CN113748959B - 一种适用于异形区域灌溉的喷灌装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及灌溉设备技术领域，公开了一种适用于异形区域灌溉的喷灌装置，包括主灌溉管、俯仰管以及至少两组旋转接头，两组旋转接头转动连接，主灌溉管与俯仰管分别转动连接于两组旋转接头的端部，主灌溉管上固定设置有异形导架，俯仰管滑动搭设于异形导架上部，当俯仰管在异形导架上滑动时俯仰管与主灌溉管之间的夹角大小发生改变。本装置通过水流自身的推力可使俯仰管发生绕主灌溉管的圆周运动，然后通过将俯仰管滑动搭设在异形导架上来使俯仰管可以具有不同的仰角度也即与主灌溉管形成的夹角，由此通过改变仰角度可以调节由俯仰管射出的水流的落地点的位置由此可以实现对具有异形边缘的区域进行更加精准覆盖灌溉。

Description

一种适用于异形区域灌溉的喷灌装置

技术领域

本发明涉及灌溉设备技术领域，具体涉及一种适用于异形区域灌溉的喷灌装置。

背景技术

灌溉方式一般可分为为传统的地面灌溉、普通喷灌以及微灌。传统地面灌溉包括畦灌、沟灌、淹灌和漫灌。普通喷灌技术是中国农业生产中较普遍的灌溉方式，喷灌是把由水泵加压或自然落差形成的有压水通过压力管道送到田间，再经喷管喷射到空中，形成细小水滴，均匀地洒落在农田，达到灌溉的目的。随着社会的发展，在农业灌溉和园林绿化建设中，一些异形的种植区域是较为常见的，如正方形、长方形的种植区域，而现有的喷灌系统多采用恒定压力供水，喷灌面积区域多以圆形或扇形面为主，如果要完成所有绿色植物的喷灌，势必会将水喷出喷灌面积区域之外，这一过程对水资源造成极大的浪费，同时在对非规则形状的区域进行喷灌灌溉操作时，当前的喷灌系统很难达到精准覆盖不规则区域进行灌溉的目的。由此导致部分位置的植物由于无法得到充足的浇灌，进而使得作物长势不一不便于田地的经营管理。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种适用于异形区域灌溉的喷灌装置，该装置刻度具有异形形状的区域进行喷淋灌溉。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种适用于异形区域灌溉的喷灌装置，包括主灌溉管、俯仰管以及至少两组旋转接头，两组所述旋转接头转动连接，所述主灌溉管与俯仰管分别转动连接于两组旋转接头的端部，所述主灌溉管上固定设置有异形导架，所述俯仰管滑动搭设于异形导架上部，当所述俯仰管在异形导架上滑动时俯仰管与主灌溉管之间的夹角大小发生改变。本方案可实现对具有异形边沿的区域进行贴合度更高的灌溉作业。

在本发明中，进一步的，所述异形导架包括固定环及异形滑轨，所述异形滑轨固定连接于固定环上，所述异形滑轨位于同一平面上，所述异形滑轨上各点到固定环圆心处的距离不相同。

在本发明中，进一步的，所述异形导架包括固定环及异形滑轨，所述异形滑轨固定连接于固定环上，所述异形滑轨上设有调节导轨，所述调节导轨上的点到异形滑轨所在平面的距离不同。

在本发明中，进一步的，所述俯仰管的出射端上固定设置有喷洒组件，所述喷洒组件包括主喷头与多组副喷头，所述喷洒组件用于形成具有第一喷淋宽度的灌溉喷雾。本方案可对具有异形的环状区域进行灌溉。

在本发明中，进一步的，多组所述副喷头上分别设置有开关阀，所述开关阀控制副喷头的开断以改变第一喷淋宽度的大小。本方案通过改变第一喷淋宽度的大小可以使得环形喷淋区域的内环形状更加贴近圆形。

在本发明中，进一步的，与所述俯仰管相连接的旋转接头的转弯角度为θ，90°≤θ<180。本方案便于提供较大的水流对俯仰管的推力，以保证俯仰管可顺利绕主灌溉管的轴线进行转动。

在本发明中，进一步的，两组所述旋转接头的转动连接处设置有偏转角度传感器，用以检测两组旋转接头之间的转动角度。通过偏转角度传感器采集的转动角度的数据来控制副喷头的开关。

在本发明中，进一步的，所述旋转接头与主灌溉管的转动连接处设置有偏转角度传感器，用以检测旋转接头与主灌溉管之间的转动角度。通过偏转角度传感器采集的转动角度的数据来控制副喷头的开关。

在本发明中，进一步的，所述俯仰管的出射端固定连接有配重块。

在本发明中，进一步的，所述主灌溉管上沿管壁圆周方向均布固定有多组扇形喷头，多组所述扇形喷头喷出的水雾形成一圆形喷淋水雾。本方案可形成一完整的具有异形边缘的面状喷淋区域。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的装置通过水流自身的推力可使俯仰管发生绕主灌溉管的圆周运动，然后通过将俯仰管滑动搭设在异形导架上来使俯仰管可以具有不同的仰角度也即与主灌溉管形成的夹角，由此通过改变仰角度可以调节由俯仰管射出的水流的落地点的位置由此可以实现对具有异形边缘的区域进行更加精准覆盖灌溉。

另外，通过设置主喷头与多组副喷头以及多组扇形喷头可以实现对具有异形边缘的待灌溉区域进行全面喷淋灌溉，高中喷灌灌溉的方式更加的节水更加精准高效。

附图说明

图1为本发明中实施例一的总体结构示意图。

图2为发明中实施例一的喷洒结构示意图。

图3为发明实施例一中由主喷头与副喷头以及扇形喷头形成的喷洒区域的示意图。

图4为为发明中与俯仰管连接的旋转接头受力示意图。

图5为本发明实施例二中异形导架的侧视示意图。

附图中： 1、主灌溉管；2、旋转接头；3、俯仰管；4、副喷头；5、主喷头；6、扇形喷头；71、异形滑轨；72、固定环；73、调节导轨。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

请同时参见图1至图3，本发明一较佳实施方式提供一种适用于异形区域灌溉的喷灌装置，包括主灌溉管1、俯仰管3以及至少两组旋转接头2，两组所述旋转接头2转动连接，两组旋转接头2的连接端均为可转动链接结构，在实际的连接中可以通过短管将两组旋转接头2进行连接，所述主灌溉管1与俯仰管3分别转动连接于两组旋转接头2的端部，由此在连接完毕后俯仰管3不仅可以绕着与其连接的旋转接头2进行自转还可以绕着主灌溉管1进行公转，且转动方向不相同。所述主灌溉管1上固定设置有异形导架，所述俯仰管3滑动搭设于异形导架上部，当所述俯仰管3在异形导架上滑动时俯仰管3与主灌溉管1之间的夹角（也即仰角φ）大小发生改变。在安装连接中需要保证异形导架中的异形滑轨71所在的平面不低于俯仰管3与地面平行时所在的平面。由此可以保证在后期俯仰管3进行公转时，可以凭借自身的重力而一直紧贴在异形滑轨71的表面上。

如图4所示，与所述俯仰管3相连接的旋转接头2的转弯角度为θ，90°≤θ<180。通常θ选择一个钝角值，由图所示的水流在旋转接头2处对管道的受力分析可知，在本实施例中安装在主灌溉管1上的旋转接头2为做圆周运动的轴心，图中的弯管也即为安装在俯仰管3上的简化模型，当水流对由俯仰管3的出射端射出时会对管道产生一个沿管道轴线方向的反推力，也即F水，F水产生两组分力F圆周以及F分，其中F圆周为旋转接头2绕圆周运动轴心发生的圆周运动提供圆周力，而F圆周=F水*sin(180°-θ)，由此可知当90°≤θ<180时，水流在通过时弯道处对水流的削减消耗可以减少，同时在旋转接头2的转弯处设置圆角可以进一步减小弯道处对水流的削减消耗，由此可以保证F水足够大，以至于可以保证俯仰管3克服摩擦力后顺利绕主灌溉管1的轴线进行转动。

如图1所示，所述异形导架包括固定环72及异形滑轨71，所述异形滑轨71固定连接于固定环72上，所述异形滑轨71位于同一平面上，所述异形滑轨71上各点到固定环72圆心处的距离不相同。由此搭接在异形滑轨71上的俯仰管3与水平面之间的夹角就会发生改变，由此有俯仰管3射出的恒定流速的水流在水平方向上的分速度会发生变化由此可改变最终水滴落地点的位置，由此可使原本为圆弧行的灌溉区域的边缘转化为一条直线，进而可以适用于一些异形区域的灌溉。

如图1及图2所示，所述俯仰管3的出射端上固定设置有喷洒组件，所述喷洒组件包括主喷头5与多组副喷头4，所述喷洒组件用于形成具有第一喷淋宽度的灌溉喷雾。多组所述副喷头4上分别设置有开关阀，所述开关阀控制副喷头4的开断以改变第一喷淋宽度的大小。如图3所示，通过改变第一喷淋宽度的大小可以使得环形喷淋区域的内环形状更加贴近圆形。两组所述旋转接头2的转动连接处设置有偏转角度传感器，用以检测两组旋转接头2之间的转动角度。所述旋转接头2与主灌溉管1的转动连接处设置有偏转角度传感器，用以检测旋转接头2与主灌溉管1之间的转动角度。通过设置多组副喷头4由此可以通过控制副喷头4的开关来改变灌溉区域的内侧边缘的形状，使其尽量可以成为一个圆形，或是成为一个边数较多的正多边形，通过设置偏转角度传感器可以来获得俯仰管3不同时刻的仰角的变化，当仰角达到某一阈值时执行对应的副喷头4的开关，通常当俯仰管3的仰角较小时副喷头4打开的数量较多，使得此时的第一喷淋宽度增加，当俯仰管3的仰角较大时副喷头4打开的数量较少，使得此时的第一喷淋宽度减小，由此可以使得喷淋区域的内侧边缘更加像一个圆形。通过这个设置是为了通过本装置与传统的圆形喷淋区域的喷灌相结合可完成对异形区域的完全灌溉，并且尽量不造成灌溉区域的多次重合，进而保证灌溉区域内各处的灌溉水量的均匀一致，保证作物的生长进度的一致性。所述俯仰管3的出射端固定连接有配重块。通过设置配重块可以保证俯仰管3与异形滑轨71的表面紧紧贴合。

如图1所示，所述主灌溉管1上沿管壁圆周方向均布固定有多组扇形喷头6，多组所述扇形喷头6喷出的水雾形成一圆形喷淋水雾。通过该设置以及主喷头5与多组副喷头4相配合可形成一完整的具有异形边缘的面状喷淋区域。

实施例二

如图5所示，本实施例二与实施例一的区别仅在于异形导架的结构形式不同，本实施例中所述异形导架包括固定环72及异形滑轨71，所述异形滑轨71固定连接于固定环72上，所述异形滑轨71上设有调节导轨73，所述调节导轨73上的点到异形滑轨71所在平面的距离不同。本实施例的异形滑轨71为一圆环形结构，通过在与异形滑轨71相垂直的方向上设置调节导轨73来改变搭设在调节导轨73上的俯仰管3的仰角的大小。

工作原理：

如图2所示，当水流流入主灌溉管1后首先多组多组扇形喷头6喷洒出圆形水雾，然后当俯仰管3处有水流流出时，俯仰管3发生圆周转动，并且在转动过程中在不同的仰角的情况下副喷头4进行开启或关断。由此由主喷头5与多组副喷头4以及多组扇形喷头6喷洒出来的水雾落地后最终可以形成对具有异形边缘的待灌溉区域进行全面喷淋灌溉的喷淋区域。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (5)

1.一种适用于异形区域灌溉的喷灌装置，其特征在于，包括主灌溉管(1)、俯仰管(3)以及至少两组旋转接头(2)，两组所述旋转接头(2)转动连接，所述主灌溉管(1)与俯仰管(3)分别转动连接于两组旋转接头(2)的端部，所述主灌溉管(1)上固定设置有异形导架，所述俯仰管(3)滑动搭设于异形导架上部，当所述俯仰管(3)在异形导架上滑动时俯仰管(3)与主灌溉管(1)之间的夹角大小发生改变；

所述异形导架包括固定环(72)及异形滑轨(71)，所述异形滑轨(71)固定连接于固定环(72)上，所述异形滑轨(71)位于同一平面上，所述异形滑轨(71)上各点到固定环(72)圆心处的距离不相同；

所述俯仰管(3)的出射端上固定设置有喷洒组件，所述喷洒组件包括主喷头(5)与多组副喷头(4)，所述喷洒组件用于形成具有第一喷淋宽度的灌溉喷雾；

多组所述副喷头(4)上分别设置有开关阀，所述开关阀控制副喷头(4)的开断以改变第一喷淋宽度的大小；

与所述俯仰管(3)相连接的旋转接头(2)的转弯角度为θ，90°≤θ<180；

所述主灌溉管(1)上沿管壁圆周方向均布固定有多组扇形喷头(6)，多组所述扇形喷头(6)喷出的水雾形成一圆形喷淋水雾。

2.一种适用于异形区域灌溉的喷灌装置，其特征在于，包括主灌溉管(1)、俯仰管(3)以及至少两组旋转接头(2)，两组所述旋转接头(2)转动连接，所述主灌溉管(1)与俯仰管(3)分别转动连接于两组旋转接头(2)的端部，所述主灌溉管(1)上固定设置有异形导架，所述俯仰管(3)滑动搭设于异形导架上部，当所述俯仰管(3)在异形导架上滑动时俯仰管(3)与主灌溉管(1)之间的夹角大小发生改变；

所述异形导架包括固定环(72)及异形滑轨(71)，所述异形滑轨(71)固定连接于固定环(72)上，所述异形滑轨(71)上设有调节导轨(73)，所述调节导轨(73)上的点到异形滑轨(71)所在平面的距离不同；

所述俯仰管(3)的出射端上固定设置有喷洒组件，所述喷洒组件包括主喷头(5)与多组副喷头(4)，所述喷洒组件用于形成具有第一喷淋宽度的灌溉喷雾；

多组所述副喷头(4)上分别设置有开关阀，所述开关阀控制副喷头(4)的开断以改变第一喷淋宽度的大小；

与所述俯仰管(3)相连接的旋转接头(2)的转弯角度为θ，90°≤θ<180；

所述主灌溉管(1)上沿管壁圆周方向均布固定有多组扇形喷头(6)，多组所述扇形喷头(6)喷出的水雾形成一圆形喷淋水雾。

3.根据权利要求1或权利要求2中任意一项权利要求所述的一种适用于异形区域灌溉的喷灌装置，其特征在于，两组所述旋转接头(2)的转动连接处设置有偏转角度传感器，用以检测两组旋转接头(2)之间的转动角度。

4.根据权利要求3所述的一种适用于异形区域灌溉的喷灌装置，其特征在于，所述旋转接头(2)与主灌溉管(1)的转动连接处设置有偏转角度传感器，用以检测旋转接头(2)与主灌溉管(1)之间的转动角度。

5.根据权利要求4所述的一种适用于异形区域灌溉的喷灌装置，其特征在于，所述俯仰管(3)的出射端固定连接有配重块。

Images