CN111264344A - 一种水利灌溉封闭系统 - Google Patents

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CN111264344A CN202010245591.4A CN202010245591A CN111264344A CN 111264344 A CN111264344 A CN 111264344A CN 202010245591 A CN202010245591 A CN 202010245591A CN 111264344 A CN111264344 A CN 111264344A
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万淑敏
陈鹏
张轶浩
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Abstract

本发明涉及一种水利灌溉封闭系统，包括用于引水的水渠，还包括安装在水渠上的阻水机构，水渠与种植作物的作物池相连通；所述阻水机构包括固定设置在所述水渠内的滑槽，还包括滑动配合在滑槽内的闸板，还包括设置在水渠上的控制箱，还包括转动支撑在控制箱上的支撑轴；所述支撑轴上同轴固定有放卷盘，放卷盘上盘绕有拉绳，拉绳的一端固定在放卷盘上，另一端固定在所述闸板上，支撑轴连接有驱动装置；所述作物池和所述阻水机构之间设置有控制装置；本发明通过在作物池和阻水机构之间设置控制装置，当作物池内的水位到达一定的高度后，控制装置能够控制阻水机构的闸板自动降下将水阻隔，提高了使用时的便利性。

Description

一种水利灌溉封闭系统
技术领域
本发明涉及灌溉系统的技术领域，尤其是涉及一种水利灌溉封闭系统。
背景技术
对农田、苗圃以及花圃、花池等景观园林设施进行灌溉时，通常采用喷灌和漫灌的形式，水会完全覆盖灌溉的区域。在水利资源丰富的地区，人们修建沟渠将河流、湖泊中的水引入需要灌溉的区域，并在沟渠上修建闸门以控制水流入的量，以达到定量灌溉的目的。灌溉过程中，当水在灌溉区域积累到一定的量时，需要将闸门关闭，避免水流漫溢到外部。
目前，授权公告号为CN108049373A的专利文件公开了一种湿地引水闸，包括门框、门叶和提升机构，门框包括形成孔口的底砼框和两侧砼框，两侧砼框上设有竖向的门槽，底砼框上于门槽下方设有底坎预埋件，侧砼框在门槽的侧壁内设有轨道预埋件，提升机构包括启闭机支撑架和启闭机，启闭机支撑架设于孔口上方，启闭机支撑架包括支撑架横梁和位于支撑架横梁两端的支撑架支座，启闭机设在支撑架横梁顶部，支撑架横梁上设有竖向的螺杆过孔，启闭机包括机头和穿过螺杆过孔的螺杆，机头上设有可驱动螺杆转动的手柄和电机，门叶设在孔口内，门叶顶部设有与螺杆配合的螺母。
上述的一种湿地引水闸，若应用到对农田及景观设施的灌溉中，如果要在水位到达一定高度后关闭闸门，则必须有工作人员对闸门进行看守，当水位到达一定的浇灌高度后，工作人员通过操作手柄或者电机才能将门叶关闭从而将灌溉水阻隔，使用时较为麻烦。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种水利灌溉封闭系统，其通过在作物池和阻水机构之间设置控制装置，当作物池内的水位到达一定的高度后，控制装置能够控制阻水机构的闸板自动降下将水阻隔，提高了使用时的便利性。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种水利灌溉封闭系统，包括用于引水的水渠，还包括安装在水渠上的阻水机构，水渠与种植作物的作物池相连通；所述阻水机构包括固定设置在所述水渠内的滑槽，还包括滑动配合在滑槽内的闸板，还包括设置在水渠上的控制箱，还包括转动支撑在控制箱上的支撑轴；所述支撑轴上同轴固定有放卷盘，放卷盘上盘绕有拉绳，拉绳的一端固定在放卷盘上，另一端固定在所述闸板上，支撑轴连接有驱动所述支撑轴转动的驱动装置；
所述作物池和所述阻水机构之间设置有控制装置，控制装置包括同轴固定在所述支撑轴上的棘轮，还包括转动支撑在所述控制箱内的棘爪，棘爪和控制箱之间设置有能够推动所述棘爪抵在所述棘轮上的弹簧，弹簧的一端固定在棘爪上，另一端固定在控制箱上；
所述控制装置还包括埋设在所述作物池的土壤内的圆筒，圆筒的上下两端均设有开口，圆筒的上端伸到土壤的上方；所述圆筒和所述控制箱之间设置有连接通道，连接通道的一端与圆筒相连通，另一端与控制箱相连通；所述控制装置还包括上下滑动配合在所述圆筒内的吊杯，吊杯的底部设置有用于漏水的圆孔；所述吊杯的上端固定连接有引线，引线穿过所述连接通道伸到所述控制箱内部，引线位于控制箱内的端部固定在所述棘爪上；所述圆筒的上端设置有能够调整所述圆筒开口高度的调整装置。
通过采用上述技术方案，使用调整装置设置好圆筒上端开口的高度后，使用驱动装置带动闸板升起，灌溉用水经过水渠流入作物池内，作物池内的水位不断升高，当作物池内的水位升高到圆筒的上端开口时，水流通过圆筒流入吊杯内，当吊杯内的水积累到一定的量后，吊杯和水在重力的作用下通过引线拉动棘爪，使棘爪与棘轮分离，此时闸板向下运动的趋势不受阻挡，能够在重力的作用下带动放卷盘进而带动支撑轴转动，闸板降落后即可对水渠内的水流进行阻隔，实现了作物池内的水位到达一定预设高度后，自动放下挡水闸板从而将灌溉水阻隔的功能；当作物池内的水位降低进而不再流入圆筒内后，吊杯内的水逐渐从圆孔内漏出从而减轻重量，在弹簧弹力的作用下棘爪将重新抵在棘轮上，为下一次使用做好准备。
本发明的进一步设置为：所述驱动装置包括转动支撑在所述控制箱内的传动轴，传动轴的一端伸到控制箱的外部并同轴固定有手轮，传动轴在控制箱内的部分上同轴固定有小齿轮，支撑轴上同轴固定有大齿轮，小齿轮与大齿轮相互啮合。
通过采用上述技术方案，当工作人员转动手轮时即带动传动轴转动，进而通过小齿轮带动大齿轮转动，大齿轮再带动支撑轴转动，实现提升闸板的功能，通过小齿轮驱动大齿轮有利于放大扭矩，使操作时更加省力。
本发明的进一步设置为：所述圆筒和所述连接通道内固定设置有多个定滑轮，所述引线绕过定滑轮设置。
通过采用上述技术方案，当吊杯的重力拉动引线时，引线搭在定滑轮上有利于使引线滑动的更加顺畅，降低了引线被卡住的几率，从而使控制装置更加灵敏。
本发明的进一步设置为：所述支撑轴上套设有发条，发条的一端抵在支撑轴上，另一端抵在所述控制箱上。
通过采用上述技术方案，在工作人员使用驱动装置将闸板向上提升时，发条有驱动支撑轴转动使闸板向上提升的趋势，能够使工作人员更加省力，当控制装置触发闸板向下降落时，发条具有缓冲作用，有利于降低闸板与水渠之间撞击的强度。
本发明的进一步设置为：所述滑槽的侧壁和所述水渠的底部固定设置有橡胶垫，水渠底部的橡胶垫与所述闸板上下对应。
通过采用上述技术方案，当闸板落下时，橡胶垫能够起到缓冲作用，同时橡胶垫有利于提高密封性，降低水从闸板和水渠之间的缝隙处流出的几率。
本发明的进一步设置为：所述调整装置包括转筒，转筒的内壁设置有内螺纹，圆筒外壁的上部设置有外螺纹，转筒螺纹配合在圆筒上，转筒的外壁固定有把手。
通过采用上述技术方案，工作人员通过把手转动转筒使其沿螺纹转动，能够调整转筒上端的高度，从而对水漫溢到圆筒内的高度进行设定，间接的设定了作物池内灌溉的高度。
本发明的进一步设置为：所述转筒的上端开口设置为向所述转筒内部收缩的倒锥形缩口。
通过采用上述技术方案，当水从倒锥形缩口进入时，倒锥形缩口有利于使水流更多的进入吊杯中，避免过多的水贴着圆筒的内壁流到圆筒底部。
本发明的进一步设置为：所述水渠与所述作物池连通的端部设置有隔离栅网。
通过采用上述技术方案，隔离栅网能够将水流中的垃圾进行阻隔，从而有利于避免垃圾进入作物池中影响作物生长。
本发明的进一步设置为：所述控制箱的外部固定设置有绳栓，绳栓上穿设有锁链。
通过采用上述技术方案，当装置使用完毕后，将锁链穿入手轮和绳栓中使手轮与绳栓相连接并加锁，则手轮不能自由转动，有利于避免闸板在不使用时遭到随意的升降。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1. 当作物池内的水位升高到圆筒的上端开口时，水流通过圆筒流入吊杯内，吊杯和水在重力的作用下通过引线拉动棘爪，使棘爪与棘轮分离，此时闸板能够在重力的作用下带动放卷盘进而带动支撑轴转动，闸板降落后即可对水渠内的水流进行阻隔，实现了作物池内的水位到达一定预设高度后，自动放下挡水闸板从而将灌溉水阻隔的功能；
2. 转动手轮带动传动轴转动，通过小齿轮和大齿轮相啮合放大扭矩，实现提升闸板的功能；定滑轮降低了引线被卡住的几率，从而使控制装置更加灵敏；发条使提升闸板更加省力，且闸板下落时能起到缓冲作用；橡胶垫一方面为闸板下落提供缓冲作用，另一方面有利于提高水的密封性；
3. 通过调整转筒旋在圆筒上的高度能够预设作物池内灌溉的高度；倒锥形缩口有利于使水流更多的进入吊杯中，避免过多的水贴着圆筒的内壁流到圆筒底部；隔离栅网有利于避免垃圾进入作物池中影响作物生长；锁链穿入手轮和绳栓中加锁，有利于避免闸板在不使用时遭到随意的升降。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是图1中A部分的局部放大示意图；
图3是控制箱、作物池和圆筒的剖视图；
图4是图3中B部分的局部放大示意图；
图5是图3中C部分的局部放大示意图；
图6是吊杯的结构示意图。
图中，1、水渠；11、隔离栅网；2、阻水机构；21、滑槽；211、橡胶垫；22、闸板；23、控制箱；231、绳栓；232、锁链；24、支撑轴；241、放卷盘；242、拉绳；243、发条；3、作物池；4、驱动装置；41、传动轴；42、手轮；43、小齿轮；44、大齿轮；5、控制装置；51、棘轮；52、棘爪；53、弹簧；54、圆筒；55、连接通道；56、吊杯；561、圆孔；57、引线；58、定滑轮；6、调整装置；61、转筒；62、把手；63、倒锥形缩口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参考图1和图2，为本发明公开的一种水利灌溉封闭系统，包括用于引水的水渠1，还包括安装在水渠1上的阻水机构2，水渠1与种植作物的作物池3相连通；阻水机构2包括固定设置在水渠1内的滑槽21，还包括上下滑动配合在滑槽21内的闸板22，通过降下闸板22能够实现对水渠1内的水流进行阻隔作用；阻水机构2还包括设置在水渠1上的控制箱23，控制箱23上在水渠1两侧对应设置有两个，阻水机构2还包括在两个控制箱23之间转动支撑的支撑轴24，支撑轴24上同轴固定有多个放卷盘241，放卷盘241上盘绕有拉绳242，拉绳242的一端固定在放卷盘241上，另一端固定在闸板22的上端；支撑轴24连接有驱动支撑轴24转动的驱动装置4，通过驱动装置4能够带动支撑轴24转动，进而带动放卷盘241拉动拉绳242将闸板22提起。
参考图3和图4，作物池3和阻水机构2之间设置有控制装置5，当作物池3内的水位到达一定的高度后，控制装置5能够控制闸板22自动降下进而将水阻隔；控制装置5包括同轴固定在支撑轴24上的棘轮51，还包括转动支撑在控制箱23内的棘爪52，棘爪52和控制箱23之间设置有弹簧53，弹簧53的一端固定在棘爪52上，另一端固定在控制箱23上，弹簧53的弹力推动棘爪52抵在棘轮51上；闸板22升起后，闸板22在重力的作用下有拉动放卷盘241从而带动支撑轴24转动的趋势，此时棘爪52抵在棘轮51上能够阻止支撑轴24的转动，使闸板22保持在一定的高度；当驱动装置4驱动支撑轴24转动使闸板22向上升起时，棘轮51向另一方向转动，此时棘爪52允许棘轮51发生单向转动。
参考图3和图5，控制装置5还包括竖直埋设在作物池3的土壤内的圆筒54，圆筒54上下两端均设有开口，圆筒54的上端伸到土壤的上方；圆筒54和控制箱23之间设置有连接通道55，连接通道55的一端与圆筒54相连通，另一端与控制箱23相连通；控制装置5还包括上下滑动配合在圆筒54内的吊杯56，结合图6，吊杯56的底部设置有用于漏水的圆孔561；吊杯56的上端固定连接有引线57，结合图4，引线57穿过连接通道55伸到控制箱23内部，引线57位于控制箱23内的端部固定在棘爪52上；圆筒54的上端设置有能够调整圆筒54开口高度的调整装置6，通过调整装置6设置好圆筒54上端开口的高度后，使用驱动装置4带动闸板22升起，灌溉用水经过水渠1流入作物池3内，作物池3内的水位不断升高，当作物池3内的水位升高到圆筒54的上端开口时，水流通过圆筒54流入吊杯56内，当吊杯56内的水积累到一定的量后，吊杯56和水在重力的作用下通过引线57拉动棘爪52，使棘爪52与棘轮51分离，此时闸板22向下运动的趋势不受阻挡，能够在重力的作用下带动放卷盘241进而带动支撑轴24转动，闸板22降落后即可对水渠1内的水流进行阻隔，实现了作物池3内的水位到达一定预设高度后，自动放下挡水闸板22从而将灌溉水阻隔的功能；当作物池3内的水位降低进而不再流入圆筒54内后，吊杯56内的水逐渐从圆孔561内漏出从而减轻重量，在弹簧53弹力的作用下棘爪52将重新抵在棘轮51上，为下一次使用做好准备。
参考图3和图4，驱动装置4包括转动支撑在控制箱23内的传动轴41，传动轴41的一端伸到控制箱23的外部并同轴固定有手轮42，传动轴41在控制箱23内的部分上同轴固定有小齿轮43，支撑轴24上同轴固定有大齿轮44，小齿轮43与大齿轮44相互啮合；当工作人员转动手轮42时，通过齿轮传动即可带动支撑轴24转动，进而实现提升闸板22的功能，小齿轮43驱动大齿轮44有利于使操作时更加省力；结合图5，为了降低引线57与圆筒54、连接通道55和控制箱23之间的摩擦，在圆筒54和连接通道55内固定设置有多个定滑轮58，引线57绕过定滑轮58设置，定滑轮58有利于使引线57滑动的更加顺畅，从而使控制装置5更加灵敏。
参考图4，支撑轴24上套设有发条243，发条243的一端抵在支撑轴24上，另一端抵在控制箱23上，发条243有驱动支撑轴24转动使闸板22向上提升的趋势；在工作人员使用驱动装置4将闸板22向上提升时，发条243能够使工作人员更加省力，当控制装置5触发闸板22向下降落时，发条243具有缓冲作用，有利于降低闸板22与水渠1之间撞击的强度；滑槽21的侧壁和水渠1的底部固定设置有橡胶垫211，水渠1底部的橡胶垫211与闸板22上下对应，当闸板22落下时，橡胶垫211能够起到缓冲作用，同时橡胶垫211有利于提高密封性，降低水从闸板22和水渠1之间的缝隙处流出的几率。
参考图3和图5，圆筒54上端的调整装置6包括转筒61，转筒61的内壁设置有内螺纹，圆筒54外壁的上部设置有外螺纹，转筒61螺纹配合在圆筒54上；转筒61的外壁固定有把手62，工作人员通过把手62转动转筒61使其沿螺纹转动，能够调整转筒61上端的高度，从而对水漫溢到圆筒54内的高度进行设定；转筒61的上端开口设置为向转筒61内部收缩的倒锥形缩口63，当水从倒锥形缩口63进入时，倒锥形缩口63有利于使水流更多的进入吊杯56中，避免过多的水贴着圆筒54的内壁流到圆筒54底部。
参考图1和图4，水渠1与作物池3连通的端部设置有隔离栅网11，隔离栅网11能够将水流中的垃圾进行阻隔，从而有利于避免垃圾进入作物池3中影响作物生长；控制箱23的外部固定设置有绳栓231，绳栓231上穿设有锁链232，当装置使用完毕后，将锁链232穿入手轮42和绳栓231中使手轮42与绳栓231相连接并加锁，则手轮42不能自由转动，有利于避免闸板22在不使用时遭到随意的升降。
本发明的工作原理是，通过调整装置6设置好圆筒54上端开口的高度后，使用驱动装置4带动闸板22升起，灌溉用水经过水渠1流入作物池3内，作物池3内的水位不断升高，当作物池3内的水位升高到圆筒54的上端开口时，水流通过圆筒54流入吊杯56内，当吊杯56内的水积累到一定的量后，吊杯56和水在重力的作用下通过引线57拉动棘爪52，使棘爪52与棘轮51分离，此时闸板22向下运动的趋势不受阻挡，能够在重力的作用下带动放卷盘241进而带动支撑轴24转动，闸板22降落后即可对水渠1内的水流进行阻隔，实现了作物池3内的水位到达一定预设高度后，自动放下挡水闸板22从而将灌溉水阻隔的功能。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水利灌溉封闭系统，包括用于引水的水渠(1)，还包括安装在水渠(1)上的阻水机构(2)，水渠(1)与种植作物的作物池(3)相连通；其特征在于：所述阻水机构(2)包括固定设置在所述水渠(1)内的滑槽(21)，还包括滑动配合在滑槽(21)内的闸板(22)，还包括设置在水渠(1)上的控制箱(23)，还包括转动支撑在控制箱(23)上的支撑轴(24)；所述支撑轴(24)上同轴固定有放卷盘(241)，放卷盘(241)上盘绕有拉绳(242)，拉绳(242)的一端固定在放卷盘(241)上，另一端固定在所述闸板(22)上，支撑轴(24)连接有驱动所述支撑轴(24)转动的驱动装置(4)；
所述作物池(3)和所述阻水机构(2)之间设置有控制装置(5)，控制装置(5)包括同轴固定在所述支撑轴(24)上的棘轮(51)，还包括转动支撑在所述控制箱(23)内的棘爪(52)，棘爪(52)和控制箱(23)之间设置有能够推动所述棘爪(52)抵在所述棘轮(51)上的弹簧(53)，弹簧(53)的一端固定在棘爪(52)上，另一端固定在控制箱(23)上；
所述控制装置(5)还包括埋设在所述作物池(3)的土壤内的圆筒(54)，圆筒(54)的上下两端均设有开口，圆筒(54)的上端伸到土壤的上方；所述圆筒(54)和所述控制箱(23)之间设置有连接通道(55)，连接通道(55)的一端与圆筒(54)相连通，另一端与控制箱(23)相连通；所述控制装置(5)还包括上下滑动配合在所述圆筒(54)内的吊杯(56)，吊杯(56)的底部设置有用于漏水的圆孔(561)；所述吊杯(56)的上端固定连接有引线(57)，引线(57)穿过所述连接通道(55)伸到所述控制箱(23)内部，引线(57)位于控制箱(23)内的端部固定在所述棘爪(52)上；所述圆筒(54)的上端设置有能够调整所述圆筒(54)开口高度的调整装置(6)。
2.根据权利要求1所述的一种水利灌溉封闭系统，其特征在于：所述驱动装置(4)包括转动支撑在所述控制箱(23)内的传动轴(41)，传动轴(41)的一端伸到控制箱(23)的外部并同轴固定有手轮(42)，传动轴(41)在控制箱(23)内的部分上同轴固定有小齿轮(43)，支撑轴(24)上同轴固定有大齿轮(44)，小齿轮(43)与大齿轮(44)相互啮合。
3.根据权利要求1所述的一种水利灌溉封闭系统，其特征在于：所述圆筒(54)和所述连接通道(55)内固定设置有多个定滑轮(58)，所述引线(57)绕过定滑轮(58)设置。
4.根据权利要求1所述的一种水利灌溉封闭系统，其特征在于：所述支撑轴(24)上套设有发条(243)，发条(243)的一端抵在支撑轴(24)上，另一端抵在所述控制箱(23)上。
5.根据权利要求1所述的一种水利灌溉封闭系统，其特征在于：所述滑槽(21)的侧壁和所述水渠(1)的底部固定设置有橡胶垫(211)，水渠(1)底部的橡胶垫(211)与所述闸板(22)上下对应。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种水利灌溉封闭系统，其特征在于：所述调整装置(6)包括转筒(61)，转筒(61)的内壁设置有内螺纹，圆筒(54)外壁的上部设置有外螺纹，转筒(61)螺纹配合在圆筒(54)上，转筒(61)的外壁固定有把手(62)。
7.根据权利要求6所述的一种水利灌溉封闭系统，其特征在于：所述转筒(61)的上端开口设置为向所述转筒(61)内部收缩的倒锥形缩口(63)。
8.根据权利要求1-5任一所述的一种水利灌溉封闭系统，其特征在于：所述水渠(1)与所述作物池(3)连通的端部设置有隔离栅网(11)。
9.根据权利要求1-5任一所述的一种水利灌溉封闭系统，其特征在于：所述控制箱(23)的外部固定设置有绳栓(231)，绳栓(231)上穿设有锁链(232)。
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