CN110881297A - 一种管道灌溉用水肥一体化设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种管道灌溉用水肥一体化设备，其包括水泵、混肥桶、蓄肥桶、控制柜、加肥装置、搅拌装置、注肥泵，水泵通过管道与水源、混肥桶和蓄肥桶连接，水泵与水源安装有第四电动阀，水泵与混肥桶安装有第二电动阀，混肥桶与蓄肥桶之间安装有第一电动阀和第三电动阀，混肥桶内设有搅拌装置，搅拌装置包括一组或多组叶片，混肥桶通过管道连接蓄肥桶，蓄肥桶内设有一个或多个液面传感器，蓄肥桶通过管道连接注肥泵，其特征在于：混肥桶上安装有加肥装置，加肥装置包括加料斗、振动装置，振动装置包括第二电机、偏心轮，振动装置安装于加料斗的锥面上。上述装置能够提高下料时下料量、均匀性、平稳性的有效控制/调节，提高落料均匀性。

Description

一种管道灌溉用水肥一体化设备
技术领域
本发明属于农林业作物、植物的灌溉、施肥、施药、农业节水灌溉领域，尤其涉及一种管道灌溉用水肥一体化设备。
背景技术
水肥一体化技术是利用灌溉系统，借助专用施肥设备实现水肥同步管理和高效利用的节水农业技术，近些年国内许多学者对大田水肥一体化技术进行了研究，中国专利第CN201911032U号公开了“大田水肥一体化集中供给系统”，在田间修建一个配液池和两个储液池，两个储液池交替工作确保肥液供给的连续性，通过两池与管道的配合，实现大田施肥的水肥一体化；中国专利第CN105284263A号公开了“以渠道内灌溉水为动力的大田水肥一体化自动渠槽管灌溉系统”，以渠道水为动力，通过设计的水动力系统，将药肥罐中的水、药、肥输送到田间；中国专利第CN107396815A号公开了“一种适用于大田水肥一体化灌溉的中心支轴式喷灌机”，采用双管路水电一体防缠绕旋转装置，两路管道分别控制，可以进行单独灌溉、单独施肥、单独喷药，同时施肥灌溉、药肥水高效耦合等多种方式；中国专利第CN104429270A号公开了“一种施肥方法及水肥混合装置”，研发了一套水肥混合装置，在施肥前将肥液和水充分混合，再通过泵直接送入灌溉渠道或者滴灌系统中，从而实现大田的灌溉施肥一体化。目前国内用于大田水肥一体化的施肥设备部分采用液体肥料，但液体肥料成本较高，而采用固体肥料的施肥设备，往往需要在田间修建一个大的蓄肥池，用于固体肥料的预混合，肥料需要人工称量添加。
本发明专利使用固体肥料，成本较低，通过混肥桶和蓄肥桶的配合，实现混肥和施肥同步进行，设计的加肥装置结合控制系统，可以实现精量灌溉施肥，减少肥料浪费。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种管道灌溉用水肥一体化设备，能够提高下料时下料量、均匀性、平稳性的有效控制/调节，提高落料均匀性。
本发明通过对振动装置(偏心轮)、垫片结构的设计和优化，提高下料时下料量、均匀性、平稳性的有效控制/调节，优化后的垫片使落料量趋于均衡，提高落料均匀性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种管道灌溉用水肥一体化设备，其包括水泵、混肥桶、蓄肥桶、控制柜、加肥装置、搅拌装置、注肥泵，水泵通过管道与水源、混肥桶和蓄肥桶连接，水泵与水源安装有第四电动阀，水泵与混肥桶安装有第二电动阀，混肥桶通过管道连接蓄肥桶，且混肥桶与蓄肥桶之间安装有第一电动阀和第三电动阀，混肥桶内设有搅拌装置，搅拌装置包括一组或多组叶片，蓄肥桶内设有一个或多个液面传感器，蓄肥桶通过管道连接注肥泵)，其特征在于：混肥桶上安装有加肥装置，加肥装置包括加料斗、振动装置，振动装置包括第二电机、偏心轮，振动装置安装于加料斗的锥面上。
进一步地，所述偏心轮通过套筒固定在第二电机的轴上，偏心轮包括敲击臂、延长调节臂，所述敲击臂和延长调节臂通过调节螺杆连接，所述延长调节臂径向外周设有多个弧形部。
进一步地，所述加肥装置还包括连接管段、垫片、接料斗，加料斗通过连接管段与接料斗连接，连接管段的端面法兰与接料斗的端面法兰之间安装有垫片，垫片上设有多个通孔。
进一步地，所述垫片上设有第一通孔、第二通孔，第一通孔、第二通孔为一圈或多圈，沿周向均匀分布，第一通孔的孔径大于第二通孔的孔径，第一通孔位于第二通孔的径向外侧。
本发明通过对振动装置(偏心轮)、垫片结构的设计、改进，采用新型振动装置，以提高下料时下料量、均匀性、平稳性的有效控制/调节，采用改进的垫片结构设计，以使垫片中部、周部的落料量趋于均衡，提高落料均匀性。
附图说明
图1为本发明大田有压灌溉施肥系统示意图；
图2为本发明加肥装置结构示意图；
图3为本发明加肥装置的偏心轮结构示意图；
图4为本发明加肥装置的垫片结构示意图。
图中：水泵1、混肥桶2、蓄肥桶3、控制柜4、加肥装置5、第一电机6、搅拌装置7、过滤器8、第一电动阀9、第二电动阀10、第三电动阀11、第四电动阀12、蓄肥桶13、第一排水口14、注肥泵15、注肥管16、加料斗17、连接管段18、第二电机19、电机安装座20、荆轮21、垫片22、接料斗23、套筒24、敲击臂25、延长调节臂26、弧形部27、锁紧螺母28、调节螺杆29、第一通孔30、第二通孔31、液面传感器32。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见附图1-2，一种管道灌溉用水肥一体化设备，所述控制柜4控制水泵1启动，控制柜4控制第一电动阀9和第四电动阀12打开、第二电动阀10和第三电动阀11关闭，水泵1从水源中取水送入混肥桶2中；固体肥料从所述加肥装置5中落入混肥桶2中，加肥的同时，所述第一电机6带动搅拌装置7转动，对混肥桶2中的水和固体肥进行搅拌，加速固体肥料的溶解，搅拌装置7包括搅拌轴、叶片组，叶片组包括三组叶片，分别位于混肥桶8的上中下部，搅拌均匀，第一电机6为可调速电机；当混肥桶2注满水后，控制柜4控制第一电动阀9、第四电动阀12和水泵1关闭，经过设定时间搅拌后，固体肥溶解过程结束。所述蓄肥桶3中有一个或多个液面传感器32，所述液面传感器32监测蓄肥桶3中水肥的液面，当液面降低到一定高度时，所述控制柜4控制第二电动阀10和第三电动阀11打开，水泵1启动，混肥桶2中的水肥注入到蓄肥桶3中，当所述混肥桶2中的肥液全部注入到蓄肥桶3中后，所述第二电动阀10和第三电动阀11关闭，第一电动阀9和第四电动阀12打开，混肥桶2中开始新一轮的混肥过程；在向所述蓄肥桶3中注肥的同时，所述注肥泵15将蓄肥桶13中的肥液向主管道16中注入，最终肥液随着主管道16到达田间，到达田间后经支管、喷头/滴嘴进行灌溉、施肥。通过控制第一电动阀9、第四电动阀12、第二电动阀10和第三电动阀11启闭的切换，实现了水泵1抽水和抽肥功能的切换，提高了部件的利用率。
控制柜4与各动作元件/控制元件/调节元件(如泵、阀、电机等)电性连接，用于控制它们的动作或启停；水泵1、混肥桶2、蓄肥桶3、注肥泵15、阀、过滤器等之间通过连接管路/管道连接。
加肥装置5包括加料斗17、连接管段18、第二电机19、偏心轮21、垫片22、接料斗23，加料斗17通过连接管段18与接料斗23连接，连接管段18的端面法兰与接料斗23的端面法兰之间安装有垫片22，加料斗17的锥面通过电机安装架安装有第二电机19，第二电机19的电机轴上安装有偏心轮21，偏心轮21在第二电机19的驱动下转动。
参见附图3-4，偏心轮21通过套筒24固定在第二电机19的轴上，偏心轮21包括敲击臂25、延长调节臂26，偏心轮21上至少不对称安装2对以上的敲击臂25和延长调节臂26，敲击臂25和延长调节臂26通过调节螺杆29连接，调节螺杆29上装有锁紧螺母28，调节螺杆29可以改变延长调节臂26的位置，依据施肥设备大小、肥料种类和加速速度等参数可以设定一个或多个延长调节臂26敲击料斗外壁17，延长调节臂26径向外周设有多个弧形部27，通过多个弧形部27的设计，可以加速并改变敲击频率，防止下料过程的堵塞，可以实现肥料从加料斗17下料时下料量、均匀性、平稳性的有效控制/调节，使用效果好。
垫片22上设有第一通孔30、第二通孔31，第一通孔30、第二通孔31为一圈或多圈，沿周向均匀分布，第一通孔30的孔径大于第二通孔31的孔径，第一通孔30位于第二通孔31的径向外侧，由于垫片22中部的落料量要大于周部，该结构设计可以使垫片22中部、周部的落料量趋于均衡，提高落料均匀性。可以通过更换具有不同孔径(第一通孔孔径、第二通孔孔径)的垫片22来调节垫片22的肥料流通量。
本发明通过对振动装置(偏心轮)、垫片结构的设计、改进，采用新型振动装置，以提高下料时下料量、均匀性、平稳性的有效控制/调节，采用改进的垫片结构设计，以使垫片中部、周部的落料量趋于均衡，提高落料均匀性。
上述实施方式是对本发明的说明，不是对本发明的限定，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种管道灌溉用水肥一体化设备，其包括水泵(1)、混肥桶(2)、蓄肥桶(3)、控制柜(4)、加肥装置(5)、搅拌装置(7)、注肥泵(15)，水泵(1)通过管道与水源、混肥桶(2)和蓄肥桶(3)连接，水泵(1)与水源安装有第四电动阀(12)，水泵与混肥桶(2)安装有第二电动阀(10)，混肥桶(2)通过管道连接蓄肥桶(3)，且混肥桶(2)与蓄肥桶(3)之间安装有第一电动阀(9)和第三电动阀(11)，混肥桶(2)内设有搅拌装置(7)，搅拌装置(7)包括一组或多组叶片，蓄肥桶(3)内设有一个或多个液面传感器(32)，蓄肥桶(3)通过管道连接注肥泵(15)，其特征在于：混肥桶(2)上安装有加肥装置(5)，加肥装置(5)包括加料斗(17)、振动装置，振动装置包括第二电机(19)、偏心轮(21)，振动装置安装于加料斗(17)的锥面上。
2.如权利要求1所述的一种管道灌溉用水肥一体化设备，其特征在于：所述偏心轮(21)通过套筒(24)固定在第二电机(19)的轴上，偏心轮(21)包括敲击臂(25)、延长调节臂(26)，所述敲击臂(25)和延长调节臂(26)通过调节螺杆(29)连接，所述延长调节臂(26)径向外周设有多个弧形部(27)。
3.如权利要求1所述的一种管道灌溉用水肥一体化设备，其特征在于：所述加肥装置(5)还包括连接管段(18)、垫片(22)、接料斗(23)，加料斗(17)通过连接管段(18)与接料斗(23)连接，连接管段(18)的端面法兰与接料斗(23)的端面法兰之间安装有垫片(22)，垫片(22)上设有多个通孔。
4.如权利要求3所述的一种管道灌溉用水肥一体化设备，其特征在于：所述垫片(22)上设有第一通孔(30)、第二通孔(31)，第一通孔、第二通孔为一圈或多圈，沿周向均匀分布，第一通孔的孔径大于第二通孔的孔径，第一通孔位于第二通孔的径向外侧。
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