CN204653218U - 可双向钻土的自升降喷灌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可双向钻土的自升降喷灌装置，属于灌溉技术领域。该装置包括地埋式旋转喷头、内管、外管、止球器、球体、支撑环、钻头；旋转式喷头顶部设置出水口；内管外径小于外管内径；外管上部侧壁上设置进水/出水口；止球器上设置通孔；通孔的孔径以及支撑环的内径均小于球体的球径；地埋式旋转喷头设置在内管上端且位于外管外部；内管套装在外管内部，且可相对外管轴向运动；钻头设置在外管的下端；支撑环设置在内管下端，且与内管侧壁紧密接触，形成内管底部；止球器设置在内管上端，且位于地埋式旋转喷头下方；球体设置在内管的内部且可在支撑环与止球器之间轴向运动。该装置可下钻安装，上钻出地且能自升降，提高安装及喷灌效率。

Description

可双向钻土的自升降喷灌装置

技术领域

本实用新型涉及灌溉技术领域，特别涉及一种可双向钻土的自升降喷灌装置。

背景技术

喷灌技术是一种农田高效节水灌溉技术，其能够使水喷洒均匀且能够减轻人工劳动强度，在当今农事作业中具有广泛的应用。而喷灌装置作为其中的关键设备，其结构与安放位置十分重要。为了避免影响田间的正常耕作或收割等农事作业，出现了一些地埋式的喷灌装置。

举例来说，现有技术提供了一种地埋式自动伸缩一体化喷灌设备，其与输水管道相连，包括由外至内顺次套接的套管、一级伸缩管和二级伸缩管，以及升降式喷头、旁通支管和弹簧；套管埋于地面下，并且套管与输水管道相连；一级伸缩管与套管相连，并且一级伸缩管可相对套管管壁上下滑动。该套管用于保护该喷灌设备在地下不受损坏。

进一步地举例来说，现有技术(CN103752438A)还提供了一种可用于地埋的旋转式喷头装置，该喷头装置包括管套、内管、空心柱和挡板，内管设置在管套内，管套的上端与内管的上端均设置为锥形开口，且管套的锥形开口与内管的锥形开口相互配合，空心柱的上端与管套的锥形开口连接，空心柱的下端伸入内管内部，且空心柱沿内管的锥形开口上下滑动，挡板设置在内管内部，且挡板与空心柱的下端连接，空心柱的侧壁设置有通孔，管套的侧壁上设置有出水口，内管侧壁上设置有出水孔，内管中的水顺次通过出水孔和出水口流出并进行灌溉。而且，该喷头装置还包括旋转机构，该旋转机构设置在管套内，且旋转机构与内管连接。具体地，该旋转机构包括球体、空心的转杆、传动板和进水槽，转杆的上端与内管下端固定连接并导通，转杆的下端位于进水槽内，球体和传动板均设置在所述进水槽内，传动板与转杆下端垂直连接，球体通过传动板带动转杆旋转，进水槽通过转杆与内管导通，进水槽位于管套的下端，且进水槽内设置有导向柱和导向孔，导向柱竖直设置在进水槽的底部中心处，导向孔设置在进水槽底部，水通过导向孔进入进水槽。

设计人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术提供的喷灌装置需要人工或机械开挖安装点上的土壤来进行安装，并且需要套管，这些不仅造成喷灌系统成本，特别是安装成本较高，且安装质量难以控制。而且，现有技术提供的喷灌装置在单套供水系统的情况下无法在地下进行自升降，使其应用受限。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种能够通过自钻直接安装在地下，稳定可靠，并且依靠单套供水系统可在地下进行自升降的可双向钻土的自升降喷灌装置。具体技术方案如下：

一种可双向钻土的自升降喷灌装置，包括地埋式旋转喷头、内管、外管、止球器、球体、支撑环、钻头；

所述旋转式喷头的顶部设置有出水口；所述内管的外径小于所述外管的内径；所述外管的上部侧壁上设置有进水/出水口，所述进水/出水口与输水管道连接；所述止球器上设置有用于水流通过的通孔；所述通孔的孔径以及所述支撑环的内径均小于所述球体的球径；

所述地埋式旋转喷头设置在所述内管的上端，且位于所述外管的外部；所述内管套装在所述外管的内部，所述内管与所述外管的上端密封接触，且可相对所述外管轴向运动；所述钻头设置在所述外管的下端；

所述支撑环设置在所述内管的下端，且与所述内管的侧壁紧密接触，形成所述内管的底部；所述止球器设置在所述内管上端，且位于所述地埋式旋转喷头的下方；所述球体设置在所述内管的内部，且可在所述支撑环与所述止球器之间轴向运动。

进一步地，所述喷灌装置还包括密封件，所述密封件盖装在所述内管与所述外管上端的连接处。

进一步地，所述喷灌装置还包括刮土器，所述刮土器设置在所述密封件的上方。

具体地，所述止球器为圆盘，所述圆盘上设置有通孔。

作为优选，所述通孔的个数至少为1个。

具体地，作为优选，所述支撑环为橡胶圆环。

进一步地，所述喷灌装置还包括支撑台，所述支撑台设置在所述内管下端相对的侧部，呈对称的楔形布置，通过所述支撑台，所述支撑环与所述内管的侧壁紧密接触。

具体地，作为优选，所述球体为圆球体或椭球体。

具体地，作为优选，所述球体为空心铝球。

具体地，作为优选，所述钻头包括钻杆和钻头本体，所述钻杆的端部分别与所述外管的下端以及所述钻头本体连接，所述钻杆上设置有螺旋状排屑槽。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例提供的可双向钻土的自升降喷灌装置，通过在内管上端设置地埋式旋转喷头且在外管下端设置钻头，能够实现向上钻土及向下钻土的双向钻土功能，利于提高安装效率，减少对土层的扰动。通过在内管内设置相配合的支撑环、球体和止球器，并使内管相对外管轴向运动，能够在有压水流进行内管后，推动内管和地埋式旋转喷头向上运动，而在灌溉结束后仅仅通过压力差即可使内管降至外管内部，从而实现在非灌溉状态时该喷灌装置自降至地面以下，而灌溉状态时自升至地表以上。可见，本实用新型实施例提供的喷灌装置在非灌溉状态时埋于地下，不会影响地上的正常农事作业，而且依靠单套供水系统即可进行自升降，有效提高了安装效率、喷灌效率和耕作效率，降低了劳动强度及劳动成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的可双向钻土的自升降喷灌装置在埋于地下时的结构示意图；

图2是本实用新型又一实施例提供的可双向钻土的自升降喷灌装置在灌溉状态时暴露于地表后的结构示意图；

图3是本实用新型又一实施例提供的可双向钻土的自升降喷灌装置在灌溉结束后，球体复位至支撑环上的结构示意图。

附图标记分别表示：

1  地埋式旋转喷头，

11 出水口，

2  内管，

3  外管，

31 进水/出水口，

4  止球器，

5  球体，

6  支撑环，

7  钻头，

8  密封件，

9  刮土器，

10 支撑台。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

如附图1所示，本实用新型实施例提供了一种可双向钻土的自升降喷灌装置，包括地埋式旋转喷头1、内管2、外管3、止球器4、球体5、支撑环6、钻头7。

该旋转式喷头的顶部设置有出水口11；该内管2的外径小于外管3的内径；该外管3的上部侧壁上设置有进水/出水口31，该进水/出水口31与输水管道连接；该止球器4上设置有用于水流通过的通孔；该通孔的孔径以及该支撑环6的内径均小于球体5的球径。

其中，该地埋式旋转喷头1设置在内管2的上端，且位于外管3的外部；内管2套装在外管3的内部，内管2与外管3的上端密封接触，且可相对该外管3轴向运动；钻头7设置在外管3的下端。

支撑环6设置在内管2的下端，且与内管2的侧壁紧密接触，形成内管2的底部；止球器4设置在内管2上端，且位于地埋式旋转喷头1的下方；球体5设置在内管2的内部，且可在支撑环6与止球器4之间轴向运动。

本实用新型实施例提供的双向钻土的自升降喷灌装置的工作原理如下：

如附图1所示，本实用新型实施例提供的可双向钻土的自升降喷灌装置通过在外管3下端设置钻头7，能够在进行安装时，依靠外力旋转该喷灌装置带动钻头7旋转，使其便切割土壤边向下运动，直至该喷灌装置下行到地下的指定安装位置。可见，本实用新型实施例提供的喷灌装置无需人工或机械开挖安装点上的土壤，其通过自钻进入地下，并保持在非灌溉状态时位于地下，不仅显著提高了安装质量及安装效率，且避免了对土层造成扰动以及对地上正常耕作及其他农事作业造成影响。

在非灌溉状态时，如附图1所示，内管2位于外管3内部，且由于内管2外径小于外管3内径，内管2和外管3之间留有用于水流通过的空隙。此时，球体5位于内管2下端的支撑环6上。可以理解的是，支撑环6的侧部与内管2的侧壁紧密接触，以使支撑环6与内管2接触的部分处于密封状态。而支撑环6的中间部分为内环，此时，由于球体5的球径大于支撑环6的环内径，球体5将位于该支撑环6的内环处，并与支撑环6一起形成密封的整体。

在灌溉状态时，如附图2所示，来自输水管道的有压水流由外管3上的进水/出水口31进入外管3内，并在内管2下端推动球体5，使球体5离开支撑环6在内管2的内部向上运动，直至被止球器4阻挡并停靠在止球器4的下端。与此同时，有压水流进入内管2并推动内管2和地埋式旋转喷头1向上运动。在此过程中，有压水流进入地埋式旋转喷头1中并由其顶部的出水口11喷出，形成高速水流。该地埋式旋转喷头1通过旋转可以向上钻土，且该高速水流具有冲击并切割上部土壤的能力，如此作用下，更利于内管2和地埋式旋转喷头1在地下向上运动，直至暴露于地表，进行灌溉作业。

当灌溉结束时，如附图3所示，输水管道停止供水，球体5将在自身重力作用下回落至内管2下端的支撑环6上，与此同时，内管2中的水也随之流回至外管3。然后将外管3中的水经进水/出水口31排出，此时，由于球体5下端与支撑环6密封接触，将隔绝空气进行外管3内部，从而使外管3与外界形成气压差。该气压差将促使内管2向下运动，直至完全下降至外管3内部，恢复至非灌溉状态时的地埋状态。

其中，本实用新型实施例中，所用球体5的材质密度应当大于水的密度。从而保证球体5能被水流推动向上运动且能在自身重力作用下随水流一起向下运动。

可见，本实用新型实施例提供的可双向钻土的自升降喷灌装置，通过在内管2上端设置地埋式旋转喷头1且在外管3下端设置钻头7，能够实现向上钻土出地及向下钻土安装的双向钻土功能，利于提高安装效率，减少对土层的扰动。通过在内管2内设置相配合的支撑环6、球体5和止球器4，并使内管2相对外管3轴向运动，能够在有压水流进行内管2后，推动内管2和地埋式旋转喷头1向上运动，而在灌溉结束后仅仅通过压力差即可使内管2降至外管3内部，从而实现在非灌溉状态时该喷灌装置自降至地面以下，而灌溉状态时自升至地表以上。可见，本实用新型实施例提供的喷灌装置在非灌溉状态时埋于地下，不会影响地上的正常农事作业，而且依靠单套供水系统即可进行自升降，有效提高了安装效率、喷灌效率和耕作效率，降低了劳动强度及劳动成本。

进一步地，本实用新型实施例提供的喷灌装置中，内管2设置在外管3的内部，且与外管3的上端密封接触指的是内管2可在外管3内轴向运动，但是外管3上端与内管2接触的部位是处于密封状态的，从而有效防止水流从外管3的上端流出。作为优选，本实用新型实施例通过使用密封件8盖装在内管2与外管3上端的连接处来保证内管2与外管3上端的连接处处于密封状态。举例来说，该密封件8可以为倒置的U型橡胶件，该U型橡胶件由包括插孔的水平部分以及竖直部分，该水平部分设置在外管3的上端，且插孔用于通过内管2，该竖直部分与外管3上端的外侧壁紧密接触。

进一步地，为了防止在钻土过程中，外部的土或者其它杂物不会从地埋式旋转喷头1的出水口11进入内管2，如附图1所示，该喷灌装置还包括刮土器9，该刮土器9设置在密封件8的上方。该刮土器9可以为本领域常见的刮土装置，举例来说，该刮土器9可以为立柱型刮刀，多个该立柱型刮刀绕外管3的外壁成环形设置，且该立柱型刮刀的刀刃向下倾斜设置。

本实用新型实施提供的止球器4是为球体5提供阻挡作用，防止其从内管2中滑出，并且该止球器4并不妨碍水流通过以进入地埋式旋转喷头1。基于此，本实用新型实施例可以将止球器4设置为圆盘，该圆盘上设置有上述的用于水流通过的通孔。该通孔的结构可以是圆孔也可以为具有不规则截面形状的通孔，优选圆孔。作为优选，为了提高水流的流量，该通孔至少为多个，例如为4-10个等。或者，该止球器4还可以为网格状挡板，该挡板上设置有纵横交错的网格，该挡板的形状可以为圆盘状，也可以为不规则的多面体形状。

具体地，为了保证球体5位于支撑环6的内环时形成密封性良好的整体，该支撑环6为橡胶圆环。

进一步地，该球体5为圆球体5或椭球体5，优选圆球体5。进一步地，为了保证球体5能被水流推动向上运动且能在自身重力作用下随水流一起向下运动，该圆球体5优选空心的圆球体5，例如其可以为空心铝球。可以理解的是，当球体5选自椭球体5时，所述的球径包括长球径与短球径。此外，当球体5选自椭球体5时，当椭球体5与支撑环6配合时，两者的接触处有可能会留有较小的缝隙，如此更利于排水过程中内管2中的水进入外管3中。

进一步地，作为优选，该喷灌装置还包括支撑台10，该支撑台10设置在内管2下端相对的侧部，呈对称的楔形布置，通过支撑台10，支撑环6与内管2的侧壁紧密接触。如附图1所示，本实用新型实施例通过设置呈对称的楔形布置支撑台10，更利于球体5沿楔形面与支撑环6的内环接触。

进一步地，本实用新型实施例提供的喷灌装置中，所用的钻头7可以为本领域常见的钻头7，其具有向下钻土的功能。举例来说，该钻头7可以包括钻杆和钻头7本体，钻杆的端部分别与外管3的下端以及钻头7本体连接，钻杆上设置有螺旋状排屑槽。该钻头7本体呈尖端状设置。

进一步地，本实用新型实施例提供的喷灌装置中，所用的地埋式旋转喷头1可以为本领域现有技术，优选为在先申请CN103752438A所述的一种可用于地埋的喷头装置，该在先申请在此通过引用全文并入本文。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可双向钻土的自升降喷灌装置，包括地埋式旋转喷头、内管、外管、止球器、球体、支撑环、钻头；

所述旋转式喷头的顶部设置有出水口；所述内管的外径小于所述外管的内径；所述外管的上部侧壁上设置有进水/出水口，所述进水/出水口与输水管道连接；所述止球器上设置有用于水流通过的通孔；所述通孔的孔径以及所述支撑环的内径均小于所述球体的球径；

所述地埋式旋转喷头设置在所述内管的上端，且位于所述外管的外部；所述内管套装在所述外管的内部，所述内管与所述外管的上端密封接触，且可相对所述外管轴向运动；所述钻头设置在所述外管的下端；

所述支撑环设置在所述内管的下端，且与所述内管的侧壁紧密接触，形成所述内管的底部；所述止球器设置在所述内管上端，且位于所述地埋式旋转喷头的下方；所述球体设置在所述内管的内部，且可在所述支撑环与所述止球器之间轴向运动。

2.根据权利要求1所述的喷灌装置，其特征在于，所述喷灌装置还包括密封件，所述密封件盖装在所述内管与所述外管上端的连接处。

3.根据权利要求2所述的喷灌装置，其特征在于，所述喷灌装置还包括刮土器，所述刮土器设置在所述密封件的上方。

4.根据权利要求1所述的喷灌装置，其特征在于，所述止球器为圆盘，所述圆盘上设置有通孔。

5.根据权利要求4所述的喷灌装置，其特征在于，所述通孔的个数至少为1个。

6.根据权利要求1所述的喷灌装置，其特征在于，所述支撑环为橡胶圆环。

7.根据权利要求6所述的喷灌装置，其特征在于，所述喷灌装置还包括支撑台，所述支撑台设置在所述内管下端相对的侧部，呈对称的楔形布置，通过所述支撑台，所述支撑环与所述内管的侧壁紧密接触。

8.根据权利要求1-7任一项所述的喷灌装置，其特征在于，所述球体为圆球体或椭球体。

9.根据权利要求8所述的喷灌装置，其特征在于，所述球体为空心铝球。

10.根据权利要求9所述的喷灌装置，其特征在于，所述钻头包括钻杆和钻头本体，所述钻杆的端部分别与所述外管的下端以及所述钻头本体连接，所述钻杆上设置有螺旋状排屑槽。