CN106508232A - 一种水涡轮驱动卷盘式喷灌机的水肥一体化灌溉装置 - Google Patents

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李伟
潘坚栋
张康成
邱志鹏
彭涛
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    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C23/00Distributing devices specially adapted for liquid manure or other fertilising liquid, including ammonia, e.g. transport tanks or sprinkling wagons
    • A01C23/04Distributing under pressure; Distributing mud; Adaptation of watering systems for fertilising-liquids
    • A01C23/042Adding fertiliser to watering systems

Abstract

本发明公开了一种水涡轮驱动卷盘式喷灌机的水肥一体化灌溉装置,包括卷盘轴、PE输水管、储肥罐、控制器、水涡轮、水肥混合管路、注肥泵;所述储肥罐和水涡轮由同一供水管供水,供水管上设有换向阀;所述储肥罐通过输肥管道经球阀开关连通注肥泵;所述注肥泵设有注肥泵驱动电机、注肥泵出水管;所述注肥泵出水管的出口处设有脉动阻尼器,注肥泵出水管经背压阀与水肥混合管路连通;所述水涡轮的出水管与水肥混合管路连通,水肥混合管路与PE输水管连通;所述水涡轮出水管上设有流量计,流量计和注肥泵驱动电机均与控制器连接。本发明可以实现水肥配比均匀准确,实现卷盘式喷灌机的水肥一体化灌溉,提高灌溉施肥效率,为农作物提供良好的生长环境。

Description

一种水涡轮驱动卷盘式喷灌机的水肥一体化灌溉装置
技术领域
本发明涉及一种农业机械灌溉装置,尤其是一种水涡轮驱动卷盘式喷灌机的水肥一体化灌溉装置。
背景技术
水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化借助压力系统(或地形自然落差),按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点,将可溶性固体或液体肥料配兑成的肥液与灌溉水一起,通过可控管道系统供水、供肥,是施肥技术与灌溉技术相结合的产物。水肥一体化技术是一种有效的定量供应作物水肥的方法,能维持合适的土壤水分和肥液含量,灌溉施肥的肥效快,养分利用率提高,并且可以避免肥料施在较干的表土层易引起的挥发损失、溶解慢,最终肥效发挥慢的问题。水肥一体化技术能够减少施肥量和控制肥料深度,减少化肥对土壤的污染,还能保证灌溉均匀度,缓解土壤的压实度,降低土壤表面水分蒸发和渗漏损失,肥液利用率可以达到95%。
然而在喷灌机领域,当前国内生产的单一的中型卷盘式喷灌机主要存在水涡轮和传动机构的效率不高、机械控制不精确所造成的喷灌质量不高和智能化程度不高等问题,而国内现有的喷灌机灌溉施肥技术和专门的注肥装置还处于研究开发阶段,施肥系统的配套性差、种类少、质量不好,没有系统化、标准化技术,造成肥液利用率很低、肥液喷洒不均匀,导致灌溉施肥技术的应用和推广存在诸多困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷,提供一种能实现卷盘式喷灌机的水肥一体化灌溉的水涡轮驱动卷盘式喷灌机的水肥一体化灌溉装置。
为了解决上述技术问题,本发明提供的水涡轮驱动卷盘式喷灌机的水肥一体化灌溉装置,包括卷盘轴、PE输水管、储肥罐、控制器、水涡轮、水肥混合管路、注肥泵;所述储肥罐和水涡轮由同一供水管供水,供水管上设有换向阀;卷盘式喷灌机工作前由换向阀控制先给储肥罐供水;所述储肥罐通过输肥管道经球阀开关连通注肥泵;所述注肥泵设有注肥泵驱动电机、注肥泵出水管;所述注肥泵出水管的出口处设有脉动阻尼器,注肥泵出水管经背压阀与水肥混合管路连通;所述水涡轮的出水管与水肥混合管路连通,水肥混合管路与PE输水管连通;所述水涡轮出水管上设有流量计;所述流量计和注肥泵驱动电机均与控制器连接。
作为改进,所述储肥罐设有投料口、搅拌装置;所述搅拌装置包括依次连接的搅拌装置驱动电机、减速器、搅拌轴;所述搅拌轴上设有搅拌桨叶。
作为改进,所述搅拌装置驱动电机为普通Y型三相异步电动机,所述减速器为摆线针轮减速器。
作为改进,所述注肥泵为柱塞式计量泵,所述驱动电机为直流电机。
作为改进,所述注肥泵出水管设有与储肥罐连通的肥液回流支路,肥液回流支路上设有安全阀。
作为改进,所述输肥管道上设有Y型过滤器。
作为改进,所述水肥混合管路设有相互连通的肥液输入管道、灌溉水输入管道;所述肥液输入管道上设有单向阀,肥液输入管道入口设置在卷盘轴上相异于灌溉水输入管道入口的一端;所述肥液输入管道与注肥泵出水管连通,灌溉水输入管道与水涡轮的出水管连通;所述水肥混合管路出口处设有叶轮装置。
作为改进,所述叶轮装置的叶轮为塑料叶轮。
本发明的有益效果在于:(1)、本发明的储肥罐设置了搅拌装置,使得肥料能够均匀而快速地溶解于水中,使得肥液均匀;(2)、本发明的Y型过滤器能够过滤掉未能充分溶解的固体残渣等,避免管道堵塞等问题的产生;(3)、本发明的肥液回流支路能够在管道压力过大时起到安全保护作用;(4)、本发明的背压阀设置在肥液注入前的作用是能够保证肥液达到一定的压力从而顺利与灌溉水混合;(5)、本发明的水肥混合管路中设置的单向阀能够避免水肥倒流;(6)、本发明采用了柱塞式计量泵泵入肥液,由控制器控制其驱动电机转速可以实现肥液的流量控制,同时控制器根据测得的灌溉水流量信息,可根据需要实时调节肥液流量以调节水肥混合比例,实现了水肥混合的自动控制,水肥配比控制精确,肥液浓度稳定,施肥均匀,效率高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的储肥罐结构示意图;
图3为本发明的水肥混合管路结构示意图;
图4为本发明的叶轮装置结构示意图;
图5为本发明的叶轮装置沿图4中A-A线的局部剖视图;
图中:1、储肥罐;2、控制器;3、换向阀;4、水涡轮;5、流量计;6、水肥混合管路;7、背压阀;8、脉动阻尼器;9、注肥泵驱动电机;10、注肥泵;11、安全阀;12、Y型过滤器;13、球阀开关;14、肥液回流支路;15、搅拌装置驱动电机;16、减速器;17、搅拌轴;18、搅拌桨叶;19、投料口;20、叶轮装置;21、单向阀;22、肥液输入管道;23、灌溉水输入管道。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细说明。
如图1至5所示,本发明水涡轮驱动卷盘式喷灌机的水肥一体化灌溉装置,包括卷盘轴、PE输水管、储肥罐1、控制器2、水涡轮4、水肥混合管路6、注肥泵10;所述储肥罐1设有投料口19、搅拌装置;所述搅拌装置包括依次连接的搅拌装置驱动电机15、减速器16、搅拌轴17;所述搅拌轴17上设有搅拌桨叶18;所述搅拌装置驱动电机15为普通Y型三相异步电动机,所述减速器16为摆线针轮减速器;
所述储肥罐1和水涡轮4由同一供水管供水,供水管上设有换向阀3;卷盘式喷灌机工作前由换向阀3控制先给储肥罐1供水;所述储肥罐1通过输肥管道经球阀开关13、Y型过滤器12连通注肥泵10;
所述注肥泵10设有注肥泵驱动电机9、注肥泵出水管;所述注肥泵10为柱塞式计量泵,所述驱动电机9为直流电机;所述注肥泵出水管设置有肥液回流支路14,肥液回流支路14上设置有安全阀11,起安全保护作用;所述注肥泵出水管的出口处设有脉动阻尼器8,注肥泵出水管经背压阀7与水肥混合管路6连通;所述水涡轮4的出水管与水肥混合管路6连通,水肥混合管路6与PE输水管连通;所述水涡轮4的出水管上设有流量计5;所述流量计5和注肥泵驱动电机9均与控制器2连接;
所述水肥混合管路6由卷盘式喷灌机卷盘内管路改造而成,在原有的基础上增设相互连通的肥液输入管道22、灌溉水输入管道23;所述肥液输入管道22上设有单向阀21,肥液输入管道22入口设置在卷盘轴上相异于灌溉水输入管道23入口的一端;所述肥液输入管道22与注肥泵出水管连通,灌溉水输入管道23与水涡轮4的出水管连通;所述水肥混合管路6出口处设有叶轮装置20;所述叶轮装置20的叶轮为塑料叶轮,起搅拌作用,使水肥混合均匀。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离发明原理的前提下还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种水涡轮驱动卷盘式喷灌机的水肥一体化灌溉装置,包括卷盘轴、PE输水管;其特征在于:还包括储肥罐(1)、控制器(2)、水涡轮(4)、水肥混合管路(6)、注肥泵(10);所述储肥罐(1)和水涡轮(4)由同一供水管供水,供水管上设有换向阀(3);所述储肥罐(1)通过输肥管道经球阀开关(13)连通注肥泵(10);所述注肥泵(10)设有注肥泵驱动电机(9)、注肥泵出水管;所述注肥泵出水管的出口处设有脉动阻尼器(8),注肥泵出水管经背压阀(7)与水肥混合管路(6)连通;所述水涡轮(4)的出水管与水肥混合管路(6)连通,水肥混合管路(6)与PE输水管连通;所述水涡轮(4)出水管上设有流量计(5);所述流量计(5)和注肥泵驱动电机(9)均与控制器(2)连接。
2.根据权利1所述的水涡轮驱动卷盘式喷灌机的水肥一体化灌溉装置,其特征在于:所述储肥罐(1)设有投料口(19)、搅拌装置;所述搅拌装置包括依次连接的搅拌装置驱动电机(15)、减速器(16)、搅拌轴(17);所述搅拌轴(17)上设有搅拌桨叶(18)。
3.根据权利2所述的水涡轮驱动卷盘式喷灌机的水肥一体化灌溉装置,其特征在于,所述搅拌装置驱动电机(15)为普通Y型三相异步电动机,所述减速器(16)为摆线针轮减速器。
4.根据权利1所述水涡轮驱动卷盘式喷灌机的水肥一体化灌溉装置,其特征在于:所述注肥泵(10)为柱塞式计量泵,所述驱动电机(9)为直流电机。
5.根据权利1所述水涡轮驱动卷盘式喷灌机的水肥一体化灌溉装置,其特征在于:
所述注肥泵出水管设有与储肥罐(1)连通的肥液回流支路(14),肥液回流支路(14)上设有安全阀(11)。
6.根据权利1所述水涡轮驱动卷盘式喷灌机的水肥一体化灌溉装置,其特征在于:所述输肥管道上设有Y型过滤器(12)。
7.根据权利1-6任一所述的水涡轮驱动卷盘式喷灌机的水肥一体化灌溉装置,其特征在于:所述水肥混合管路(6)设有相互连通的肥液输入管道(22)、灌溉水输入管道(23);所述肥液输入管道(22)上设有单向阀(21),肥液输入管道(22)入口设置在卷盘轴上相异于灌溉水输入管道(23)入口的一端;所述肥液输入管道(22)与注肥泵(10)出水管连通,灌溉水输入管道(23)与水涡轮(4)的出水管连通;所述水肥混合管路(6)出口处设有叶轮装置(20)。
8.根据权利7所述水涡轮驱动卷盘式喷灌机的水肥一体化灌溉装置,其特征在于:所述叶轮装置(20)的叶轮为塑料叶轮。
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