CN105580712B - 一种压力补偿式圆柱滴头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压力补偿式圆柱滴头，包括主体，主体外壁的一侧固定设置有固定迷宫流道，主体外壁的另一侧可拆卸地设置有与固定迷宫流道贯连的可变迷宫流道，固定迷宫流道和可变迷宫流道内部均设置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；固定迷宫流道旁边的主体外壁上设置有与固定迷宫流道贯连的进水口，水流依次经过进水口、固定迷宫流道、可变迷宫流道从设置在主体外壁上的出水环道流出。本发明组装简单，生产工艺简单、省时省力、降低了生产成本；该压力补偿式圆柱滴头消除了密封焊接工序，所以该压力补偿式圆柱滴头提高了整体性能和生产效率，节省了材料。

Description

一种压力补偿式圆柱滴头

技术领域

本发明涉及一种微灌滴头，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圆柱滴头。

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圆柱滴头包括三部分：迷宫流道主体、弹性补偿片和密封盖等三部分，迷宫流道主体和密封盖采用不同的模具注塑而成，材料一般为PE，弹性补偿片先由硅胶等注塑成片，再用冲裁机冲裁而成圆片，由于需要安装弹性补偿片等实现压力补偿效果，圆柱内腔增加一个体积较大的辅助部分，对于毛管的阻流效果非常明显，同时密封盖与迷宫流道主体超声焊接过程中，漏焊问题经常发生，导致压力补偿式圆柱滴头的产品合格率较低，生产成本较高。

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圆柱滴头，从而简化压力补偿式圆柱滴头的部件数，减少密封焊接生产环节，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：

一种压力补偿式圆柱滴头，包括主体，主体外壁的一侧固定设置有固定迷宫流道，主体外壁的另一侧可拆卸地设置有与固定迷宫流道贯连的可变迷宫流道，固定迷宫流道和可变迷宫流道内部均设置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；固定迷宫流道旁边的主体外壁上设置有与固定迷宫流道贯连的进水口，水流依次经过进水口、固定迷宫流道、可变迷宫流道从设置在主体外壁上的出水环道流出。

进一步地，所述的可变迷宫流道设置在变形体上，该变形体包括圆弧形底板，可变迷宫流道设置于底板的表面上，并与底板表面之间留有间隙。

进一步地，所述的主体的外壁上开设有安装窗口，安装窗口内部设置有支撑栅格，所述的变形体可拆卸地设置在安装窗口上。

进一步地，所述的可变迷宫流道在底板上设置两排，两排可变迷宫流道贯连；在其中一排迷宫流道的端部贯连有第二环形流道，另一排迷宫流道的端部贯连有第二平直流道；每一排可变迷宫流道均包括两排弹性齿，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。

进一步地，所述的固定迷宫流道在主体外壁上设置两排，两排固定迷宫流道贯连；其中一排固定迷宫流道的端部与所述的进水口贯连，另一排固定迷宫流道的端部贯连第一环形流道；每一排固定迷宫流道均包括两排固定齿，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，所述的第一环形流道与变形体上的第二平直流道对接，变形体上的第二环形流道与设置在主体外壁上的第一平直流道贯连，第一平直流道与所述的出水环道对接，出水环道在主体外壁上环绕设置。

进一步地，所述的进水口上覆盖有过滤栅格。

本发明与现有技术相比具有以下技术特点：

该压力补偿式圆柱滴头，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；该压力补偿式圆柱滴头外形大小与非补偿式圆柱滴头大小一致，内腔过水断面面积比目前常用组装式压力补偿式圆柱滴头增大1/3，毛管水头损失小；另外，该压力补偿式圆柱滴头消除了密封焊接工序，所以该压力补偿式圆柱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为本发明的整体结构俯视示意图；

图2为图1的A-A断面剖视示意图；

图3为主体的正面结构示意图；

图4为主体的背面结构示意图；

图5为图3的B-B断面剖视示意图；

图6为变形体的结构示意图；

图7为图6的C-C断面剖视示意图；

图8为图6的D-D断面剖视示意图；

图中标号代表：1-主体，2-变形体，3-出水环道，4—第一环形流道，5—第一平直流道，6—安装窗口，7—固定迷宫流道，8—进水口，9—固定齿，10—弹性齿，11—间隙，12—可变迷宫流道，13—第二环形流道，14—第二平直流道，15—支撑栅格。

具体实施方式

遵从上述技术方案，如图1至图8所示，一种压力补偿式圆柱滴头，包括主体1，主体1外壁的一侧固定设置有固定迷宫流道7，主体1外壁的另一侧可拆卸地设置有与固定迷宫流道7贯连的可变迷宫流道12，固定迷宫流道7和可变迷宫流道12内部均设置有用于通过水流的弯折水道，可变迷宫流道12中的弯折水道大小可变；固定迷宫流道7旁边的主体1外壁上设置有与固定迷宫流道7贯连的进水口8，水流依次经过进水口8、固定迷宫流道7、可变迷宫流道12从设置在主体1外壁上的出水环道3流出。

本方案的主要结构包括一个主体1，本实施例中主体1是一段内部中空的圆管，各类部件均设置在主体1的外壁上。本方案在主体1外壁上设置有固定迷宫流道7以及可变迷宫流道12，二者呈180°对称分布，并通过流道相互贯连；在固定迷宫流道7内部设置有弯折水道，该弯折水道的大小是固定的；而在可变迷宫流道12中也留有弯折水道，该弯折水道可根据水流压力的大小改变形状，以调节内部水流压力和流量，起到压力补偿的作用。在设置固定迷宫流道7一侧的主体1外壁上设置有进水口8，进水口8上覆盖有过滤栅格；水流进入到进水口8中以后，依次经过固定迷宫流道7、可变迷宫流道12，在主体1外壁上开设有出水环道3，水流最终经过出水环道3通过毛管管壁上的出水口与毛管外部连接，完成出水过程。

更具体地，考虑到结构成本以及本装置的实际使用价值，本方案主要分为两大部分结构，一部分是上述的主体1，另一部分则为变形体2。变形体2的材质与主体1不同，因而采用分别注塑的形式，注塑后再完成二者的组装，以构成滴头。变形体2，其顾名思义就是可以改变形状的结构，采用弹性材料制成。而主体1上的可变迷宫流道12就是设置在变形体2上的。

如图6至图8所示，可变迷宫流道12设置在变形体2上，该变形体2包括圆弧形底板，可变迷宫流道12设置于底板的表面上，并与底板表面之间留有间隙11。

变形体2的主要结构为一段弧形底板，设置成弧形结构是为了贴合地安装在圆柱形主体1中。可变迷宫流道12设在底板的一个面上，并与底板之间有间隙11。该间隙11的大小是可以变化的，由于可变迷宫流道12在水流的压力作用下，其形状可以发生改变，形状发生改变后会影响可变迷宫流道12内部的弯折水道的大小以及间隙11的大小，通过它们的综合作用，对出水压力进行补偿。

为了方便后期的组装，主体1的外壁上开设有安装窗口6，安装窗口6内部设置有支撑栅格15，所述的变形体2可拆卸地设置在安装窗口6上。支撑栅格15主要起到固定支撑作用，使变形体2上的可变迷宫流道12能稳定地与旁边的流道对接。

具体的可变迷宫流道12结构如图6所示。

可变迷宫流道12在底板上设置两排，两排可变迷宫流道12贯连；在其中一排迷宫流道的端部贯连有第二环形流道13，另一排迷宫流道的端部贯连有第二平直流道14；每一排可变迷宫流道12均包括两排弹性齿10，两排弹性齿10之间构成弯折水道；每一排的弹性齿10的俯视外形均呈正弦波状，且一排弹性齿10的波峰处指向另一排固定齿9的波谷处。

本方案中的可变迷宫流道12由弹性齿10构成。弹性齿10是由弹性材料制作而成的，因而具有一定的弹性形变能力。上述的间隙11设置在弹性齿10的底部与底板之间，这样在水流和变形体2的上下压力差作用下，弹性齿10可作微小运动，以改变可变迷宫流道12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10的形状变化，弹性齿10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10具有一定的厚度，如图8所示。

固定迷宫流道7的结构如图4所示，固定迷宫流道7在主体1外壁上设置两排，两排固定迷宫流道7贯连；其中一排固定迷宫流道7的端部与所述的进水口8贯连，另一排固定迷宫流道7的端部贯连第一环形流道4；每一排固定迷宫流道7均包括两排固定齿9，两排固定齿9之间构成弯折水道；其中每一排固定齿9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9中，其中一排固定齿9的单位正弦波的波峰处指向另一排固定齿9的两个相邻的单位正弦波之间。

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12之前起到缓冲、导引作用。水流进入从进水口8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9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。

当变形体2镶嵌在安装窗口6中以后，第一环形流道4与变形体2上的第二平直流道14对接，变形体2上的第二环形流道13与设置在主体1外壁上的第一平直流道5贯连，第一平直流道5与所述的出水环道3对接，出水环道3在主体1外壁上环绕设置。

第一环形流道4设在安装窗口6的一侧，沿主体1的弧形外壁布设，其一端与固定迷宫流道7贯连，另一端在变形体2设置在安装窗口6以后，与变形体2上的第二平直流道14贯连。安装时应注意使对接部分应牢固、紧密连接。

而在安装窗口6的侧面还设置有第一平直流道5，这个流道主要起到引导作用，当变形体2安装好之后，第一平直流道5的一端与变形体2上的第二环形流道13紧密对接，将可变迷宫流道12中的水流导出。在主体1上呈环形设置的出水环道3，将水流最终导出，通过毛管管壁上的出水口流出毛管外部。

本装置在使用时，将该滴头设置在毛管中，水流自进水口8依次经过固定迷宫流道7、第一环形流道4、第二平直流道14、可变迷宫流道12、第二环形流道13、第一平直流道5、出水环道3，出水环道3和毛管管壁上的出水口连通；当水流在压力作用下，经过固定迷宫流道7进入到可变迷宫流道12时，由于迷宫效能作用，可变迷宫流道12内的压力小于变形体2内侧压力，变形体2两侧形成一定压力差，当毛管内腔压力发生改变时，变形体2两侧压力差也发生变化，间隙11大小发生改变，弹性齿10也在水流方向发生微小变形运动，从而改变可变迷宫流道12中弯折水道的大小，实现压力补偿作用。

Claims (5)

1.一种压力补偿式圆柱滴头，包括主体（1），其特征在于，所述的主体（1）外壁的一侧固定设置有固定迷宫流道（7），主体（1）外壁的另一侧可拆卸地设置有与固定迷宫流道（7）贯连的可变迷宫流道（12），固定迷宫流道（7）和可变迷宫流道（12）内部均设置有用于通过水流的弯折水道，可变迷宫流道（12）中的弯折水道大小可变；固定迷宫流道（7）旁边的主体（1）外壁上设置有与固定迷宫流道（7）贯连的进水口（8），水流依次经过进水口（8）、固定迷宫流道（7）、可变迷宫流道（12）从设置在主体（1）外壁上的出水环道（3）流出；

所述的可变迷宫流道（12）设置在变形体（2）上，该变形体（2）包括圆弧形底板，可变迷宫流道（12）设置于底板的表面上，并与底板表面之间留有间隙（11）；

所述的可变迷宫流道（12）在底板上设置两排，两排可变迷宫流道（12）贯连；在其中一排迷宫流道的端部贯连有第二环形流道（13），另一排迷宫流道的端部贯连有第二平直流道（14）；每一排可变迷宫流道（12）均包括两排弹性齿（10），两排弹性齿（10）之间构成弯折水道；每一排的弹性齿（10）的俯视外形均呈正弦波状，且一排弹性齿（10）的波峰处指向另一排固定齿（9）的波谷处。

2.如权利要求1所述的压力补偿式圆柱滴头，其特征在于，所述的主体（1）的外壁上开设有安装窗口（6），安装窗口（6）内部设置有支撑栅格（15），所述的变形体（2）可拆卸地设置在安装窗口（6）上。

3.如权利要求1所述的压力补偿式圆柱滴头，其特征在于，所述的固定迷宫流道（7）在主体（1）外壁上设置两排，两排固定迷宫流道（7）贯连；其中一排固定迷宫流道（7）的端部与所述的进水口（8）贯连，另一排固定迷宫流道（7）的端部贯连第一环形流道（4）；每一排固定迷宫流道（7）均包括两排固定齿（9），两排固定齿（9）之间构成弯折水道；其中每一排固定齿（9）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（9）中，其中一排固定齿（9）的单位正弦波的波峰处指向另一排固定齿（9）的两个相邻的单位正弦波之间。

4.如权利要求3所述的压力补偿式圆柱滴头，其特征在于，所述的第一环形流道（4）与变形体（2）上的第二平直流道（14）对接，变形体（2）上的第二环形流道（13）与设置在主体（1）外壁上的第一平直流道（5）贯连，第一平直流道（5）与所述的出水环道（3）对接，出水环道（3）在主体（1）外壁上环绕设置。

5.如权利要求1所述的压力补偿式圆柱滴头，其特征在于，所述的进水口（8）上覆盖有过滤栅格。