CN114391464A - 一种多级旋转结构及用于水利工程的灌溉装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于灌溉设备相关技术领域，提供了一种多级旋转结构及用于水利工程的灌溉装置，所述多级旋转结构包括底座、固定在所述底座下部的底板以及安装在所述底板的上部且用于盛装灌溉液的圆筒，所述底座的上部安装有一根与之垂直的转动管，所述转动管上通过限位件滑动套设有一根套管，所述套管的上端通过往复推拉机构活动设置有一个喷洒头，所述喷洒头通过连接软管与所述套管连接，在喷洒头做圆周运动的过程中，触发机构发生运动，带动往复推拉机构运动，从而往复推拉机构驱动喷洒头在竖直方向上往复摆动，如此一来，使得在灌溉的过程中，喷洒头的圆周运动和往复摆动同时进行，大大提升了灌溉的范围。

Description

一种多级旋转结构及用于水利工程的灌溉装置

技术领域

本发明属于灌溉设备相关技术领域，尤其涉及一种多级旋转结构及用于水利工程的灌溉装置。

背景技术

水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程。也称为水工程。水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源，但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要。

只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要。目前，投入大量资金用于加强农田水利基础设施建设，可提高农业生产。农田灌溉便利程度大幅度提高，水资源配给及时，农业产业化发展和农业增效明显。

随着现代农业的发展，现在越来越多的高标准化农田出现，大片整齐的农田一片一片的出现。但是，目前市面上传统的水利工程灌溉装置，在实际的使用时，其灌溉的范围十分有限，若需改变灌溉范围，则需要工作人员对其进行重新安装，从而，存在诸多不合理的以及不便的地方。

发明内容

本发明提供一种多级旋转结构及用于水利工程的灌溉装置，旨在解决传统的灌溉装置在使用时灌溉范围有限的问题。

本发明是这样实现的，所述多级旋转结构包括底座、固定在所述底座下部的底板以及安装在所述底板的上部且用于盛装灌溉液的圆筒，所述底座的上部安装有一根与之垂直的转动管，所述转动管上通过限位件滑动套设有一根套管，所述套管和所述转动管二者的中心轴线重合，且所述套管的上端通过往复推拉机构活动设置有一个喷洒头，所述喷洒头通过连接软管与所述套管连接；

所述套管的外周上还设置有一个与之转动连接的套件，所述套件与安装在所述底座上部的高度调节机构连接，且所述套件上还安装有与所述往复推拉机构连接的触发机构，所述圆筒的内部设置有用于对灌溉液进行混合的搅拌件，所述搅拌件同安装在所述底板上部的泵液机构连接，所述泵液机构同所述转动管连接；

所述搅拌件包括转动安装在所述圆筒内部的转轴和沿圆周设置在所述转轴外周上的多根搅拌杆，所述转轴和所述圆筒二者的中心轴线重合，且所述转轴伸出至所述圆筒的外部并与所述泵液机构连接。

更进一步地，所述限位件包括设置在所述转动管外周上的两个凸起和开设在所述套管的内壁上且与所述凸起适配的凹槽，所述凸起与所述凹槽均呈长条状设置。

更进一步地，所述往复推拉机构包括转动安装在所述套管上部的摆动板、通过固定板转动设置在所述套管上的圆盘以及连接所述圆盘与所述摆动板的推拉杆，所述推拉杆的两端分别与所述圆盘的偏心处与所述摆动板底部转动连接。

更进一步地，所述触发机构包括固定在所述套件外周上的第一齿轮、转动安装在所述固定板上的传动轴以及固定在所述传动轴一端上的第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，且所述传动轴的另一端通过第一锥齿轮组同所述圆盘的转动轴连接。

更进一步地，所述泵液机构包括安装在所述底板上部的水泵以及安装在所述水泵背离所述圆筒的一侧上的第二电机，所述水泵的驱动轴同所述转轴同轴固定，还通过第二锥齿轮组和传动带连接所述转动管，所述水泵的进水口通过管道连接所述圆筒，出水口通过连通件与所述转动管连接。

更进一步地，所述连通件包括设置在所述转动管的外周上且与之密封转动连接的套环，所述套环的内部中空，并通过导管连接所述水泵的出水口，所述套环的内壁和所述转动管的外壁上均沿圆周开设有多个通槽，且所述转动管上的通槽由所述套环包覆。

更进一步地，所述底座的上部还固定安装有两个与之垂直的立板，所述高度调节机构包括转动安装在两个所述立板之间的双向丝杆、固定在两个所述立板之间的横杆，以及对称设置在所述横杆和所述双向丝杆上的两个移动板；

其中一个所述立板的侧部上还安装有用于驱动所述双向丝杆转动的第一电机，两个所述移动板分别通过一根支撑杆同所述套件连接，所述支撑杆的两端分别与所述套件和所述移动板铰接。

一种用于水利工程的灌溉装置，所述用于水利工程的灌溉装置包括所述的多级旋转结构，还包括设置在所述底座的底部用于供装置移动的多个行走轮。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在喷洒头做圆周运动的过程中，触发机构发生运动，带动往复推拉机构运动，从而往复推拉机构驱动喷洒头在竖直方向上往复摆动，如此一来，使得在灌溉的过程中，喷洒头的圆周运动和往复摆动同时进行，大大提升了灌溉的范围。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的结构示意图。

图2是本发明提供的另一角度的结构示意图。

图3是本发明提供的局部剖视图。

图4是本发明提供的图2中A处的结构放大图。

图5是本发明提供的转动管与套管的拆解图。

附图标记：

1-底座；2-圆筒；3-喷洒头；4-转动管；5-套管；6-凸起；7-凹槽；8-套件；9-摆动板；10-固定板；11-推拉杆；12-圆盘；13-传动轴；14-第一齿轮；15-第二齿轮；16-第一锥齿轮组；17-立板；18-双向丝杆；19-横杆；20-移动板；21-第一电机；22-支撑杆；23-转轴；24-搅拌杆；25-水泵；26-第二电机；27-第二锥齿轮组；28-导管；29-套环；30-行走轮；31-底板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。

为了对本发明实施例进行有效说明，以下参照附图对本申请实施例进行详细阐述。

本发明提供了一种多级旋转结构及用于水利工程的灌溉装置，以解决传统的灌溉装置在使用时灌溉范围有限的问题。

请参阅图1、图2及图3，所述多级旋转结构包括底座1、固定在所述底座1下部的底板31以及安装在所述底板31的上部且用于盛装灌溉液的圆筒2，所述底座1的上部安装有一根与之垂直的转动管4，所述转动管4上通过限位件滑动套设有一根套管5。

请参阅图5，所述限位件包括设置在所述转动管4外周上的两个凸起6和开设在所述套管5的内壁上且与所述凸起6适配的凹槽7，所述凸起6与所述凹槽7均呈长条状设置，所述凸起6和所述凹槽7与所述转动管4和所述套管5的中心轴线平行。

所述套管5和所述转动管4二者的中心轴线重合，且所述套管5的上端通过往复推拉机构活动设置有一个喷洒头3，所述喷洒头3通过连接软管与所述套管5连接。

所述往复推拉机构包括转动安装在所述套管5上部的摆动板9、通过固定板10转动设置在所述套管5上的圆盘12以及连接所述圆盘12与所述摆动板9的推拉杆11，所述推拉杆11的两端分别与所述圆盘12的偏心处与所述摆动板9底部转动连接；

进一步来说，所述固定板10呈“L”形状设置且同所述套管5固定。

所述套管5的外周上还设置有一个与之转动连接的套件8，所述套件8与安装在所述底座1上部的高度调节机构连接。

所述底座1的上部还固定安装有两个与之垂直的立板17，所述高度调节机构包括转动安装在两个所述立板17之间的双向丝杆18、固定在两个所述立板17之间的横杆19，以及对称设置在所述横杆19和所述双向丝杆18上的两个移动板20。

进一步来说，所述移动板20的侧部开设有两个分别供所述双向丝杆18和所述横杆19穿过的通孔，所述移动板20与所述横杆19滑动连接，且其上供所述双向丝杆18穿过的通孔中设置有与所述双向丝杆18配合的螺纹。

其中一个所述立板17的侧部上还安装有用于驱动所述双向丝杆18转动的第一电机21，所述第一电机21为输出端可双向驱动的伺服电机，采用4IK/80YYJT型号电机，该型号电机性能稳定，也可采用其他型号电机，只要满足驱动要求即可，本申请对此不作具体限定。

两个所述移动板20分别通过一根支撑杆22同所述套件8连接，所述支撑杆22的两端分别与所述套件8和所述移动板20铰接。

第一电机21驱动双向丝杆18转动时，横杆19对移动板20进行导向，两个移动板20同时与双向丝杆18进行螺纹配合而相互靠近或远离移动；

在两个移动板20相互靠近运动的过程中，二者通过支撑杆22推动套管5在转动管4上竖直向上滑动，在两个移动板20相互远离运动的过程中，二者通过支撑杆22拉动套管5在转动管4上向下滑动，于是，相应地，喷洒头3的高度升高或降低，满足了不同的灌溉需求。

所述套件8上还安装有与所述往复推拉机构连接的触发机构。

请参阅图4，所述触发机构包括固定在所述套件8外周上的第一齿轮14、转动安装在所述固定板10上的传动轴13以及固定在所述传动轴13一端上的第二齿轮15，所述第二齿轮15与所述第一齿轮14啮合，且所述传动轴13的另一端通过第一锥齿轮组16同所述圆盘12的转动轴连接。

详细地来说，所述第一锥齿轮组16包括固定在所述传动轴13上的第一锥齿轮和固定在所述圆盘12转动轴上的第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合。

泵液机构在带动转动管4转动时，转动管4通过凸起6和凹槽7带动套管5转动，从而使得喷洒头3围绕套管5做圆周运动，相应地，第二齿轮15围绕第一齿轮14做圆周运动并与第一齿轮14配合而发生转动，于是，传动轴13通过第一锥齿轮组16带动圆盘12转动，圆盘12通过推拉杆11带动摆动板9与喷洒头3在竖直方向上往复摆动，灌溉的范围大大提升。

所述圆筒2的内部设置有用于对灌溉液进行混合的搅拌件。

所述搅拌件包括转动安装在所述圆筒2内部的转轴23和沿圆周设置在所述转轴23外周上的多根搅拌杆24，所述转轴23和所述圆筒2二者的中心轴线重合，且所述转轴23伸出至所述圆筒2的外部并与所述泵液机构连接。

所述搅拌件还与安装在所述底板31上部的泵液机构连接，所述泵液机构同所述转动管4连接。

所述泵液机构包括安装在所述底板31上部的水泵25以及安装在所述水泵25背离所述圆筒2的一侧上的第二电机26，所述水泵25的驱动轴同所述转轴23同轴固定，还通过第二锥齿轮组27和传动带27连接所述转动管4。

展开来讲，所述第二锥齿轮组27包括固定在所述水泵25驱动轴上的第三锥齿轮和转动安装在所述底座1下部的第四锥齿轮，所述第三锥齿轮与所述第四锥齿轮啮合，所述第四锥齿轮和所述转动管4之间则通过传动带连接。

所述水泵25的进水口通过管道连接所述圆筒2，出水口通过连通件与所述转动管4连接。

请参阅图5，所述连通件包括设置在所述转动管4的外周上且与之密封转动连接的套环29，所述套环29的内部中空，并通过导管28连接所述水泵25的出水口，所述套环29的内壁和所述转动管4的外壁上均沿圆周开设有多个通槽，且所述转动管4上的通槽由所述套环29包覆。

第二电机26驱动水泵25工作时，水泵25的驱动轴带动转轴23转动，同时通过第二锥齿轮组27和传动带带动转动管4和套管5转动，于是，搅拌杆24对圆筒2内部的灌溉液进行搅拌，套管5带动喷洒头3做圆周运动，水泵25将圆筒2中的灌溉液抽出，在其出水口通过导管28和套环29传输至转动管4中，从而最终灌溉液通过套管5和连接软管进入至喷洒头3中喷出。

在工作时，泵液机构工作，同时带动转轴23与转动管4转动，搅拌杆24对圆筒2中的灌溉液进行混合，提升灌溉液混合的充分性，提高灌溉的效果，同时，转动管4通过限位件带动套管5转动，使得喷洒头3做圆周运动，而泵液机构将圆筒2中的灌溉液抽出至转动管4中，灌溉经套管5以及连接软管进入喷洒头3，实现了对喷洒头3对灌溉液圆周式的喷洒；

在喷洒头3做圆周运动的过程中，触发机构发生运动，带动往复推拉机构运动，从而往复推拉机构驱动喷洒头3在竖直方向上往复摆动，如此一来，使得在灌溉的过程中，喷洒头3的圆周运动和往复摆动同时进行，大大提升了灌溉的范围。

在使用过程中，可能需要对喷洒头3的高度进行调节以满足不同的灌溉需求，此时，高度调节机构工作，将驱动套管5在转动管4上产生滑动，从而便使得喷洒头3的高度改变，有效提高了装置的实用性。

一种用于水利工程的灌溉装置，所述用于水利工程的灌溉装置包括所述的多级旋转结构，还包括设置在所述底座1的底部用于供装置移动的多个行走轮30。

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 (8)

1.一种多级旋转结构，其特征在于，包括底座(1)、固定在所述底座(1)下部的底板(31)以及安装在所述底板(31)的上部且用于盛装灌溉液的圆筒(2)，所述底座(1)的上部安装有一根与之垂直的转动管(4)，所述转动管(4)上通过限位件滑动套设有一根套管(5)；

所述套管(5)和所述转动管(4)二者的中心轴线重合，且所述套管(5)的上端通过往复推拉机构活动设置有一个喷洒头(3)，所述喷洒头(3)通过连接软管与所述套管(5)连接；

所述套管(5)的外周上还设置有一个与之转动连接的套件(8)，所述套件(8)与安装在所述底座(1)上部的高度调节机构连接，且所述套件(8)上还安装有与所述往复推拉机构连接的触发机构；

所述圆筒(2)的内部设置有用于对灌溉液进行混合的搅拌件，所述搅拌件同安装在所述底板(31)上部的泵液机构连接，所述泵液机构同所述转动管(4)连接；

所述搅拌件包括转动安装在所述圆筒(2)内部的转轴(23)和沿圆周设置在所述转轴(23)外周上的多根搅拌杆(24)，所述转轴(23)和所述圆筒(2)二者的中心轴线重合，且所述转轴(23)伸出至所述圆筒(2)的外部并与所述泵液机构连接。

2.如权利要求1所述的多级旋转结构，其特征在于，所述限位件包括设置在所述转动管(4)外周上的两个凸起(6)和开设在所述套管(5)的内壁上且与所述凸起(6)适配的凹槽(7)，所述凸起(6)与所述凹槽(7)均呈长条状设置。

3.如权利要求1所述的多级旋转结构，其特征在于，所述往复推拉机构包括转动安装在所述套管(5)上部的摆动板(9)、通过固定板(10)转动设置在所述套管(5)上的圆盘(12)以及连接所述圆盘(12)与所述摆动板(9)的推拉杆(11)，所述推拉杆(11)的两端分别与所述圆盘(12)的偏心处与所述摆动板(9)底部转动连接；

所述固定板(10)呈“L”形状设置且同所述套管(5)固定。

4.如权利要求3所述的多级旋转结构，其特征在于，所述触发机构包括固定在所述套件(8)外周上的第一齿轮(14)、转动安装在所述固定板(10)上的传动轴(13)以及固定在所述传动轴(13)一端上的第二齿轮(15)；

所述第二齿轮(15)与所述第一齿轮(14)啮合，且所述传动轴(13)的另一端通过第一锥齿轮组(16)同所述圆盘(12)的转动轴连接。

5.如权利要求1所述的多级旋转结构，其特征在于，所述泵液机构包括安装在所述底板(31)上部的水泵(25)以及安装在所述水泵(25)背离所述圆筒(2)的一侧上的第二电机(26)，所述水泵(25)的驱动轴同所述转轴(23)同轴固定，还通过第二锥齿轮组(27)和传动带(27)连接所述转动管(4)；

所述水泵(25)的进水口通过管道连接所述圆筒(2)，出水口通过连通件与所述转动管(4)连接。

6.如权利要求5所述的多级旋转结构，其特征在于，所述连通件包括设置在所述转动管(4)的外周上且与之密封转动连接的套环(29)，所述套环(29)的内部中空，并通过导管(28)连接所述水泵(25)的出水口；

所述套环(29)的内壁和所述转动管(4)的外壁上均沿圆周开设有多个通槽，且所述转动管(4)上的通槽由所述套环(29)包覆。

7.如权利要求1所述的多级旋转结构，其特征在于，所述底座(1)的上部还固定安装有两个与之垂直的立板(17)，所述高度调节机构包括转动安装在两个所述立板(17)之间的双向丝杆(18)、固定在两个所述立板(17)之间的横杆(19)，以及对称设置在所述横杆(19)和所述双向丝杆(18)上的两个移动板(20)；

其中一个所述立板(17)的侧部上还安装有用于驱动所述双向丝杆(18)转动的第一电机(21)，两个所述移动板(20)分别通过一根支撑杆(22)同所述套件(8)连接，所述支撑杆(22)的两端分别与所述套件(8)和所述移动板(20)铰接。

8.一种用于水利工程的灌溉装置，其特征在于，所述用于水利工程的灌溉装置包括如权利要求1-7任意一项所述的多级旋转结构，还包括设置在底座(1)的底部用于供装置移动的多个行走轮(30)。

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