CN114303892A - 负载反馈射流脉冲滴头及滴灌系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种负载反馈射流脉冲滴头，涉及节水农业技术领域，可以包括：包括主体，所述主体连接有过滤进口，所述主体内设置有两条迷宫流道，所述迷宫流道的末端均设置有一个出水腔；两个所述出水腔共连于同一出水孔，所述出水孔的断面面积小于所述迷宫流道的最小过流截面面积，两个所述出水腔之间还设置有封堵装置，所述封堵装置能够在两个所述出水腔之间进行往复运动，对其中一个所述出水腔进行封堵。本发明还公开一种采用上述负载反馈射流脉冲滴头的滴灌系统。本发明能够增加脉冲振幅，提高脉冲滴灌振荡效果，还能够增加抗堵塞能力。
Description
技术领域
本发明涉及节水农业技术领域，特别是涉及一种负载反馈射流脉冲滴头及滴灌系统。
背景技术
滴灌是世界上最为节水的灌溉技术之一，也是全球范围内应用最为广泛的一种节水灌溉技术。堵塞是影响滴灌技术发展的一个关键问题，尤其是现在大面积应用的水肥一体化技术、地下滴灌技术、微咸水滴灌技术等，都对滴灌系统的抗堵塞提出了更为严格的要求。
脉冲滴灌技术具有良好的抗堵塞性能，现有脉冲滴灌技术主要是由变频控制技术或橡胶、弹簧等弹性材料产生脉冲。但是变频控制技术造价高，需要专业的知识进行操作、维护与管理；而滴灌技术往往是由农村的农民进行日常操作、管理、运行与维护，而现在的农民所具有的技术水平难以支撑这些任务。滴灌系统一般需要长时间的运行，橡胶、弹簧等弹性材料在高频脉冲动作过程中，易于疲劳、损坏、弹性及恢复力下降，灵敏性、可靠性随之降低，影响脉冲滴灌系统的性能与使用寿命。
近年来出现的射流脉冲滴灌技术，较好的解决了变频控制技术或橡胶、弹簧等弹性材料所具有的一些问题。但目前的射流脉冲滴灌技术，存在射流换向不完全、两个迷宫流道同时输出、振幅小等问题。
因此，提供一种新型的射流脉冲滴灌技术，以解决现有技术中所存在的上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种负载反馈射流脉冲滴头及滴灌系统，以解决上述现有技术存在的问题，能够增加脉冲振幅，提高脉冲滴灌振荡效果，还能够增加抗堵塞能力。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种负载反馈射流脉冲滴头，包括主体，所述主体连接有过滤进口，所述主体内设置有两条迷宫流道，所述迷宫流道的末端均设置有一个出水腔；两个所述出水腔共连于同一出水孔，所述出水孔的断面面积小于所述迷宫流道的最小过流截面面积，两个所述出水腔之间还设置有封堵装置，所述封堵装置能够在两个所述出水腔之间进行往复运动，对其中一个所述出水腔进行封堵。
优选的，所述主体内还设置有依次进行连通的进水腔、收缩段、射流管和射流空间，所述过滤进口覆盖于所述进水腔的上方；所述射流空间的底端中间设置有一个分流劈，所述分流劈将所述射流空间分成两个通道，两个所述通道分别与两个所述迷宫流道的前端连接；
所述收缩段为前大后小的锥形结构，所述射流管为长方形结构，所述射流空间为前小后大的梯形结构；
所述过滤进口为横栅形、竖栅形、格栅形或网孔形。
优选的，所述封堵装置采用滑块，两个所述出水腔的末端壁面上均设置有限位卡，所述限位卡能够对所述滑块进行限位，所述限位卡位于所述出水腔靠近另一所述出水腔的一侧。
优选的，所述负载反馈射流脉冲滴头采用一次性注塑成型工艺生产。
优选的，所述负载反馈射流脉冲滴头为片式负载反馈射流脉冲滴头，所述片式负载反馈射流脉冲滴头还包括上板和下板，所述主体位于所述上板和所述下板之间；所述过滤进口设置于所述上板上。
优选的，所述出水孔设置于所述下板上，所述出水孔位于两个所述出水腔的中间位置。
优选的，所述负载反馈射流脉冲滴头为圆柱形负载反馈射流脉冲滴头，所述圆柱形负载反馈射流脉冲滴头包括圆柱形的外壳，所述主体设置在所述外壳内，所述主体的过滤进口外露；
所述主体内还设置有依次进行连通的进水腔、收缩段、射流管和射流空间，所述过滤进口覆盖于所述进水腔的上方；所述射流空间的底端中间设置有一个分流劈，所述分流劈将所述射流空间分成两个通道，两个所述迷宫通道的前端分别与相邻的两个所述通道相连通。
本发明还提供一种滴灌系统，包括滴灌管道，所述滴灌管道内设置有多个上述的负载反馈射流脉冲滴头，所述滴灌管道上对应设置有开孔，每个所述开孔均能够与一个所述负载反馈射流脉冲滴头的出水孔连通。
本发明还提供一种滴灌系统，包括滴灌管道，所述滴灌管道内设置有多个上述的片式负载反馈射流脉冲滴头，所述滴灌管道上对应设置有开孔，每个所述开孔均能够与一个所述片式负载反馈射流脉冲滴头的出水腔连通，所述下板的底面粘贴在所述滴灌管道的内壁上，所述开孔与所述出水孔相对应。
本发明还提供一种滴灌系统，包括滴灌管道，所述滴灌管道内设置有多个上述的圆柱形负载反馈射流脉冲滴头，所述滴灌管道上对应设置有开孔，每个所述开孔均能够与一个所述圆柱形负载反馈射流脉冲滴头的出水腔连通，所述圆柱形负载反馈射流脉冲滴头的外表面嵌在所述滴灌管道的内壁上，所述开孔与所述出水孔对应。
本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
1、本发明应用射流卷吸效应与附壁原理产生射流与定向输出，应用负载控制技术切换射流方向，在滴头迷宫流道内产生脉冲水流，形成强烈的紊动与冲击作用，增加灌水器的抗堵塞能力；
2、本发明应用封堵装置的往复滑动，周期性封堵迷宫流道末端进口，使全部水流两个换向期间只能从单侧迷宫流道输出，增加脉冲振幅、提高振荡强度，降低滴头平均流量，提高灌水均匀度；
3、本发明去除已有脉冲滴灌的变频器或橡胶、弹簧等弹性体结构，大大的简化了脉冲滴头的结构，使得脉冲滴灌系统的运行更加可靠，增加脉冲滴灌系统的使用寿命；
4、本发明采用一次性注塑成型工艺生产，生产工艺简单，加工成本较低，施工操作方便；可以生产多种结构样式的射流脉冲滴头，满足多样性的滴灌系统需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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是实施例一中片式负载反馈射流脉冲滴头的三维示意图；
图2是图1中主体的纵剖面图；
图3是实施例二中圆柱形负载反馈射流脉冲滴头的内表面剖面图；
图4是实施例二中圆柱形负载反馈射流脉冲滴头的外表面剖面图；
附图标记说明：1、上板；2、主体；3、下板；4、过滤进口；5、出水孔；2-1、进水腔；2-2、收缩段；2-3、射流管；2-4、射流空间；2-5、分流劈；2-6、迷宫流道；2-7、出水腔；2-8、滑块；2-9、限位卡。
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。
本发明的目的是提供一种负载反馈射流脉冲滴头及滴灌系统，以解决上述现有技术存在的问题，能够增加脉冲振幅，提高脉冲滴灌振荡效果，还能够增加抗堵塞能力。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图1-图2所示，本实施例提供一种负载反馈射流脉冲滴头，优选为片式负载反馈射流脉冲滴头，主要包括上板1、主体2和下板3；上板1上设有过滤进口4，下板3上设有出水孔5；主体2上设置有进水腔2-1、收缩段2-2、射流管2-3、射流空间2-4、分流劈2-5、迷宫流道2-6和出水腔2-7；进水腔2-1位于主体2的最前端，与过滤进口4连通，实现进水；进水腔2-1末端连接一个前大后小的锥形收缩段2-2，收缩段2-2末端连接一个长方形的射流管2-3，射流管2-3末端连接一个前小后大的梯形射流空间2-4；射流空间2-4末端的中间设置一个分流劈2-5，分流劈2-5将射流空间2-4分成两个通道，分别接左右两侧的迷宫流道2-6。
在本实施例中，左右两侧迷宫流道2-6之间设置有中间隔板，中间隔板的末端设置封堵装置，出水腔2-7位于迷宫流道2-8的末端，两个出水腔2-7共连于同一出水孔5，封堵装置能够将两个迷宫流道2-6末端的出水腔2-7分隔开；并且封堵装置能够在两个出水腔2-7之间进行往复运动，对其中一个出水腔2-7进行封堵；出水孔5位于两个出水腔2-7之间的中心位置。
在本实施例中，出水孔5的断面面积小于迷宫流道2-6的最小过流断面面积。
在本实施例中，封堵装置采用滑块2-8，滑块2-8位于两个出水腔2-7之间；两个出水腔2-7的底侧壁面上设置有限位卡2-9，能够对滑块2-8进行限位装置，也是迷宫流道2-7的出口封堵装置。
在本实施例中，过滤进口4覆盖于进水腔2-1上，过滤进口4为横栅形、竖栅形、格栅形或网孔形，或者根据工作需要选择其它结构的过滤口。
本实施例还公开一种滴灌系统，包括滴灌管道，滴灌管道可以采用滴灌管或滴灌带，滴灌管道内设置有多个片式负载反馈射流脉冲滴头，片式负载反馈射流脉冲滴头的下板3的底面粘贴在滴灌管道的内壁上，并在滴灌管道壁面上对应于出水孔5的位置开孔，开孔的直径与出水孔5的直径相同。
本实施例中滴灌系统的工作原理如下：
滴灌管道中的压力水流由过滤进口4进入进水腔2-1，通过射流管2-3后进入射流空间2-4，形成射流；在射流卷吸作用下，射流附壁于射流空间2-4的一侧壁面，进入该侧壁面的迷宫流道2-6，最后到达出水腔2-7，水流由出水孔5滴出；由于出水孔5的面积小于迷宫流道2-6的最小过流断面面积，水流到达出水腔2-7时压力增大，并通过迷宫流道2-6将压力反馈到射流处，形成负载反馈作用，使射流发生偏转，附壁于射流空间2-4的另一侧壁面，沿该侧壁面迷宫流道输出；
如此循环往复，使得射流周期性的在左、右壁面切换，分别在两条迷宫流道2-6内产生脉冲水流；当脉冲水流从一侧的迷宫流道2-6进入出水腔2-7时，冲击滑块2-8滑动到另一侧的限位卡2-9处(或者还可以根据工作需要设置机械驱动装置，带动滑块2-8滑动)，滑块2-8封堵另一侧迷宫流道2-6的出口，使得脉冲水流完全由一侧迷宫流道2-6输出。
实施例二
本实施例是在实施例一的基础上进行的改进，其改进之处在于：如图3-图4所示，负载反馈射流脉冲滴头为圆柱形负载反馈射流脉冲滴头，圆柱形负载反馈射流脉冲滴头的分流劈2-5将射流空间2-4分成两个通道，两个迷宫流道2-6的前端分别与相邻的两个通道相连通，其中，迷宫通道可以包括多个首尾依次连通的竖直通道。
当滴灌管道内设置圆柱形负载反馈射流脉冲滴头时，圆柱形负载反馈射流脉冲滴头的外表面嵌在滴灌管道的内壁上，并在滴灌管道壁面上对应于出水腔2-7中心的位置开孔，开孔的面积小于迷宫流道2-6的最小过流断面面积；此时，滴灌管道壁面上的开孔可以作为出水孔，与出水腔2-7连通。
需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种负载反馈射流脉冲滴头，包括主体，所述主体连接有过滤进口，所述主体内设置有两条迷宫流道，所述迷宫流道的末端均设置有一个出水腔；其特征在于：两个所述出水腔共连于同一出水孔，所述出水孔的断面面积小于所述迷宫流道的最小过流截面面积，两个所述出水腔之间还设置有封堵装置，所述封堵装置能够在两个所述出水腔之间进行往复运动，对其中一个所述出水腔进行封堵。
2.根据权利要求1所述的负载反馈射流脉冲滴头，其特征在于：所述主体内还设置有依次进行连通的进水腔、收缩段、射流管和射流空间，所述过滤进口覆盖于所述进水腔的上方；所述射流空间的底端中间设置有一个分流劈，所述分流劈将所述射流空间分成两个通道，两个所述通道分别与两个所述迷宫流道的前端连接；
所述收缩段为前大后小的锥形结构，所述射流管为长方形结构，所述射流空间为前小后大的梯形结构；
所述过滤进口为横栅形、竖栅形、格栅形或网孔形。
3.根据权利要求1所述的负载反馈射流脉冲滴头，其特征在于：所述封堵装置采用滑块，两个所述出水腔的末端壁面上均设置有限位卡，所述限位卡能够对所述滑块进行限位，所述限位卡位于所述出水腔靠近另一所述出水腔的一侧。
4.根据权利要求1所述的负载反馈射流脉冲滴头，其特征在于：所述负载反馈射流脉冲滴头采用一次性注塑成型工艺生产。
5.根据权利要求1-4任一项所述的负载反馈射流脉冲滴头，其特征在于：所述负载反馈射流脉冲滴头为片式负载反馈射流脉冲滴头，所述片式负载反馈射流脉冲滴头还包括上板和下板，所述主体位于所述上板和所述下板之间；所述过滤进口设置于所述上板上。
6.根据权利要求5所述的负载反馈射流脉冲滴头，其特征在于：所述出水孔设置于所述下板上，所述出水孔位于两个所述出水腔的中间位置。
7.根据权利要求1所述的负载反馈射流脉冲滴头，其特征在于：所述负载反馈射流脉冲滴头为圆柱形负载反馈射流脉冲滴头，所述圆柱形负载反馈射流脉冲滴头包括圆柱形的外壳，所述主体设置在所述外壳内，所述主体的过滤进口外露；
所述主体内还设置有依次进行连通的进水腔、收缩段、射流管和射流空间，所述过滤进口覆盖于所述进水腔的上方；所述射流空间的底端中间设置有一个分流劈，所述分流劈将所述射流空间分成两个通道，两个所述迷宫通道的前端分别与相邻的两个所述通道相连通。
8.一种滴灌系统，其特征在于：包括滴灌管道，所述滴灌管道内设置有多个如权利要求1-7任一项所述的负载反馈射流脉冲滴头，所述滴灌管道上对应设置有开孔，每个所述开孔均能够与一个所述负载反馈射流脉冲滴头的出水孔连通。
9.一种滴灌系统，其特征在于：包括滴灌管道，所述滴灌管道内设置有多个如权利要求5所述的负载反馈射流脉冲滴头，所述滴灌管道上对应设置有开孔，每个所述开孔均能够与一个所述负载反馈射流脉冲滴头的出水腔连通，所述下板的底面粘贴在所述滴灌管道的内壁上，所述开孔与所述出水孔相对应。
10.一种滴灌系统，其特征在于：包括滴灌管道，所述滴灌管道内设置有多个如权利要求7所述的负载反馈射流脉冲滴头，所述滴灌管道上对应设置有开孔，每个所述开孔均能够与一个所述负载反馈射流脉冲滴头的出水腔连通，所述圆柱形负载反馈射流脉冲滴头的外表面嵌在所述滴灌管道的内壁上，所述开孔与所述出水孔对应。
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