CN106106044B - 一种多功能取水器及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能取水器及其应用，属于灌溉设备领域。该取水器中，钻土器顶部有出水口，下连接头的底部有进水口；下连接头与外管下管口连接，一级伸缩管轴向滑动地套在外管内，钻土器与一级伸缩管的上管口可拆卸连接，二级伸缩管轴向滑动地套在一级伸缩管内。非灌溉状态时，取水器埋于地下，一级伸缩管的上管口距地表的距离等于其管长。管灌或者滴灌状态时，钻土器钻出地表，钻土器从一级伸缩管的上管口拆卸，管灌或滴灌用灌溉接头与一级伸缩管的上管口可拆卸连接，同时与二级伸缩管的上管口相抵接触。在喷灌状态时，二级伸缩管从一级伸缩管中伸出，喷灌用灌溉接头与二级伸缩管的上管口可拆卸连接。该取水器能同时满足管、喷、滴灌需求。

Description

一种多功能取水器及其应用

技术领域

本发明涉及灌溉设备领域，特别涉及一种多功能取水器及其应用。

背景技术

在灌溉领域，为了实现机械化作物灌溉，一般采用取水器分别与位于地下的输水管道以及位于地上的灌溉系统，例如管灌、喷灌、滴灌等节水灌溉系统连接，通过取水器来将输水管道中的水输送至灌溉系统中对作物进行灌溉。因此提供一种取水器十分必要。

现有技术多使用给水栓作为取水器，然而给水栓通常固定在特定位置处并高于地面一定的距离，为了田地的正常耕作，在非灌溉状态时，需要将其拆卸保存，在灌溉时进行再安装，使用不便且劳动强度高。此外，频繁的拆卸和安装容易对立管造成损坏。基于此，现有技术进一步提供了一种地埋式滴灌专用自动伸缩取水器，其与输水管道及滴灌系统相连，所述自动伸缩取水器包括套管、伸缩管、钻土器及三通，所述套管埋于地下，并且所述套管与所述输水管道相连，所述套管内部设置着所述伸缩管，所述伸缩管可相对所述套管管壁做垂直运动，使得所述伸缩管伸出或缩回地面，所述伸缩管的顶端连接着所述钻土器或所述三通，所述钻土器用于钻土，所述三通用于连接所述滴灌系统，所述伸缩管位于地面以下时，所述钻土器与所述伸缩管相连，所述伸缩管位于地面以上时，所述三通与所述伸缩管相连。

发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术提供的地埋式滴灌专用自动伸缩取水器仅仅适用于滴灌，难以满足多工取水灌溉需求，即无法同时满足管灌、喷灌、滴灌需求。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种能够同时满足管灌、喷灌、滴灌需求的多功能取水器及其应用。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种多功能取水器，所述取水器包括：外管、一级伸缩管、二级伸缩管、钻土器、下连接头、管灌或滴灌用灌溉接头、喷灌用灌溉接头；所述钻土器顶部设置有出水口，所述下连接头的底部设置有进水口；

所述下连接头与所述外管的下管口连接，所述一级伸缩管可轴向滑动地套装在所述外管内，所述钻土器与所述一级伸缩管的上管口可拆卸连接，所述二级伸缩管可轴向滑动地套装在所述一级伸缩管内；

在非灌溉状态时，所述取水器埋于地下，并且所述一级伸缩管的上管口距地表的距离等于所述一级伸缩管的管长；

在管灌或者滴灌状态时，所述钻土器钻出地表，并且所述钻土器从所述一级伸缩管的上管口拆卸，所述管灌或滴灌用灌溉接头与所述一级伸缩管的上管口可拆卸连接，同时所述管灌或滴灌用灌溉接头与所述二级伸缩管的上管口相抵接触；

在喷灌状态时，所述钻土器钻出地表，并且所述钻土器从所述一级伸缩管的上管口拆卸，使所述二级伸缩管从所述一级伸缩管中伸出，所述喷灌用灌溉接头与所述二级伸缩管的上管口可拆卸连接。

具体地，作为优选，所述取水器还包括配水器，所述配水器包括上开口端、下封闭端和进水内腔，所述配水器的侧壁上设置有至少一个配水口，至少一个所述配水口与所述进水内腔相连通；

所述配水器的上开口端连接所述二级伸缩管的下管口，同时，所述二级伸缩管与所述一级伸缩管之间设有环形间隙，所述一级伸缩管的管体上端的内壁上设置有预定长度的内螺纹，所述二级伸缩管的管体下端的外壁上设置有所述预定长度的并且与所述内螺纹相适配的外螺纹；

当所述二级伸缩管向上运动至所述外螺纹与所述内螺纹完全配合时，所述一级伸缩管的管体上部封堵所述配水口。

具体地，作为优选，所述配水器呈上端开口且下端封闭的圆筒形结构，

至少一个所述配水口设置在所述圆筒形结构侧壁上，所述圆筒形结构的内腔作为所述配水器的进水内腔，并且与所述配水口相连通；

所述圆筒形结构的下端作为所述配水器的下封闭端，所述圆筒形结构的上端作为所述配水器的上开口端。

具体地，作为优选，所述配水口为至少两个，至少两个所述配水口沿所述配水器的周向均匀分布。

具体地，作为优选，所述一级伸缩管的管体由自下而上顺次连接的第一间隙段、封堵段和内螺纹段构成；

所述二级伸缩管由自下而上顺次连接的外螺纹段和第二间隙段构成；

所述第一间隙段、所述封堵段、所述内螺纹段的内径逐渐减小，同时均大于所述第二间隙段的外径；

所述封堵段用于封堵所述配水器的配水口，并且，所述内螺纹段与所述外螺纹段螺纹适配。

具体地，作为优选，在所述一级伸缩管的下管口外周缘上设置有一圈第一环形挡板，所述第一环形挡板与所述外管的内壁可滑动地密封接触；

所述外管的上管口内周缘上设置有一圈第二环形挡板，所述第二环形挡板与所述一级伸缩管的外壁可滑动地密封接触；

当所述一级伸缩管向上运动至预定位置时，所述第一环形挡板与所述第二环形挡板相抵接触。

具体地，作为优选，所述下连接头的底部的所述进水口为圆孔形，并且与所述配水器的下封闭端同轴设置；

所述进水口的直径小于所述配水器的下封闭端的直径。

具体地，作为优选，所述管灌或滴灌用灌溉接头为三通；所述喷灌用灌溉接头为喷头。

第二方面，本发明实施例提供了上述的取水器在管灌、喷灌、滴灌中的应用。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供的多功能取水器能够同时满足管灌、喷灌、滴灌需求，并且在非灌溉状态时可埋于耕作层以下，不会影响耕作。其结构简单，操作简单，便于规模化推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的在地埋状态下时，多功能取水器的结构示意图；

图2-1是本发明又一实施例提供的，在管灌或滴灌状态下时，多功能取水器的结构示意图；

图2-2是本发明又一实施例提供的，在喷灌状态下，并且配水器上的配水口未被完全封堵时，多功能取水器的结构示意图；

图2-3是本发明又一实施例提供的，在喷灌状态下，并且配水器上的配水口被完全封堵时，多功能取水器的结构示意图；

图3是本发明又一实施例提供的配水器的结构示意图。

附图标记分别表示：

1 外管，

101 第二环形挡板，

2 一级伸缩管，

201 第一间隙段，

202 封堵段，

203 内螺纹段，

204 第一环形挡板，

3 二级伸缩管，

4 钻土器，

401 出水口，

5 下连接头，

501 进水口，

6 管灌或滴灌用灌溉接头，

7 喷灌用灌溉接头，

8 配水器，

801 上开口端，

802 下封闭端，

803 进水内腔，

804 配水口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

第一方面，如附图1所示，本发明实施例提供了一种多功能取水器，该取水器包括：外管1、一级伸缩管2、二级伸缩管3、钻土器4、下连接头5、管灌或滴灌用灌溉接头6、喷灌用灌溉接头7；钻土器4顶部设置有出水口401，下连接头5的底部设置有进水口501。下连接头5与外管1的下管口连接，一级伸缩管2可轴向滑动地套装在外管1内，钻土器4与一级伸缩管2的上管口可拆卸连接，二级伸缩管3可轴向滑动地套装在一级伸缩管2内。

在非灌溉状态时，如附图1所示，取水器埋于地下，并且一级伸缩管2的上管口距地表的距离等于一级伸缩管2的管长。在管灌或者滴灌状态时，结合附图1所示结构，并如附图2-1所示，钻土器4钻出地表，钻土器4从一级伸缩管2的上管口拆卸，管灌或滴灌用灌溉接头6与一级伸缩管2的上管口可拆卸连接，并且管灌或滴灌用灌溉接头6与二级伸缩管3的上管口相抵接触。在喷灌状态时，结合附图1所示结构，并如附图2-2和附图2-3所示，钻土器4钻出地表，钻土器4从一级伸缩管2的上管口拆卸，使二级伸缩管3从一级伸缩管2中伸出，喷灌用灌溉接头7与二级伸缩管3的上管口可拆卸连接。

以下就本发明实施例提供的多功能取水器的工作原理给出以下描述：

当在非灌溉状态时，该取水器埋于耕作层以下的土壤中，并且该取水器中的下连接头5与地下供水管道相连通。

当进行灌溉作业时，有压的灌溉水将从地下供水管道经下连接头5的进水口501进入外管1内，随之经二级伸缩管3的管腔进入钻土器4内，并从其顶部的出水口401射出，湿润其顶部及周围的土壤。随后，该灌溉水将推动钻土器4向上运动以切割被湿润的土壤，直至钻土器4顶出地面。在此过程中，一级伸缩管2连同钻土器4一起向上运动，当钻土器4顶到地面上后，一级伸缩管2的上管口也到达地表位置。

此时，将钻土器4从一级伸缩管2的上管口拆卸下来，然后根据不同的灌溉类型来旋转使用管灌或滴灌用灌溉接头6或者喷灌用灌溉接头7。举例来说，如若进行管灌或者滴灌作业，如附图2-1所示，只需将管灌或滴灌用灌溉接头6与一级伸缩管2的上管口连接，而二级伸缩管3因与管灌或滴灌用灌溉接头6的相抵接触(即受其抵挡作用)仍处于一级伸缩管2内，随后将管灌或滴灌用灌溉接头6与田间管灌或滴灌系统连接，进而实现管灌或者滴灌作业。

如若进行喷灌作业，如附图2-2和附图2-3所示，可待钻土器4其从一级伸缩管2的上管口上拆卸下来后，随之从一级伸缩管2中拔出二级伸缩管3，使二级伸缩管3位于地面以上一定的距离，并使用喷灌用灌溉接头7连接二级伸缩管3的上管口，从而实现喷灌作业。

待灌溉作业完成后，取下灌溉接头，在一级伸缩管2的上管口上重新安装钻土器4，然后依靠外力将二级伸缩管3压入一级伸缩管2内(喷灌状态时)，再将一级伸缩管2压入外管1内(喷灌、滴灌和管灌状态时)，最后将该取水器压回地下即可。

由上所述，本发明实施例提供的多功能取水器能够同时满足管灌、喷灌、滴灌需求，并且在非灌溉状态时可埋于耕作层以下，不会影响耕作。其结构简单，操作简单，便于规模化推广应用。

其中，使用钻土器4来进行钻土作业，对于本领域技术人员来说，钻土器4的结构为本领域所常见的，例如在本发明实施例中，其可以由顺次连接的锥形空心钻头和空心钻管构成，出水口401设置在该锥形空心钻头的锥顶处。作为优选，为了提高土壤润湿的速度，还可以进一步地在该锥形空心钻头的锥壁上沿圆周方向设置多个出水口401。另外，尽管一级伸缩管2在外管1内可以轴向滑动，但是在其运动至最高点时，该一级伸缩管2的下管口并不能从外管1的上管口中脱离，且灌溉水并不能从外管1中溢出。类似地，二级伸缩管3在运动至最高点时，其下管口也不能从一级伸缩管2的上管口中脱离，并且在进行喷灌作业时，灌溉水只能由二级伸缩管3中流出，而不能从一级伸缩管2中流出。当取水器埋于地下时，通过使一级伸缩管2的上管口距地表的距离等于一级伸缩管2的管长，如此可保证一级伸缩管2运动至上限时，其上管口恰好位于地表，如此将利于通过灌溉接头来连接放置在地面上的管灌或滴灌管道。而使用二级伸缩管3的上管口连接喷灌用灌溉接头7，通过二级伸缩管3向上运动而提供的高度，来为喷灌作业提高足够的喷洒空间。

进一步地，本发明实施例提供的取水器还包括配水器8，如附图3所示，该配水器8包括上开口端801、下封闭端802和进水内腔803，配水器8的侧壁上设置有至少一个配水口804，至少一个配水口804与进水内腔803相连通。该配水器8的上开口端801连接二级伸缩管3的下管口，同时，二级伸缩管3与一级伸缩管2之间设有环形间隙，一级伸缩管2的管体上端的内壁上设置有预定长度的内螺纹，二级伸缩管3的管体下端的外壁上设置有预定长度的并且与内螺纹相适配的外螺纹；当二级伸缩管3向上运动至外螺纹与内螺纹完全配合时，一级伸缩管2的管体上部封堵该配水口804。其中，当灌溉水进入外管1后，其将从二级伸缩管3与一级伸缩管2之间的环形间隙中进入配水器8上的配水口804，进而进入一级伸缩管2内进行以上所述的灌溉作业。具有特殊意义的是，当进行喷灌作业时，由于一级伸缩管2的管体上端的内壁上设置有预定长度的内螺纹，二级伸缩管3的管体下端的外壁上设置有预定长度的并且与内螺纹相适配的外螺纹，如附图2-2所示，配水器8上的配水口804未被完全封堵，通过调整二级伸缩管3上外螺纹与一级伸缩管2上内螺纹的螺纹配合长度，可以相应地调整配水器8上配水口804被一级伸缩管2的管体所封堵的面积，进而调整喷灌流量的大小。如附图2-3所示，当二级伸缩管3上外螺纹与一级伸缩管2上内螺纹完全配合时，此时，该配水器8上的配水口804将被一级伸缩管2的管体上部全部封堵住，由于配水器8中下封闭段的阻挡作用，此时，水流将无法进入配水器8，喷灌作业停止。可以理解的是，通过如上设置外螺纹和内螺纹，还可以在二级伸缩管3伸出至预定长度后，其能够通过与一级伸缩管2的螺纹配合固定在一级伸缩管2内。

具体地，作为优选，如附图3所示，该配水器8呈上端开口且下端封闭的圆筒形结构，至少一个配水口804设置在圆筒形结构侧壁上，圆筒形结构的内腔作为配水器8的进水内腔803，并且与配水口804相连通；圆筒形结构的下端作为配水器8的下封闭端802，圆筒形结构的上端作为配水器8的上开口端801。通过将配水器8设置成如上所述的圆筒形结构，其结构简单，并且配水口804在圆筒形结构的侧壁上，更便于与一级伸缩管2的管体上部密封接触。但是，可以理解的是，对于该配水器8的下封闭端802来说，其不仅仅限于设置成圆筒形，还可以为其他几个结构，只要其满足在配水口804被一级伸缩管2的管体全部封堵时，该下封闭端802能够封堵水流使其不会进入二级伸缩管3内。

在本发明实施例中，使用配水口804来向二级伸缩管3内引入水流进行配水作业，为了提高配水效率，该配水口804为至少两个，例如为2个、3个、4个等。该至少两个配水口804沿配水器8的周向均匀分布，以保证配水的均匀性。

进一步地，在配水口804被一级伸缩管2的管体全部封堵后，为了确保其挡水作用，保证水流不会进入二级伸缩管3，该配水器8的下封闭端802的周向侧壁的高度根据实际应用环境以及该取水器的型号来选择，以实现上述的挡水作用即可。

进一步地，本发明实施例提供的取水器中，一级伸缩管2的管体由自下而上顺次连接的第一间隙段201、封堵段202和内螺纹段203构成；二级伸缩管3由自下而上顺次连接的外螺纹段301和第二间隙段302构成；第一间隙段201、封堵段202、内螺纹段203的内径逐渐减小，同时均大于第二间隙段302的外径；封堵段202用于封堵配水器8的配水口804，并且，内螺纹段203与外螺纹段301螺纹适配。其中，一级伸缩管2的第一间隙段201和二级伸缩管3的第二间隙段302和外螺纹段301之间形成环形间隙，以利于使灌溉水由该环形间隙进入二级伸缩管3内。其中封堵段202的内径较小，以便于封堵配水器8上的配水口804，可以理解的是，封堵段202的内径与配水器8上配水口804所在侧壁的外径过盈配合，同时，封堵段202的长度应当大于等于配水器8上配水口804所在侧壁的长度。

进一步地，本发明实施例在一级伸缩管2的下管口外周缘上设置有一圈第一环形挡板204，第一环形挡板204与外管1的内壁可滑动地密封接触；外管1的上管口内周缘上设置有一圈第二环形挡板101，第二环形挡板101与一级伸缩管2的外壁可滑动地密封接触；当一级伸缩管2向上运动至预定位置时(即向上运动至上限时)，第一环形挡板204与第二环形挡板101相抵接触。第一环形挡板204不仅可以实现封堵一级伸缩管2和外管1之间的间隙，更重要的是，其能够与第二环形挡板101相抵配合，以对一级伸缩管2进行限位，防止其脱离外管1。

进一步地，本发明实施例使用下连接头5来连接埋于地下的地下供水管道，具体地，下连接头5的底部的进水口501为圆孔形，并且与配水器8的下封闭端802同轴设置；进水口501的直径小于配水器8的下封闭端802的直径。如此设置，以在配水器8与下连接头5的底部相抵接触时，配水器8的下封闭端802能够封堵该下连接头5上的进水口501，当灌溉水进入进水口501时能首先推动该配水器8的下封闭端802，使其获得一较大的冲击力，进而便于伸缩管的向上运动。

另外，需要进一步说明的是，在本发明实施例中，管灌或滴灌用灌溉接头6以及喷灌用灌溉接头7均为本领域所常见的，举例来说，管灌或者滴灌用灌溉接头可以为三通，喷灌用接头可以为喷头。在进行滴灌或者管灌作业时，使用三通的下管口与一级伸缩管2的上管口可拆卸连接(例如螺纹连接)，使用三通的左右管口与滴灌或管灌用管道可拆卸连接。在进行喷灌作业时，使用喷头的接口与二级伸缩管3的上管口可拆卸连接(例如螺纹连接)即可。

第二方面，本发明实施例还提供了利用上述的取水器在管灌、喷灌、滴灌中的应用。可见，本发明实施例提供的取水器可适用于多种灌溉类型，可在不同季节根据不同的作物类型来随时选择，具有极高的适应性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多功能取水器，其特征在于，所述取水器包括：外管、一级伸缩管、二级伸缩管、钻土器、下连接头、管灌或滴灌用灌溉接头、喷灌用灌溉接头；所述钻土器顶部设置有出水口，所述下连接头的底部设置有进水口；

所述下连接头与所述外管的下管口连接，所述一级伸缩管可轴向滑动地套装在所述外管内，所述钻土器与所述一级伸缩管的上管口可拆卸连接，所述二级伸缩管可轴向滑动地套装在所述一级伸缩管内；

在非灌溉状态时，所述取水器埋于地下，并且所述一级伸缩管的上管口距地表的距离等于所述一级伸缩管的管长；

在管灌或者滴灌状态时，所述钻土器钻出地表，并且所述钻土器从所述一级伸缩管的上管口拆卸，所述管灌或滴灌用灌溉接头与所述一级伸缩管的上管口可拆卸连接，同时所述管灌或滴灌用灌溉接头与所述二级伸缩管的上管口相抵接触；

在喷灌状态时，所述钻土器钻出地表，并且所述钻土器从所述一级伸缩管的上管口拆卸，使所述二级伸缩管从所述一级伸缩管中伸出，所述喷灌用灌溉接头与所述二级伸缩管的上管口可拆卸连接；

所述取水器还包括配水器，所述配水器包括上开口端、下封闭端和进水内腔，所述配水器的侧壁上设置有至少一个配水口，至少一个所述配水口与所述进水内腔相连通；

所述配水器的上开口端连接所述二级伸缩管的下管口，同时，所述二级伸缩管与所述一级伸缩管之间设有环形间隙，所述一级伸缩管的管体上端的内壁上设置有预定长度的内螺纹，所述二级伸缩管的管体下端的外壁上设置有所述预定长度的并且与所述内螺纹相适配的外螺纹；

当所述二级伸缩管向上运动至所述外螺纹与所述内螺纹完全配合时，所述一级伸缩管的管体上部封堵所述配水口；

所述一级伸缩管的管体由自下而上顺次连接的第一间隙段、封堵段和内螺纹段构成；

所述二级伸缩管由自下而上顺次连接的外螺纹段和第二间隙段构成；

所述第一间隙段、所述封堵段、所述内螺纹段的内径逐渐减小，同时均大于所述第二间隙段的外径；

所述封堵段用于封堵所述配水器的配水口，并且，所述内螺纹段与所述外螺纹段螺纹适配；

所述下连接头的底部的所述进水口为圆孔形，并且与所述配水器的下封闭端同轴设置；

所述进水口的直径小于所述配水器的下封闭端的直径。

2.根据权利要求1所述的取水器，其特征在于，所述配水器呈上端开口且下端封闭的圆筒形结构，

至少一个所述配水口设置在所述圆筒形结构侧壁上，所述圆筒形结构的内腔作为所述配水器的进水内腔，并且与所述配水口相连通；

所述圆筒形结构的下端作为所述配水器的下封闭端，所述圆筒形结构的上端作为所述配水器的上开口端。

3.根据权利要求2所述的取水器，其特征在于，所述配水口为至少两个，至少两个所述配水口沿所述配水器的周向均匀分布。

4.根据权利要求1所述的取水器，其特征在于，在所述一级伸缩管的下管口外周缘上设置有一圈第一环形挡板，所述第一环形挡板与所述外管的内壁可滑动地密封接触；

所述外管的上管口内周缘上设置有一圈第二环形挡板，所述第二环形挡板与所述一级伸缩管的外壁可滑动地密封接触；

当所述一级伸缩管向上运动至预定位置时，所述第一环形挡板与所述第二环形挡板相抵接触。

5.根据权利要求1所述的取水器，其特征在于，所述管灌或滴灌用灌溉接头为三通；所述喷灌用灌溉接头为喷头。

6.权利要求1-5任一项所述的取水器在管灌、喷灌、滴灌中的应用。

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