CN1739928A - 节点式渗灌管打孔机构 - Google Patents

Abstract

一种节点式渗灌管打孔机构，它包括动力驱动的辊轮、对轮及固定台架，其特征是辊轮上用顶紧螺钉固定安装伞形打孔部件，伞形打孔部件前端设置打孔锥体。在辊轮和对轮转动过程中，靠摩擦力使渗灌管沿两轮啮合点处的切线方向做直线运动，同时伞形打孔部件的尖端首先刺破渗灌管外壁，最后打孔部件的锥体全部刺入渗灌管内部。随着两轮的转动，伞形打孔部件的锥底首先从渗灌管内壁中拨出，最后整个打孔部件全部拔出，在渗灌管壁上形成了内大外小的，具有单向出水特性的渗灌孔。设备结构简单，造价低廉，打孔工艺十分简单，易于操作，对生产的限制性小。

Description

节点式渗灌管打孔机构

技术领域

本发明属于一种打孔机械，特别是一种节点式渗灌管打孔机构。

背景技术

渗灌是继滴灌之后当今国际上最先进的设施园艺节水灌溉技术之

一，这项高新技术能否尽快地转化为生产力关键在于产品的价格和技术的可操作性，二者综合反映为农民的接受程度。

目前，国内外的渗灌管大致有以下几种类型：①以意大利为代表的内径为10mm～20mm，在管壁上开有5mm～10mm纵缝的塑料管做为渗灌管，它主要利用塑料管具有较好的弹性的原理，供水时管壁纵缝张开向外渗水，停水时纵缝闭合。②以法国为代表的利用塑料加发泡剂和成型剂混合挤出成形的塑料渗水管，管壁上有无数泡状微孔，供水时水沿着泡状管壁渗出。1989年北京市水利科学研究所和北京塑料研究所对该产品进行了仿制，虽然其性能不及法国产品，但因价格便宜，适宜在中国广大农村推广使用。③以美国为代表的利用废橡胶、塑料树脂和一些特殊的添加剂经过科学配方和特殊的加工工艺制成的橡塑渗水管，其管壁上布满了许多肉眼看不见的细小弯曲的微孔，在低水头压力下，水从透水微孔中渗出。④以山西运城为代表的聚乙烯管打孔渗灌管，目前多数农民用针在塑料管壁上自行打孔，(未说清)打孔后在田间铺设使用，当微孔堵塞时，农民可挖出重新打孔而无需修复原来的出水孔。

上述几种渗灌管在大面积推广过程中分别存在有三方面的困难和问题：一是渗灌管生产工艺复杂，微孔发泡注射成型工艺过程可分为四个基本阶段：脂熔融阶段——超临界气体注入、混合和扩散阶段——注射阶段——发泡阶段。二是价格昂贵，用这样的工艺年产1000万米发泡式管材需设备、流动资金400万元的投资，导致产品价格偏高；三是用针在管壁上自行打孔，往往孔径不等，精度差，灌水均匀度低。

发明内容

本发明的目的是提供一种节点式渗灌管打孔机构，设备结构简单，造价低廉，在管壁上打孔工艺简单，易于操作，对生产的限制性小。打出的渗灌出水孔，出水顺利，不易回水和内渗杂质，在保持节点式渗灌优点的前提下，更有利于防止渗灌管的堵塞，延长渗灌管的使用寿命。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：它包括动力驱动的辊轮、对轮及固定台架，其特征是：辊轮上用顶紧螺钉固定安装伞形打孔部件，伞形打孔部件前端设置打孔锥体。

上述的辊轮和对轮外周面设置圆弧状凹槽。

上述伞形打孔部件的前端打孔锥体后端连接打孔柱体，打孔柱体连接轴向固定柱体，后端为径向固定柱体。

本发明的优点是：1、设备结构简单，造价低廉，在管壁上打孔工艺十分简单，材料易得，与常用的橡胶材料全管壁发汗式渗灌管生产相比，成本可降低40％以上；2、安装简便，易于操作，可大型机械化生产，也可小规模手工生产，对生产的限制性小。3、采用伞形的打孔部件，以圆周运动的方式能快速打出内大外小的倒锥形渗灌出水孔，该出水孔在低压水流情况下具有单向流动特性，即出水顺利，不易回水和内渗杂质，在保持节点式渗灌优点的前提下，更有利于防止渗灌管的堵塞，延长渗灌管的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的渗灌管打孔机械结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是本发明的伞形打孔部件形状示意图。

图4是本发明由机动动力驱动的生产机组工作原理示意图。

具体实施方式

见图1、2、3，本发明的渗灌管打孔机构主要设置有安装在机架上的辊轮2和对轮5，辊轮2和对轮5的外周设置圆弧状凹槽，以便从两轮之间穿过的渗灌管4与之吻合。辊轮2的外缘上均布设置多个阶梯型孔7，伞形打孔部件1的前端设置打孔锥体11，打孔锥体11的后端连接打孔柱体10，打孔柱体10连接轴向固定柱体9，后端为径向固定柱体8。直径为Φ₂的轴向固定柱体9的外圆柱面用以与辊轮I的相应位置配合做伞形打孔部件的轴向固定；直径为Φ₁的径向固定柱体8的右侧环形端面，用来与辊轮I的相应位置配做伞形打孔部件的径向固定。伞形打孔部件1的工作部分是右端的打孔锥体11和直径为Φ₃的打孔柱体10的外表面。影响该部件工作性能的几何参数主要包括圆锥顶角α、圆锥底圆直径(可由计算得出)、柱型体直径Φ₃和柱型体长度L₃。

圆锥顶角α的选择应在保证其强度和刚度情况下尽量小，以减小工作阻力，一般应在20°-40°。圆锥底圆直径D的计算方法如为：

$D=2[L_1-L_2]\mathrm{tg}\left(\frac{\mathrm{\α}}{2}\right).$ 该直径D的大小与打出的渗孔直径有关，D越大打出的渗孔直径越大。柱型体直径Φ₃也与渗孔的直径有关，Φ₃越大打出的渗孔直径越大。为了保证渗孔内大外小，应使D-Φ₃＝2～3mm。柱型体的长度L₃应大于渗灌管的壁厚，并应留有2～3mm的余量。为了确保打孔质量、防止运动干涉，打孔锥体和打孔柱体两部分的轴向长度之和(L₁-L₂+L₃)应该小于、等于渗灌管的半径。各伞形打孔部件1穿装在辊轮2外缘上的阶梯型孔7中，打孔锥体11和打孔柱体10露于轮缘外，通过顶紧螺钉6固定。

见图1，对于生产量小的，辊轮2由手动动力驱动，即采用现有的手摇传动机构或脚踏传动机构。辊轮2与对轮5配合通过摩擦力使渗灌管4向右侧运动，渗灌管4由人工喂入或拉出，同时由安装在辊轮2上的打孔部件1的尖端、锥底及圆柱部分相继刺入渗灌管4内，随着辊轮2的继续转动，打孔部件1逐渐从渗灌管4内拔出，在渗灌管4上打出内大外小的渗灌孔3。渗灌孔3在管上的分布规律可以通过改变辊轮2的直径和打孔部件在辊轮2上的分布规律等参数来调整。渗灌孔3的大小可以通过改变打孔部件1的锥底直径等参数来调整。

见图4，辊轮2由机动动力驱动，即在辊轮2的一侧连接传动轮18，传动轮18通过传动带或传动链条19连接电动机20。准备打孔的渗灌管4卷在放管轮14上，两组外缘带有弧形槽的导向压轮12、13和15、16保证渗灌管4通过辊轮2与对轮5打孔啮合处所构成的直线上。电动机20通过传动带或传动链条19带动传动轮18转动，驱动与之同轴的辊轮2转动，辊轮2与对轮5配合通过摩擦力使渗灌管4向右侧运动，同时由安装在辊轮2上的打孔部件1的尖端、锥底及圆柱部分相继刺入渗灌管4内，随着辊轮I的继续转动，打孔部件1逐渐从渗灌管4内拔出，在渗灌管4上打出内大外小的渗灌孔3。打孔后的渗灌管4由卷管轮17卷成盘。

Claims (3)

1、一种节点式渗灌管打孔机构，它包括动力驱动的辊轮、对轮及固定台架，其特征是：辊轮上用顶紧螺钉固定安装伞形打孔部件，伞形打孔部件前端设置打孔锥体。

2、根据权利要求1所述的节点式渗灌管打孔机构，其特征是：辊轮和对轮外周面设置圆弧状凹槽。

3、根据权利要求1所述的节点式渗灌管打孔机构，其特征是：伞形打孔部件的前端打孔锥体后端连接打孔柱体，打孔柱体连接轴向固定柱体，后端为径向固定柱体。

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