CN111316888B - 一种提高农田灌水均匀度的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种提高农田灌水均匀度的装置，属于农业灌溉技术领域，包括水槽、行走架、浇灌架和水带。水槽的上端面开设有轨道，轨道沿水槽的长度方向设置；行走架底部设有滚轮，行走架上设有连接管，连接管的下端安装有水泵；浇灌架的一端连接于行走架上，另一端设有辅助轮，浇灌架的下方连接有沿浇灌架长度方向设置的承托板；水带铺设于承托板上，水带的进口连通连接管的上端，水带的轴线两侧开设有多个出水孔。本发明还提供了一种提高农田灌水均匀度的方法。本发明提供的一种提高农田灌水均匀度的装置和方法，使得田间浇灌更加均匀，无需人工改水，无需人工反复铺设和回收管道，省时省力。

Description

一种提高农田灌水均匀度的装置和方法

技术领域

本发明属于农业灌溉技术领域，更具体地说，是涉及一种提高农田灌水均匀度的装置和方法。

背景技术

在半湿润、半干旱、干旱地区，灌溉是农业生产稳定、高产的根本保证，离开灌溉，农业生产就只能看天吃饭，因此灌溉技术的发展至关重要。然而，水资源不是无限的，在我国许多农业占经济主导地位的省份，干旱缺水形势日趋严峻，这些地区逐渐走上了发展节水农业的道路。随着农田灌溉理论与节水技术研究的深入开展，许多节水的地面灌溉技术日益成熟，比如畦灌(缩畦减灌、微畦灌、小定额灌溉)和喷灌(以及近些年刚刚发展起来的微喷灌溉技术)。然而，在节约水资源的同时，这些技术仍然存在一些共性或特殊的缺陷。

比如上述3种畦灌，连同之前的漫灌(长畦漫灌、长畦短灌)，面积一旦超过30m²，灌水均匀度下降，田间受水不均匀，会影响水分、养分吸收利用，产量低，效益仍有提高空间；面积如果太小，每个畦灌水时间太短，不停的改水，铺设和回收管道，费时费力，导致劳动力身心疲惫，劳动意愿下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高农田灌水均匀度的装置，旨在解决田间灌水不均匀，需要人工改水，铺设和回收管道，费时费力的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种提高农田灌水均匀度的装置，包括水槽，用于设置在畦田的一侧，且沿畦田宽度方向延伸，所述水槽的一端开有进水管，所述水槽的上端面开设有轨道，所述轨道沿所述水槽的长度方向设置；

行走架，底部设有滚轮，所述滚轮沿所述轨道转动用于带动所述行走架沿所述水槽的长度方向移动，所述行走架上设有连接管，所述连接管的下端安装有水泵，所述水泵浸没于所述水槽的液面下用于向所述连接管内泵入水；

浇灌架，用于跨设在畦田的上方，且沿畦田长度方向延伸，所述浇灌架的一端连接于所述行走架上，另一端设有用于配合所述滚轮带动所述行走架和所述浇灌架沿所述畦田的宽度方向移动的辅助轮，所述浇灌架的下方连接有沿所述浇灌架长度方向设置的承托板；

水带，铺设于所述承托板上，所述水带的进口连通所述连接管的上端，所述水带的轴线两侧开设有多个出水孔，多个所述出水孔沿所述水带的轴向间隔设置。

作为本申请另一实施例，所述浇灌架上设有支架，所述支架的下部设有用于绕设所述水带的收带辊，所述支架沿所述浇灌架的长度方向滑动设置。

作为本申请另一实施例，所述收带辊上设有压紧机构，所述压紧机构用于压紧位于所述收带辊上的所述水带。

作为本申请另一实施例，所述支架包括两个边板，所述收带辊转动设置于两个所述边板之间，所述两个边板之间还设有压辊，两个所述边板的相对位置还设有容置腔，所述容置腔内设有弹性组件，所述压辊的两端分别连接在两个所述弹性组件上，所述压辊通过两个所述弹性组件压紧在绕设于所述收带辊上的所述水带上。

作为本申请另一实施例，所述弹性组件包括连杆、套环和弹簧，所述连杆设于所述容置腔内，所述连杆的轴线与所述收带辊的轴线相交，所述套环和所述弹簧套装于所述连杆上，所述压辊的端部与所述套环固定连接，所述压辊通过所述弹簧用于压紧在所述收带辊上。

作为本申请另一实施例，所述水槽的横断面为U形，所述轨道为两个，分别开设于水槽的上端面的两侧，所述水槽外壁的两侧分别设有支腿。

作为本申请另一实施例，所述水槽一端的外壁上设有控制器，所述水槽相对内壁的上部安装有液位感应器，所述进水管上安装有电动阀，所述控制器接收所述液位感应器的感应信号，将所述感应信号转换成控制信号用于控制所述电动阀的启闭。

作为本申请另一实施例，所述承托板的上端面设有用于匹配所述水带弧度的弧形面，所述弧形面两侧沿所述承托板长度方向分别设有多个刚性绳，多个所述刚性绳分别连接在所述浇灌架上。

本发明提供的提高农田灌水均匀度的装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提高农田灌水均匀度的装置，连接管下部的水泵将水槽内的水泵入到连接管内，水从连接管进入承托板上铺设的水带内，水从多个出水孔同时喷出，能够保证浇灌架下方的畦田区域浇灌的均匀性。待该区域浇灌完成后，行走架和浇灌架在滚轮和辅助轮的带动下移动到畦田的下一未浇灌区域，重复上述动作，完成该未浇灌区域的浇灌。通过行走架和浇灌架沿水槽的不断移动，完成整片畦田的浇灌。使用本装置浇灌畦田时，浇灌更加均匀，无需人工改水，无需人工反复铺设和回收管道，省时省力。

本发明还提供了一种提高农田灌水均匀度的方法，包括以下步骤：

S1：在畦田的一侧设置水槽，所述水槽沿畦田宽度方向延伸，并向所述水槽内充水；

S2：在所述水槽的上部架设行走架，所述行走架上安装纵向的连接管，所述连接管的下端安装水泵，所述水泵浸没在所述水槽的液面之下；

S3：在所述行走架的一侧安装浇灌架，所述浇灌架跨设在畦田的上方，将扎好多个出水孔的水带挂设在所述浇灌架的下方，所述水带的开口连通所述连接管的上端；

S4；启动所述水泵，所述水槽内的水通过所述连接管进入所述水带，自多个所述出水孔喷出对畦田进行浇灌；

S5：完成所述浇灌架所覆盖喷洒范围内的浇灌后，移动所述行走架，带动所述浇灌架移动至下一区域。

本发明提供的提高农田灌水均匀度的方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提高农田灌水均匀度的方法，连接管下部的水泵将水槽内的水泵入到连接管内，水从连接管进入承托板上铺设的水带内，水从多个出水孔同时喷出，能够保证浇灌架下方的畦田区域浇灌的均匀性。待该区域浇灌完成后，行走架和浇灌架在滚轮和辅助轮的带动下移动到畦田的下一未浇灌区域，重复上述动作，完成未浇灌区域的浇灌。通过行走架和浇灌架沿水槽的不断移动，完成整片畦田的浇灌。使用本装置浇灌畦田时，浇灌更加均匀，无需人工改水，无需人工反复铺设和回收管道，省时省力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的提高农田灌水均匀度的装置的主视图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的右视图；

图4为本发明实施例提供的提高农田灌水均匀度的装置的压带辊的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的提高农田灌水均匀度的装置的水带的结构示意图。

图中：1、水槽；2、进水管；3、轨道；4、行走架；5、滚轮；6、连接管；7、水泵；8、浇灌架；9、辅助轮；10、承托板；11、水带；12、出水孔；13、支架；14、收带辊；15、边板；16、压辊；17、弹性组件；18、连杆；19、套环；20、弹簧；21、控制器；22、液位感应器；23、电动阀；24、刚性绳；25、卡套；26、连接杆；27、滑槽；28、螺母；29、支腿；30、地锚。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图5，现对本发明提供的提高农田灌水均匀度的装置进行说明。一种提高农田灌水均匀度的装置，包括水槽1、行走架4、浇灌架8和水带11。水槽1用于设置在畦田的一侧，且沿畦田宽度方向延伸，水槽1的一端开有进水管2，水槽1的上端面开设有轨道3，轨道3沿水槽1的长度方向设置；行走架4底部设有滚轮5，滚轮5沿轨道3转动用于带动行走架4沿水槽1的长度方向移动，行走架4上设有连接管6，连接管6的下端安装有水泵7，水泵7浸没于水槽1的液面下用于向连接管6内泵入水；浇灌架8用于跨设在畦田的上方，且沿畦田长度方向延伸，浇灌架8的一端连接于行走架4上，另一端设有用于配合滚轮5带动行走架4和浇灌架8沿畦田的宽度方向移动的辅助轮9，浇灌架8的下方连接有沿浇灌架8长度方向设置的承托板10；水带11铺设于承托板10上，水带11的进口连通连接管6的上端，水带11的轴线两侧开设有多个出水孔12，多个出水孔12沿水带11的轴向间隔设置。

可在畦田的一侧开挖地槽，替代水槽1，在地槽内蓄水。同时在地槽上搭设支撑架，轨道3设置在支撑架上，行走架4在支撑架上移动。

连接管6为钢管或硬质非金属管，纵向安装在行走架4内，上端通过卡套25固定，下端固定连接在水泵7的出水口，水泵7浸没在水槽1的液面以下，从而使得水泵7的进水口位于水槽1的液面下，能够时时向连接管6内抽水。

浇灌架8包括横梁和纵向连接架，横梁和纵向连接架焊接固定，横梁的一端螺栓或焊接固定在行走架4的一侧，且跨设在畦田的上方，纵向连接架垂直焊接在横梁的另一端，辅助轮9通过辅助架安装在纵向连接架的下部，辅助架与纵向连接架支架13通过多级定位孔和销钉，实现辅助轮9高度方向的调节，用于适用畦田两侧地面的高度差。

多个出水孔12沿水带11的轴线，设置在两侧，且均位于水带11的上部，出水孔12圆心与水带11轴线的垂直连线与水带11的纵断面呈45°夹角设置。水带11中的水自出水孔12喷出后，呈45°向上的抛物线向水带11两侧喷洒，均匀浇灌水带11下部两侧的区域。出水孔12不宜过多(开孔器不宜太小)，会增加开孔工作量；出水孔12不宜过少(开孔器不宜太大)，单孔出水速度太快，容易冲刷土壤和根系。

本发明提供的提高农田灌水均匀度的装置，与现有技术相比，连接管6下部的水泵7将水槽1内的水泵入到连接管6内，水从连接管6进入承托板10上铺设的水带11内，水从多个出水孔12同时喷出，能够保证浇灌架8下方的畦田区域浇灌的均匀性。待该区域浇灌完成后，行走架4和浇灌架8在滚轮5和辅助轮9的带动下移动到畦田的下一未浇灌区域，重复上述动作，完成未浇灌区域的浇灌。通过行走架4和浇灌架8沿水槽1的不断移动，完成整片畦田的浇灌。使用本装置浇灌畦田时，浇灌更加均匀，无需人工改水，无需人工反复铺设和回收管道，省时省力。

作为本发明提供的提高农田灌水均匀度的装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，浇灌架8上设有支架13，支架13的下部设有用于绕设水带11的收带辊14，支架13沿浇灌架8的长度方向滑动设置。本实施例中，支架13的上部纵向设有连接杆26，灌溉架的横梁开设有横向的滑槽27，连接杆26贯穿该滑槽27，连接杆26末端的螺纹处安装有螺母28，螺母28卡在滑槽27的上部，使得连接杆26可在滑槽27内滑动。收带辊14转动设置在支架13的下部，可通过电机驱动收带辊14转动，也可使用摇杆手动控制，水带11的末端粘接在收带辊14的弧面上。收带辊14转动，水带11不断绕设在收带辊14上。对于不同长度的畦田，可通过转动收带辊14收放水带11，从而使留在承托板10上的水带11的长度满足畦田长度的需求，避免水带11过长，导致水带11上喷出的水落到畦田外部，造成水的浪费；或水带11过短，浇灌区域不能完全覆盖畦田的长度。

作为本发明提供的提高农田灌水均匀度的装置的一种具体实施方式，请参阅图4，收带辊14上设有压紧机构，压紧机构用于压紧位于收带辊14上的水带11。本实施例中，压紧机构可将收带辊14上的水带11压紧，从水带11进口进入水带11的水，会被压紧机构阻挡，使水充满铺设在承托板10上的水带11，而不会进入绕设在收带辊14上的水带11内。压紧机构能够配合收带辊14的收带位置限定水充满水带11的区域，能够最佳合理的利用水带11内的水对畦田进行有效的喷洒。

作为本发明提供的提高农田灌水均匀度的装置的一种具体实施方式，请参阅图4，支架13包括两个边板15，收带辊14转动设置于两个边板15之间，两个边板15之间还设有压辊16，两个边板15的相对位置还设有容置腔，容置腔内设有弹性组件17，压辊16的两端分别连接在两个弹性组件17上，压辊16通过两个弹性组件17压紧在绕设于收带辊14上的水带11上。本实施例中，弹性组件17始终处于压缩状态，能够为压辊16两端提供持续的压力，从而使得压辊16始终压紧于水带11上，通过压辊16和收带辊14的压紧状态封闭水带11。

作为本发明提供的提高农田灌水均匀度的装置的一种具体实施方式，请参阅图4，弹性组件17包括连杆18、套环19和弹簧20，连杆18设于容置腔内，连杆18的轴线与收带辊14的轴线相交，套环19和弹簧20套装于连杆18上，压辊16的端部与套环19固定连接，压辊16通过弹簧20用于压紧在收带辊14上。本实施例中，容置腔为矩形结构，弹簧20沿连杆18的轴线方向对套环19提供弹力，从而使压辊16的两端始终受到来自弹簧20的弹力，压紧于绕设在收带辊14上的水带11上，使位于压带辊和压辊16之间的水带11处于封闭状态，避免水进入绕设在绕带辊上的水带11部分。

作为本发明提供的提高农田灌水均匀度的装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，水槽1的横断面为U形，轨道3为两个，分别开设于水槽1的上端面的两侧，水槽1外壁的两侧分别设有支腿29。本实施例中，轨道3为槽道结构，行走架4的滚轮5在轨道3内滚动时，能够防止其脱出，导致行走架4倾倒。支腿29对称设于水槽1的两侧，用于支撑水槽1，保持水槽1的平稳，支腿29为L形，焊接固定在水槽1的外壁，并通过地锚30固定在地面上，从而进一步提高水槽1的稳定性。为了提高本装置作业区域，在水槽1长度不能满足畦田宽度要求时，可选用多个水槽1相互连接的方式，相邻水槽1通过端部的法兰螺栓连接，相邻水槽1之间设有密封胶垫，确保水槽1连接的密封性。

作为本发明提供的提高农田灌水均匀度的装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，水槽1一端的外壁上设有控制器21，水槽1相对内壁的上部安装有液位感应器22，进水管2上安装有电动阀23，控制器21接收液位感应器22的感应信号，将感应信号转换成控制信号用于控制电动阀23的启闭。本实施例中，控制器21安装在水槽1的端部，即靠近行走架4最初工作位置的一侧。控制器21选用PC机，电动阀23为电动球阀或电动蝶阀。液位感应器22位于水槽1内壁的上部，高度方向高于水泵7吸入口。当水泵7不断将水槽1内的水抽入到水带11中进行喷洒浇灌后，水槽1内的液平面会不断下降，当液面降低至液位感应器22下方时，液位感应器22向控制器21发送感应信号，控制器21接收到感应信号后，生成控制信号发送给进水管2上的电动阀23，电动阀23开启，通过进水管2向水槽1内注水，提升水槽1内的液面高度，保证水泵7能够持续不断地向水带11内抽水，保证浇灌作业的连续性。同样的，为了避免水槽1内的水溢出，当水槽1的液面漫过液位感应器22时，液位感应器22不再向控制器21发送感应信号，控制器21向电动阀23发送控制信号，电动阀23关闭。

作为本发明提供的提高农田灌水均匀度的装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，承托板10的上端面设有用于匹配水带11弧度的弧形面，弧形面两侧沿承托板10长度方向分别设有多个刚性绳24，多个刚性绳24分别连接在浇灌架8上。本实施例中，弧形面的弧度对应的圆心角不大于180°，能够保证水带11上的多个出水孔12保持通畅，避免出现承托板10阻挡出水孔12，导致水带11喷水不畅的情况。刚性绳24选用钢丝绳，刚性绳24两两对称连接在承托板10的两侧，能够保证承托板10的水平。刚性绳24的两端分别通过连接孔系在浇灌架8横梁和承托板10之间，通过调整刚性绳24的有效长度，可以改变承托板10距离畦田的高度，从而改变由出水孔12喷出的水的喷洒幅度，能够更好的适用不同长度的畦田的需求。

本发明还提供了一种提高农田灌水均匀度的方法，包括以下步骤：

S1：在畦田的一侧设置水槽1，水槽1沿畦田宽度方向延伸，并向水槽1内充水；

S2：在水槽1的上部架设行走架4，行走架4上安装纵向的连接管6，连接管6的下端安装水泵7，水泵7浸没在水槽1的液面之下；

S3：在行走架4的一侧安装浇灌架8，浇灌架8跨设在畦田的上方，将扎好多个出水孔12的水带11挂设在浇灌架8的下方，水带11的开口连通连接管6的上端；

S4；启动水泵7，水槽1内的水通过连接管6进入水带11，自多个出水孔12喷出对畦田进行浇灌；

S5：完成浇灌架8所覆盖喷洒范围内的浇灌后，移动行走架4，带动浇灌架8移动至下一区域。

本发明提供的一种提高农田灌水均匀度的方法，与现有技术相比，连接管6下部的水泵7将水槽1内的水泵入到连接管6内，水从连接管6进入承托板10上铺设的水带11内，水从多个出水孔12同时喷出，能够保证浇灌架8下方的畦田区域浇灌的均匀性。待该区域浇灌完成后，行走架4和浇灌架8在滚轮5和辅助轮9的带动下移动到畦田的下一未浇灌区域，重复上述动作，完成未浇灌区域的浇灌。通过行走架4和浇灌架8沿水槽1的不断移动，完成整片畦田的浇灌。使用本装置浇灌畦田时，浇灌更加均匀，无需人工改水，无需人工反复铺设和回收管道，省时省力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种提高农田灌水均匀度的装置，其特征在于，包括：

水槽，用于设置在畦田的一侧，且沿畦田宽度方向延伸，所述水槽的一端开有进水管，所述水槽的上端面开设有轨道，所述轨道沿所述水槽的长度方向设置；

行走架，底部设有滚轮，所述滚轮沿所述轨道转动用于带动所述行走架沿所述水槽的长度方向移动，所述行走架上设有连接管，所述连接管的下端安装有水泵，所述水泵浸没于所述水槽的液面下用于向所述连接管内泵入水；

浇灌架，用于跨设在畦田的上方，且沿畦田长度方向延伸，所述浇灌架的一端连接于所述行走架上，另一端设有用于配合所述滚轮带动所述行走架和所述浇灌架沿所述畦田的宽度方向移动的辅助轮，所述浇灌架的下方连接有沿所述浇灌架长度方向设置的承托板；

水带，铺设于所述承托板上，所述水带的进口连通所述连接管的上端，所述水带的轴线两侧开设有多个出水孔，多个所述出水孔沿所述水带的轴向间隔设置；

出水孔圆心与水带轴线的垂直连线与水带的纵断面呈45°夹角设置，水带中的水自出水孔喷出后，呈45°向上的抛物线向水带两侧喷洒，所述承托板的上端面设有用于匹配所述水带弧度的弧形面，所述弧形面两侧沿所述承托板长度方向分别设有多个刚性绳，多个所述刚性绳分别连接在所述浇灌架上，弧形面的弧度对应的圆心角不大于180°，刚性绳的两端分别通过连接孔系在浇灌架横梁和承托板之间，通过调整刚性绳的有效长度，可以改变承托板距离畦田的高度，从而改变由出水孔喷出的水的喷洒幅度；

所述浇灌架上设有支架，所述支架的下部设有用于绕设所述水带的收带辊，所述支架沿所述浇灌架的长度方向滑动设置；

所述收带辊上设有压紧机构，所述压紧机构用于压紧位于所述收带辊上的所述水带，压紧机构配合收带辊的收带位置限定水充满水带的区域；

所述支架包括两个边板，所述收带辊转动设置于两个所述边板之间，所述两个边板之间还设有压辊，两个所述边板的相对位置还设有容置腔，所述容置腔内设有弹性组件，所述压辊的两端分别连接在两个所述弹性组件上，所述压辊通过两个所述弹性组件压紧在绕设于所述收带辊上的所述水带上；所述弹性组件包括连杆、套环和弹簧，所述连杆设于所述容置腔内，所述连杆的轴线与所述收带辊的轴线相交，所述套环和所述弹簧套装于所述连杆上，所述压辊的端部与所述套环固定连接，所述压辊通过所述弹簧用于压紧在所述收带辊上。

2.如权利要求1所述的提高农田灌水均匀度的装置，其特征在于，所述水槽的横断面为U形，所述轨道为两个，分别开设于水槽的上端面的两侧，所述水槽外壁的两侧分别设有支腿。

3.如权利要求1所述的提高农田灌水均匀度的装置，其特征在于，所述水槽一端的外壁上设有控制器，所述水槽相对内壁的上部安装有液位感应器，所述进水管上安装有电动阀，所述控制器接收所述液位感应器的感应信号，将所述感应信号转换成控制信号用于控制所述电动阀的启闭。

4.一种提高农田灌水均匀度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在畦田的一侧设置水槽，所述水槽沿畦田宽度方向延伸，并向所述水槽内充水；

S2：在所述水槽的上部架设行走架，所述行走架上安装纵向的连接管，所述连接管的下端安装水泵，所述水泵浸没在所述水槽的液面之下；

S3：在所述行走架的一侧安装浇灌架，所述浇灌架跨设在畦田的上方，将扎好多个出水孔的水带挂设在所述浇灌架的下方，所述水带的开口连通所述连接管的上端；

S4；启动所述水泵，所述水槽内的水通过所述连接管进入所述水带，自多个所述出水孔喷出对畦田进行浇灌；

S5：完成所述浇灌架所覆盖喷洒范围内的浇灌后，移动所述行走架，带动所述浇灌架移动至下一区域。

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