CN104259019B - 一种压力补偿式喷头 - Google Patents

Abstract

本发明是一种压力补偿式喷头，具有喷头本体，喷头本体的进口端对接有一个压力补偿器，该压力补偿器具有阀体，阀体内部为阶梯状腔体结构，腔体结构分设为第一腔体和第二腔体，第一腔体与第二腔体之间采用锥面连接，在第一腔体内部固定连接有导向支架，导向支架具有定位座板，在定位座板上开设有流道孔A，在定位座板中心处设有导向柱，在导向柱上套装有活塞，活塞上端面采用锥面设置，活塞锥面与腔体锥面之间的间隙形成可调流道，在活塞的上端连接有压力弹簧，压力弹簧的另一端安装在弹簧座上，并在弹簧座上开设有流道孔B，本发明结构简单，设计合理，大大提高了喷灌用水的利用效率，节约了水资源，主要应用在农业喷灌领域。

Description

一种压力补偿式喷头

技术领域

本发明涉及农业技术设备领域，尤其是一种用于喷灌的压力补偿式喷头。

背景技术

随着全球化的发展，水资源的紧缺日益严重，在开发新的水资源的同时，节水灌溉和缺水条件下的灌溉方法日益受到重视，喷灌就是其中一种很好的方法，它是借助一套专门的设备，将具有压力的水喷射到空中，散成水滴落至田间供给作物水分的一种先进的灌溉方法，具体方案是利用压力管道输水，经喷头将水喷射到空中，形成细小的水滴，像降雨一样均匀洒落到田间，湿润土壤并满足作物需水要求的一种灌溉方式，但在喷水管网系统中，在同一配水管道存在着喷头工作压力不均衡的问题，究其产生原因主要有以下几点：

1)由配水管道进水始端至末端的水压降引起，始端压力最高，末端压力最小，那么安装在始端的喷头压力和安装在末端的喷头压力就有明显的差别。

2)由喷头地势高低而产生，高处压力低，低处压力高。

3)由配水管道分支分流而引起。

4)由配水管道、水流的矢量方向改变所产生。

5)由配水管道、管径大小的改变所产生。

喷头工作压力的不均衡就会导致喷头射程的不稳定，进而影响喷灌效率和喷灌强度，最终给整个灌溉面积的作物灌溉带来很大的负面影响，这也是现今的喷灌系统所普遍存在的问题，它影响了农业生产发展。

发明内容

本发明的目的就是针对现实生产中喷灌系统存在的上述问题，提供一种结构精巧，调节效果好的压力补偿式喷头。

本发明具体方案是：一种压力补偿式喷头，具有喷头本体，在所述喷头本体的进口端对接有一个压力补偿器，该压力补偿器具有阀体，阀体的一端设有进水口，阀体的另一端设有出水口，并在阀体内部的出水口端设有止挡台阶，所述阀体内部为阶梯状腔体结构，所述腔体结构分设为第一腔体和第二腔体，所述第一腔体与进水口连通，且第一腔体直径大于进水口直径，所述第二腔体与出水口连通，且第二腔体的直径大于出水口直径，所述第一腔体的直径大于第二腔体直径，并且第一腔体与第二腔体之间采用一段锥面连接，在所述第一腔体内部靠近进水口一端固定连接有一导向支架，所述导向支架具有定位座板，在定位座板上开设有若干流道孔A，在定位座板中心处设有一导向柱，在导向柱上套装有一个活塞，该活塞直径小于第一腔体直径，活塞上端面采用锥面设置，活塞与第一腔体之间间隙形成过渡流道，活塞锥面与腔体锥面之间的间隙形成可调流道，在活塞的上端连接有一压力弹簧，压力弹簧的另一端安装在一弹簧座上，所述弹簧座是定位在阀体内的止挡台阶上，并在弹簧座上开设有若干流道孔B。

本发明中所述定位座板与阀体之间采用螺纹连接。

本发明中所述阀体进水口端设置外螺纹与输水管道连接，阀体的出水口端设置内螺纹与喷头本体连接。

本发明中所述流道孔A的个数为2-6个，并且均匀环形分布。

本发明中所述流道孔B的个数为3-6个，弹簧座中心开设一个，其他的均匀环形分布。

由喷头流量喷头射程(式中μ为流量系数，A为喷嘴过水断面面积，ν为水从喷嘴射出的速度，α为喷头喷管与水平面之间的夹角，g为重力加速度)，喷头射程与水从喷嘴射出的初速度有直接关系，本发明中由于压力弹簧是喷头工作的水压力传感元件，弹簧的力矢量位移与喷头工作水压有精确灵敏的线性关系，压力的变量与可调流道截面的变量形成负反馈的关系，通过压力补偿器阀体内部第一腔体和第二腔体之间的可调流道、阀体内部的活塞和压力弹簧以及流道孔配合调节，使出水口端的出水流量维持稳定不变，进而出水口流速稳定，最终使射程值维持稳定，达到了喷头喷灌面积稳定的目的，使喷灌效率大大提高；本发明结构简单，设计合理，很好的解决了由于进水端压力不均所带来的对作物灌溉的负面影响，大大提高了喷灌用水的利用效率，节约了水资源。

附图说明

图1是本发明工作状态连接示意图；

图2是本发明中压力补偿器主剖结构示意图。

图中：1—喷头本体，2—压力补偿器，3—进水接头，4—输水管道，5—流道孔B，6—腔体锥面，7—活塞，8—第一腔体，9—流道孔A，10—进水口，11—出水口，12—阀体，13—弹簧座，14—压力弹簧，15—第二腔体，16—可调流道，17—活塞锥面，18—导向柱，19—定位座板。

具体实施方式

参见图1-图2，本发明是一种压力补偿式喷头，具有喷头本体1，在所述喷头本体的进口端对接有一个压力补偿器2，该压力补偿器具有阀体12，阀体的一端设有进水口10，阀体的另一端设有出水口11，并在阀体内部的出水口端设有止挡台阶，所述阀体内部为阶梯状腔体结构，所述腔体结构分设为第一腔体14和第二腔体15，所述第一腔体与进水口连通，且第一腔体直径大于进水口直径，所述第二腔体与出水口连通，且第二腔体的直径大于出水口直径，所述第一腔体的直径大于第二腔体直径，并且第一腔体与第二腔体之间采用一段锥面6连接，在所述第一腔体内部靠近进水口一端固定连接有一导向支架，所述导向支架具有定位座板19，在定位座板上开设有若干流道孔A9，在定位座板中心处设有一导向柱18，在导向柱上套装有一个活塞7，该活塞直径小于第一腔体直径，活塞上端面采用锥面17设置，活塞与第一腔体之间间隙形成过渡流道，活塞锥面17与腔体锥面6之间的间隙形成可调流道16，在活塞的上端连接有一压力弹簧14，压力弹簧的另一端安装在一弹簧座13上，所述弹簧座是定位在阀体内的止挡台阶上，并在弹簧座上开设有若干流道孔B5。

本实施例中所述定位座板19与阀体12之间采用螺纹连接。

本实施例中所述阀体进水口端设置外螺纹与输水管道4连接，阀体的出水口端设置内螺纹与喷头本体1连接。

本实施例中所述流道孔A的个数为2-6个，优选方式为4个，并且均匀环形分布。

本实施例中所述流道孔B的个数为3-6个，优选方式为5个，弹簧座中心开设一个，其他的均匀环形分布。

本发明在工作时需要将压力补偿器2的出水口端与喷头本体连接，再将压力补偿器的进水口端与输水管道4上的进水接头3连接好，由喷头流量喷头射程(式中μ为流量系数，A为喷嘴过水断面面积，ν为水从喷嘴射出的速度，α为喷头喷管与水平面之间的夹角，g为重力加速度)，当喷头工作压力上升时，迫使活塞上移，导致压力弹簧变形增大，同时活塞压缩流道截面使其减小，水流速度增加，这样流量维持稳定不变，出水口流速稳定，射程值稳定；反之当喷头工作压力下降时，通过压力弹簧反弹作用迫使活塞下移，流道截面增大，水流速度减小，这样流量维持稳定不变，出水口流速稳定，射程值稳定(如图2所示)。

本实施例中，各种规格型号喷头所要求的压力弹簧、可调流道截面的参数，由计算机建模计算和实验数据综合得出。

Claims (5)

1.一种压力补偿式喷头，具有喷头本体，其特征在于：在所述喷头本体的进口端对接有一个压力补偿器，该压力补偿器具有阀体，阀体的一端设有进水口，阀体的另一端设有出水口，并在阀体内部的出水口端设有止挡台阶，所述阀体内部为阶梯状腔体结构，所述腔体结构分设为第一腔体和第二腔体，所述第一腔体与进水口连通，且第一腔体直径大于进水口直径，所述第二腔体与出水口连通，且第二腔体的直径大于出水口直径，所述第一腔体的直径大于第二腔体直径，并且第一腔体与第二腔体之间采用一段锥面连接，在所述第一腔体内部靠近进水口一端固定连接有一导向支架，所述导向支架具有定位座板，在定位座板上开设有若干流道孔A，在定位座板中心处设有一导向柱，在导向柱上套装有一个活塞，该活塞直径小于第一腔体直径，活塞上端面采用锥面设置，活塞与第一腔体之间间隙形成过渡流道，活塞锥面与腔体锥面之间的间隙形成可调流道，在活塞的上端连接有一压力弹簧，压力弹簧的另一端安装在一弹簧座上，所述弹簧座是定位在阀体内的止挡台阶上，并在弹簧座上开设有若干流道孔B。

2.根据权利要求1所述的一种压力补偿式喷头，其特征在于：所述定位座板与阀体之间采用螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种压力补偿式喷头，其特征在于：所述阀体进水口端设置外螺纹与输水管道连接，阀体的出水口端设置内螺纹与喷头本体连接。

4.根据权利要求1所述的一种压力补偿式喷头，其特征在于：所述流道孔A的个数为2-6个，并且均匀环形分布。

5.根据权利要求1所述的一种压力补偿式喷头，其特征在于：所述流道孔B的个数为3-6个，弹簧座中心开设一个，其他的均匀环形分布。