CN111878610A - 一种灌溉用联动自控阀门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灌溉用联动自控阀门，属于农业器械技术领域，包括阀体，其特征在于：出水管的出水通孔内设有一水轮，第一传动齿轮和第二传动齿轮通过轴与连接块转动连接，主动齿轮与第一传动齿轮相外啮合，第二传动齿轮与第三传动齿轮同轴连接，齿条与连接块的上端面滑动连接，齿条与第一传动齿轮相啮合，圆柱形型空腔内设有一阀芯，外壳上设有凸筒，凸筒上设有一导向通孔与外壳的空腔相通，旋转套筒穿过凸筒上的导向通孔，旋转套筒设有一端开口的盲孔；旋转套筒与凸筒之间通过锁定装置连接。与现有技术相比较具有省力的特点。

Description

一种灌溉用联动自控阀门

技术领域

本发明为申请日2019年1月21日，发明专利《一种农业灌溉用自控水阀》（申请号：201910051904X）的分案申请，涉及一种阀门，特别是一种适用于农业灌溉并能够自动关闭的阀门。

背景技术

农业发展壮大与水利灌溉有直接关系，我国经济的快速发展和人口的增加，使对水资源的需求量不断上升，而当前我国水资源又处于严重短缺的状态下．这就导致水资源供需之间的矛盾不断突出。因此，目前农业用水的关键在于提高水资源利用率。在水资源不是很发达的地区，需要采用水窖的储水功能来配合使用，这些地区在降雨高峰期时将雨水及河道里的水引入到水窖蓄水池中进行储存，而在干旱期时，则利用蓄水池内的水通过滴灌的方式来引流到农田中，从而使旱情得以缓解，实现农作物增产的目的。

但是降雨量并不稳定，因此也需要地下水进行补充。水资源欠发达的地区的地下水多为深井水，而深井水需要晒太阳才能灌溉。目前技术中，多采用中心深水井采水，输送到水窖进行回温储水，然后夜间进行浇灌。由于水窖蓄水池内水位不定，深水井采水的时候需要人工监视是否灌满，浪费人力。因此，也有蓄水池采用自闭阀门，但是现有的自闭阀门大多采用浮球阀或电磁感应式阀门，前者不仅安装困难，而且在使用过程中，容易密闭不严，产生漏水，因此普遍还是使用电磁感应式阀门，但该种需要提供电源，当停电或电池耗尽时，无法工作。由于灌溉为网络铺设，电磁感应式阀门的用电限制，导致使用的时候必须蓄水池和中心深水井在一起，但是这种集中蓄水的设计方式对于自然降水的储蓄大为不利。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种适用于农业灌溉并能够自动关闭的太阳能上水阀门。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种灌溉用联动自控阀门，包括阀体，所述的阀体包括进水管、出水管和连接块，所述的进水管和出水管通过连接块连接，所述的进水管设有一进水通孔，所述的出水管设有出水通孔；其特征在于：还包括外壳、水轮、阀芯和旋转套筒；所述的出水管的出水通孔内设有一水轮，所述的水轮的一端与出水通孔的侧壁转动连接，另一端与主动齿轮连接；所述的出水管出水通孔位于水轮的上方设有一隔板，所述的隔板将半个水轮遮住；所述的第一传动齿轮和第二传动齿轮通过轴与连接块转动连接，所述的主动齿轮与第一传动齿轮相外啮合，所述的第二传动齿轮与第三传动齿轮同轴连接，齿条与连接块的上端面滑动连接，所述的齿条与第一传动齿轮相啮合，齿条在运动过程中能够与第二传动齿轮相啮合；所述的进水管上设一圆柱形空腔，进水管的圆柱形空腔与进水通孔垂直相交，进水管一端的壁上设有一通孔与圆柱形空腔相通，所述的圆柱形型空腔内设有一阀芯，圆柱形空腔的一端的壁上设有一盲孔，所述的阀芯的一端与旋转套筒连接，另一端与圆柱形空腔的一端的壁转动连接，所述的旋转套筒穿过进水管的通孔，所述的阀芯上设有一通孔；所述的旋转套筒与从动齿轮的齿轮孔固定连接，所述的外壳罩在主动齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮和从动齿轮的外端，所述的外壳的壁上设有第四传动齿轮，所述的第四传动齿轮通过轴与外壳的壁转动连接，所述的第二传动齿轮与第三传动齿轮同轴连接，所述的第三传动齿轮与第四传动齿轮相啮合，所述的第四传动齿轮与从动齿轮相啮合；所述的外壳上设有凸筒，所述的凸筒上设有一导向通孔与外壳的空腔相通，所述的旋转套筒穿过凸筒上的导向通孔，旋转套筒设有一端开口的盲孔；所述的旋转套筒与凸筒之间通过锁定装置连接。

上述的进水管进水通孔两端的内壁上设有内螺纹，出水管的出水通孔两端的内壁上设有内螺纹。

上述的滑道为T型滑道，滑块为T型滑块，T型滑道的滑道口窄与滑道底。

上述的第三传动齿轮和第四传动齿轮的直径小于从动齿轮的直径。

上述的凸筒的导向通孔的内壁上设有一半圆环形槽，旋转套筒的外壁上设有一限位块，限位块放置在凸筒的半圆环形槽内。

与现有技术相比较，本发明具有以下突出的有益效果：

1、本装置能够在蓄水池水满后自动关闭，防止浪费水资源，节省人力物力；

2、本装置的安装方式和普通阀门相通，无需额外设备进行安装；

3、本装置无需电力，只需要水流带动水轮转动，使阀门关闭，因此可以实现多网点蓄水池施布，无需考虑供电和人工看护；

4、还可以用于多种农田水利建设，例如农田用水灌溉前预处理的上水、农田营养液配置等。

5、本装置在阀门关闭后，第一传动齿轮与齿条脱离啮合，水流在继续带动水轮转动的过程中，不会遇到阀芯部分的阻力，能够延长水轮的使用寿命。

附图说明

图1是实施例1的内部结构示意图。

图2是实施例1的俯视图。

图3是图2中A部分的局部放大图。

图4是旋转套筒部分的结构示意图。

图5是实施例1中本发明用于网络布点的分散水窖蓄水池的结构示意图。

图6是实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1~4所示，本发明实施例1包括阀体、外壳5、水轮12、阀芯14和旋转套筒17。

所述的阀体包括进水管6、出水管1和连接块13，所述的进水管6和出水管1通过连接块13连接，所述的进水管6设有一进水通孔，所述的出水管1设有出水通孔。所述的出水管1的出水通孔内设有一水轮12，所述的水轮12的一端与出水通孔的侧壁转动连接，另一端与主动齿轮4连接，其具体连接方式为：所述的水轮12的中心位置设有一水轮轴11，所述的水轮轴11的一端与出水管1出水通孔一侧壁转动连接，所述的出水管1另一侧壁上设有通孔，所述的水轮轴11的另一端穿过出水管1上的通孔主动齿轮4的齿轮孔固定连接。

所述的出水管1出水通孔位于水轮12的上方设有一隔板24，所述的隔板24将半个水轮12遮住。

所述的进水管6进水通孔两端的内壁上设有内螺纹，所述的出水管1的出水通孔两端的内壁上设有内螺纹，从而便于与管道连接。

所述的连接块13上安装有第一传动齿轮3和第二传动齿轮7，所述的第一传动齿轮3和第二传动齿轮7通过轴与连接块13转动连接，所述的主动齿轮4与第一传动齿轮3相外啮合，所述的第二传动齿轮7与第三传动齿轮8同轴连接，齿条2与连接块13的上端面滑动连接，其滑动连接方式为：所述的连接块13上设有一滑道，所述的滑道位于第一传动齿轮3和第二传动齿轮7的正上方，齿条2上设有一滑块，所述的滑块放置在滑道中。所述的齿条2与第一传动齿轮3相啮合，齿条2在运动过程中能够与第二传动齿轮7相啮合。

优化方案中，所述的滑道为T型滑道，所述的滑块为T型滑块，所述的T型滑道的滑道口窄与滑道底。

所述的进水管6上设一圆柱形空腔，进水管6的圆柱形空腔与进水通孔垂直相交，进水管6一端的壁上设有一通孔与圆柱形空腔相通，所述的圆柱形型空腔内设有一阀芯14，所述的阀芯14的一端与旋转套筒17连接，另一端与圆柱形空腔的一端的壁转动连接，所述的旋转套筒17穿过进水管6的通孔，其转动连接放置为：所述的阀芯14另一端与销轴15连接，所述的圆柱形空腔的一端的壁上设有一盲孔，所述的销轴15与圆柱形空腔的盲孔转动连接。所述的阀芯14上设有一通孔，旋转阀芯14，能够使阀芯14的通孔与进水管6的通孔相通。所述的旋转套筒17与进水管6的通孔之间的壁上设有密封圈。

所述的旋转套筒17与从动齿轮10的齿轮孔固定连接，所述的外壳5罩在主动齿轮4、第一传动齿轮3、第二传动齿轮7和从动齿轮10的外端，所述的外壳5的壁上设有第四传动齿轮9，所述的第四传动齿轮9通过轴与外壳5的壁转动连接，所述的第二传动齿轮7与第三传动齿轮8同轴连接，所述的第三传动齿轮8与第四传动齿轮9相啮合，所述的第四传动齿轮9与从动齿轮10相啮合。

所述的第三传动齿轮8和第四传动齿轮9的直径小于从动齿轮10的直径，从而能够使第三传动齿轮8和第四传动齿轮9带动从动齿轮10转动时省力，能够使较小的水流力量驱动阀芯14。

所述的外壳5上设有凸筒16，所述的凸筒16上设有一导向通孔与外壳5的空腔相通，所述的旋转套筒17穿过凸筒16上的导向通孔，旋转套筒17设有一端开口的盲孔。所述的旋转套筒17与凸筒16之间通过锁定装置连接，所述的锁定装置包括按钮筒18、弹簧板21和定位块22。所述的按钮筒18设有一端开口的空腔，按钮筒18开口的一端插在旋转套筒17的盲孔内，所述的按钮筒18的外壁上设有两对称分布的条形通孔，按钮筒18的条形通孔内设有一弹簧板21，所述的弹簧板21的下端与条形通孔一端的壁连接，上端与定位块22连接，所述的定位块22的上端设有一倾斜面。

所述的凸筒16的导向通孔的内壁上设有一半圆环形槽，所述的旋转套筒17的外壁上设有一限位块23，所述的限位块23放置在凸筒16的半圆环形槽内，使旋转套筒17只能旋转90°。

所述的凸筒16导向通孔的内壁上设有两对称分布的定位槽，所述的旋转套筒17的外壁上设有两对称分布的长方形通孔，所述的长方形通孔的上端壁上设有一倾斜面，长方形通孔的上端的倾斜面与定位块22上端的倾斜面相对应。所述的定位块22穿过旋转套筒17的长方形通孔放置在凸筒16的定位槽内，从而能够使旋转套筒17无法转动，所述的定位块22的倾斜面放置在长方形通孔上端的倾斜面上。所述的按钮筒18的内壁上设有一连接轴19，所述的旋转套筒17的盲孔的底壁上设有连接轴19，两连接轴19通过压缩弹簧20连接。当按压按钮筒18时，按钮筒18通过弹簧板21带动定位块22向上运动，弹簧板21向内侧弯曲，使定位块22脱离凸筒16的定位槽，从而能够使旋转套筒17转动。

操作流程如下：将本装置的进水管6与上水管连接，蓄水池的溢水口通过管道与本装置的出水管1连接，按压按钮筒18时，按钮筒18通过弹簧板21带动定位块22向上运动，弹簧板21相内侧弯曲，使定位块22脱离凸筒16的定位槽，按压按钮筒18后，将旋转套筒 17 手动旋转 90，对蓄水池内灌水，当蓄水池内灌满水后，水流由蓄水池的溢水口流出，经过管道进入到出水管1内，带动出水管1内水轮12转动，水轮12带动主动齿轮4转动，主动齿轮4带动第一传动齿轮3转动，第一传动齿轮3带动齿条2运动，齿条2带动第二传动齿轮7转动，第二传动齿轮7依次通过第三传动齿轮8、第四传动齿轮9带动从动齿轮10转动，从动齿轮10带动旋转套筒17转动，当第一传动齿轮3与齿条2脱离啮合后，从动齿轮10带动阀芯14转动90°，使阀芯14的通孔与出水管1的出水通孔错开关闭，使水流无法再进入到蓄水池内。

实施例1用于网络布点的分散水窖蓄水池25使用，如图5所示，水泵26的出水管通过管道与本装置的进水管6的下端连接，本装置的进水管6的上端与水窖蓄水池25进水口连接，水窖蓄水池25的上端设有一出水口，所述的出水口通过管道与本装置的出水管1连接，水泵26的进水管通过管道与中心深水井27连接，通过中心深水井27进行采水，通过管路输送到每个网络分散水窖蓄水池25，当分散水窖蓄水池25的水满后，实施例1水阀关闭，这样可以根据不同的田地面积设计不同的蓄水池大小，当所有的分散水窖蓄水池25都充满后，所有的分管路都封闭，此时，看守中心深水井27的人员人工关闭抽水设备。

实施例2为单独使用，可以用于中心深水井27，如图6所示，其结构在实施例1的基础上进行了下述改良：所述的外壳5上设有一长方形导向孔，所述的齿条2上设有第一导向销轴32和第二导向销轴34，所述的第一导向销轴32和第二导向销轴34穿过外壳5上的长方形导向通孔，所述的外壳5的外壁上与V型板33的拐点处铰接，所述的V型板33的上端顶在第二导向销轴34的一侧，下端设有一长条形导向孔，顶轴31的右端与第三导向销轴垂直连接，所述的第三导向销轴放置在V型板33的长条形导向孔中，所述的外壳5的外壁上设有一保护壳30，所述的保护壳30的内壁上设有一导向筒29，所述的导向筒29上设有一导向通孔与外界环境相通，所述的外壳5的保护壳30的左端安装有导向筒29和行程开关28，所述的顶轴31穿过导向筒29上的导向通孔放置在导向筒29行程开关28摆杆的右端。

所述的行程开关通过电路与水泵连接，所述的电路为现有技术，其具体结构不再赘述。

使用时，向右拨动行程开关28的摆杆，启动水泵26，当蓄水池内灌满水后，水流由蓄水池的溢水口流出，经过管道进入到出水管1内，带动出水管1内水轮12转动，水轮12带动主动齿轮4转动，主动齿轮4带动第一传动齿轮3转动，第一传动齿轮3带动齿条2运动，齿条2带动第一导向销轴32和第二导向销轴34运动，第一导向销轴32带动V型板33转动，V型板33通过第三导向销轴带动顶轴31向左运动，所述的顶轴31推动导向筒29行程开关28的摆杆，使其复位，导向筒29行程开关28关闭，抽水泵26停止工作。实施例2可以自动关闭抽水泵26，减少人力。

需要说明的是，本发明的特定实施方案已经对本发明进行了详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种灌溉用联动自控阀门，包括阀体，所述的阀体包括进水管、出水管和连接块，所述的进水管和出水管通过连接块连接，所述的进水管设有一进水通孔，所述的出水管设有出水通孔；其特征在于：还包括外壳、水轮、阀芯和旋转套筒；所述的出水管的出水通孔内设有一水轮，所述的水轮的一端与出水通孔的侧壁转动连接，另一端与主动齿轮连接；所述的出水管出水通孔位于水轮的上方设有一隔板，所述的隔板将半个水轮遮住；第一传动齿轮和第二传动齿轮通过轴与连接块转动连接，所述的主动齿轮与第一传动齿轮相外啮合，所述的第二传动齿轮与第三传动齿轮同轴连接，齿条与连接块的上端面滑动连接，其滑动连接方式为：所述的连接块上设有一滑道，所述的滑道位于第一传动齿轮和第二传动齿轮的正上方，齿条上设有一滑块，所述的滑块放置在滑道中；所述的齿条与第一传动齿轮相啮合，齿条在运动过程中能够与第二传动齿轮相啮合；所述的进水管上设一圆柱形空腔，进水管的圆柱形空腔与进水通孔垂直相交，进水管一端的壁上设有一通孔与圆柱形空腔相通，所述的圆柱形型空腔内设有一阀芯，圆柱形空腔的一端的壁上设有一盲孔，所述的阀芯的一端与旋转套筒连接，另一端与圆柱形空腔的一端的壁转动连接，所述的旋转套筒穿过进水管的通孔，所述的阀芯上设有一通孔；所述的旋转套筒与从动齿轮的齿轮孔固定连接，所述的外壳罩在主动齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮和从动齿轮的外端，所述的外壳的壁上设有第四传动齿轮，所述的第四传动齿轮通过轴与外壳的壁转动连接，所述的第二传动齿轮与第三传动齿轮同轴连接，所述的第三传动齿轮与第四传动齿轮相啮合，所述的第四传动齿轮与从动齿轮相啮合；所述的外壳上设有凸筒，所述的凸筒上设有一导向通孔与外壳的空腔相通，所述的旋转套筒穿过凸筒上的导向通孔，旋转套筒设有一端开口的盲孔；所述的旋转套筒与凸筒之间通过锁定装置连接；所述的外壳上设有长方形导向孔，所述的齿条上设有第一导向销轴和第二导向销轴，所述的第一导向销轴和第二导向销轴穿过外壳上的长方形导向通孔，所述的外壳的外壁上与V型板铰接，所述的V型板的上端顶在第二导向销轴的一侧，下端设有一长条形导向孔，顶轴的右端与第三导向销轴垂直连接，所述的第三导向销轴放置在V型板的长条形导向孔中，所述外壳上设有导向筒，所述的导向筒上设有一导向通孔，所述的外壳安装有行程开关，所述的顶轴穿过导向筒上的导向通孔放置在行程开关的摆杆的一端。

2.根据权利要求1所述的一种灌溉用联动自控阀门，其特征在于：所述的进水管进水通孔两端的内壁上设有内螺纹，所述的出水管的出水通孔两端的内壁上设有内螺纹。

3.根据权利要求1所述的一种灌溉用联动自控阀门，其特征在于：所述的滑道为T型滑道，所述的滑块为T型滑块，所述的T型滑道的滑道口窄与滑道底。

4.根据权利要求1所述的一种灌溉用联动自控阀门，其特征在于：所述的第三传动齿轮和第四传动齿轮的直径小于从动齿轮的直径。

5.根据权利要求1所述的一种灌溉用联动自控阀门，其特征在于：所述的凸筒的导向通孔的内壁上设有一半圆环形槽，所述的旋转套筒的外壁上设有一限位块，所述的限位块放置在凸筒的半圆环形槽内。

Images