CN105393894B - 一种压力补偿式扁平滴头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压力补偿式扁平滴头，包括主体，在主体内部的长度方向上依次设置有进水口缓冲槽、固定迷宫流道、可变迷宫流道以及出水口缓冲槽，其中固定迷宫流道、可变迷宫流道中均开设有用于通过水流的弯折水道，可变迷宫流道中的弯折水道大小可变；该压力补偿式扁平滴头安装在毛管中，毛管中的水流进入到进水口缓冲槽中后，依次经过固定迷宫流道、可变迷宫流道后进入出水口缓冲槽，自设置于毛管上的出水孔进入土壤中。本发明组装方便，生产工艺简单、省时省力、降低了生产成本，由于采用可变形迷宫流道，集迷宫流道与补偿于一体，所以无需另加补偿片，提高了整体性能和生产效率。

Description

一种压力补偿式扁平滴头

技术领域

本发明涉及一种压力补偿式扁平滴头，属于农业生产中节水灌溉器材技术领域，具体地说是一种补偿部件和滴头本体为一体的压力补偿式扁平滴头。

背景技术

农业生产中，微灌这种节水效率较高的灌溉技术已经被广泛应用。压力补偿式扁平滴头是微滴灌工程中大量使用的滴头形式之一，目前常用的压力补偿式扁平滴头如中国专利CN204051965U“压力补偿式迷宫流道内置扁平滴头”所描述的结构包括三部分，外壳和迷宫流道部分分别采用不同的模具注塑而成，材料一般为PE，补偿片先由硅胶等注塑成片，再用冲裁机冲裁而成圆片，上述三部分部件需要专用设备组装后才能成为压力补偿式扁平滴头，工艺程序多，需要投入设备种类多，人力多，生产成本高。由于生产工艺环节较多，产品不合格率也较高。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于，提供一种一次成型的具有压力补偿功能的扁平滴头，从而简化压力补偿式扁平滴头生产工艺环节，降低生产成本，提高生产效率和产品合格率。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种压力补偿式扁平滴头，包括主体，在主体内部的长度方向上依次设置有进水口缓冲槽、固定迷宫流道、可变迷宫流道以及出水口缓冲槽，其中固定迷宫流道、可变迷宫流道中均开设有用于通过水流的弯折水道，可变迷宫流道中的弯折水道大小可变；该压力补偿式扁平滴头安装在毛管中，毛管中的水流进入到进水口缓冲槽中后，依次经过固定迷宫流道、可变迷宫流道后进入出水口缓冲槽，自设置于毛管上的出水孔进入土壤中。

进一步地，所述的可变迷宫流道设置在一个变形体上，该变形体包括一个固定板，可变迷宫流道设置于固定板的上表面，在固定板的一端设置有弹性舌片。

进一步地，所述的变形体的底部弹性舌片与固定板的连接处设置有卡槽。

进一步地，所述的可变迷宫流道包括两排弹性齿，两排弹性齿之间构成弯折水道；每一排的弹性齿的俯视外形均呈正弦波状，且一排弹性齿的波峰处指向另一排固定齿的波谷处；在弹性齿底部与固定板的上表面之间留有间隙。

进一步地，所述的固定迷宫流道包括两排固定齿，两排固定齿之间构成弯折水道；其中每一排固定齿的俯视外形均呈连续波状，该连续波是由多个在[0，π]区间的单位正弦波间隔构成，相邻的单位正弦波之间由直线连接；两排固定齿中，其中一排固定齿的单位正弦波的波峰处指向另一排固定齿的两个相邻的单位正弦波之间。

进一步地，所述的可变迷宫流道和固定迷宫流道的顶部均呈圆弧状突起，即沿可变迷宫流道或固定迷宫流道的宽度方向对其进行截切，截切面中可变迷宫流道的顶部或固定迷宫流道的顶部为一段圆弧或为一段近似圆弧。

进一步地，所述的可变迷宫流道的顶部和固定迷宫流道的顶部齐平。

进一步地，所述的进水口缓冲槽上方的主体中设置有进水栅格，水流通过进水栅格进入到进水口缓冲槽中。

进一步地，所述的主体内的中部开设有安装窗口，安装窗口的一端设置有卡板，卡板的另一侧设置有固定窗口，固定窗口位于出水口缓冲槽的下方并与出水口缓冲槽贯连；所述的变形体安装在安装窗口中，变形体的卡槽卡在卡板上，弹性舌片位于固定窗口中。

进一步地，所述的进水口缓冲槽、固定迷宫流道、出水口缓冲槽的底面以及变形体中固定板的上表面在同一平面。

本发明与现有技术相比具有以下技术特点：

该压力补偿式扁平滴头，由于所述的主体与变形体可一次注射成型于一体，也可分步注射成型，但组装简单，生产工艺简单、省时省力、降低了生产成本；由于变形体有可随压力变化而活动，调节迷宫流道大小的压力补偿功能，故无需另增加补偿片；该压力补偿式扁平滴头外形大小与非补偿式扁平滴头大小一致，其厚度约为目前常用组装式压力补偿式扁平滴头厚度的1/3，所以该压力补偿式扁平滴头提高了整体性能和生产效率，节省了材料。

附图说明

图1为本发明整体结构的俯视示意图；

图2为图1的A-A断面剖视示意图；

图3为变形体的结构俯视图；

图4为图3的B-B断面剖视示意图；

图5为图3的C-C断面剖视示意图；

图6为主体的俯视示意图；

图7为主体的仰视示意图；

图8为图6的D-D断面剖视示意图；

图9为图6的E-E断面剖视示意图；

图中标号代表：1—变形体，2—主体，3—弹性齿，4—间隙，5—弹性舌片，6—可变迷宫流道，7—固定迷宫流道，8—固定齿，9—进水栅格，10—进水口缓冲槽，11—安装窗口，12—出水口缓冲槽，13—固定窗口，14—固定板，15—卡槽，16—卡板。

具体实施方式

遵从上述技术方案，如图1至图9所示，本发明提出了一种压力补偿式扁平滴头，包括主体2，在主体2内部的长度方向上依次设置有进水口缓冲槽10、固定迷宫流道7、可变迷宫流道6以及出水口缓冲槽12，其中固定迷宫流道7、可变迷宫流道6中均开设有用于通过水流的弯折水道，可变迷宫流道6中的弯折水道大小可变；该压力补偿式扁平滴头安装在毛管中，毛管中的水流进入到进水口缓冲槽10中后，依次经过固定迷宫流道7、可变迷宫流道6后进入出水口缓冲槽12，自设置于毛管上的出水孔进入土壤中。

图1为本发明的结构俯视示意图，从中看到，在直线方向上，进水口缓冲槽10、固定迷宫流道7、可变迷宫流道6以及出水口缓冲槽12依次贯连，同时也是水流的流经方向。图2是图1的剖面示意图，而本发明中扁平式结构，指的是该滴头的厚度远小于长度，呈扁条形。这种结构可使整个滴头能方便地安装在毛管中，便于和毛管的配合。本发明与现有技术中最大的不同之处在于，设置了固定迷宫流道7与可变迷宫流道6。其中可变迷宫流道6有多种作用，其不但具有水流的调节功能，同时可以实现水流压力的补偿，保持滴头流量的输出稳定。

具体地，可变迷宫流道6设置在一个变形体1上，该变形体1包括一个固定板14，可变迷宫流道6设置于固定板14的上表面，在固定板14的一端设置有弹性舌片5。

为了便于整个装置的制作和组装，本装置主要分为两大部分，一部分是主体2部分，另一部分是变形体1部分，其中主体2由热塑性材料注射成型，变形体1由弹性材料注射成型。由于本方案中各类的水槽水道等，均不含内部孔洞结构，因此极大地方便了制作工艺，可采用注射成型的方式，分别制作两部分，然后仅需要两部分合在一起即可。为了保证可变迷宫流道6在使用过程中的稳定，将其设置在了一个固定板14上。固定板14起到安装固定的作用，在其一端具有弹性舌片5，用于辅助固定固定板14，同时也具有和出水口缓冲槽12相配合的作用。变形体1的底部弹性舌片5与固定板14的连接处设置有卡槽15，可将整个变形体1卡装在主体2中。

通过图3、图4可清楚地了解到可变迷宫流道6的结构。可变迷宫流道6包括两排弹性齿3，两排弹性齿3之间构成弯折水道；每一排的弹性齿3的俯视外形均呈正弦波状，且一排弹性齿3的波峰处指向另一排固定齿8的波谷处；在弹性齿3底部与固定板14的上表面之间留有间隙4。

本方案中的可变迷宫流道6由弹性齿3构成。弹性齿3是由弹性材料制作而成的，因而具有一定的弹性形变能力。弹性齿3底部留有一定的间隙4，这样在水流和变形体1的上下压力差作用下，弹性齿3可作微小运动，以改变可变迷宫流道6中弯折水道的大小，从而实现压力补充的效果。为了便于弹性齿3的形状变化，弹性齿3俯视为正弦波形，且一侧的正弦波波峰对着另一侧的波谷，这样水流流经时能得到有效的缓释，有利于保持水流压力输出的稳定。弹性齿3具有一定的厚度，如图4所示。

本方案中，固定迷宫流道7包括两排固定齿8，两排固定齿8之间构成弯折水道；其中每一排固定齿8的俯视外形均呈连续波状，该连续波是由多个在[0，π]区间的单位正弦波间隔构成，相邻的正弦波之间由直线连接；两排固定齿8中，其中一排固定齿8的正弦波的波峰处指向另一排固定齿8的两个相邻的正弦波之间。

固定迷宫流道7是固定式结构，其形状不可改变，主要使水流在进入到可变迷宫流道6之前起到缓冲、导引作用。水流进入从进水口缓冲槽10进入到固定迷宫流道7时，压力相对还比较大，因此固定迷宫流道7内部的弯折水道空间应该相对大一些。关于固定齿8的构造，如果从俯视的角度去看，其呈连续波的形状，更具体地说，连续波是由多个单位正弦波构成的，这个单位正弦波，可以认为是函数f(x)＝sin ax(a为整数)在区间[0，π]的波形；然而为了使内部空间更大，单位正弦波之间由直线连接，使水流能有足够的缓冲空间；如图8所示，固定齿也具有一定的厚度，且厚度大于弹性齿的厚度。

可变迷宫流道6和固定迷宫流道7的顶部均呈圆弧状突起，即沿可变迷宫流道6或固定迷宫流道7的宽度方向对其进行截切，截切面中可变迷宫流道6的顶部或固定迷宫流道7的顶部为一段圆弧或为一段近似圆弧；这种设置有利于迷宫流道与毛管的配合，且增大了过水量；比较优选的一种设置是，可变迷宫流道6的顶部和固定迷宫流道7的顶部齐平。

进水口缓冲槽10是水流进入滴头的位置，因此在进水口缓冲槽10上方的主体2中设置有进水栅格9，水流通过进水栅格9进入到进水口缓冲槽10中，进水栅格9起到对接、过滤的作用。

本方案的主体2结构，其内部部分中空，用于设置各类部件，见图为：

主体2内的中部开设有安装窗口11，安装窗口11的一端设置有卡板16，卡板16的另一侧设置有固定窗口13，固定窗口13位于出水口缓冲槽12的下方并与出水口缓冲槽12贯连；所述的变形体1安装在安装窗口11中，变形体1的卡槽15卡在卡板16上，弹性舌片5位于固定窗口13中；在安装时，应使弹性舌片5的表面与出水口缓冲槽12的底面齐平，将变形体1的其他部分镶嵌在安装窗口11中。

进水口缓冲槽10、固定迷宫流道7、出水口缓冲槽12的底面以及变形体1中固定板14的上表面在同一平面，这些部分相互贯连，为水流提供通道。

本发明在使用时，将主体2和变形体1整个内镶在毛管内壁后，由毛管壁、固定齿8、弹性齿3、主体2、变形体1形成迷宫式管状流水通道，该流水通道中包括固定迷宫流道7和可变迷宫流道6；进水栅格9使毛管内腔和进水口缓冲槽10连通，再在紧贴出水口缓冲槽12的毛管管壁上开设出水孔，使出水口缓冲槽12与毛管外部连通。

在灌溉过程中，水流在压力作用下从毛管内腔经进水栅格9进入到进水口缓冲槽10中，再先后经过固定迷宫流道7、可变迷宫流道6、出水口缓冲槽12，最后经过毛管上的出水孔进入土壤中。在水流流经可变迷宫流道，且当压力发生变化时，弹性齿可在水流方向前后发生微小运动，改变可变迷宫流道中弯折水道的宽度，同时由于变形体上下压力差发生变化，改变间隙的大小，实现压力补偿作用，在压力一定变化范围内，滴头流量处于稳定的范围内。

Claims (10)

1.一种压力补偿式扁平滴头，包括主体(2)，其特征在于，在主体(2)内部的长度方向上依次设置有进水口缓冲槽(10)、固定迷宫流道(7)、可变迷宫流道(6)以及出水口缓冲槽(12)，其中固定迷宫流道(7)、可变迷宫流道(6)中均开设有用于通过水流的弯折水道，可变迷宫流道(6)中的弯折水道大小可变；该压力补偿式扁平滴头安装在毛管中，毛管中的水流进入到进水口缓冲槽(10)中后，依次经过固定迷宫流道(7)、可变迷宫流道(6)后进入出水口缓冲槽(12)，自设置于毛管上的出水孔进入土壤中。

2.如权利要求1所述的压力补偿式扁平滴头，其特征在于，所述的可变迷宫流道(6)设置在一个变形体(1)上，该变形体(1)包括一个固定板(14)，可变迷宫流道(6)设置于固定板(14)的上表面，在固定板(14)的一端设置有弹性舌片(5)。

3.如权利要求2所述的压力补偿式扁平滴头，其特征在于，所述的变形体(1)的底部弹性舌片(5)与固定板(14)的连接处设置有卡槽(15)。

4.如权利要求2所述的压力补偿式扁平滴头，其特征在于，所述的可变迷宫流道(6)包括两排弹性齿(3)，两排弹性齿(3)之间构成弯折水道；每一排的弹性齿(3)的俯视外形均呈正弦波状，且一排弹性齿(3)的波峰处指向另一排固定齿(8)的波谷处；在弹性齿(3)底部与固定板(14)的上表面之间留有间隙(4)。

5.如权利要求1所述的压力补偿式扁平滴头，其特征在于，所述的固定迷宫流道(7)包括两排固定齿(8)，两排固定齿(8)之间构成弯折水道；其中每一排固定齿(8)的俯视外形均呈连续波状，该连续波是由多个在[0，π]区间的单位正弦波间隔构成，相邻的单位正弦波之间由直线连接；两排固定齿(8)中，其中一排固定齿(8)的单位正弦波的波峰处指向另一排固定齿(8)的两个相邻的单位正弦波之间。

6.如权利要求1所述的压力补偿式扁平滴头，其特征在于，所述的可变迷宫流道(6)和固定迷宫流道(7)的顶部均呈圆弧状突起，即沿可变迷宫流道(6)或固定迷宫流道(7)的宽度方向对其进行截切，截切面中可变迷宫流道(6)的顶部或固定迷宫流道(7)的顶部为一段圆弧或为一段近似圆弧。

7.如权利要求1所述的压力补偿式扁平滴头，其特征在于，所述的可变迷宫流道(6)的顶部和固定迷宫流道(7)的顶部齐平。

8.如权利要求1所述的压力补偿式扁平滴头，其特征在于，所述的进水口缓冲槽(10)上方的主体(2)中设置有进水栅格(9)，水流通过进水栅格(9)进入到进水口缓冲槽(10)中。

9.如权利要求3所述的压力补偿式扁平滴头，其特征在于，所述的主体(2)内的中部开设有安装窗口(11)，安装窗口(11)的一端设置有卡板(16)，卡板(16)的另一侧设置有固定窗口(13)，固定窗口(13)位于出水口缓冲槽(12)的下方并与出水口缓冲槽(12)贯连；所述的变形体(1)安装在安装窗口(11)中，变形体(1)的卡槽(15)卡在卡板(16)上，弹性舌片(5)位于固定窗口(13)中。

10.如权利要求3所述的压力补偿式扁平滴头，其特征在于，所述的进水口缓冲槽(10)、固定迷宫流道(7)、出水口缓冲槽(12)的底面以及变形体(1)中固定板(14)的上表面在同一平面。