CN117796307A - 一种农作物种植用喷灌装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农作物种植设备技术领域，且公开了一种农作物种植用喷灌装置，包括自转式喷水结构、气膜式液体控流结构以及弹性抖动结构，其内部设置有固定安装于盘状空心外壳一侧的横向空心筒、环形阵列式安装于横向空心筒内部的螺旋弹簧以及安装于多个螺旋弹簧中心区域的气体阻流柱。该农作物种植用喷灌装置，配合气压系统使用，利用间断性的气体压力对流动的水流产生间断性的压力变化，从而使得排放的水流产生忽近忽远的冲程范围，以扩大灌溉的有效范围，此外，该装置将水流的冲击力仅作用于稳定的转动功能和喷水功能，因此工作稳定性强。

Description

一种农作物种植用喷灌装置

技术领域

本发明涉及农作物种植设备技术领域，具体为一种农作物种植用喷灌装置。

背景技术

喷灌和地面灌溉相比，具有节约用水、节省劳力、少占耕地、对地形和土质适应性强、能保持水土等优点。因此被广泛应用于灌溉大田作物、经济作物、蔬菜和园林草地等，喷头是喷灌的专用设备，也是喷灌系统最重要的部件，其作用是把管道中的有压集中水流分散成细小的水滴均匀地散布在田间。

现有的园林草坪用灌溉装置由于灌溉装置固定，因此导致灌溉面积的固定，在对草坪灌溉时，每个园林草坪用灌溉装置之间有一定的间隔，而灌溉范围固定，导致了两个灌溉装置之间存在灌水时无法被覆盖到的草坪，在灌溉范围内的草坪得到了过多的灌溉，而两个灌溉装置之间的草坪处于两个灌溉装置的灌溉范围之外，导致了灌溉效果不好，同时还造成了水资源的浪费。

为此，公开号为“CN213819217U”的中国专利公布了“一种园林草坪用灌溉装置”，其主要结构包括外管，所述外管内腔的顶端活动安装有挡板，所述挡板的两端均固定连接有传动轴，两个所述传动轴的外端均贯穿至外管的外部且固定连接有传动杆，所述外管的内部固定安装有内管，所述内管的顶部固定安装有固定器，所述固定器的顶端固定安装有水囊。该园林草坪用灌溉装置，通过传动轴拉动传动杆向上运动，传动杆的另一端拉动出水管的外侧端向上抬起，由于出水管角度的升高，增大了灌溉的面积，当水压降低时，水囊缩小，挡板下降，传动轴下降，出水管复位，该园林草坪用灌溉装置达到了根据水压自动调节灌溉面积，灌溉均匀的效果，且避免了水资源的浪费。

而在实际工作中，上述园林草坪用灌溉装置在工作时，水流的冲击力会有一部分作用于软管中，导致软管发生水平现象的绷直现象，该绷直现象会导致喷射角度难以扩大，导致力度的相互紊乱现象，因此，会造成部件发生“卡死”现象，难以满足喷灌范围的扩张。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种农作物种植用喷灌装置，配合气压系统使用，利用间断性的气体压力对流动的水流产生间断性的压力变化，从而使得排放的水流产生忽近忽远的冲程范围，以扩大灌溉的有效范围，此外，该装置将水流的冲击力仅作用于稳定的转动功能和喷水功能，因此工作稳定性强，解决了上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种农作物种植用喷灌装置，包括底部安装有插入杆的底部支撑基板、一体式设置于底部支撑基板底端的对接通道、一体式设置于底部支撑基板顶端的下排液管道以及设置于下排液管道内部且用于液体流动的第一排液管道孔，还包括自转式喷水结构，其内部设置有位于下排液管道上方的上排液管道、通过机械密封结构安装于上排液管道内部的纵向流动管道以及设置于纵向流动管道顶端外围且在排放水流时，可在水流反作用力下产生围绕上排液管道轴心线转动的横向流动管道；气膜式液体控流结构，其内部设置有固定安装于下排液管道顶端和上排液管道底端的盘状空心外壳、设置于盘状空心外壳内部且中心区域可保证液体流动的环形弹性气膜以及设置于环形弹性气膜外围的环形气压空腔；以及弹性抖动结构，其内部设置有固定安装于盘状空心外壳一侧的横向空心筒、环形阵列式安装于横向空心筒内部的螺旋弹簧以及安装于多个螺旋弹簧中心区域的气体阻流柱。

优选的，所述自转式喷水结构包括上排液管道，所述上排液管道的底部设置有与其一体式结构的第一固定板，所述上排液管道的中心设置有第二排液管道孔，所述上排液管道在位于第二排液管道孔的内部通过机械密封结构安装有可转动的纵向流动管道，所述纵向流动管道的顶端设置有与其一体式结构的盘形体，所述盘形体的内部设置有柱形空腔，所述纵向流动管道的内部设置有连通其底部端口和柱形空腔的第三排液管道孔，所述盘形体的圆周侧面设置有多个一体式结构的横向流动管道，所述横向流动管道的内部设置有连通其端部和柱形空腔的第四排液管道孔。

优选的，所述机械密封结构主要由静止环、旋转环、弹簧座、紧定螺钉、动环辅助密封圈、静环辅助密封圈组成。

优选的，所述第四排液管道孔的中心线与所述柱形空腔的圆周面以相切方式交汇。

优选的，所述气膜式液体控流结构包括盘状空心外壳，所述盘状空心外壳的内部设置有环形气压空腔，所述盘状空心外壳的底端设置有固定安装于下排液管道顶端且连通环形气压空腔底端的底部液体流动通道，所述盘状空心外壳的顶端设置有固定安装在第一固定板底端且连通环形气压空腔顶端的顶部液体流动通道，所述盘状空心外壳在位于底部液体流动通道顶端和顶部液体流动通道底端之间嵌入有环形弹性气膜，所述盘状空心外壳的圆周侧面设置有连通环形气压空腔一侧的进气通道，所述盘状空心外壳的侧面设置有连通环形气压空腔另一侧的排气口。

优选的，所述环形弹性气膜为具备弹性延展功能的橡胶材料制成的环形结构。

优选的，所述弹性抖动结构包括横向空心筒和气体阻流柱，所述横向空心筒的一端设置有一体式结构且固定安装在盘状空心外壳圆周侧面的弧形固定板，所述横向空心筒的内部设置有端面开口的部件活动空腔，所述弧形固定板的内部设置有连通排气口和部件活动空腔的进气口，所述气体阻流柱位于所述部件活动空腔的内部，所述气体阻流柱的圆周侧面设置有多个环形阵列且向外凸起的中部凸台，所述横向空心筒的内部在与各个中部凸台对应的部位设置有向内凸起的内侧凸台，每个对应的中部凸台和内侧凸台之间安装一个螺旋弹簧。

优选的，所述气体阻流柱的轴心线与所述部件活动空腔的轴心线处于共线设置。

优选的，所述气体阻流柱的结构半径大于进气口的结构半径。

与现有技术相比，本发明提供了一种农作物种植用喷灌装置，具备以下有益效果：

该农作物种植用喷灌装置，配合气压系统使用，利用间断性的气体压力对流动的水流产生间断性的压力变化，从而使得排放的水流产生忽近忽远的冲程范围，以扩大灌溉的有效范围，此外，该装置将水流的冲击力仅作用于稳定的转动功能和喷水功能，因此工作稳定性强。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的立体剖面图；

图3为本发明中自转式喷水结构的立体剖面图；

图4为本发明中盘形体的中部截面图；

图5为本发明中气膜式液体控流结构的立体图；

图6为本发明中气膜式液体控流结构的立体剖面图；

图7为本发明中弹性抖动结构的尾部视图；

图8为本发明中弹性抖动结构的立体剖面图。

其中：1、底部支撑基板；2、插入杆；3、对接通道；4、下排液管道；5、第一排液管道孔；6、自转式喷水结构；61、上排液管道；62、第一固定板；63、第二排液管道孔；64、机械密封结构；65、纵向流动管道；66、盘形体；67、横向流动管道；68、柱形空腔；69、第三排液管道孔；610、第四排液管道孔；7、气膜式液体控流结构；71、盘状空心外壳；72、底部液体流动通道；73、顶部液体流动通道；74、环形气压空腔；75、环形弹性气膜；76、进气通道；77、排气口；8、弹性抖动结构；81、横向空心筒；82、弧形固定板；83、部件活动空腔；84、进气口；85、气体阻流柱；86、中部凸台；87、内侧凸台；88、螺旋弹簧。

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。

需要注意：上述气压系统指的是具备提供高压气体的系统，且该系统的排气管道需要沿水流管道附近安设，且气压系统的排气终端需要与进气通道76对接，此外，该气压系统需要具备控制输出气压大小和间断性开启的能力，以使得气压系统所排放的气体的压力具备间断性输出的能力。

请参阅图1和图2，一种农作物种植用喷灌装置，包括底部安装有插入杆2的底部支撑基板1、一体式设置于底部支撑基板1底端的对接通道3、一体式设置于底部支撑基板1顶端的下排液管道4以及设置于下排液管道4内部且用于液体流动的第一排液管道孔5，工作时，需要将插入杆2插入至土壤层，而后，将灌溉系统中的终端排放管道与对接通道3对接，同时，配合上述气压系统使用。

为了实现对液体的喷射式排放并产生自转现象，请参阅图1、图2、图3和图4，需要设置自转式喷水结构6，其内部设置有位于下排液管道4上方的上排液管道61、通过机械密封结构64安装于上排液管道61内部的纵向流动管道65以及设置于纵向流动管道65顶端外围且在排放水流时，可在水流反作用力下产生围绕上排液管道61轴心线转动的横向流动管道67，来自灌溉系统中的水流会经过第三排液管道孔69进入至柱形空腔68内部，并经过第四排液管道孔610向外排放，实现水流的喷射式排放，而水流在通过第四排液管道孔610向外喷射时，其构成的反作用力会使得横向流动管道67产生围绕结构中心线的转动现象，从而提高水流在同一喷射直径内的灌溉范围。

关于所述自转式喷水结构6的具体结构，请参阅图3和图4，包括上排液管道61，所述上排液管道61的底部设置有与其一体式结构的第一固定板62，所述上排液管道61的中心设置有第二排液管道孔63，所述上排液管道61在位于第二排液管道孔63的内部通过机械密封结构64安装有可转动的纵向流动管道65，为了防止液体沿运动缝隙处泄露同时又不会影响部件的转动，需要使得所述机械密封结构64主要由静止环、旋转环、弹簧座、紧定螺钉、动环辅助密封圈、静环辅助密封圈组成，所述纵向流动管道65的顶端设置有与其一体式结构的盘形体66，所述盘形体66的内部设置有柱形空腔68，所述纵向流动管道65的内部设置有连通其底部端口和柱形空腔68的第三排液管道孔69，所述盘形体66的圆周侧面设置有多个一体式结构的横向流动管道67，所述横向流动管道67的内部设置有连通其端部和柱形空腔68的第四排液管道孔610，为了具备自转功能，需要使得所述第四排液管道孔610的中心线与所述柱形空腔68的圆周面以相切方式交汇。

为了配合高压气体产生对水流冲击强度的控制效果，请参阅图1、图2、图5和图6，需要设置气膜式液体控流结构7，其内部设置有固定安装于下排液管道4顶端和上排液管道61底端的盘状空心外壳71、设置于盘状空心外壳71内部且中心区域可保证液体流动的环形弹性气膜75以及设置于环形弹性气膜75外围的环形气压空腔74，由于高压气体的间断性变化，当气体压力值达到最大值时，环形弹性气膜75产生的向内形变程度达到最大值，水流通过横向流动管道67排放的量最小，此时，水流通过第四排液管道孔610向外排放的距离越小，反之，当气体压力值达到最小值时，环形弹性气膜75产生的向内形变程度达到最小值，水流通过横向流动管道67排放的量最大，此时，水流通过第四排液管道孔610向外排放的距离越远，在最大排放半径和最小液体排放半径的配合下，从而提高灌溉的有效范围。

关于所述气膜式液体控流结构7的具体结构，请参阅图5和图6，包括盘状空心外壳71，所述盘状空心外壳71的内部设置有环形气压空腔74，所述盘状空心外壳71的底端设置有固定安装于下排液管道4顶端且连通环形气压空腔74底端的底部液体流动通道72，所述盘状空心外壳71的顶端设置有固定安装在第一固定板62底端且连通环形气压空腔74顶端的顶部液体流动通道73，所述盘状空心外壳71在位于底部液体流动通道72顶端和顶部液体流动通道73底端之间嵌入有环形弹性气膜75，为了具备控制水流流量的功能，需要使得所述环形弹性气膜75为具备弹性延展功能的橡胶材料制成的环形结构，所述盘状空心外壳71的圆周侧面设置有连通环形气压空腔74一侧的进气通道76，所述盘状空心外壳71的侧面设置有连通环形气压空腔74另一侧的排气口77

为了紊乱气压，从而形成紊乱的水流喷射范围，以填充最大喷射半径和最小喷射半径差值造成的覆盖面积，请参阅图1、图2、图7和图8，需要设置弹性抖动结构8，其内部设置有固定安装于盘状空心外壳71一侧的横向空心筒81、环形阵列式安装于横向空心筒81内部的螺旋弹簧88以及安装于多个螺旋弹簧88中心区域的气体阻流柱85，当空气经过进气口84向外排放时，会对气体阻流柱85的截面形成冲击效果，由于气压的不稳定性，再结合螺旋弹簧88的弹性伸缩能力，会使得气体阻流柱85产生水平方向的晃动现象，晃动会对排放的气压造成不同程度的阻尼效应，从而使得位于环形气压空腔74内部的气压产生紊乱现象，形成紊乱的水流喷射范围，以填充最大喷射半径和最小喷射半径差值造成的覆盖面积。

关于所述弹性抖动结构8的具体结构，请参阅图7和图8，包括横向空心筒81和气体阻流柱85，所述横向空心筒81的一端设置有一体式结构且固定安装在盘状空心外壳71圆周侧面的弧形固定板82，所述横向空心筒81的内部设置有端面开口的部件活动空腔83，所述弧形固定板82的内部设置有连通排气口77和部件活动空腔83的进气口84，所述气体阻流柱85位于所述部件活动空腔83的内部，所述气体阻流柱85的圆周侧面设置有多个环形阵列且向外凸起的中部凸台86，为了产生对流动气体的阻尼效果，需要使得所述气体阻流柱85的轴心线与所述部件活动空腔83的轴心线处于共线设置，同时需要使得所述气体阻流柱85的结构半径大于进气口84的结构半径，所述横向空心筒81的内部在与各个中部凸台86对应的部位设置有向内凸起的内侧凸台87，每个对应的中部凸台86和内侧凸台87之间安装一个螺旋弹簧88。

在使用时，将插入杆2插入至土壤层，而后，将灌溉系统中的终端排放管道与对接通道3对接，同时，配合上述气压系统使用，且气压系统的排气终端需要与进气通道76对接，当需要进行灌溉时，开启喷灌系统和气压系统，来自灌溉系统中的水流会经过第三排液管道孔69进入至柱形空腔68内部，并经过第四排液管道孔610向外排放，实现水流的喷射式排放，而水流再通过第四排液管道孔610向外喷射时，其构成的反作用力会使得横向流动管道67产生围绕结构中心线的转动现象，同时配合忽大忽小的水流对周围的农作物进行灌溉。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种农作物种植用喷灌装置，包括底部安装有插入杆（2）的底部支撑基板（1）、一体式设置于底部支撑基板（1）底端的对接通道（3）、一体式设置于底部支撑基板（1）顶端的下排液管道（4）以及设置于下排液管道（4）内部且用于液体流动的第一排液管道孔（5），其特征在于：还包括，

自转式喷水结构（6），其内部设置有位于下排液管道（4）上方的上排液管道（61）、通过机械密封结构（64）安装于上排液管道（61）内部的纵向流动管道（65）以及设置于纵向流动管道（65）顶端外围且在排放水流时，可在水流反作用力下产生围绕上排液管道（61）轴心线转动的横向流动管道（67）；

气膜式液体控流结构（7），其内部设置有固定安装于下排液管道（4）顶端和上排液管道（61）底端的盘状空心外壳（71）、设置于盘状空心外壳（71）内部且中心区域可保证液体流动的环形弹性气膜（75）以及设置于环形弹性气膜（75）外围的环形气压空腔（74）；

以及弹性抖动结构（8），其内部设置有固定安装于盘状空心外壳（71）一侧的横向空心筒（81）、环形阵列式安装于横向空心筒（81）内部的螺旋弹簧（88）以及安装于多个螺旋弹簧（88）中心区域的气体阻流柱（85）。

2.根据权利要求1所述的一种农作物种植用喷灌装置，其特征在于：所述自转式喷水结构（6）包括上排液管道（61），所述上排液管道（61）的底部设置有与其一体式结构的第一固定板（62），所述上排液管道（61）的中心设置有第二排液管道孔（63），所述上排液管道（61）在位于第二排液管道孔（63）的内部通过机械密封结构（64）安装有可转动的纵向流动管道（65），所述纵向流动管道（65）的顶端设置有与其一体式结构的盘形体（66），所述盘形体（66）的内部设置有柱形空腔（68），所述纵向流动管道（65）的内部设置有连通其底部端口和柱形空腔（68）的第三排液管道孔（69），所述盘形体（66）的圆周侧面设置有多个一体式结构的横向流动管道（67），所述横向流动管道（67）的内部设置有连通其端部和柱形空腔（68）的第四排液管道孔（610）。

3.根据权利要求2所述的一种农作物种植用喷灌装置，其特征在于：所述机械密封结构（64）主要由静止环、旋转环、弹簧座、紧定螺钉、动环辅助密封圈、静环辅助密封圈组成。

4.根据权利要求3所述的一种农作物种植用喷灌装置，其特征在于：所述第四排液管道孔（610）的中心线与所述柱形空腔（68）的圆周面以相切方式交汇。

5.根据权利要求4所述的一种农作物种植用喷灌装置，其特征在于：所述气膜式液体控流结构（7）包括盘状空心外壳（71），所述盘状空心外壳（71）的内部设置有环形气压空腔（74），所述盘状空心外壳（71）的底端设置有固定安装于下排液管道（4）顶端且连通环形气压空腔（74）底端的底部液体流动通道（72），所述盘状空心外壳（71）的顶端设置有固定安装在第一固定板（62）底端且连通环形气压空腔（74）顶端的顶部液体流动通道（73），所述盘状空心外壳（71）在位于底部液体流动通道（72）顶端和顶部液体流动通道（73）底端之间嵌入有环形弹性气膜（75），所述盘状空心外壳（71）的圆周侧面设置有连通环形气压空腔（74）一侧的进气通道（76），所述盘状空心外壳（71）的侧面设置有连通环形气压空腔（74）另一侧的排气口（77）。

6.根据权利要求5所述的一种农作物种植用喷灌装置，其特征在于：所述环形弹性气膜（75）为具备弹性延展功能的橡胶材料制成的环形结构。

7.根据权利要求6所述的一种农作物种植用喷灌装置，其特征在于：所述弹性抖动结构（8）包括横向空心筒（81）和气体阻流柱（85），所述横向空心筒（81）的一端设置有一体式结构且固定安装在盘状空心外壳（71）圆周侧面的弧形固定板（82），所述横向空心筒（81）的内部设置有端面开口的部件活动空腔（83），所述弧形固定板（82）的内部设置有连通排气口（77）和部件活动空腔（83）的进气口（84），所述气体阻流柱（85）位于所述部件活动空腔（83）的内部，所述气体阻流柱（85）的圆周侧面设置有多个环形阵列且向外凸起的中部凸台（86），所述横向空心筒（81）的内部在与各个中部凸台（86）对应的部位设置有向内凸起的内侧凸台（87），每个对应的中部凸台（86）和内侧凸台（87）之间安装一个螺旋弹簧（88）。

8.根据权利要求7所述的一种农作物种植用喷灌装置，其特征在于：所述气体阻流柱（85）的轴心线与所述部件活动空腔（83）的轴心线处于共线设置。

9.根据权利要求8所述的一种农作物种植用喷灌装置，其特征在于：所述气体阻流柱（85）的结构半径大于进气口（84）的结构半径。