CN108187930B - 一种水肥药一体化多功能灌溉喷头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水肥药一体化多功能灌溉喷头，主要包括第一喷射孔，第二喷射孔，喷头帽，喷头体，雾化芯，通水孔，弹簧，盖片，管接头，出水孔，喉腔，斜切槽，螺旋状凹槽。其中喷头设为双流道结构，喷头帽内设喷头体和雾化芯，雾化芯设在喷头体内腔，通过螺纹连接；喷头体底部设有通过弹簧连接的盖板，其目的在于当工作压力处于低压时，盖片处于开启状态，液体通过双流道进行喷洒，当处于中高压时，盖片处于封闭状态，液体通过单流道，经雾化芯、螺旋状凹槽到达第二喷射孔进行喷洒，实现了工作压力变化引起喷头喷洒功能的改变。产品结构简单，运行可靠，改变喷头功能单一性，减小喷灌系统的复杂程度。

Description

一种水肥药一体化多功能灌溉喷头
技术领域
本发明属于农业喷灌技术领域，涉及一种喷洒装置，特别是指一种水肥药一体化多功能灌溉喷头。
背景技术
目前我国把节水灌溉作为经济社会可持续发展的一项重大战略任务，水肥药一体化技术的大力推广，为农业产量稳定提高起到了关键的作用。我国丘陵地区果树种植中，针对葡萄作物定量灌水施肥施药的系统还不完善，尤其在实现灌溉及施肥施药的过程中分别需要微喷头进行灌水和需要雾化喷头对叶片进行施肥施药喷洒，施肥施药大部分采用人工喷施，即使采用管路系统，也另外需要一套区别于灌水的微喷灌系统，增加了系统的复杂性。因此，在同一喷灌系统中，既实现灌水功能，又实现施肥施药功能，具有重要的实际意义。这就需要系统中的喷头既能满足灌水指标需求，又能满足施肥施药指标需求。喷头是水肥药一体化系统的关键组成部分，直接影响系统的灌水施肥施药效果。在国内外的喷头产品中，喷头功能性单一，微喷头只能满足灌水性能，雾化喷头只能满足施肥施药性能，两者不能兼顾。
针对以上问题，需要我们研制出一种结构简单，功能多样的水肥药一体化喷头。使喷头在低压（大于100kPa，小于等于200kPa）条件下，对葡萄作物根部进行微灌，在中高压（大于200kPa，小于500kPa）条件下，对葡萄作物的叶片背面进行雾化喷药喷肥。单个喷头多种功能的作用，减少水肥药一体化系统管路的复杂程度，满足了现代农业对节水节能的要求，促进了农业的现代化发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水肥药一体化多功能灌溉喷头，解决水肥药一体化系统的复杂性问题，在同一喷灌系统中，既满足灌水功能，又满足施肥施药功能，实现喷头功能的多样化。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种水肥药一体化多功能灌溉喷头，包括管接头和喷头帽，所述喷头帽安装在所述管接头上，所述喷头帽上设有第一喷射孔，所述喷头帽内部嵌套有喷头体，所述喷头体位于所述第一喷射孔处开有第二喷射孔，所述第二喷射孔的孔径小于所述第一喷射孔的孔径；所述喷头体位于所述管接头的一端开有若干通水孔， 每个所述通水孔处安装有弹簧，盖片通过所述弹簧固定在每个所述通水孔的入口处，所述第一喷射孔通过由所述喷头体的外表面与所述喷头帽的内表面围成的空腔与所述通水孔连通；所述喷头体内部嵌套有雾化芯，所述雾化芯位于所述管接头处开有雾化芯进口，所述第二喷射孔通过由所述雾化芯的外表面与所述喷头体的内表面围成的空腔与所述雾化芯进口连通。
上述方案中，所述喷头帽包括上帽和下帽，所述喷头体包括第一连接体、第二连接体和第一圆台体，所述通水孔开在所述第一连接体上，所述第二喷射孔开在所述第一圆台体上，所述第一连接体的外壁与所述下帽的内壁贴合固定在一起，所述第二连接体的外壁与所述上帽的内壁贴合固定在一起，所述第一连接体和所述第二连接体之间通过第三连接体连接，所述第二连接体上开有斜切槽，所述斜切槽将由所述第一圆台体的外壁和所述上帽的内壁围成的空腔与所述第三连接体的外壁和所述上帽的内壁围成的空腔连通，所述通水孔与由所述第三连接体的外壁和所述上帽的内壁围成的空腔连通。
上述方案中，所述第一喷射孔的截面为圆台形截面，所述第二喷射孔的截面为圆柱形截面。
上述方案中，所述第一连接体的外壁与所述下帽的内壁螺纹连接，所述第二连接体的外壁与所述上帽的内壁螺纹连接。
上述方案中，所述斜切槽与水平面的夹角α范围为28°≤α≤32°。
上述方案中，所述雾化芯包括第一芯体，第二芯体和第二圆台体，所述雾化芯进口开在所述第一芯体上，所述第二芯体位于所述第一圆台体内部，所述第一芯体的外壁与所述第一连接体和所述第三连接体的内壁贴合固定在一起，所述第二圆台体的外壁与所述第一圆台体的内壁贴合固定在一起，所述第二圆台体上开有螺旋状凹槽，所述第二芯体上开有若干圆形出水孔，所述圆形出水孔与所述雾化芯进口连通。
上述方案中，所述第一芯体的外壁与所述第一连接体和所述第三连接体的内壁螺纹连接，所述第二圆台体的外壁与所述第一圆台体的内壁螺纹连接。
上述方案中，所述螺旋状凹槽与水平面的夹角β范围为40°≤β≤50°。
上述方案中，所述管接头与所述喷头帽螺纹连接。
上述方案中，所述管接头9安装有压力调节阀。
本发明的有益效果：本发明的水肥药一体化多功能灌溉喷头，结构简单，运行可靠，操作方便，在不同压力下喷洒时，能够达到选择不同功能的喷洒方式。
附图说明
图1为喷头主视剖面示意图。
图2为喷头体侧视示意图。
图3为A-A剖面示意图。
图4为B-B剖面示意图。
图5为雾化芯侧视示意图。
图6为C-C剖面示意图。
图7为喷头帽主视剖面示意图。
图8为喷头体主视剖面示意图。
图9为雾化芯主视剖面示意图。
图中：1.主喷射孔，2.副喷射孔，3.喷头帽，3-1.上帽，3-2.下帽，4.喷头体，4-1.第一连接体，4-2.第二连接体，4-3.第三连接体，4-4.第一圆台体，5.雾化芯，5-1.第一芯体，5-2，第二芯体，5-3.第二圆台体，6.通水孔，7.弹簧，8.盖片，9.管接头，10.圆形出水孔，11.喉腔，12.斜切槽，13.螺旋状凹槽。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行更详细的说明。
如图1所示，本实施例的水肥药一体化多功能灌溉喷头，包括管接头9和喷头帽3，所述喷头帽3安装在所述管接头9上，所述管接头9上安装有压力调节阀。所述喷头帽3上设有第一喷射孔1，所述喷头帽3内部嵌套有喷头体4，所述喷头体4内嵌套有雾化芯5，所述喷头帽3包括上帽3-1和下帽3-2（如图7所示），所述喷头体4包括第一连接体4-1、第二连接体4-2和第一圆台体4-4，所述通水孔6开在所述第一连接体4-1上（如图2、图4所示），第二喷射孔2开在所述第一圆台体4-4上，所述第二喷射孔2的孔径小于所述第一喷射孔1的孔径；所述第一连接体4-1的外壁与所述下帽3-2的内壁贴合固定在一起，所述第二连接体4-2的外壁与所述上帽3-1的内壁贴合固定在一起，所述第一连接体4-1和所述第二连接体4-2之间通过第三连接体4-3连接，所述第二连接体4-2上开有斜切槽12（如图3所示），所述斜切槽12将由所述第一圆台体4-4的外壁和所述上帽3-1的内壁围成的空腔与所述第三连接体4-3的外壁和所述上帽3-1的内壁围成的空腔连通，所述通水孔6与由所述第三连接体4-3的外壁和所述上帽3-1的内壁围成的空腔连通，所述第一喷射孔1的截面为圆台形截面，所述第二喷射孔2的截面为圆柱形截面。每个所述通水孔6处安装有弹簧7，盖片8通过所述弹簧7固定在每个所述通水孔6的入口处，所述第一喷射孔1通过由所述喷头体4的外表面与所述喷头帽3的内表面围成的空腔与所述通水孔6连通；所述喷头体4内部嵌套有雾化芯5，所述雾化芯5位于所述管接头9处开有雾化芯进口，所述雾化芯5包括第一芯体5-1，第二芯体5-2和第二圆台体5-3（如图5、图6所示），所述雾化芯进口开在所述第一芯体5-1上，所述第二芯体5-2位于所述第一圆台体4-4内部，所述第一芯体5-1的外壁与所述第一连接体4-1和所述第三连接体4-3的内壁贴合固定在一起，所述第二圆台体5-3的外壁与所述第一圆台体4-4的内壁贴合固定在一起，所述第二圆台体5-3上开有螺旋状凹槽13，所述第二芯体5-2的外壁与所述第二连接体4-2的内壁构成喉腔11，所述第二芯体5-2上开有若干圆形出水孔10，所述圆形出水孔10与所述雾化芯进口连通（如图5所示），从而实现所述第二喷射孔2通过由所述雾化芯5的外表面与所述喷头体4的内表面围成的空腔与所述雾化芯进口连通。
优选的，所述第一连接体4-1的外壁与所述下帽3-2的内壁螺纹连接，所述所述第二连接体4-2的外壁与所述上帽3-1的内壁螺纹连接。所述第一芯体5-1的外壁与所述第一连接体4-1和所述第三连接体4-3的内壁螺纹连接，所述第二圆台体5-3的外壁与所述第一圆台体4-4的内壁螺纹连接，所述管接头9与所述喷头帽3螺纹连接。
具体到本实施例，所述喷头帽3顶端的第一喷射孔1外直径D1 14、内直径D2 15，其中D1＞D2，所述喷头体4喷头体上端为上底面直径D3 16、下底面直径D5 18的圆台状，其中，D5＞D3，所述第二喷射孔2设于第一圆台体4-4上端内腔，第二喷射孔直径为D4 17，其中D5＞D1＞D2＞D3＞D4，通水孔6内壁面距第一连接体4-1外侧面最短距离为L1 22，喷头帽上帽内壁面到下帽内壁面最短距离为L2 23，其中L1＞L2，盖板8与弹簧7通过焊接方式连接，弹簧7通过焊接的方式与喷头体4底部连接，其中雾化芯上端第二圆台体5-3上底面直径D6 19、下底面直径D7 20，D7＞D6，第二圆台体5-3的侧壁面与水平夹角δ 25与喷头体上端第一圆台体4-4的侧壁面与水平夹角γ 24相同，第二圆台体5-3上对称分布有两个宽度相同的螺旋状凹槽13，雾化芯5的第二芯体5-2上均匀分布四个直径相同的圆形出水孔10，圆形出水孔10与喉腔11相连接，雾化芯进口内腔直径为D8 21，其中D7＞D6＞D8。所述的管接头9有进液口，喷头帽3与管接头9通过螺纹连接。
工作过程如下：低压条件下过流状态：通过系统管路上的压力调节阀调整到低压情况下，即：大于100kPa，小于等于200kPa的低压进液压力时，外部向喷头供水，由于压力较小，不足以使盖片8封闭喷头体4下端的通水孔6，这样就使得水流从双流道结构通过。水从通过通水孔6进入到喷头体4内腔，经过斜切槽12到达第一喷射孔1；同时，水从雾化芯5内腔经过出水孔10和螺旋状凹槽13进入到第二喷射孔2后，与从喷头体4进入第一喷射孔1的水混合后喷出喷头。中高压条件下过流状态：即：大于200kPa，小于500kPa的中高压进液压力时，系统管路向喷头药液或肥液，由于压力较大，使盖片8完全封闭喷头体4下端的通水孔6，这样就使喷头变成了单流道喷头结构。液体进入雾化芯5内腔，通过四个出水孔10，经雾化芯5上端侧面两个螺旋状凹槽13到达小喷头孔2后喷出，由于出口直径较小，液体压力变大，在第二喷射孔2中被压缩至破碎形成小雾滴，达到更好的雾化效果，喷洒较高高度足以到达葡萄叶片背面，从而进行施肥施药喷洒。

Claims (10)

1.一种水肥药一体化多功能灌溉喷头，包括管接头(9)和喷头帽(3)，所述喷头帽(3)安装在所述管接头(9)上，其特征在于，所述喷头帽(3)上设有第一喷射孔（1），所述喷头帽(3)内部嵌套有喷头体(4)，所述喷头体(4)位于所述第一喷射孔(1)处开有第二喷射孔(2)，所述第二喷射孔(2)的孔径小于所述第一喷射孔(1)的孔径；所述喷头体(4)位于所述管接头(9)的一端开有若干通水孔(6)， 每个所述通水孔(6)处安装有弹簧(7)，盖片(8)通过所述弹簧(7)固定在每个所述通水孔(6)的入口处，所述第一喷射孔(1)通过由所述喷头体(4)的外表面与所述喷头帽(3)的内表面围成的空腔与所述通水孔(6)连通；所述喷头体(4)内部嵌套有雾化芯（5），所述雾化芯（5）位于所述管接头(9)处开有雾化芯进口，所述第二喷射孔(2)通过由所述雾化芯（5）的外表面与所述喷头体(4)的内表面围成的空腔与所述雾化芯进口连通。
2.根据权利要求1所述的一种水肥药一体化多功能灌溉喷头，其特征在于，所述喷头帽(3)包括上帽(3-1)和下帽(3-2)，所述喷头体(4)包括第一连接体(4-1)、第二连接体(4-2)和第一圆台体(4-4)，所述通水孔(6)开在所述第一连接体(4-1)上，所述第二喷射孔(2)开在所述第一圆台体(4-4)上，所述第一连接体(4-1)的外壁与所述下帽(3-2)的内壁贴合固定在一起，所述第二连接体(4-2)的外壁与所述上帽(3-1)的内壁贴合固定在一起，所述第一连接体(4-1)和所述第二连接体(4-2)之间通过第三连接体(4-3)连接，所述第二连接体(4-2)上开有斜切槽(12)，所述斜切槽(12)将由所述第一圆台体(4-4)的外壁和所述上帽(3-1)的内壁围成的空腔与所述第三连接体(4-3)的外壁和所述上帽(3-1)的内壁围成的空腔连通，所述通水孔(6)与由所述第三连接体(4-3)的外壁和所述上帽(3-1)的内壁围成的空腔连通。
3.根据权利要求1或2所述的一种水肥药一体化多功能灌溉喷头，其特征在于，所述第一喷射孔（1）的截面为圆台形截面，所述第二喷射孔(2)的截面为圆柱形截面。
4.根据权利要求2所述的一种水肥药一体化多功能灌溉喷头，其特征在于，所述第一连接体(4-1)的外壁与所述下帽(3-2)的内壁螺纹连接，所述第二连接体(4-2)的外壁与所述上帽(3-1)的内壁螺纹连接。
5.根据权利要求2所述的一种水肥药一体化多功能灌溉喷头，其特征在于，所述斜切槽(12)与水平面的夹角α范围为28°≤α≤32°。
6.根据权利要求2所述的一种水肥药一体化多功能灌溉喷头，其特征在于，所述雾化芯（5）包括第一芯体(5-1)，第二芯体(5-2)和第二圆台体(5-3)，所述雾化芯进口开在所述第一芯体(5-1)上，所述第二芯体(5-2)位于所述第一圆台体(4-4)内部，所述第一芯体(5-1)的外壁与所述第一连接体(4-1)和所述第三连接体(4-3)的内壁贴合固定在一起，所述第二圆台体(5-3)的外壁与所述第一圆台体(4-4)的内壁贴合固定在一起，所述第二圆台体(5-3)上开有螺旋状凹槽(13)，所述第二芯体(5-2)上开有若干圆形出水孔(10)，所述圆形出水孔(10)与所述雾化芯进口连通。
7.根据权利要求6所述的一种水肥药一体化多功能灌溉喷头，其特征在于，所述第一芯体(5-1)的外壁与所述第一连接体(4-1)和所述第三连接体(4-3)的内壁螺纹连接，所述第二圆台体(5-3)的外壁与所述第一圆台体(4-4)的内壁螺纹连接。
8.根据权利要求6所述的一种水肥药一体化多功能灌溉喷头，其特征在于，所述螺旋状凹槽（13）与水平面的夹角β范围为40°≤β≤50°。
9.根据权利要求1所述的一种水肥药一体化多功能灌溉喷头，其特征在于，所述管接头(9)与所述喷头帽(3)螺纹连接。
10.根据权利要求1或2或4或5或6或7或8所述的任意一种水肥药一体化多功能灌溉喷头，其特征在于，所述管接头(9)上安装有压力调节阀。
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