CN104696548A - 液控轮灌阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及微灌用水控制阀技术领域，是一种液控轮灌阀，其包括阀壳体和阀芯体；阀壳体的内部有阀腔，阀壳体上有进水口和出水口，进水口和出水口分别与阀腔相连通，阀腔内安装有能够因液压变化而由一个控制位转动至另一个控制位的阀芯体；所述控制位的数量不少于两个，其中一个控制位为通水状态，其余控制位为截止状态。本发明结构合理而紧凑，使用方便，当压力液体推动阀芯体上移，通过棘齿装置使阀芯体转动规定角度，实现由一个控制位切换至另一个控制位，能够方便地实现微灌的轮灌作业，具有结构简单、成本低、长期使用可靠性好、使用维护省时省力、简便、高效的特点。

Description

液控轮灌阀

技术领域

本发明涉及微灌用水控制阀技术领域，是一种液控轮灌阀。

背景技术

目前微灌系统主要为滴灌系统和喷灌系统，灌溉系统首部通常由水泵、变频器、压力调节阀等设备构成，变频器固定安装在水泵上，水泵和干管固定安装在一起，在干管上固定分布有支管，在支管上固定分布有毛管，在支管或毛管上固定安装有阀门，在毛管的上固定安装有滴头或喷头，水经干管、支管和毛管以水滴的形式或喷洒的形式滴入植物根部附近土壤或植物叶面的一种灌水方法，可有效减少土壤水分的无效蒸发。

通常微灌系统采用的是轮灌工作方式，即将系统分成若干个轮灌组，由阀门进行控制。每次开启一个轮灌组的阀门，其余阀门则处于关闭状态，一组灌溉结束后，进行下一组，直至所有轮灌组都灌溉一次，一个灌溉周期结束。微灌系统划分轮灌组后，灌溉的管理就成为按轮灌制度，对田间阀门进行开、闭的管理。现有灌溉管理分为人工灌溉管理和自动化灌溉管理，人工灌溉管理就是在灌溉时靠人工手动控制支管上阀门的开启或关闭进行灌溉。但这种手动控制微灌水阀的方式费时费力、劳动强度高、工作效率低；自动化灌溉管理通常是以电磁阀作为系统的执行器件，以电能或太阳能为动力，通过电控设备对微灌水阀进行自动控制，但是自动控制的微灌水阀不但管理维护成本较高，而且电磁控制水阀存在水阀结构复杂、成本高的问题。

发明内容

本发明提供了一种液控轮灌阀，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有手动控制的微灌水阀工作效率较低，自动控制系统中的微灌水阀存在的结构复杂、成本高的问题，可实现微灌水阀的自行按轮灌制度开启和关闭，实现自动运行管理。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种液控轮灌阀，包括阀壳体和阀芯体；阀壳体的内部有阀腔，阀壳体上有进水口和出水口，进水口和出水口分别与阀腔相连通，阀腔内安装有能够因液压变化而由一个控制位转动至另一个控制位的阀芯体；所述控制位的数量不少于两个，其中一个控制位为通水状态，其余控制位为截止状态。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述出水口的数量可为不少于一个。

上述出水口的数量可为两个。

上述阀芯体可为开口朝下的杯状体，阀芯体的内部有芯体腔，芯体腔的开口与阀壳体的进水口相通，对应阀壳体出水口位置的阀芯体外侧面上有芯体出水孔，芯体出水孔的内端与芯体腔相通；阀芯体通过弹性压力件和棘齿装置安装在阀腔内，弹性压力件压紧在阀芯体的上端并使其固定在阀壳体的相应控制位上，能够被压力液体推动上移的阀芯体通过棘齿装置能够相对阀壳体按规定角度定向转动而由一个控制位切换至另一个控制位。

上述棘齿装置可包括导引凸台、波齿环、下凸齿台和上凸齿台；阀腔的底壁上或侧壁下部设有不少于两个的导引凸台，各导引凸台呈环状排布，各导引凸台的上端分别有导引斜面，各导引凸台的导引斜面为一致沿逆时针向上倾斜的斜面或一致沿顺时针向上倾斜的斜面，相邻两个导引凸台之间形成限位卡槽，阀芯体上方的阀腔内固定有波齿环，波齿环的下端面均匀分布有齿尖向下的波状齿，相邻两波状齿之间形成波齿槽，各波状齿的齿尖与两侧相邻的波齿槽之间分别连接有平滑的导向面，弹性压力件套装在波齿环内；环绕阀芯体的下部外侧均匀分布有下凹槽，相邻两个下凹槽之间形成下凸齿台，下凸齿台位于限位卡槽内，下凸齿台的下端面为与导引斜面倾斜方向一致的下凸齿斜面，环绕阀芯体的上部外侧均匀分布有上凹槽，相邻两个上凹槽之间形成上凸齿台，上凸齿台的上端面为与导引斜面倾斜方向相反的上凸齿斜面，上凸齿斜面的顶端与其上方波状齿的导向面中部位置相对应。

上述阀壳体可包括压盖和壳本体，压盖固定安装在壳本体上端，壳本体的上部内壁上有定位卡槽，对应定位卡槽位置的波齿环外侧设有定位凸台，波齿环通过定位凸台和定位卡槽固定安装在壳本体上，阀芯体上端中部设有弹性件安装环台，压盖的下端中部设有弹性件固定柱。

上述弹性压力件可为螺旋弹簧或碟簧或空气弹簧或橡胶弹簧；或/和，环绕芯体出水孔的阀芯体外侧面上可有芯体出水密封槽并安装有芯体出水密封圈；或/和，环绕出水口的阀腔侧壁上可有壳体出水密封槽并安装有壳体出水密封圈。

对应上述进水口和出水口外端的阀壳体上可设有连接法兰或连接螺纹或密封锥台。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，当压力液体推动阀芯体上移，通过棘齿装置使阀芯体转动规定角度，实现由一个控制位切换至另一个控制位，能够方便地实现微灌的轮灌作业，具有结构简单、成本低、长期使用可靠性好、使用维护省时省力、简便、高效的特点。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例的主视剖视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为阀芯体，2为阀腔，3为进水口，4为出水口，5为芯体腔，6为芯体出水孔，7为螺旋弹簧，8为导引凸台，9为波齿环，10为下凸齿台，11为上凸齿台，12为导引斜面，13为限位卡槽，14为波状齿，15为导向面，16为下凸齿斜面，17为上凸齿斜面，18为压盖，19为壳本体，20为定位卡槽，21为弹性件安装环台，22为弹性件固定柱，23为芯体出水密封槽。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1所示，该液控轮灌阀包括阀壳体和阀芯体1；阀壳体的内部有阀腔2，阀壳体上有进水口3和出水口4，进水口3和出水口4分别与阀腔2相连通，阀腔2内安装有能够因液压变化而由一个控制位转动至另一个控制位的阀芯体1；所述控制位的数量不少于两个，其中一个控制位为通水状态，其余控制位为截止状态。通过输送水的压力变化对本发明进行自动控制，进行通水状态和截止状态的切换，特别适用于较大面积的微灌作业的毛细管路输水区域切换，通过水压变化切换水阀工作状态，实现了自动轮灌作业，不但作业效率较高，而且节省了较为复杂的电控设备和输电线缆，水阀自身结构较为简单，制造维护成本低，使用维护方便快捷省力，长期使用可靠性较好。

可根据实际需要，对上述液控轮灌阀作进一步优化或/和改进：

根据实际需要，出水口4的数量为不少于一个。当出水口4为一个时，本发明相当于多位阀与直通接头相结合，可以用于代替现有的连接干管与支管的阀门及直通接头，或者用于代替现有的连接支管与滴管带的阀门及直通接头。

如附图1所示，出水口4的数量为两个。当出水口4为两个时，本发明相当于多位阀与三通接头相结合，可以用于代替现有的连接干管与支管的阀门及三通接头，或者用于代替现有的连接支管与滴管带的阀门及三通接头。

如附图1所示，阀芯体1为开口朝下的杯状体，阀芯体1的内部有芯体腔5，芯体腔5的开口与阀壳体的进水口3相通，对应阀壳体出水口4位置的阀芯体1外侧面上有芯体出水孔6，芯体出水孔6的内端与芯体腔5相通；阀芯体1通过弹性压力件和棘齿装置安装在阀腔2内，弹性压力件压紧在阀芯体1的上端并使其固定在阀壳体的相应控制位上，能够被压力液体推动上移的阀芯体1通过棘齿装置能够相对阀壳体按规定角度定向转动而由一个控制位切换至另一个控制位。通过棘齿装置使阀芯体1转动并限制其转动一定角度，实现由一个控制位转动至另一个控制位。

如附图1所示，棘齿装置包括导引凸台8、波齿环9、下凸齿台10和上凸齿台11；阀腔2的底壁上或侧壁下部设有不少于两个的导引凸台8，各导引凸台8呈环状排布，各导引凸台8的上端分别有导引斜面12，各导引凸台8的导引斜面12为一致沿逆时针向上倾斜的斜面或一致沿顺时针向上倾斜的斜面，相邻两个导引凸台8之间形成限位卡槽13，阀芯体1上方的阀腔2内固定有波齿环9，波齿环9的下端面均匀分布有齿尖向下的波状齿14，相邻两波状齿14之间形成波齿槽，各波状齿14的齿尖与两侧相邻的波齿槽之间分别连接有平滑的导向面15，弹性压力件套装在波齿环9内；环绕阀芯体1的下部外侧均匀分布有下凹槽，相邻两个下凹槽之间形成下凸齿台10，下凸齿台10位于限位卡槽13内，下凸齿台10的下端面为与导引斜面12倾斜方向一致的下凸齿斜面16，环绕阀芯体1的上部外侧均匀分布有上凹槽，相邻两个上凹槽之间形成上凸齿台11，上凸齿台11的上端面为与导引斜面12倾斜方向相反的上凸齿斜面17，上凸齿斜面17的顶端与其上方波状齿14的导向面15中部位置相对应。实际工作时，如附图1所示，阀芯体1位于初始控制位，弹性压力件的弹力使下凸齿台10坐在限位卡槽13内，进水口3与出水口4通过芯体出水孔6导通，外部供水管网通过本发明向滴灌带输水进行局部地块灌溉，当需要停止对该局部地块的灌溉作业时，通过变频器或调节水泵产生压力信号，增大压力的水进入进水口3，向上推动阀芯体1，阀芯体1压缩弹性压力件上移，直至所述下凸齿台10上移脱离限位卡槽13，阀芯体1上移的过程中，上凸齿台11的上凸齿斜面17压紧在波状齿14的导向面15上并沿导向面15向上滑动，同时，导向面15对阀芯体1有侧向的推动力并使阀芯体1发生旋转，当上凸齿斜面17滑动到波齿槽内时，阀芯体1不再继续旋转，所述下凸齿台10的下凸齿斜面16越过原来所在的限位卡槽13，此时压力水通过阀芯体1外侧与阀腔2侧壁之间的缝隙进入阀芯体1上方的阀腔2内，上下压力基本平衡，阀芯体1在弹性压力件的回弹力作用向下移动，所述下凸齿台10落在相邻导引凸台8的导引斜面12上，并沿该导引斜面12向下滑动同时转动，直至所述下凸齿台10下滑并落入相邻的另一限位卡槽13内，阀芯体1处于相邻的另一个控制位，本发明处于截止状态，该局部地块灌溉结束，外部供水管网可将干管中的水配送至其他滴灌带，对其他进行局部地块进行灌溉。

如附图1所示，阀壳体包括压盖18和壳本体19，压盖18固定安装在壳本体19上端，壳本体19的上部内壁上有定位卡槽20，对应定位卡槽20位置的波齿环9外侧设有定位凸台，波齿环9通过定位凸台和定位卡槽20固定安装在壳本体19上，阀芯体1上端中部设有弹性件安装环台21，压盖18的下端中部设有弹性件固定柱22。通过压盖18装配安装及更换清理阀芯体1及阀腔2内的其他部件更加方便；波齿环9通过定位凸台和定位卡槽20固定，一方面能够防止波齿环9的意外旋转移位，一方面能够限定波状齿14齿尖与下方限位卡槽13之间相对位置，以满足本发明的工作需要。

如附图1所示，弹性压力件为螺旋弹簧7或碟簧或空气弹簧或橡胶弹簧。空气弹簧或橡胶弹簧为现有公知公用技术，空气弹簧俗称气囊，其通过其中充入的惰性气体，利用空气弹性实现弹簧作用；橡胶弹簧包括由普通橡胶制成的普通橡胶弹簧和由优质硫化橡胶包裹金属螺旋弹簧制成的复合橡胶弹簧。

如附图1所示，环绕芯体出水孔6的阀芯体1外侧面上有芯体出水密封槽23并安装有芯体出水密封圈；或/和，环绕出水口4的阀腔2侧壁上有壳体出水密封槽24并安装有壳体出水密封圈。

如附图1所示，对应进水口3和出水口4外端的阀壳体上设有连接法兰或连接螺纹或密封锥台。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种液控轮灌阀，其特征在于包括阀壳体和阀芯体；阀壳体的内部有阀腔，阀壳体上有进水口和出水口，进水口和出水口分别与阀腔相连通，阀腔内安装有能够因液压变化而由一个控制位转动至另一个控制位的阀芯体；所述控制位的数量不少于两个，其中一个控制位为通水状态，其余控制位为截止状态。

2.根据权利要求1所述的液控轮灌阀，其特征在于出水口的数量为不少于一个。

3.根据权利要求2所述的液控轮灌阀，其特征在于出水口的数量为两个。

4.根据权利要求1或2或3所述的液控轮灌阀，其特征在于阀芯体为开口朝下的杯状体，阀芯体的内部有芯体腔，芯体腔的开口与阀壳体的进水口相通，对应阀壳体出水口位置的阀芯体外侧面上有芯体出水孔，芯体出水孔的内端与芯体腔相通；阀芯体通过弹性压力件和棘齿装置安装在阀腔内，弹性压力件压紧在阀芯体的上端并使其固定在阀壳体的相应控制位上，能够被压力液体推动上移的阀芯体通过棘齿装置能够相对阀壳体按规定角度定向转动而由一个控制位切换至另一个控制位。

5.根据权利要求4所述的液控轮灌阀，其特征在于棘齿装置包括导引凸台、波齿环、下凸齿台和上凸齿台；阀腔的底壁上或侧壁下部设有不少于两个的导引凸台，各导引凸台呈环状排布，各导引凸台的上端分别有导引斜面，各导引凸台的导引斜面为一致沿逆时针向上倾斜的斜面或一致沿顺时针向上倾斜的斜面，相邻两个导引凸台之间形成限位卡槽，阀芯体上方的阀腔内固定有波齿环，波齿环的下端面均匀分布有齿尖向下的波状齿，相邻两波状齿之间形成波齿槽，各波状齿的齿尖与两侧相邻的波齿槽之间分别连接有平滑的导向面，弹性压力件套装在波齿环内；环绕阀芯体的下部外侧均匀分布有下凹槽，相邻两个下凹槽之间形成下凸齿台，下凸齿台位于限位卡槽内，下凸齿台的下端面为与导引斜面倾斜方向一致的下凸齿斜面，环绕阀芯体的上部外侧均匀分布有上凹槽，相邻两个上凹槽之间形成上凸齿台，上凸齿台的上端面为与导引斜面倾斜方向相反的上凸齿斜面，上凸齿斜面的顶端与其上方波状齿的导向面中部位置相对应。

6.根据权利要求5所述的液控轮灌阀，其特征在于阀壳体包括压盖和壳本体，压盖固定安装在壳本体上端，壳本体的上部内壁上有定位卡槽，对应定位卡槽位置的波齿环外侧设有定位凸台，波齿环通过定位凸台和定位卡槽固定安装在壳本体上，阀芯体上端中部设有弹性件安装环台，压盖的下端中部设有弹性件固定柱。

7.根据权利要求4所述的液控轮灌阀，其特征在于弹性压力件为螺旋弹簧或碟簧或空气弹簧或橡胶弹簧；或/和，环绕芯体出水孔的阀芯体外侧面上有芯体出水密封槽并安装有芯体出水密封圈；或/和，环绕出水口的阀腔侧壁上有壳体出水密封槽并安装有壳体出水密封圈。

8.根据权利要求5所述的液控轮灌阀，其特征在于弹性压力件为螺旋弹簧或碟簧或空气弹簧或橡胶弹簧；或/和，环绕芯体出水孔的阀芯体外侧面上有芯体出水密封槽并安装有芯体出水密封圈；或/和，环绕出水口的阀腔侧壁上有壳体出水密封槽并安装有壳体出水密封圈。

9.根据权利要求6所述的液控轮灌阀，其特征在于弹性压力件为螺旋弹簧或碟簧或空气弹簧或橡胶弹簧；或/和，环绕芯体出水孔的阀芯体外侧面上有芯体出水密封槽并安装有芯体出水密封圈；或/和，环绕出水口的阀腔侧壁上有壳体出水密封槽并安装有壳体出水密封圈。

10.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的液控轮灌阀，其特征在于对应进水口和出水口外端的阀壳体上设有连接法兰或连接螺纹或密封锥台。