CN106286875B - 自启闭流量可调节低压管道灌溉出水口 - Google Patents

Abstract

自启闭流量可调节低压管道灌溉出水口，管体由内管、外管构成，内管顶部封口，上部侧壁对称布置有一对出水孔，底部外侧壁对称布置有一对卡齿；外管内侧圆周上均匀分布有一对大导滑槽、一对小导滑槽、一对限位块，导滑槽均为两根凸条、限位卡齿组成的“π”状凸起，内管的卡齿可在两凸条之间滑动；正常使用时，按下内管并转动内管，选择将内管顶部的0、1/2、1三个标记线分别与外管外壁标记线重合，可以完成零出水锁闭、半孔出水、整孔出水的选择设置。本发明结构简单，可进行工厂化生产，塑料制作成本低，且质量稳定可靠，安装使用时占地省，具有广阔的市场空间，将其推广使用可以取得较大的经济效益、社会效益和环境效益。

Description

自启闭流量可调节低压管道灌溉出水口

技术领域

本发明涉及一种低压管道灌溉出水口，具体涉及一种自启闭流量可调节低压管道灌溉出水口。该出水口是一种农田灌溉设施，应用于农村水利工程中，主要安装在田间低压输水管道上。

背景技术

出水口（又称给水栓），主要用于农田低压管道输水灌溉的管道出水部分。一般主要外形是90°直角弯管壳体，下段管道为与输水管连接的进水段，上段弯管为出水段，内部由密封性良好的拍门式压盖、带螺纹压杆组成，螺纹压杆下端连接压盖、上端垂直露出壳体，通过旋转上端螺杆来调节出水量大小。

在实际运行管理中：（1）启闭和调节出水量大小时，需要人工一个个去旋转螺杆进行操作，田间灌水时费时费力；（2）不用水时，如果不去关闭出水口，则杂物容易进入地下管道系统，影响整个管网安全运行；（3）通过直角侧向90°弯管出水，占用农田比较多，也给农机田间作业带来隐患；（4）结构复杂，孔径一般≤DN160。垂直螺杆与水平拍门式压盖之间连接麻烦，也是最容易遭到水压损害的部分。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种自启闭流量可调节低压管道灌溉出水口，该出水口可以解决以下技术问题：

（1）流量可以调节；（2）选择某一出水流量条件下，可以利用水压实现自动启闭；（3）结构简单；（4）减少占地。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：自启闭流量可调节低压管道灌溉出水口，包括管体，其特征是，所述管体由内管、置于内管外的外管构成，内、外管之间设有间隙；所述内管顶部封口，该封口处直径大于外管管径，且内管上部侧壁对称布置有一对出水孔，内管底部外侧壁对称布置有一对卡齿；所述外管内侧圆周上均匀分布有一对大导滑槽、一对小导滑槽、一对限位块，一对大导滑槽、一对小导滑槽、一对限位块分别两两相对；每个大导滑槽、小导滑槽均为两根平行而置的凸条、连接两凸条顶部的限位卡齿组成的“π”状凸起，两凸条之间的距离与内管的卡齿宽度相同，内管卡齿可在两凸条之间上下滑动；所述外管上端外壁设有标记线，所述内管顶部的封口处顶面周向均匀分布有一对标记线“1”、一对标记线“1/2”、一对标记线“0”；

旋转内管，当内管标记线“1”与外管标记线重合时，内管上的一对卡齿分别在大导滑槽G1、G2中，由于水压力的作用，内管自动上升，直到外管上的限位卡齿将内管的卡齿卡住，即停止上升，此时，内管露出出水孔的全部孔口出水，如果输水管停止供水，管内水压下降，内管就会在重力作用下自然下降闭合；当内管标记线“1/2”与外管标记线重合时，内管上的一对卡齿分别在小导滑槽K1、K2中，在水力作用下上升到最高时，出水孔的孔口只露出一半进行出水，如输水管停水后，内管同样自然下降闭合；当内管标记线“0”与外管标记线重合时，内管上的一对卡齿分别位于外管内壁一对限位块S1、S2下方，即处于锁闭状态，内管上端外壁的橡胶圈与外管内壁紧密闭合，出水孔完全关闭。

所述外管管径为75～250mm，内管管径比外管管径小20～25mm。

所述内管上端的2个出水孔孔径为内管管径的40～75%。

所述两凸起条之间的距离、限位块的宽度为外管内部周长的1/12。

所述大导滑槽G1、G2的槽长度为：出水孔直径+2cm；小导滑槽K1、K2的槽长度为：出水孔直径/2+2cm。

一对大导滑槽、一对小导滑槽、一对限位块底部齐平，它们的底部距外管顶端端口的距离等于内管卡齿到封口处下部的距离。

所述外管的标记线置于外管上端外圆周处，该标记线处设为0°，每隔60°圆心角依次设置G1、K1、S1、G2、K2、S2；所述内管上端的一对标记线“0”分别对应于内管下端一对卡齿的中部，标记线“1/2”、标记线“1”分别与标记线“0”间隔60°圆心角布置。

所述内管上端外壁周圈设有小梯形状基座供安装橡胶密封圈。

所述内、外管之间通过内管顶端和底端带基座的橡胶圈密闭。

所述内、外管由UPVC-m或PE材料制成。

所述内管顶端由盖板封住。

该出水口在田头垂直安装，下端与输水管网竖管采用胶接方式连接。

正常使用时，可根据出水量需要先进行调节，按下内管并转动内管，选择将内管顶部的0、1/2、1三个标记线分别与外管外壁标记线重合，可以完成零出水锁闭、半孔出水、整孔出水的选择设置。

自启闭流量可调节低压管道灌溉出水口（给水栓）具有以下优点：

①流量可调节；②一次流量调节后，可自记忆、自启闭；③方便运行管理；④造价低，塑料防盗窃；⑤垂直溢水，可直接安装于防冲池内，减少伸入田间的距离，减少占地，也方便机械作业。

内管上端的端口封闭、侧面有两个对称分布的出水孔，水流只能由出水孔流出，内外管之间通过内管顶端和底端带基座的橡胶圈密闭，不会产生漏水。出水流量设置有全孔出水、半孔出水、零出水三个可供调节的状态，通过将内管转动到3个不同的角度（内管顶部1、1/2、0刻度线）就会对应3个不同的工作状态，平时灌溉用水时可以在选定的前2个状态下利用管道水压力变化使内管垂直伸缩，实现自动启闭。零出水状态为闭锁状态需要人工干预启闭。出水口在田头垂直安装，下端与输水管网竖管采用胶接方式连接，在水压力作用下，内管自动垂直向上伸出外管，露出不同出水孔尺寸，水通过内管出水孔侧向溢水。本装置在人为设置好的出水状态下可长期自动记忆、自动启闭，安全可靠，人工干预少，可以极大地减轻管理人员的工作量，提高管网安全运行水平。

粮食安全与节水灌溉是关系国家安全的大事，生态农田建设也是未来的重点，低压管道灌溉工程具有节水、节地、省工和适应性强等优点，正在被人们重视与大力推广。进行低压管道灌溉规划时，每个田块都需要1～2个出水口（给水栓），由此可见，本发明产品化后需求量巨大。本发明结构简单，可进行工厂化生产，塑料制作成本低，且质量稳定可靠，安装使用时占地省，具有广阔的市场空间，将其推广使用可以取得较大的经济效益、社会效益和环境效益。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A部放大图；

图3为本发明中外管内壁展开图；

图4为本发明中内管下端截面图；

图5为本发明中内管的盖板上侧标记线示意图；

图6为本发明全孔出水状态示意图；

图7为本发明半孔出水状态示意图；

图8为本发明零出水状态示意图；

图9为本发明田间安装示意图；

图中：1外管、2内管、3卡齿、4导滑槽、5出水孔、6盖板、7基座、8橡胶密封圈。

具体实施方式

（1）内、外管管径及出水孔孔径大小的确定

出水口（给水栓）的内、外管管径由所灌溉农田的格田面积大小确定和选用。外管管径可以在DN75～250mm，内管管径比外管管径小20～25mm，内管上端侧向的2个出水孔孔径可取内管管径的40～75%。

（2）自启闭流量可调节低压管道出水口（给水栓）的设计

自启闭给水栓由内外两根塑料管构成（内外管均由UPVC-m或PE材料制成，抗腐蚀能力强、易于成型制造、易于施工连接、价格低廉、质地坚硬等优点），内管管径略小于外管管径，内管可以套进外管并自由滑动，内管上端设有2个对称分布的出水孔，水流只能由出水孔流出。内管露在外管外的一端由稍大些的盖板封住，内外管之间通过橡胶圈密闭，在零出水量状态时，不会产生漏水。（见图1、2、8）。

外管内壁局部沿直径对称分布有2对导滑槽（滑槽G1与G2、滑槽K1与K2）以及一对限位块（S1与S2），其中每个导滑槽由两根垂直凸条与上部的限位卡齿组成的“π”状凸起，G滑槽与K滑槽长度不同（见图3）。（图3为外管展开图，在外管取一点设置标记线，该标记线处设为0°，每隔60°圆心角依次设置G1、K1、S1、G2、K2、S2。）

内管下端外壁上局部设2个沿直径对称分布的卡齿，所有卡齿与槽同宽。内管上端外壁（即封口板的下侧）周圈设小梯形状基座7供安装橡胶密封圈8。内管上端封口板外侧刻设0、1/2、1三对标记线（见图4、5），外管上端外壁刻设一个标记线。当内管转动一定的角度使内外管标记线重合，就可以让内管卡齿处在2对不同滑槽内及与外管限位块下，在管内水压力的作用下内管在导滑槽内自动上升到设定的高度，使内管露出上端出水孔的不同部位，完成三种工作状态（见图6-8）。

（3）自启闭流量可调节低压管道出水口（给水栓）的控制运用

在实际使用中，根据农田的格田大小情况，选择不同尺寸的出水口（给水栓）或采用不同数量，为节省占地，可以直接安装在放冲出水池内部（见图9），下端与供水竖管可采用胶接方式连接。

正常使用时，可根据出水量需要先进行调节，按下内管并转动内管，选择将内管顶部的0、1/2、1三个标记线分别与外管外壁标记线重合，可以完成零出水锁闭、半孔出水、整孔出水的选择设置。①当选择1标记线重合时，内管上的一对卡齿在导滑槽G1、G2中，由于水压力的作用，内管自动上升，直到外管的限位卡齿将内管卡齿卡住，即停止上升，此时，内管露出全部孔口出水，如果输水管停止供水，管内水压下降，内管就会在重力作用下自然下降闭合。②当选择1/2标记线重合时，内管上的一对卡齿在导滑槽K1、K2中，在水力作用下上升到最高时出流孔只露出一半，如输水管停水后，内管同样自然下降闭合。③当选择0标记线重合时，内管上的一对卡齿在外管内壁限位块S1、S2下部，即处于锁闭状态，内管上端外壁的橡胶圈与外管内壁紧密闭合，就可以在其他出水口工作时，该出水口完全关闭。

在实际使用中，根据农田的格田大小情况，选择不同尺寸的出水口（给水栓）或采用不同数量。在出水口安装完成后，管理人员可根据出水量需要先进行调节，按下内管并转动内管，选择将内管顶部的0、1/2、1三个标记线分别与外管外壁标记线重合，可以完成零出水锁闭、半孔出水、整孔出水的选择设置。以上经人为调节后的流量状态，可以长期保持该出水量，并随管网供停水而在设定流量条件下自动启闭，除非人为再次干预。如若需要减小出水口流量，只需按下内管并转动内管，选择将内管顶部的1/2标记线与外管外壁标记线重合；如若需要关闭出水口，只需按下内管并转动内管，选择将内管顶部的0标记线与外管外壁标记线重合即可。

Claims (10)

1.一种自启闭流量可调节低压管道灌溉出水口，包括管体，其特征是，所述管体由内管(2)、置于内管外的外管(1)构成，内、外管之间设有间隙；所述内管顶部封口，该封口处直径大于外管管径，且内管上部侧壁对称布置有一对出水孔(5)，内管底部外侧壁对称布置有一对卡齿(3)；所述外管内侧圆周上均匀分布有一对大导滑槽G1、G2、一对小导滑槽K1、K2、一对限位块S1、S2，一对大导滑槽G1、G2、一对小导滑槽K1、K2、一对限位块S1、S2分别两两相对；每个大导滑槽、小导滑槽均为两根平行而置的凸条、连接两凸条顶部的限位卡齿组成的“π”状凸起，两凸条之间的距离与内管的卡齿宽度相同，内管卡齿可在两凸条之间上下滑动；所述外管上端外壁设有标记线，所述内管顶部的封口顶面处周向均匀分布有一对标记线“1”、一对标记线“1/2”、一对标记线“0”；

旋转内管，当内管标记线“1”与外管标记线重合时，内管上的一对卡齿分别在大导滑槽G1、G2中，由于水压力的作用，内管自动上升，直到外管上的限位卡齿将内管的卡齿卡住，即停止上升，此时，内管露出出水孔的全部孔口出水，如果输水管停止供水，管内水压下降，内管就会在重力作用下自然下降闭合；当内管标记线“1/2”与外管标记线重合时，内管上的一对卡齿分别在小导滑槽K1、K2中，在水力作用下上升到最高时，出水孔的孔口只露出一半进行出水，如输水管停水后，内管同样自然下降闭合；当内管标记线“0”与外管标记线重合时，内管上的一对卡齿分别位于外管内壁一对限位块S1、S2下方，即处于锁闭状态，内管上端外壁的橡胶密封圈与外管内壁紧密闭合，出水孔完全关闭。

2.根据权利要求1所述的自启闭流量可调节低压管道灌溉出水口，其特征是，所述外管管径为75～250mm，内管管径比外管管径小20～25mm。

3.根据权利要求2所述的自启闭流量可调节低压管道灌溉出水口，其特征是，所述内管上端的2个出水孔孔径为内管管径的40～75％。

4.根据权利要求1所述的自启闭流量可调节低压管道灌溉出水口，其特征是，所述两凸起条之间的距离、限位块的宽度为外管内部周长的1/12。

5.根据权利要求1所述的自启闭流量可调节低压管道灌溉出水口，其特征是，所述大导滑槽G1、G2的槽长度为：出水孔直径+2cm；小导滑槽K1、K2的槽长度为：出水孔直径/2+2cm。

6.根据权利要求1所述的自启闭流量可调节低压管道灌溉出水口，其特征是，一对大导滑槽G1、G2、一对小导滑槽K1、K2、一对限位块S1、S2底部齐平，它们的底部距外管顶端端口的距离等于内管卡齿到封口处下部的距离。

7.根据权利要求1所述的自启闭流量可调节低压管道灌溉出水口，其特征是，所述外管的标记线置于外管上端外圆周处，该标记线处设为0°，每隔60°圆心角依次设置G1、K1、S1、G2、K2、S2；所述内管上端的一对标记线“0”分别对应于内管下端一对卡齿的中部，标记线“1/2”、标记线“1”分别与标记线“0”间隔60°圆心角布置。

8.根据权利要求1所述的自启闭流量可调节低压管道灌溉出水口，其特征是，所述内管上端外壁周圈设有小梯形状基座(7)供安装橡胶密封圈(8)。

9.根据权利要求1所述的自启闭流量可调节低压管道灌溉出水口，其特征是，所述内、外管之间通过内管顶端和底端的橡胶密封圈密闭，内管外壁设有供安装橡胶密封圈的基座。

10.根据权利要求1所述的自启闭流量可调节低压管道灌溉出水口，其特征是，所述内、外管由UPVC-m或PE材料制成。