CN103062466B - 一种微灌毛管进口流量调节器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微灌毛管进口流量调节器，其特征在于：它包括出水底座、进水盖、芯座和圆片状弹性膜片；出水底座为圆柱形管道，其侧壁上设置有一圆形孔，圆形孔周向设置有一圆柱形接口管道；进水盖设置在圆柱形接口管道的顶部；芯座设置在圆柱形接口管道内；芯座包括圆形底板，圆形底板的顶部设置有圆筒形挡墙，圆筒形挡墙的外周与圆柱形接口管道的内壁之间形成进水环；圆形底板中心设置有一中央出水孔，中央出水孔周向设置有若干向上凸起的扇环，扇环表面为平面；相邻两扇环之间形成凹槽流道，中央出水孔内设置有一向上凸起的中央顶柱；圆筒形挡墙与各凹槽流道对应的位置设置分别设置一进水口；各凹槽流道内沿流道流向均设置一向上凸起的条状隔板；圆片状弹性膜片设置在圆筒形挡墙内、扇环和中央顶柱的上方。

Description

一种微灌毛管进口流量调节器

技术领域

本发明涉及一种农业节水灌溉设备中的流量调节器，特别是关于一种适用于微灌系统，且具有系列流量值的微灌毛管进口流量调节器。

背景技术

在滴灌系统中，由于存在摩阻损失以及地形的变化，灌水小区支管各点压力不同，使得各条毛管进口工作压力不同，导致每条毛管的出水量也不相同，降低了灌溉的均匀度。采用压力补偿滴头可以减小管网压力偏差引起的流量差异，提高微灌系统的灌水均匀度，但这样的系统造价高昂。从我国实际情况出发，安装毛管级流量调节器可以提高系统的灌水均匀性，同时十分经济。

如图7所示，为一种典型的流量调节器，该种流量调节器的调压弹性体为圆管状，其工作原理为：水流进入调节器内，一部分水流经过平行于水流方向、弹性硅胶套管1内的流道而从出水孔口流出，一部分在弹性硅胶套管1外壁聚集，弹性硅胶套管1外侧为静水压力，弹性硅胶套管1内侧为动水压力，静水压强大于动水压强，弹性硅胶套管1会被压向流道。当流量调节器进口的压力增大时，弹性硅胶套管1内外压强差增大，使过水流道面积减小，当进口压力减小时，弹性硅胶套管1内外压强差减小，使过水流道面积增大，从而达到压力变化保持流量调节器的流量稳定。但是该种圆筒状硅胶管调节流道大小的流量调节器，其圆筒状弹性硅胶套管1的直径和壁厚制造偏差不容易控制，流量调节器个体之间的性能存在较大的偏差，产品性能不稳定，且结构复杂、体积较大，装配费事费力、效率低下。

如图8、图9所示，为另一种现有技术中的流量调节器，该种流量调节器的调压弹性体为圆片状，其特征在于，垂直于进口水流方向的支撑座1上设置三个分割的扇形孔口，片状弹性体2放置在支撑座1上；片状弹性体2上也有三个分割的扇形孔口，片状弹性体2的三个扇形孔飞口与支撑座上1的三个扇形孔口不正对布置，即片状弹性体2的弹片部分分别正对着支撑座1上的三个孔口，片状弹性体2弹片部分的侧边与支撑座1孔口的侧边在平行于进水口水流方向的间隙即是过流间隙3。当流量调节器的进口压力增大时，片状弹性体2压向支撑座1，使得过流间隙3减小，当流量调节器的进口压力减小时，过流间隙3增大，从而达到稳定流量的目的。该型流量调节器的原理是改变出流间隙的大小来稳定流量；由于其弹性变形膜片上要加工数个孔口，膜片中央变形的区域和外周的厚度也不同，因而形式复杂，加工不便，制造精度往往难以达到；膜片上的孔口不正对支撑座的水流孔口，弹性膜片安装时需要定位，降低了装配效率。

如图10、图11所示，为一种现有技术中的压力流量调节器，该种流量调节器也采用圆片状弹性膜，其特征在于，进水管上设一平台1，中间留有流道2，平台1上设凸出的支撑架3，弹性垫片4置于支撑架3上。当水流进入流量调节器内部流至弹性垫片4后，由于弹性垫片4的阻拦，水流自弹性垫片4与进水管壁间的间隙处流入，再流经平台1与弹性垫片4底面之间的间隙后经流道2流出。进口水流压力增大时，弹性垫片4向下压，则平台1与弹性垫片4底面的间隙减小，过流量变小，起到调节流量保持稳定的目的。该种流量调节器与图8所示流量调节器的不同之处为水流经过一段垂直于进口水流方向的流道，压力变化时通过调节该流道间隙大小稳定流量。

总体来说，流量调节器的过流流道结构是影响其性能的主要因素之一，市场现有的毛管进口流量调节器流道结构存在缺陷，流量调节性能不理想，表现出起调压力差过大、流量稳定性不够、适宜的工作压力范围较窄等缺点；圆筒状硅胶管或者其他形式复杂的弹性调节体，加工精度要求高，制造偏差不容易控制，导致流量调节器性能不稳定、装配效率低。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种结构简单，体积小巧，易于加工与装配，流量调节性能稳定的微灌毛管进口流量调节器。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种微灌毛管进口流量调节器，其特征在于：它包括出水底座、进水盖、芯座和圆片状弹性膜片；所述出水底座为圆柱形管道，所述出水底座的侧壁上设置有一圆形孔，所述圆形孔周向的所述出水底座外壁一体设置有一圆柱形接口管道；所述进水盖设置在所述圆柱形接口管道的顶部，且所述进水盖上设置有一通向所述圆柱形接口管道内的进水孔；所述芯座设置在所述圆柱形接口管道内；所述芯座包括圆形底板，所述圆形底板的顶部设置有圆筒形挡墙，所述圆筒形挡墙的直径小于所述圆形底板的直径，所述圆筒形挡墙的外周与所述圆柱形接口管道的内壁之间形成进水环；所述圆形底板中心设置有一中央出水孔，所述中央出水孔周向的所述圆形底板上间隔设置有若干向上凸起的扇环，所述扇环表面为一平面；相邻两所述扇环之间形成凹槽流道，所述中央出水孔内设置有一向上凸起的中央顶柱，所述中央顶柱底部与所述凹槽流道连接；所述圆筒形挡墙上与各所述凹槽流道对应的位置分别设置有一进水口；各所述凹槽流道内沿流道流向均设置有一向上凸起的条状隔板；所述圆片状弹性膜片设置在所述圆筒形挡墙内、所述扇环和中央顶柱的上方。

一种微灌毛管进口流量调节器，其特征在于：它包括出水底座、进水盖、芯座和圆片状弹性膜片；所述出水底座为圆柱形管道，所述出水底座的一端作为进水端，所述进水端周向的所述出水底座外壁一体设置有一圆柱形接口管道；所述进水盖设置在所述圆柱形接口管道的顶部，且所述进水盖上设置有一通向所述圆柱形接口管道内的进水孔；所述芯座设置在所述圆柱形接口管道内；所述芯座包括圆形底板，所述圆形底板的顶部设置有圆筒形挡墙，所述圆筒形挡墙的直径小于所述圆形底板的直径，所述圆筒形挡墙的外周与所述圆柱形接口管道的内壁之间形成进水环；所述圆形底板中心设置有一中央出水孔，所述中央出水孔周向的所述圆形底板上间隔设置有若干向上凸起的扇环，所述扇环表面为一平面；相邻两所述扇环之间形成凹槽流道，所述中央出水孔内设置有一向上凸起的中央顶柱，所述中央顶柱底部与所述凹槽流道连接；所述圆筒形挡墙上与各所述凹槽流道对应的位置分别设置有一进水口；各所述凹槽流道内沿流道流向均设置有一向上凸起的条状隔板；所述圆片状弹性膜片设置在所述圆筒形挡墙内、所述扇环和中央顶柱的上方。

所述进水盖包括一体设置的圆柱形上段和圆柱形下段，所述圆柱形上段的外径小于所述圆柱形下段的外径，所述圆柱形下段的内径大于所述圆柱形接口管道的外径，所述圆柱形下段通过螺纹连接在所述圆柱形接口管道的顶部外周或者所述圆柱形接口管道的顶部插接在所述圆柱形下段内；所述圆柱形上段设置有一直径小于所述圆柱形接口管道的内径、且通向所述圆柱形接口管道内的进水孔。

所述中央出水孔内设置的向上凸起的所述中央顶柱为“人”字形结构，所述“人”字形结构中央顶柱的三个端部底面对应与三个所述凹槽流道连接。

所述中央出水孔内设置的向上凸起的所述中央顶柱为“十”字形结构，所述“十”字形结构中央顶柱的四个端部底面对应与四个所述凹槽流道连接。

所述出水底座的出水端为螺纹螺帽的形式，连接滴灌带；或为双倒刺的形式，承插滴灌管或毛管。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明芯座上间隔设置有若干向上凸起的扇环，相邻两个扇环之间形成凹槽流道，圆片状弹性膜片放置在凹槽流道、中央顶柱的上方，膜片受到水压力时发生变形，凹槽流道的截面积发生变化，本发明通过改变垂直于进水口水流方向的流道断面面积的方法调节过流量，与改变平行于进水口水流方向过流间隙（孔口）大小的流道相比，可以更加精确地调节流量，压力补偿效果更好。2、本发明在垂直于进水口水流方向的迎水面上布置若干条凹槽流道，凹槽流道中间设置有向上凸起的条形隔板，芯座中央设出水孔，中央出水孔中心设置有中央顶柱，当圆片状弹性膜片受水压力发生变形后，首先改变凹槽流道内条形隔板上方的断面积，当压力继续增大到一定程度，圆片状弹性膜片改变凹槽流道内条形隔板两侧流道的断面积，当压力达到很高的时候，由于条形隔板的设置，不会出现弹性膜片底面和凹槽流道之间的断面空隙被压死的现象，因此，与普通流道的流量调节器相比，本发明可以防止当压力达到一定程度时，圆片状弹性膜片在压力作用下将凹槽流道完全堵塞，避免在高压下，流量调节器的出水流量急剧减小或完全不出水，从而使流量稳定的工作压力范围增大，同时调节流量更加精确。3、本发明的核心部件芯座和圆片状弹性膜片可以组装、更换，因此使用同一外壳（即出水底座和进水盖），只更换内部不同流道的芯座或不同弹性的圆片状弹性膜片即可形成具有系列过流量的流量调节器产品，满足毛管进口的不同流量需求，还可以简化模具开发过程。本发明采用圆片状弹性膜片，配合特殊的水流流道结构，并且具有使用一个外壳，只更换内部芯座或弹性膜片即可满足不同系列流量的特点，不但结构简单，体积小巧，而且流量调节性能稳定，可广泛用于微灌系统中。

附图说明

图1是本发明实施例一的出水底座和芯座立体示意图

图2是本发明实施例一的剖面结构示意图

图3是本发明圆柱形接口管道、芯座和圆片状弹性膜片示意图

图4是本发明芯座结构一俯视示意图

图5是本发明芯座结构二俯视示意图

图6是本发明实施例二的剖面结构示意图

图7是现有技术中的一种圆柱套管式流量调节器结构示意图

图8是现有技术中的片式流量调节器立体结构示意图

图9是图8的局部放大示意图

图10是现有技术中的片式流量调节器立体结构示意图

图11是图10的局部放大示意图

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、图2所示，实施例一包括出水底座1、进水盖2、芯座3和圆片状弹性膜片4。

如图1、图2所示，出水底座1为一圆柱形管道，出水底座1的侧壁上设置有一圆形孔11，圆形孔11周向的出水底座1外壁一体设置有一圆柱形接口管道12，圆柱形接口管道12的内径大于圆形孔11的直径，圆柱形接口管道12的顶部通过螺纹连接进水盖2，或者圆柱形接口管道12的顶部插接在进水盖2内，或圆柱形接口管道12的顶部超声波焊接在进水盖2内。圆形孔11、进水盖2作为进水端，出水底座1的两端作为出水端。

如图2所示，进水盖2包括一体设置的圆柱形上段21和圆柱形下段22，圆柱形上段21的外径小于圆柱形下段22的外径，圆柱形下段22的内径大于圆柱形接口管道12的外径，圆柱形下段22通过螺纹连接在圆柱形接口管道12的顶部外周，或者圆柱形接口管道12的顶部插接在圆柱形下段22内，又或者圆柱形接口管道12的顶部超声波焊接在圆柱形下段22内。圆柱形上段21设置有一直径小于圆柱形接口管道12内径、且通向圆柱形接口管道12内的进水孔23。

如图2、图3所示，芯座3设置在出水底座1圆柱形接口管道12的中部空腔内，两者采取过盈配合。芯座3包括圆形底板31，圆形底板31的顶部设置有圆筒形挡墙32，圆筒形挡墙32的直径小于圆形底板31的直径，圆筒形挡墙32的外周与圆柱形接口管道12的内壁之间构成了进水环33；圆筒形挡墙32内部的圆形底板31中心设置有一中央出水孔34，中央出水孔34周向的圆形底板31上间隔设置有若干向上凸起的扇环35，扇环35的表面为一平面，相邻两个扇环35之间形成凹槽流道36，各凹槽流道36连接中央出水孔34。中央出水孔34内设置有一向上凸起的中央顶柱37，中央顶柱37的底部连接凹槽流道36。圆筒形挡墙32上与各个凹槽流道36对应的位置分别设置有一连通凹槽流道36的进水口38。各个凹槽流道36内沿流道流向均设置有一向上凸起的条状隔板39，条状隔板39的高度小于扇环35的高度。

如图2、图3所示，圆片状弹性膜片4与圆筒形挡墙32的内径相当，圆片状弹性膜片4放置在圆筒形挡墙32内、扇环35和中央顶柱37的上方；圆筒形挡墙32与扇环35和中央顶柱37上方的迎水面形成了一个放置圆片状弹性膜片4的圆形槽。当圆片状弹性膜片4受水压与扇环35和中央顶柱37的上表面贴合时，凹槽流道36构成了流量调节器的核心流道。

实施例二：

如图6所示，实施例二包括出水底座1、进水盖2、芯座3和圆片状弹性膜片4。

如图6所示，出水底座1为一圆柱形管道，出水底座1的一端作为进水端，另一端作为出水端。进水端等同于实施例一中，出水底座1的侧壁上设置的圆形孔11，进水端周向的出水底座1外壁一体设置有一圆柱形接口管道12，圆柱形接口管道12的内径大于进水端的直径，圆柱形接口管道12的顶部通过螺纹连接进水盖2，或者圆柱形接口管道12的顶部插接在进水盖2内，或者圆柱形接口管道12的顶部超声波焊接在进水盖2内。

实施例二中的进水盖2、芯座3和圆片状弹性膜片4的结构分别对应与实施例一中的进水盖2、芯座3和圆片状弹性膜片4的结构相同，在此不再详细说明。

上述实施例中，如图4所示，中央出水孔34内设置的一向上凸起的中央顶柱37可以为“人”字形结构，“人”字形中央顶柱的三个端部底面对应与三个凹槽流道36连接；如图5所示，中央出水孔34内设置的一向上凸起的中央顶柱37也可以为“十”字形结构，“十”字形中央顶柱的四个端部底面对应与四个凹槽流道36连接。

上述实施例中，凹槽流道36的横截面形状可以为矩形、倒梯形或U型。

上述实施例中，出水底座1的出水端可以为螺纹螺帽的形式，连接滴灌带；也可以为双倒刺的形式，承插滴灌管或毛管。

如图2所示，本发明的水流流量调节方法为：水流从进水盖2进入，从圆筒形挡墙32的外周与圆柱形接口管道12的内壁之间构成的进水环33，流经相邻两个扇环35之间形成的凹槽流道36，然后再进入中央出水孔34，最后从出水底座1的出水端流出；当压力增大时，圆片状弹性膜片4发生形变压向芯座3的扇环35和中央顶柱37顶部的迎水面，使得凹槽流道36横截面积（圆片状弹性膜片4与凹槽流道36共同形成的）减小；当压力减小时，圆片状弹性膜片4的变形量减小，使得凹槽流道36横截面积增大，从而保证了压力变化时，流经流量调节器的流量不变化。

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 (9)

1.一种微灌毛管进口流量调节器，它包括出水底座、进水盖、芯座和圆片状弹性膜片；

所述出水底座为圆柱形管道，所述出水底座的侧壁上设置有一圆形孔，所述圆形孔周向的所述出水底座外壁一体设置有一圆柱形接口管道；

所述进水盖设置在所述圆柱形接口管道的顶部，且所述进水盖上设置有一通向所述圆柱形接口管道内的进水孔；

所述芯座设置在所述圆柱形接口管道内；所述芯座包括圆形底板，所述圆形底板的顶部设置有圆筒形挡墙，所述圆形底板中心设置有一中央出水孔；

其特征在于：所述圆筒形挡墙的直径小于所述圆形底板的直径，所述圆筒形挡墙的外周与所述圆柱形接口管道的内壁之间形成进水环；所述中央出水孔内设置有一向上凸起的中央顶柱；所述中央出水孔周向的所述圆形底板上间隔设置有若干向上凸起的扇环，所述扇环表面为一平面，相邻两所述扇环之间形成凹槽流道，所述中央顶柱底部与所述凹槽流道连接；所述圆筒形挡墙上与各所述凹槽流道对应的位置分别设置有一进水口；各所述凹槽流道内沿流道流向均设置有一向上凸起的条状隔板；所述条状隔板的高度低于所述扇环的高度；

所述圆片状弹性膜片设置在所述圆筒形挡墙内、所述扇环和中央顶柱的上方。

2.一种微灌毛管进口流量调节器，它包括出水底座、进水盖、芯座和圆片状弹性膜片；

所述出水底座为圆柱形管道，所述出水底座的一端作为进水端，所述进水端周向的所述出水底座外壁一体设置有一圆柱形接口管道；

所述进水盖设置在所述圆柱形接口管道的顶部，且所述进水盖上设置有一通向所述圆柱形接口管道内的进水孔；

所述芯座设置在所述圆柱形接口管道内；所述芯座包括圆形底板，所述圆形底板的顶部设置有圆筒形挡墙，所述圆形底板中心设置有一中央出水孔；

其特征在于：所述圆筒形挡墙的直径小于所述圆形底板的直径，所述圆筒形挡墙的外周与所述圆柱形接口管道的内壁之间形成进水环；所述中央出水孔内设置有一向上凸起的中央顶柱；所述中央出水孔周向的所述圆形底板上间隔设置有若干向上凸起的扇环，所述扇环表面为一平面，相邻两所述扇环之间形成凹槽流道，所述中央顶柱底部与所述凹槽流道连接；所述圆筒形挡墙上与各所述凹槽流道对应的位置分别设置有一进水口；各所述凹槽流道内沿流道流向均设置有一向上凸起的条状隔板；所述条状隔板的高度低于所述扇环的高度；

所述圆片状弹性膜片设置在所述圆筒形挡墙内、所述扇环和中央顶柱的上方。

3.如权利要求1所述的一种微灌毛管进口流量调节器，其特征在于：所述进水盖包括一体设置的圆柱形上段和圆柱形下段，所述圆柱形上段的外径小于所述圆柱形下段的外径，所述圆柱形下段的内径大于所述圆柱形接口管道的外径，所述圆柱形下段通过螺纹连接在所述圆柱形接口管道的顶部外周或者所述圆柱形接口管道的顶部插接在所述圆柱形下段内；所述圆柱形上段设置有一直径小于所述圆柱形接口管道的内径、且通向所述圆柱形接口管道内的进水孔。

4.如权利要求2所述的一种微灌毛管进口流量调节器，其特征在于：所述进水盖包括一体设置的圆柱形上段和圆柱形下段，所述圆柱形上段的外径小于所述圆柱形下段的外径，所述圆柱形下段的内径大于所述圆柱形接口管道的外径，所述圆柱形下段通过螺纹连接在所述圆柱形接口管道的顶部外周或者所述圆柱形接口管道的顶部插接在所述圆柱形下段内；所述圆柱形上段设置有一直径小于所述圆柱形接口管道的内径、且通向所述圆柱形接口管道内的进水孔。

5.如权利要求1或2或3或4所述的一种微灌毛管进口流量调节器，其特征在于：所述中央出水孔内设置的向上凸起的所述中央顶柱为“人”字形结构，所述“人”字形结构中央顶柱的三个端部底面对应与三个所述凹槽流道连接。

6.如权利要求1或2或3或4所述的一种微灌毛管进口流量调节器，其特征在于：所述中央出水孔内设置的向上凸起的所述中央顶柱为“十”字形结构，所述“十”字形结构中央顶柱的四个端部底面对应与四个所述凹槽流道连接。

7.如权利要求1或2或3或4所述的一种微灌毛管进口流量调节器，其特征在于：所述出水底座的出水端为螺纹螺帽的形式，连接滴灌带；或为双倒刺的形式，承插滴灌管或毛管。

8.如权利要求5所述的一种微灌毛管进口流量调节器，其特征在于：所述出水底座的出水端为螺纹螺帽的形式，连接滴灌带；或为双倒刺的形式，承插滴灌管或毛管。

9.如权利要求6所述的一种微灌毛管进口流量调节器，其特征在于：所述出水底座的出水端为螺纹螺帽的形式，连接滴灌带；或为双倒刺的形式，承插滴灌管或毛管。