CN201371094Y - 一种可进行带状喷洒的喷灌喷头 - Google Patents

Abstract

一种可进行带状喷洒的喷灌喷头，包括喷头主轴和叶轮，在喷头主轴的前端有喷水孔，出自喷水孔的水流驱动叶轮旋转，其特征在于所述的喷水孔为径向喷孔，所述的叶轮为径流式封闭叶轮。本实用新型的一种可进行带状喷洒的喷灌喷头，采用径向喷孔与径流式封闭叶轮配合的结构，使的喷头出水范围呈条带状分布，并可控制喷洒宽度。该设备结构简单，制造成本低，由于可以条带状喷洒，在行播作物进行喷灌作业时，可以隔行进行喷洒，实现同样灌溉效果可以减少一半的用水量。

Description

一种可进行带状喷洒的喷灌喷头

技术领域

本实用新型涉及一种喷灌装置，特别是一种是适合于行播作物的条带状喷水的喷灌喷头。

背景技术

喷灌是一种机械化灌水方法，也是目前世界广泛采取的高效灌溉技术，与传统大水漫灌相比，喷灌一般可节水30-50％，使作物增产20-30％。现有技术中多数喷灌采用圆形或扇形喷洒方式。这种方式存在有诸多不足；首先是圆形喷灌以喷头为圆心，喷灌完毕后，周围土壤全部湿润，喷头难以移动，只有等地面湿度降低后才能移动喷头，大大影响了喷灌机具的使用效率。其次是圆形喷灌的喷头设置必须高于作物的高度，否则无法进行喷灌作业，而喷头高度增加时受风力、风向影响较大，使喷灌的不均匀性增加，因此，一些高杆作物生长到一定高度后，喷灌系统即失去作用，比如玉米、高粱等，而这些作物在灌浆期遇到天旱时只能大水漫灌。第三，圆形喷灌属全面灌溉，灌溉面积大，需水量大，蒸散和漂移损失大，存在水资源浪费的不足。

此外，由于国内目前土地集约化程度低，土地按户分配，条块分隔严重，同一地块上相邻农户间种植的作物往往不同，使用圆形或扇形喷灌方式，在进行喷灌作业时难以控制和管理。影响了喷灌技术在国内的推广。

国家“863”资助项目“低能耗多用途喷灌技术及新产品”(2001AA242022)《低压可调幅式喷灌机研制》(节水灌溉，2004年第3期，16-17)中，较好地解决了可移动、压力变化及地块大小等问题，但它仍使用圆形喷头，在喷洒方式上仍未能摆脱圆形喷头在均匀性、风力影响和全面喷洒、重复喷洒等方面的缺陷，存在用水量大，蒸散和漂移损失大、节水效果差等不足，该机具购买成本及使用成本均较高，难以向小农户大量推广。

中国专利982328842公开了“一种喷灌喷头”，其采用带有导流槽、导流板和曲线形档板的喷头，使得喷出的水造型呈方形，可满足条带状、长条形农作物或草坪的灌溉要求。其不足在于喷头结构复杂，喷水灌溉时仍然为全面覆盖方式，水资源浪费严重。中国专利031145280公开了一种“非圆形喷洒域的摇臂式喷头”，其在原摇臂式喷头的基座上安装有凸轮盘，通过凸轮转动使安装在喷嘴前方的碎水螺钉随着喷嘴转动而上下移动碎水，改变喷头射程，在不影响原有摇臂式喷头最大射程条件下，理论上可以喷洒出任意边界形状的图形。用于消除摇臂式喷头重喷、漏喷和界上喷洒现象。可满足不同形状地块喷灌的要求。这种喷头的结构更加复杂，且喷洒效果较差。中国专利85202851公开的一种“射流直冲叶轮旋转式造雨喷头”，在喷头体上有一个可旋转叶轮，水流从喷头体的空心管肩部的斜向喷水孔喷出，冲击叶轮旋转将水流打碎，使水滴象均匀的小雨一样落到地面。这种结构的喷灌装置结构简单，造价便宜，因其喷水孔采用轴向斜孔设置，叶轮为半开式结构，喷洒形状仍然呈圆形，而且喷灌均匀度也很低。只能在近距离喷洒，完全不能实现条带喷洒的要求。

发明内容

本实用新型针对上述现有技术存在的不足，设计了一种可进行带状喷洒的喷灌喷头。解决了现有技术的喷灌喷头大多只能实现圆形喷洒，或者虽然可实现条带状喷洒，但结构复杂，成本较高的不足。

本实用新型的一种可进行带状喷洒的喷灌喷头，包括喷头主轴和叶轮，在喷头主轴的前端有喷水孔，出自喷水孔的水流驱动叶轮旋转，其特征在于所述的喷水孔为径向喷孔，所述的叶轮为径流式封闭叶轮。

一种可进行带状喷洒的喷灌喷头，其特征在于叶轮的外径为95-105mm，叶片曲率半径为38-45mm。

一种可进行带状喷洒的喷灌喷头，其特征在于所述喷水孔的孔径为2.5-3.0mm。

一种可进行带状喷洒的喷灌喷头，其特征在于所述叶轮的叶片数为6-8片。

一种可进行带状喷洒的喷灌喷头，其特征在于所述的喷头工作压力为0.2-0.5Mpa，所述喷水孔的水流喷射仰角为18-22°。

本实用新型的一种可进行带状喷洒的喷灌喷头，采用径向喷孔与径流式封闭叶轮配合的结构，使得喷头出水范围呈条带状分布，并可控制喷洒宽度。该设备结构简单，制造成本低，由于可以条带状喷洒，在行播作物进行喷灌作业时，可以隔行进行喷洒，实现同样灌溉效果可以减少一半的用水量。

采用本实用新型的喷灌喷头，由于喷头在行间作业，因此，喷头高度可任意调节，不受作物生长高度影响。可将水流全部喷射至作物根部或所需的部位。由于其喷洒高度可以降低，显著降低了风力对喷水的影响，基本上避免了漂移损失以及喷洒不均等影响。采用本实用新型喷头的喷灌设备，由于工作压力较小，既可使用农电作为工作动力，更可以使用现有农村常见的拖拉机、家用三轮车作为配套动力使用。既适合个体农户小块田使用，亦可作为大面积农田的主要灌溉设备。由于工作压力较小，一个动力设备可同时带动多个喷头工作，因而可大幅度提高工作效率。

附图说明

图1是喷头装配结构示意图

图2是图1的左视图

图3是喷嘴结构示意图

图4是图3的A-A剖示图

图中1-进水孔 2-喷头主轴 3-喷水孔 4-叶轮 5-螺母

具体实施方式

以下合附图对本实用新型的一种可进行带状喷洒的喷灌喷头作详细说明。

参照图1-2本实用新型的一种可进行带状喷洒的喷灌喷头有一个空心的喷头主轴2，喷头主轴的内部为中空结构，其前端封闭，后端为进水孔1，在喷头主轴上设有径向喷水孔3，喷头主轴的前部光杆位置上套接有叶轮4，喷头主轴端部有螺母5将叶轮4限定在光杆位置。叶轮4为径流式封闭叶轮，其上有6-8个叶片，叶片的曲率半径在38-45mm之间任意选择。叶轮的外径选择在95-105mm之间。

图3-4是本实用新型的一种可进行带状喷洒的喷灌喷头的喷嘴部分结构示意图。所述的喷嘴，在喷头主轴的前端有两个径向喷水孔3，喷水孔的直径在2.5-3.0mm间，其喷射仰角e为18-22°。

工作时，水由进水孔1进入喷头主轴2内部的空腔，然后从喷水孔3喷出，经叶轮4的出口喷出，同时水流冲击使叶轮4高速旋转。由于叶轮4为径流、封闭结构，因此，由喷水孔3喷出的水流经叶轮出口后即以定向方式喷洒出来。在喷头主轴2的空腔内的水压力应保持在0.2-0.5Mpa。以保证水流对叶片的冲击力保持恒定，使叶轮保持高速旋转。叶片的作用是将水流打碎，使其以微水滴或雾状喷向地面或植物根部或植物叶面。

以下是本实用新型的田间实测试验记录。

实施例1

水力驱动带状喷灌机喷头组合喷灌指标田间测定试验条件：喷灌时间10min，平均风速1.5～2.0m/s，喷头处压力0.25MPa，喷射仰角21°，叶轮外径100mm，叶片曲率半径41mm，叶片倾角43°，喷头安装高度0.4m，喷头喷水方向与主风向平行，叶轮转向一致，保证主支流喷射方向在试验过程中不发生改变。

水力驱动带状喷灌机喷灌指标田间测定试验结果表明：Φ2.5mm单喷头顺风侧有效射程8m，最大射程9.5m，逆风侧有效射程6m，最大射程7.5m，单喷头顺风侧平均喷灌强度24.36mm/h，逆风侧平均喷灌强度29.52mm/h，水滴中数直径1.84mm，制订灌水定额为20mm，平均喷灌强度符合壤土的允许喷灌强度20～30mm，喷灌性能指标均符合标准。Φ2.8mm单喷头顺风侧有效射程8.5m，最大射程10m，逆风侧有效射程6.5m，最大射程8m，单喷头顺风侧平均喷灌强度40.73mm/h，逆风侧平均喷灌强度48.72mm/h。水滴中数直径为1.9mm，制订灌水定额为15mm，平均喷灌强度符合壤土的允许喷灌强度40～50mm，喷灌性能指标均符合标准。

由于单喷头在喷洒时有些地方喷水不足，在平均风速为1.5～2.0m/s时依次对喷孔Φ2.5mm和Φ2.8mm进行了组合试验。对试验所采集的数据进行统计、分析，其组合射程分别为14m和15m，组合后其喷头平均喷灌强度分别为27.83mm/h和48.26mm/h，水量图显示其均匀度进一步提高，均匀度系数分别为75.9％和76.2％，其打击强度是通过水滴中数直径来反映的，组合后水滴中数直径分别为1.82mm和1.89mm，喷洒指标均符合要求。

试验结果表明水力驱动带状喷灌机喷头组合后喷灌性能得到提高，能满足实际生产中的喷灌要求，适合在三级风以下使用，而且能充分利用有效的水资源进行喷灌。

实施例2

喷灌时间10min，平均风速1.5～2.0m/s，叶轮外径105mm，叶片曲率半径43mm，喷头处水压为0.5MPa，喷射仰角为22°，叶片倾角43°，喷头安装高度0.5m，喷头喷水方向与主风向平行，叶轮转向一致，保证主支流喷射方向在试验过程中不变。喷水孔直径3.0mm，叶片数7片。测试各项灌溉指标符合标准。

实施例3

喷灌时间12min，平均风速1.7～2.0m/s，喷头水压力0.2MPa，叶轮外径95mm，叶片曲率半径38mm，喷射仰角18°，叶片倾角43°，喷头安装高度0.3m，喷头喷水方向与主风向平行，叶轮转向一致，保证主支流喷射方向在试验过程中不变。喷水孔直径2.5mm，叶片数6片。测试各项灌溉指标符合标准。

实施例4

喷灌时间15min，平均风速2.0m/s，叶轮外径103mm，叶片曲率半径40mm，喷头水压力0.35MPa，喷射仰角22°，叶片倾角43°，喷头安装高度0.4m，喷头喷水方向与主风向平行，叶轮转向一致，保证主支流喷射方向在试验过程中不变。喷水孔直径2.7mm，叶片数7片。测试各项灌溉指标符合标准。

Claims (5)

1、一种可进行带状喷洒的喷灌喷头，包括喷头主轴(2)和叶轮(4)，在喷头主轴的前端有喷水孔(3)，出自喷水孔(3)的水流驱动叶轮(4)旋转，其特征在于所述的喷水孔(3)为径向喷孔，所述的叶轮(4)为径流式封闭叶轮。

2、按照权利要求1所述的一种可进行带状喷洒的喷灌喷头，其特征在于叶轮(4)的外径为95-105mm，叶片曲率半径为38-45mm。

3、按照权利要求1或2所述的一种可进行带状喷洒的喷灌喷头，其特征在于所述喷水孔(3)的孔径为2.5-3.0mm。

4、按照权利要求2所述的一种可进行带状喷洒的喷灌喷头，其特征在于所述叶轮(4)的叶片数为6-8片。

5、按照权利要求3所述的一种可进行带状喷洒的喷灌喷头，其特征在于所述的喷头工作压力为0.2-0.5Mpa，所述喷水孔(3)的水流喷射仰角为18-22°。

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