CN109804900B - 用于砂地灌溉的密封式升降柱及其调压方法 - Google Patents

Abstract

本发明用于砂地灌溉的密封式升降柱及其调压方法，技术方案是，包括底座和装在底座上的伸缩管，最内一节圆形空心管以外的每一节圆形空心管上部均套装有覆盖对应圆形空心管上端调压孔的密封套，最外一节圆形空心管上的密封套上固定有固定排气管，其余各个密封套上均穿装有竖直布置的滑动排气管，滑动排气管的上端朝上伸出且插入固定在位于其内侧圆形空心管外壁上的透气支座内，本发明通过密封套覆盖调压孔对调压孔进行密封，防止砂石进入滑动行程腔，避免砂粒进入的同时又解决的伸缩过程中的换气调压的问题，保证了密封式升降柱在砂地上的应用。

Description

用于砂地灌溉的密封式升降柱及其调压方法

技术领域

本发明涉及多功能灌溉施肥系统的密封式升降柱及其调压方法。

背景技术

农业是我国重要的基础产业，在农田灌溉和施肥时，传统的方法是人工进行，费时费力，效率低；利用先进的设施和技术，由“靠天吃饭”的大田生产转向大型自动化生产是我国农业发展的的方向，市场上也出现了很多灌溉和施肥的设备，但是由于其结构上的问题，设备的成本高，功能少，不能够地上地下自由出没，设备布置后影响其他工序作业，使用起来十分不方便，效果不尽人意，因此，申请人日前申请了申请号为“201320400678.X”的“多功能灌溉施肥系统”，其中喷洒机构的结构是由伸缩管和装在伸缩管上端部的旋转喷头构成，伸缩管是由多节直径不同的圆形空心管，上一节压缩在下一节内，每两节之间装有密封圈构成的伸缩式密封结构；使用时，伸缩管从地底伸出，水从伸缩管内输送到旋转喷头，从旋转喷头喷出，达到灌溉的目的，申请人在线申请的申请号为：201520209803.8的“一种用于多功能灌溉施肥系统的升降柱”，后又申请了授权公告号为CN 106068868B的“密封升降式的升降柱”，但是在使用过程中，尤其是在砂地中使用时，如北京大兴县，土地多为纯砂地，在升降柱伸缩过程中，粒度较小的砂粒和石头从调压槽进入各级滑动行程腔，沉淀后无法重新从调压槽排出，随着使用次数的增加，细沙沉淀越来越多，始终无法排除，导致升降柱升降过程中出现卡涩，导致无法正常升降，在砂地环境下，升降超过3次以后，80％以上的升降柱都无法完全收回，并且也无法完全伸出，升降超过10次以后，几乎所有升降柱完全伸出后高度甚至都达不到最大伸出高度的50％，也无法完全收回，严重影响了正常工作，因此，其改进和创新势在必行。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种用于砂地灌溉的密封式升降柱及其调压方法，可有效解决升降柱调压孔砂石进入后无法排出、影响调压和升降的问题。

本发明解决的技术方案是，一种用于砂地灌溉的密封式升降柱，包括底座和装在底座上的伸缩管，伸缩管是由两节或两节以上直径不同的圆形空心管，上一节压缩在下一节内，构成的长度可调的伸缩式结构，相邻的两节圆形空心管之间，位于内侧的圆形空心管下部的管外壁上设置有滑动底座，滑动底座的上方，在位于外侧的圆形空心管的上端面上设置有上下贯通的调压孔，滑动底座与调压孔之间的空间构成位于内侧圆形空心管的滑动行程腔，位于内侧的圆形空心管的滑动底座外侧与位于外侧的圆形空心管内壁之间设置有用于密封的滑动密封圈，当伸缩管是由两节圆形空心管构成时，最外一节圆形空心管上部套装有覆盖该圆形空心管上端调压孔的密封套，密封套上固定有固定排气管，固定排气管的进气端伸入该圆形空心管上端的调压孔；当伸缩管是由两节以上圆形空心管构成时，最内一节圆形空心管以外的每一节圆形空心管上部均套装有覆盖对应圆形空心管上端调压孔的密封套，最外一节圆形空心管上的密封套上固定有固定排气管，固定排气管的进气端伸入该圆形空心管上端的调压孔，同时其余各个密封套上均穿装有竖直布置的滑动排气管，滑动排气管的下端伸入正下方的滑动行程腔，且伸入的一端位于其内侧圆形空心管外壁上的滑动底座正上方，滑动排气管的上端朝上伸出且插入固定在位于其内侧圆形空心管外壁上的透气支座内，构成滑动排气管的防砂式的调压换气结构。

所述的透气支座包括外壳，外壳固定在对应圆形空心管的外壁上，外壳为中空结构，其下端面的底板为透气板，透气板中心开有供对应滑动排气管插入的穿孔，插入外壳内腔部分的滑动排气管与外壳内壁之间填充有透气材料。

位于透气材料范围内的滑动排气管侧壁上开有多个内外贯通的上透气孔。

滑动排气管伸入对应滑动行程腔部分的下端侧壁上开有多个内外贯通的下透气孔。

所述固定排气管的出气端穿过砂地后由侧面或顶面伸出田埂，与外部空气相连通。

所述的固定排气管的进气端位于最外一节圆形空心管的调压孔高度范围内。

一种基于上述密封式升降柱的升降调压方法，砂地上开有向下凹陷的地坑，密封式升降柱设置在地坑内，最外一节圆形空心管的管体下部旋装在底座上，底座固定在地坑底部，底座上设置有进水通道，进水通道的进水口设置在底座的侧壁上且通过进水管路与水泵的出水口相连，出水口与最内一节圆形空心管下端的进水口相连通，所述的伸缩管上端装有旋转喷头，旋转喷头旋装在最内一节圆形空心管的管体的上端部，固定排气管的出气端穿过砂地后由侧面或顶面伸出田埂，与外部空气相连通，水通过水泵加压后从进水口通过进水通道的出水口进入伸缩管，在水压的作用下，各级圆形空心管向上伸出，最外一节的滑动行程腔内的气体通过调压孔后从固定排气管排出，由于固定排气管延伸至没有砂粒影响的位置的田埂伸出进行换气调压，有效避免砂粒的影响；其余滑动行程腔内的气体通过滑动排气管从透气支座排出，同样有效避免砂粒的影响；灌溉完成后，伸缩管回缩时，气体同样从不受砂粒影响的固定排气管和滑动排气管进入各个滑动行程腔，伸缩管可迅速回缩，完成调压。

本发明结构新颖独特，简单合理，易生产，成本低，通过密封套覆盖调压孔对调压孔进行密封，防止砂石进入滑动行程腔，同时在最外一节滑动行程腔上设置固定排气管，并将其延伸至没有砂粒影响的位置后进行换气调压，其余滑动行程腔内的气体通过滑动排气管从透气支座排出，避免砂粒进入的同时又解决的伸缩过程中的换气调压的问题，保证了密封式升降柱在砂地上的应用，使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。

附图说明

图1为本发明的剖面主视图(伸缩管是由两节以上圆形空心管构成时的收缩状态)。

图2为本发明的剖面主视图(伸缩管是由两节以上圆形空心管构成时的伸出状态)。

图3为本发明图1中A处的局部放大图。

图4为本发明图1中B处的局部放大图。

图5为本发明图1中C处的局部放大图。

图6为本发明的剖面主视图(伸缩管是由两节圆形空心管构成时的收缩状态)。

图7为本发明的剖面主视图(伸缩管是由两节圆形空心管构成时的伸出状态)。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-7给出，本发明一种用于砂地灌溉的密封式升降柱，包括底座和装在底座上的伸缩管，伸缩管是由两节或两节以上直径不同的圆形空心管1，上一节压缩在下一节内，构成的长度可调的伸缩式结构，相邻的两节圆形空心管之间，位于内侧的圆形空心管下部的管外壁上设置有滑动底座9，滑动底座9的上方，在位于外侧的圆形空心管的上端面上设置有上下贯通的调压孔4，滑动底座9与调压孔4之间的空间构成位于内侧圆形空心管的滑动行程腔10，位于内侧的圆形空心管的滑动底座外侧与位于外侧的圆形空心管内壁之间设置有用于密封的滑动密封圈8，当伸缩管是由两节圆形空心管构成时，最外一节圆形空心管1a上部套装有覆盖该圆形空心管上端调压孔的密封套5，密封套5上固定有固定排气管6，固定排气管6的进气端6a伸入该圆形空心管上端的调压孔；当伸缩管是由两节以上圆形空心管构成时，最内一节圆形空心管1b以外的每一节圆形空心管上部均套装有覆盖对应圆形空心管上端调压孔的密封套5，最外一节圆形空心管1a上的密封套5上固定有固定排气管6，固定排气管6的进气端6a伸入该圆形空心管上端的调压孔，同时其余各个密封套5上均穿装有竖直布置的滑动排气管14，滑动排气管14的下端伸入正下方的滑动行程腔，且伸入的一端位于其内侧圆形空心管外壁上的滑动底座正上方，滑动排气管14的上端朝上伸出且插入固定在位于其内侧圆形空心管外壁上的透气支座7内，构成滑动排气管的防砂式的调压换气结构。

为保证使用效果，所述的透气支座7包括外壳71，外壳固定在对应圆形空心管的外壁上，外壳为中空结构，其下端面的底板为透气板73，透气板73中心开有供对应滑动排气管插入的穿孔，插入外壳内腔部分的滑动排气管与外壳内壁之间填充有透气材料72，所述透气材料能够防止砂粒进入，如可以采用海绵等。

位于透气材料72范围内的滑动排气管侧壁上开有多个内外贯通的上透气孔15a。

滑动排气管伸入对应滑动行程腔部分的下端侧壁上开有多个内外贯通的下透气孔15b；当滑动底座完全顶起滑动排气管时，下透气孔15b位于调压孔高度范围内，这样可以防止砂粒从下透气孔进入滑动行程腔。

所述固定排气管6的出气端穿过砂地11后由侧面或顶面伸出田埂，与外部空气相连通。可以延伸至没有砂粒影响的位置伸出进行换气调压，这样可以很好的避免砂粒的影响。

所述固定排气管6的出气端内腔固定有过滤棉图中未给出，进一步防止砂粒进入。

所述的固定排气管6的进气端位于最外一节圆形空心管的调压孔高度范围内，防止伸入滑动行程腔后阻挡滑动底座的上升。

最外一节圆形空心管的管体1a下部旋装(螺纹连接)在底座2上，底座上设置有进水通道3，进水通道3的进水口3a设置在底座的侧壁上，出水口3b与最内一节圆形空心管下端的进水口相连通，所述的伸缩管上端装有旋转喷头，旋转喷头旋装在最内一节圆形空心管的管体1b的上端部，可通过螺纹连接。最外一节圆形空心管的管体(1a)下部的外壁上有外螺纹，底座的内壁上设置有内螺纹，最外一节圆形空心管的管体下部经外螺纹和内螺纹旋装在底座的口部上；所述的旋转喷头为申请人在先申请的申请号为“201320826515.8”的“潜地式旋转喷头”或申请号为“201420601534.5”的“潜地式旋转喷头”，可通过最内一节圆形空心管的管体1b的上端部的螺纹连接。

所述的滑动密封圈8固定在滑动底座的外壁上，包括位于上方的唇口朝上的第一Y型密封圈8a和位于下方的唇口朝下的第二Y型密封圈8b，伸缩管向上伸出，位于内侧的圆形空心管的滑动底座外侧唇口朝下的第二Y型密封圈的唇边在水压作用下张开，紧贴于位于外侧的圆形空心管内壁上，形成密封结构，保证伸缩管在上升过程中不漏水；当灌溉完成后，伸缩管回缩时，伸缩管内的水通过进水通道回流，伸缩管内腔形成负压，大气压力通过调压槽对位于内侧的圆形空心管的唇口朝上的第一Y型密封圈施加压力，第一Y型密封圈唇边张开，贴于位于外侧的圆形空心管内壁上，形成密封结构，在负压的作用下，伸缩管可迅速回缩。

一种基于上述密封式升降柱的升降调压方法，砂地11上开有向下凹陷的地坑11a，密封式升降柱设置在地坑11a内，最外一节圆形空心管的管体1a下部旋装在底座2上，底座固定在地坑底部，底座上设置有进水通道3，进水通道3的进水口3a设置在底座的侧壁上且通过进水管路13与水泵的出水口相连，出水口3b与最内一节圆形空心管下端的进水口相连通，所述的伸缩管上端装有旋转喷头，旋转喷头旋装在最内一节圆形空心管的管体1b的上端部，固定排气管6的出气端穿过砂地11后由侧面或顶面伸出田埂，与外部空气相连通，水通过水泵加压后从进水口3a通过进水通道的出水口3b进入伸缩管，在水压的作用下，各级圆形空心管向上伸出，最外一节的滑动行程腔内的气体通过调压孔后从固定排气管排出，由于固定排气管延伸至没有砂粒影响的位置的田埂伸出进行换气调压，有效避免砂粒的影响；其余滑动行程腔内的气体通过滑动排气管从透气支座排出，同样有效避免砂粒的影响；灌溉完成后，伸缩管回缩时，气体同样从不受砂粒影响的固定排气管和滑动排气管进入各个滑动行程腔，伸缩管可迅速回缩，完成调压。

圆形空心管上升时，滑动底座跟随上升，最后顶着滑动排气管推动下一级圆形空心管上升，滑动行程腔内的空气从下透气孔15b进入滑动排气管，再从上透气孔15a排出，最后通过透气材料72排出透气支座，伸缩管回收时空气流动方向同理逆向回到滑动行程腔，透气支座有效起到了防止砂粒进入的作用。

本发明经实际使用，达到了非常好的使用效果，具体结果如下：

申请人分别对300组采用公开号为CN 106068868 B的“密封升降式的升降柱”的多功能灌溉施肥系统作为对照组和300组本申请密封式升降柱的多功能灌溉施肥系统作为实验组分别进行统计，实验组和对照组均采用相同的旋转喷头，实验地点为北京大兴县的田地，其土地主要有细砂构成，各100亩，布置方式也相同，最终实验结果如下：

上述实验中，对照组升降柱升降灌溉10次后基本已经全部无法正常伸缩，而本申请几乎全部都能正常伸缩，后续继续试验伸缩50次后仍然是几乎全部都能正常伸缩，很明显，本申请通过密封套覆盖调压孔对调压孔进行密封，防止砂石进入滑动行程腔，同时在最外一节滑动行程腔上设置固定排气管，并将其延伸至没有砂粒影响的位置后进行换气调压，其余滑动行程腔内的气体通过滑动排气管从透气支座排出，避免砂粒进入的同时又解决的伸缩过程中的换气调压的问题，保证了密封式升降柱在砂地上的应用，使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。

申请人要指出的是，本申请上述指出的仅仅是一种实施例，并不是用于限制本申请的保护范围，凡是用等同或等同替代手段所做出与本申请技术方案本质上相同的技术方案均属于本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于砂地灌溉的密封式升降柱，包括底座和装在底座上的伸缩管，伸缩管是由两节以上直径不同的圆形空心管（1），上一节压缩在下一节内，构成的长度可调的伸缩式结构，相邻的两节圆形空心管之间，位于内侧的圆形空心管下部的管外壁上设置有滑动底座（9），滑动底座（9）的上方，在位于外侧的圆形空心管的上端面上设置有上下贯通的调压孔（4），滑动底座（9）与调压孔（4）之间的空间构成位于内侧圆形空心管的滑动行程腔（10），位于内侧的圆形空心管的滑动底座外侧与位于外侧的圆形空心管内壁之间设置有用于密封的滑动密封圈（8），其特征在于，最内一节圆形空心管以外的每一节圆形空心管上部均套装有覆盖对应圆形空心管上端调压孔的密封套（5），最外一节圆形空心管上的密封套（5）上固定有固定排气管（6），固定排气管（6）的进气端（6a）伸入该圆形空心管上端的调压孔，同时其余各个密封套（5）上均穿装有竖直布置的滑动排气管（14），滑动排气管（14）的下端伸入正下方的滑动行程腔，且伸入的一端位于其内侧圆形空心管外壁上的滑动底座正上方，滑动排气管（14）的上端朝上伸出且插入固定在位于其内侧圆形空心管外壁上的透气支座（7）内，构成滑动排气管的防砂式的调压换气结构；

所述的透气支座（7）包括外壳（71），外壳固定在对应圆形空心管的外壁上，外壳为中空结构，其下端面的底板为透气板（73），透气板（73）中心开有供对应滑动排气管插入的穿孔，插入外壳内腔部分的滑动排气管与外壳内壁之间填充有透气材料（72）。

2.根据权利要求1所述的用于砂地灌溉的密封式升降柱，其特征在于，位于透气材料（72）范围内的滑动排气管侧壁上开有多个内外贯通的上透气孔（15a）。

3.根据权利要求1所述的用于砂地灌溉的密封式升降柱，其特征在于，滑动排气管伸入对应滑动行程腔部分的下端侧壁上开有多个内外贯通的下透气孔（15b）。

4.根据权利要求1所述的用于砂地灌溉的密封式升降柱，其特征在于，所述固定排气管（6）的出气端穿过砂地（11）后由侧面或顶面伸出田埂，与外部空气相连通。

5.根据权利要求1所述的用于砂地灌溉的密封式升降柱，其特征在于，所述的固定排气管（6）的进气端位于最外一节圆形空心管的调压孔高度范围内。

6.根据权利要求1所述的用于砂地灌溉的密封式升降柱，其特征在于，最外一节圆形空心管的管体（1a）下部旋装在底座（2）上，底座上设置有进水通道（3），进水通道（3）的进水口（3a）设置在底座的侧壁上，出水口（3b）与最内一节圆形空心管下端的进水口相连通，所述的伸缩管上端装有旋转喷头，旋转喷头旋装在最内一节圆形空心管的管体（1b）的上端部。

7.一种基于权利要求1所述密封式升降柱的升降调压方法，其特征在于，砂地（11）上开有向下凹陷的地坑（11a），密封式升降柱设置在地坑（11a）内，最外一节圆形空心管的管体（1a）下部旋装在底座（2）上，底座固定在地坑底部，底座上设置有进水通道（3），进水通道（3）的进水口（3a）设置在底座的侧壁上且通过进水管路（13）与水泵的出水口相连，出水口（3b）与最内一节圆形空心管下端的进水口相连通，所述的伸缩管上端装有旋转喷头，旋转喷头旋装在最内一节圆形空心管的管体（1b）的上端部，固定排气管（6）的出气端穿过砂地（11）后由侧面或顶面伸出田埂，与外部空气相连通，水通过水泵加压后从进水口（3a）通过进水通道的出水口（3b）进入伸缩管，在水压的作用下，各级圆形空心管向上伸出，最外一节的滑动行程腔内的气体通过调压孔后从固定排气管排出，由于固定排气管延伸至没有砂粒影响的位置的田埂伸出进行换气调压，有效避免砂粒的影响；其余滑动行程腔内的气体通过滑动排气管从透气支座排出，同样有效避免砂粒的影响；灌溉完成后，伸缩管回缩时，气体同样从不受砂粒影响的固定排气管和滑动排气管进入各个滑动行程腔，伸缩管可迅速回缩，完成调压。