CN111587769A - 一种稳压恒流水路的节水灌溉系统及其节水灌溉方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稳压恒流水路的节水灌溉系统及其节水灌溉方法，包括进水管、稳压装置、出水管和伸缩喷管组件，所述出水管通过稳压装置连通在所述进水管上，若干所述伸缩喷管组件沿长度方向间距设置在所述出水管上，所述稳压装置包括第一水轮驱动组件、离心壳体、离心组件和稳压水囊，所述第一水轮驱动组件设置在进水管的管路上，所述第一水轮驱动组件的输出端设置有离心壳体，所述离心壳体上设置有离心组件，所述离心壳体的内腔中设置有稳压水囊，通过稳压水囊对水路进行分压或者补偿，以降低水路中的流速和水压或者补偿水路中的水压，以提升水路的稳定性。

Description

一种稳压恒流水路的节水灌溉系统及其节水灌溉方法

技术领域

本发明属于节水灌溉领域，特别涉及一种稳压恒流水路的节水灌溉系统及其节水灌溉方法。

背景技术

在农业灌溉中，大多是通过水泵直接抽取水源向田地农作物进行喷灌、滴灌或漫灌等，但是，水路中的水压受管道绕卷、挤压等原因造成水路中的水压不稳定，出水后的水流速度不稳定，在自动喷灌的应用方式中浇灌的区域不稳定性较高，可能出现局部区域浇灌不足或过量浇灌的弊端，浇灌不均匀且还浪费水资源。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种稳压恒流水路的节水灌溉系统及其节水灌溉方法，能对水路进行稳压，保证浇灌均匀且节水。

技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种稳压恒流水路的节水灌溉系统，包括进水管、稳压装置、出水管和伸缩喷管组件，所述出水管通过稳压装置连通在所述进水管上，若干所述伸缩喷管组件沿长度方向间距设置在所述出水管上，所述伸缩喷管组件沿垂直于出水管的方向伸缩位移；

所述稳压装置包括第一水轮驱动组件、离心壳体、离心组件和稳压水囊，所述第一水轮驱动组件设置在进水管的管路上，所述第一水轮驱动组件的输出端设置有离心壳体，所述第一水轮驱动组件通过进水管内的水流驱动回转，所述离心壳体上设置有离心组件，所述离心壳体的内腔中设置有稳压水囊，所述稳压水囊与进水管的管路连通设置，所述离心组件位于离心壳体内的一侧对应于稳压水囊设置，所述稳压水囊通过离心组件的离心动作自膨胀或被挤压。

进一步的，若干所述离心组件以回转轴线圆周阵列设置在所述离心壳体上，且所述离心组件包括离心配重体、复位弹簧、导向杆和压板，所述导向杆垂直于回转轴线活动穿设在所述离心壳体上，所述导向杆位于离心壳体内的一端设置有压板，所述压板对应于稳压水囊，所述导向杆位于离心壳体外部的一端设置有离心配重体，所述复位弹簧套设在离心壳体于离心配重体之间的导向杆杆体上。

进一步的，在所述离心壳体高速转动状态下，所述压板向远离于稳压水囊的一侧位移，所述稳压水囊膨胀扩张容积；在所述离心壳体低速转动状态下，所述压板挤压稳压水囊，所述稳压水囊压缩减小容积。

进一步的，所述第一水轮驱动组件包括第一水轮转子和水轮腔体，所述水轮腔体为封闭式圆柱形壳体，所述第一水轮转子转动设置在水轮腔体内，且所述水轮腔体连通设置在所述进水管的水路上，所述第一水轮转子的转轴一端伸出至水轮腔体外部且连接于离心壳体上；所述第一水轮转子通过进水管内的水流转动，并随水流速度驱动离心壳体快速或低速转动。

进一步的，所述第一水轮驱动组件设置在所述稳压水囊的进水口前端，且所述第一水轮驱动组件与稳压水囊的进水口之间的水路上设置有单向阀。

进一步的，还包括恒流装置，所述恒流装置包括水流量检测组件和调节阀，所述水流量检测组件设置在进水管的水路上，且所述水流量检测组件在水流方向上位于稳压组件的后方，所述水流量检测组件检测和反馈水流速度，所述调节阀设置在进水管的水路上，且所述调节阀在水流方向上位于稳压组件的前方，所述调节阀调节进水管水路的截面积。

进一步的，所述水流量检测组件包括第二水轮转子和传动轴，所述第二水轮转子设置在进水管的水路中，且所述第二水轮转子的轴线垂直于水流方向，所述第二水轮转子的一端伸出至管体外侧且与传动轴的一端连接设置，所述传动轴的另一端向调节阀的一侧延伸设置，且所述传动轴的延伸端设置有凸轮盘，所述调节阀垂直于水流方向设置在进水管的管体上，且所述调节阀包含位于管体内的阀体和设置在所述阀体上的活动杆，且所述活动杆垂直于水流方向活动穿设于管体上，所述活动杆对应于凸轮盘设置；所述凸轮盘回转转动驱动阀体位移以调节进水管进水口处的水流大小。

进一步的，所述伸缩喷管组件包括固定管体、伸缩管体和密封活塞，所述固定管体一端连通且固定设置在所述出水管上，且所述固定管体的另一端内穿设设置有伸缩管体，所述伸缩管体位于固定管体内的一端设置有密封活塞，所述伸缩管体滑动密封设置在固定管体内。

一种稳压恒流水路的节水灌溉系统的节水浇灌方法：当水流从进水管流向出水管时，水流驱动伸缩喷管组件中的伸缩管体向上位移并通过伸缩管体进行出水喷灌；

当进水管中的水流过快或水压过高时，水流驱动所述第一水轮转子快速转动，同时所述离心壳体快速转动，所述离心组件产生离心运动，离心组件中的压板远离于稳压水囊，所述稳压水囊同时通过水流进行补偿和分压，降低进水管出口端的水流速度和水压；当进水管中的水流过慢或水压降低时，所述离心壳体慢速转动，离心组件挤压稳压水囊，稳压水囊的容积减小，并将贮存的水溶液补偿至水路中，同时将稳压水囊受挤压时产生的压力补偿在水路中以增加水路中的水压。

有益效果：本发明通过稳压水囊对水路进行分压或者补偿，以降低水路中的流速和水压或者补偿水路中的水压，以提升水路的稳定性。

附图说明

附图1为本发明的整体结构的立体结构示意图；

附图2为本发明的整体结构的主视图；

附图3为本发明的整体结构的半剖示意图；

附图4为本发明的离心组件的结构放大示意图；

附图5为本发明的图3中局部A的结构放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1至附图3所示，一种稳压恒流水路的节水灌溉系统，包括进水管1、稳压装置2、出水管3和伸缩喷管组件4，所述出水管3通过稳压装置2连通在所述进水管1上，若干所述伸缩喷管组件4沿长度方向间距设置在所述出水管3上，所述伸缩喷管组件4沿垂直于出水管3的方向伸缩位移；所述伸缩喷管组件4包括固定管体31、伸缩管体33和密封活塞32，所述固定管体31一端连通且固定设置在所述出水管2上，且可埋设于地面下方，且所述固定管体31的另一端内穿设设置有伸缩管体33，所述伸缩管体33位于固定管体内的一端设置有密封活塞32，所述伸缩管体33滑动密封设置在固定管体内。在无需浇灌的状态下，所述伸缩管体33了缩回至固定管体21内，以减少其在地面上方的长度，减少空间占用，在浇灌时，当水流从进水管1流向出水管2时，水流驱动伸缩喷管组件3中的伸缩管体向上位移并通过伸缩管体进行出水喷灌。

所述稳压装置2包括第一水轮驱动组件5、离心壳体6、离心组件7和稳压水囊9，所述第一水轮驱动组件5设置在进水管1的管路上，所述第一水轮驱动组件5的输出端设置有离心壳体6，所述第一水轮驱动组件5通过进水管1内的水流驱动回转，所述离心壳体6上设置有离心组件7，所述离心壳体6的内腔中设置有可弹性伸缩的稳压水囊9，所述离心壳体6的壁体上开设有连通外界空气的气压平衡孔17，所述稳压水囊9与离心壳体6四周间距设置，该间距空间即为最大膨胀容积，所述稳压水囊9的底部通过连接管10与进水管1的管路连通设置，所述离心组件7位于离心壳体6内的一侧对应于稳压水囊9设置，所述稳压水囊9通过离心组件7的离心动作自膨胀或被挤压。当水流速高时，离心壳体快速转动，离心组件向外离心运动，且偏离于稳压水囊，则管内瞬时水压增加，稳压水囊膨胀，进水管1中的水溶液进入到稳压水囊9内，通过稳压水囊9的容积增加以降低进水管管路中的水压和水流量，当水流速低时，离心组件离心力降低，离心组件挤压稳压水囊，使其中的水溶液补偿到进水管的水路中，以增加进水管1内的水流速和水流量。

如附图3和附图4所示，若干所述离心组件7以回转轴线圆周阵列设置在所述离心壳体6上，其中至少包含两组离心组件7，且对称设置在稳压水囊9的两侧，以便于对稳压水囊进行挤压动作。在沿回转轴线的方向上也至少包含一组离心组件7。所述离心组件7包括离心配重体11、复位弹簧12、导向杆13和压板8，所述导向杆13垂直于回转轴线活动穿设在所述离心壳体6上，所述导向杆13位于离心壳体6内的一端设置有压板8，所述压板8对应于稳压水囊9，所述导向杆13位于离心壳体6外部的一端设置有离心配重体11，所述复位弹簧12套设在离心壳体6于离心配重体11之间的导向杆杆体上，在水流和水压正常或较低时，通过复位弹簧的复位作用力对稳压水囊9进行挤压压覆，在水压较高时，离心壳体高速转动，离心组件离心运动，压板8向远离于稳压水囊的一侧位移，则稳压水囊容积增加。

在所述离心壳体6高速转动状态下，所述压板8向远离于稳压水囊9的一侧位移，所述稳压水囊9膨胀扩张容积；在所述离心壳体6低速转动状态下，所述压板9挤压稳压水囊9，所述稳压水囊9压缩减小容积。

所述第一水轮驱动组件5包括第一水轮转子15和水轮腔体16，所述水轮腔体16为封闭式圆柱形壳体，所述第一水轮转子15转动设置在水轮腔体16内，且所述水轮腔体16连通设置在所述进水管1的水路上，所述第一水轮转子15的转轴一端伸出至水轮腔体16外部且连接于离心壳体6上；所述第一水轮转子15通过进水管1内的水流转动，并随水流速度驱动离心壳体6快速或低速转动，通过水流流动作为离心壳体6的动力源，一方面能够合理且巧妙的利用水能，减少其他设备的使用，另一方面，能够通过离心壳体8的转动速度直接反映进水管1管路中的水流速度和水压。

所述第一水轮驱动组件5设置在所述稳压水囊9的进水口前端，且所述第一水轮驱动组件5与稳压水囊9的进水口之间的水路上设置有单向阀19，水流单向的从进水管向出水管流动，其防止稳压水囊中的水溶液向第一水轮驱动组件5的一侧逆流，保证稳压水囊中的水溶液能够正常补偿到水路中。

如附图4和附图5所示，还包括恒流装置，所述恒流装置包括水流量检测组件20和调节阀21，所述水流量检测组件20设置在进水管1的水路上，且所述水流量检测组件20在水流方向上位于稳压组件3的后方，所述水流量检测组件20检测和反馈水流速度，所述调节阀21设置在进水管1的水路上，且所述调节阀21在水流方向上位于稳压组件3的前方，所述调节阀21调节进水管1水路的截面积。通过水量检测组件对进水管出口端的水流速度的反馈，再通过调节阀21对进水管进水口处的水流截面进行调节，以调整管路中水流量，保证恒流。且同时通过恒流装置与稳压装置2的相结合的相互作用，能够有效的保证水路中的稳流和稳压。

所述水流量检测组件20包括第二水轮转子22和传动轴23，所述第二水轮转子22设置在进水管的水路中，且所述第二水轮转子22的轴线垂直于水流方向，所述第二水轮转子22的一端伸出至管体外侧且与传动轴23的一端连接设置，所述传动轴23的另一端向调节阀21的一侧延伸设置，且所述传动轴23的延伸端设置有凸轮盘24，所述凸轮盘24为倾斜于传动轴23安装的盘体式结构，所述调节阀21垂直于水流方向设置在进水管的管体上，且所述调节阀21包含位于管体内的阀体25和设置在所述阀体25上的活动杆26，且所述活动杆26垂直于水流方向活动穿设于管体上，所述活动杆26对应于凸轮盘24设置；所述凸轮盘24回转转动驱动阀体25上、下位移以调节进水管1进水口处的截面大小，以调整水路的水流量大小。

一种稳压恒流水路的节水灌溉系统的节水浇灌方法：当水流从进水管1流向出水管2时，水流驱动伸缩喷管组件3中的伸缩管体向上位移并通过伸缩管体进行出水喷灌；

当进水管1内的水流和水压正常时，所述离心壳体6正常速度转动，离心组件7产生预设程度的离心动作，并一定程度的压覆在稳压水囊上，以控制稳压水囊的容积，当进水管1中的水流过快或水压过高时，水流驱动所述第一水轮转子15快速转动，同时所述离心壳体6快速转动，所述离心组件7产生离心运动，离心组件中的压板远离于稳压水囊9，所述稳压水囊9同时通过水流进行补偿和分压，降低进水管1出口端的水流速度和水压；当进水管1中的水流过慢或水压降低时，所述离心壳体6慢速转动，离心组件7挤压稳压水囊9，稳压水囊的容积减小，并将贮存的水溶液补偿至水路中，同时将稳压水囊9受挤压时产生的压力补偿在水路中以增加水路中的水压。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种稳压恒流水路的节水灌溉系统，其特征在于：包括进水管(1)、稳压装置(2)、出水管(3)和伸缩喷管组件(4)，所述出水管(3)通过稳压装置(2)连通在所述进水管(1)上，若干所述伸缩喷管组件(4)沿长度方向间距设置在所述出水管(3)上，所述伸缩喷管组件(4)沿垂直于出水管(3)的方向伸缩位移；

所述稳压装置(2)包括第一水轮驱动组件(5)、离心壳体(6)、离心组件(7)和稳压水囊(9)，所述第一水轮驱动组件(5)设置在进水管(1)的管路上，所述第一水轮驱动组件(5)的输出端设置有离心壳体(6)，所述第一水轮驱动组件(5)通过进水管(1)内的水流驱动回转，所述离心壳体(6)上设置有离心组件(7)，所述离心壳体(6)的内腔中设置有稳压水囊(9)，所述稳压水囊(9)与进水管(1)的管路连通设置，所述离心组件(7)位于离心壳体(6)内的一侧对应于稳压水囊(9)设置，所述稳压水囊(9)通过离心组件(7)的离心动作自膨胀或被挤压。

2.根据权利要求1所述的一种稳压恒流水路的节水灌溉系统，其特征在于：若干所述离心组件(7)以回转轴线圆周阵列设置在所述离心壳体(6)上，且所述离心组件(7)包括离心配重体(11)、复位弹簧(12)、导向杆(13)和压板(8)，所述导向杆(13)垂直于回转轴线活动穿设在所述离心壳体(6)上，所述导向杆(13)位于离心壳体(6)内的一端设置有压板(8)，所述压板(8)对应于稳压水囊(9)，所述导向杆(13)位于离心壳体(6)外部的一端设置有离心配重体(11)，所述复位弹簧(12)套设在离心壳体(6)于离心配重体(11)之间的导向杆杆体上。

3.根据权利要求2所述的一种稳压恒流水路的节水灌溉系统，其特征在于：在所述离心壳体(6)高速转动状态下，所述压板(8)向远离于稳压水囊(9)的一侧位移，所述稳压水囊(9)膨胀扩张容积；在所述离心壳体(6)低速转动状态下，所述压板(9)挤压稳压水囊(9)，所述稳压水囊(9)压缩减小容积。

4.根据权利要求1所述的一种稳压恒流水路的节水灌溉系统，其特征在于：所述第一水轮驱动组件(5)包括第一水轮转子(15)和水轮腔体(16)，所述水轮腔体(16)为封闭式圆柱形壳体，所述第一水轮转子(15)转动设置在水轮腔体(16)内，且所述水轮腔体(16)连通设置在所述进水管(1)的水路上，所述第一水轮转子(15)的转轴一端伸出至水轮腔体(16)外部且连接于离心壳体(6)上；所述第一水轮转子(15)通过进水管(1)内的水流转动，并随水流速度驱动离心壳体(6)快速或低速转动。

5.根据权利要求2所述的一种稳压恒流水路的节水灌溉系统，其特征在于：所述第一水轮驱动组件(5)设置在所述稳压水囊(9)的进水口前端，且所述第一水轮驱动组件(5)与稳压水囊(9)的进水口之间的水路上设置有单向阀(19)。

6.根据权利要求1所述的一种稳压恒流水路的节水灌溉系统，其特征在于：还包括恒流装置，所述恒流装置包括水流量检测组件(20)和调节阀(21)，所述水流量检测组件(20)设置在进水管(1)的水路上，且所述水流量检测组件(20)在水流方向上位于稳压组件(3)的后方，所述水流量检测组件(20)检测和反馈水流速度，所述调节阀(21)设置在进水管(1)的水路上，且所述调节阀(21)在水流方向上位于稳压组件(3)的前方，所述调节阀(21)调节进水管(1)水路的截面积。

7.根据权利要求6所述的一种稳压恒流水路的节水灌溉系统，其特征在于：所述水流量检测组件(20)包括第二水轮转子(22)和传动轴(23)，所述第二水轮转子(22)设置在进水管的水路中，且所述第二水轮转子(22)的轴线垂直于水流方向，所述第二水轮转子(22)的一端伸出至管体外侧且与传动轴(23)的一端连接设置，所述传动轴(23)的另一端向调节阀(21)的一侧延伸设置，且所述传动轴(23)的延伸端设置有凸轮盘(24)，所述调节阀(21)垂直于水流方向设置在进水管的管体上，且所述调节阀(21)包含位于管体内的阀体(25)和设置在所述阀体(25)上的活动杆(26)，且所述活动杆(26)垂直于水流方向活动穿设于管体上，所述活动杆(26)对应于凸轮盘(24)设置；所述凸轮盘(24)回转转动驱动阀体(25)位移以调节进水管(1)进水口处的水流大小。

8.根据权利要求1所述的一种稳压恒流水路的节水灌溉系统，其特征在于：所述伸缩喷管组件(4)包括固定管体(31)、伸缩管体(33)和密封活塞(32)，所述固定管体(31)一端连通且固定设置在所述出水管(2)上，且所述固定管体(31)的另一端内穿设设置有伸缩管体(33)，所述伸缩管体(33)位于固定管体内的一端设置有密封活塞(32)，所述伸缩管体(33)滑动密封设置在固定管体内。

9.根据权利要求1至8任一项所述的一种稳压恒流水路的节水灌溉系统的节水浇灌方法，其特征在于：包括当水流从进水管(1)流向出水管(2)时，水流驱动伸缩喷管组件(3)中的伸缩管体向上位移并通过伸缩管体进行出水喷灌；

当进水管(1)中的水流过快或水压过高时，水流驱动所述第一水轮转子(15)快速转动，同时所述离心壳体(6)快速转动，所述离心组件(7)产生离心运动，离心组件中的压板远离于稳压水囊(9)，所述稳压水囊(9)同时通过水流进行补偿和分压，降低进水管(1)出口端的水流速度和水压；当进水管(1)中的水流过慢或水压降低时，所述离心壳体(6)慢速转动，离心组件(7)挤压稳压水囊(9)，稳压水囊的容积减小，并将贮存的水溶液补偿至水路中，同时将稳压水囊(9)受挤压时产生的压力补偿在水路中以增加水路中的水压。

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