11的连接处到与第二圆柱段13的连接处外径逐渐扩大。第二圆柱段13的壁厚小于圆锥形扩散段12的壁厚。

如图1、图2所示，本发明的下游外壳2包括一体设置的第三圆柱段21和第四圆柱段22，第三圆柱段21的中轴线与第四圆柱段22的中轴线重合，第三圆柱段21的外径大于第四圆柱段22的外径。第三圆柱段21端部的外径小于上游外壳1的第二圆柱段13的外径，第三圆柱段21的端部通过超声波焊接或采用螺纹连接第二圆柱段13；第三圆柱段21除端部以外其他位置的外径与第二圆柱段13的外径相同，第三圆柱段21的内径小于第二圆柱段13的内径。第三圆柱段21的周向间隔设置有若干导气孔23。

如图1所示，本发明的导流体3设置在上游外壳1和下游外壳2连接后形成的内部空腔内。如图1、图3、图4所示，导流体3包括第一圆形体31，第一圆形体31的直径大于上游外壳1圆锥扩散段12的内径和下游外壳2第三圆柱段21的内径；第一圆形体31上一体设置有一圆柱体结构32，圆柱体结构32的外径小于圆锥扩散段12的内径。第一圆形体31的中部设置有一中心孔33，中心孔33通向圆柱体结构32，但不穿透圆柱体结构32。圆柱体结构32的周向间隔设置有若干连通中心孔33的进水孔34。第一圆形体31设置在第二圆柱段13内，由于第二圆柱段13的壁厚小于圆锥扩散段12的壁厚，第一圆形体31的直径大于圆锥扩散段12的内径，因此，第一圆形体31与圆锥扩散段12的下游端平面贴合，圆柱体结构32伸入圆锥扩散段12形成的空腔内；第一圆形体31周向与第二圆柱段13内周向之间设置有止水部件7。第一圆形体31上还设置有一圈用于对平托4进行定位安装的凸台35。

如图1所示，本发明的平托4设置在第二圆柱段13内，平托4上设置有一圈凹槽，用于与导流体3上的凸台35配合安装；平托4为圆形体结构，平托4的直径与导流体3的直径相同，且平托4的中间设置有一与导流体3的中心孔直径相同的圆形孔。由于第三圆柱段21的内径小于第二圆柱段13的内径，导流体3和平托4设置在第三圆柱段21的端部与圆锥扩散段12下游端平面之间的位置，刚好被完全固定。

如图1所示，本发明的T型调压组件5设置在上游外壳1和下游外壳2连接后形成的内部空腔内。T型调压组件5包括第二圆形体51，第二圆形体的直径小于第三圆柱段21的内径，但大于第四圆柱段22的内径，第二圆形体51的表面一体设置有一圆筒体52，圆筒体52内轴向设置的通孔53，贯穿第二圆形体51。安装初始状态，第二圆形体51位于第三圆柱体21内，其表面与第三圆柱体21的端部侧壁贴合，周向与第三圆柱体21的周向侧壁有一定间隙，此间隙通过止水部件7密封止水，圆筒体52穿过平托4上的圆形孔和导流体3的第一圆形体31上的中心孔33，安装完成时，圆筒体52端部与第一圆形体31的侧壁齐平；工作状态下，第二圆形体51可以在第三圆柱体21内轴向运动，如图5所示，第二圆形体51表面与第三圆柱体21的端部侧壁具有一定距离，且圆筒体52穿过平托4上的圆形孔和导流体3的第一圆形体31上的中心孔33，其端部伸入圆柱体结构32内；圆筒体52与平托4之间设置有止水部件7。

如图1所示，本发明的调压弹簧6套在T型调压组件5的圆筒体52上；调压弹簧6的一端顶住平托4的侧面，另一端顶住T型调压组件5的第二圆形体51的侧面。

上述实施例中，如图1所示，本发明上游外壳1与导流体3之间，T型调压组件5的圆筒体52与平托4之间，以及T型调压组件5的第二圆形体51与下游外壳2的第三圆柱段21之间均设置的止水部件7可以采用O型圈，但是非只限于此，设置止水部件可以防止水流进入调压弹簧6所在的空间。

上述实施例中，如图1所示，本发明上游外壳1的第二圆柱段13内壁设置有一圈凹槽，如图2所示，下游外壳2的第三圆柱段21的端部外周设置有一圈凸台24，该凹槽与该凸台24配合连接。

上述实施例中，如图1所示，本发明上游外壳1的第一圆柱段11端部作为进水口，下游外壳2的第四圆柱段22端部作为出水口，进水口和出水口的外壁均可以设置成双倒刺的连接形式；如图6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，此时进水口的外壁可以设置成单倒刺承插的形式，出水口的外壁可以设置成螺口锁紧的形式。

上述实施例中，本发明调压弹簧6的刚度，以及T型调压组件5的圆筒体52伸入圆柱体结构32的深度，是影响本发明出口预置压力的主要因素，可以根据不同的出口压力需要，进行不同的组合。

实施例二：

如图7所示，实施例二与实施例一的不同之处在于：本发明的下游外壳2包括一体设置的第三圆柱段21和第四圆柱段22，第三圆柱段21的中轴线与第四圆柱段22的中轴线垂直；即第四圆柱段22的侧壁上设置有与第三圆柱段21的内部连通的通孔，T型调压组件5的第二圆形体51的直径大于第四圆柱段22的侧壁上设置的通孔的直径。第四圆柱段22的两端均为出水口，上游外壳1的第一圆柱段11端部为进水口。上游外壳1、下游外壳2的第三圆柱段21、导流体3、平托4、T型调压组件5和调压弹簧6的结构及设置位置，均与实施例一相同，在此不再详细说明。

本发明的压力调节流程为：如图1所示，水流从上游外壳1的第一圆柱段11端部进水口进入上游外壳1后，到达有上游外壳1和导流体3形成的腔体内，通过导流体3的圆柱体结构32上的若干进水孔34进入T型调压组件5的圆筒体52内。水流经过T型调压组件5的第二圆形体51后，从下游外壳2的第四圆柱段22流出。当进口压力增大时，出口压力也随之增大，当出口压力增大到使得T型调压组件5的第二圆形体51所受的压力等于调压弹簧6的预应力和T型调压组件5进口断面所受压力之和时，T型调压组件5达到一种平衡状态；当出口压力继续增大时，T型调压组件5开始向上游外壳1方向运动（如图5所示），T型调压组件5的圆筒体52端部伸入导流体3的圆柱体结构32内，减小了圆柱体结构32上的进水孔34的大小，使得进水孔34的过流断面面积迅速减小，水流水头损失增大，出口压力减小，最后出口压力稳定在预置值；反之，当水流压力减小时，T型调压组件5开始向下游外壳2方向运动，达到新的平衡。因此，当毛管入口压力大于本发明压力调节器起调压力后，不管毛管入口压力如何变化，本发明压力调节器的出口压力均保持不变，此压力即为本发明压力调节器的预置压力。

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 (6)

1.一种调压性能稳定的毛管压力调节器，其特征在于：它包括上游外壳、下游外壳、导流体、平托、T型调压组件和调压弹簧；

所述上游外壳包括依次一体设置的第一圆柱段、圆锥扩散段和第二圆柱段；所述第一圆柱段的外径小于所述第二圆柱段的外径；所述第二圆柱段的壁厚小于所述圆锥形扩散段的壁厚；

所述下游外壳包括一体设置的第三圆柱段和第四圆柱段，所述第三圆柱段的中轴线与所述第四圆柱段的中轴线重合，所述第三圆柱段的外径大于所述第四圆柱段的外径；所述第三圆柱段的端部连接所述第二圆柱段；所述第三圆柱段的内径小于所述第二圆柱段的内径；所述第三圆柱段的周向间隔设置有若干导气孔；

所述导流体包括第一圆形体，所述第一圆形体的直径大于所述圆锥扩散段的内径和所述第三圆柱段的内径；所述第一圆形体上一体设置有一圆柱体结构；所述第一圆形体的中部设置有一中心孔，所述中心孔通向所述圆柱体结构，但不穿透所述圆柱体结构；所述圆柱体结构的周向间隔设置有若干连通所述中心孔的进水孔；所述第一圆形体设置在所述第二圆柱段内，与所述圆锥扩散段的内壁贴合，所述圆柱体结构伸入所述圆锥扩散段形成的空腔内；所述第一圆形体上还设置有一圈用于与所述平托连接的凸台；

所述平托设置在所述第二圆柱段内，所述平托上设置有一圈用于与所述导流体上的凸台配合连接的凹槽；所述平托为圆形体结构，其直径与所述导流体的直径相同，所述平托的中间设置有一与所述导流体的中心孔直径相同的圆形孔；所述导流体和平托设置在所述第三圆柱段的端部与所述圆锥扩散段内壁之间的位置；

所述T型调压组件包括第二圆形体，所述第二圆形体的表面一体设置有一圆筒体，所述圆筒体内轴向设置的通孔贯穿所述第二圆形体；所述第二圆形体位于所述第三圆柱段内，所述第二圆形体周向与所述第三圆柱段的周向之间设置有止水部件；所述圆筒体穿过所述平托上的圆形孔和所述导流体的第一圆形体上的中心孔；

所述调压弹簧套在所述T型调压组件的圆筒体上；所述调压弹簧的一端顶住所述平托的侧面，另一端顶住所述T型调压组件的第二圆形体的侧面。

2.如权利要求1的一种调压性能稳定的毛管压力调节器，其特征在于：所述上游外壳与所述导流体之间，所述T型调压组件的圆筒体与所述平托之间，以及所述T型调压组件的第二圆形体与所述下游外壳的第三圆柱段之间均设置有止水部件。

3.一种调压性能稳定的毛管压力调节器，其特征在于：它包括上游外壳、下游外壳、导流体、平托、T型调压组件和调压弹簧；

所述上游外壳包括依次一体设置的第一圆柱段、圆锥扩散段和第二圆柱段；所述第一圆柱段的外径小于所述第二圆柱段的外径；所述第二圆柱段的壁厚小于所述圆锥形扩散段的壁厚；

所述下游外壳包括一体设置的第三圆柱段和第四圆柱段，所述第三圆柱段的中轴线与所述第四圆柱段的中轴线垂直，所述第四圆柱段侧壁上设置有连通所述第三圆柱段的通孔；所述第三圆柱段的端部连接所述第二圆柱段；所述第三圆柱段的内径小于所述第二圆柱段的内径；所述第三圆柱段的周向间隔设置有若干导气孔；

所述导流体包括第一圆形体，所述第一圆形体的直径大于所述圆锥扩散段的内径和所述第三圆柱段的内径；所述第一圆形体上一体设置有一圆柱体结构；所述第一圆形体的中部设置有一中心孔，所述中心孔通向所述圆柱体结构，但不穿透所述圆柱体结构；所述圆柱体结构的周向间隔设置有若干连通所述中心孔的进水孔；所述第一圆形体设置在所述第二圆柱段内，与所述圆锥扩散段的内壁贴合，所述圆柱体结构伸入所述圆锥扩散段形成的空腔内；所述第一圆形体上还设置有一圈用于与所述平托连接的凸台；

所述平托设置在所述第二圆柱段内，所述平托上设置有一圈用于与所述导流体上的凸台配合连接的凹槽；所述平托为圆形体结构，其直径与所述导流体的直径相同，所述平托的中间设置有一与所述导流体的中心孔直径相同的圆形孔；所述导流体和平托设置在所述第三圆柱段的端部与所述圆锥扩散段内壁之间的位置；

所述T型调压组件包括第二圆形体，所述第二圆形体的表面一体设置有一圆筒体，所述圆筒体内轴向设置的通孔贯穿所述第二圆形体；所述第二圆形体位于所述第三圆柱体段，所述第二圆形体的直径大于所述第四圆柱段侧壁上设置的通孔；所述第二圆形体的周向与所述第三圆柱段的周向之间设置有止水部件；所述圆筒体穿过所述平托上的圆形孔和所述导流体的第一圆形体上的中心孔；

所述调压弹簧套在所述T型调压组件的圆筒体上；所述调压弹簧的一端顶住所述平托的侧面，另一端顶住所述T型调压组件的第二圆形体的侧面。

4.如权利要求3的一种调压性能稳定的毛管压力调节器，其特征在于：所述上游外壳与所述导流体之间，所述T型调压组件的圆筒体与所述平托之间，以及所述T型调压组件的第二圆形体与所述下游外壳的第三圆柱段之间均设置有止水部件。

5.如权利要求1或2或3或4的一种调压性能稳定的毛管压力调节器，其特征在于：所述上游外壳的第一圆柱段端部作为进水口，所述下游外壳的第四圆柱段端部作为出水口，所述进水口和出水口外壁设置成双倒刺的连接形式。

6.如权利要求1或2或3或4的一种调压性能稳定的毛管压力调节器，其特征在于：所述上游外壳的第一圆柱段端部作为进水口，所述下游外壳的第四圆柱段端部作为出水口，所述进水口的外壁设置成单倒刺承插的连接形式，所述出水口设置成螺口锁紧的连接形式。

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