CN206100928U - 一种水肥一体化注肥灌溉装置 - Google Patents

一种水肥一体化注肥灌溉装置 Download PDF

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李红
黄修桥
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Abstract

本实用新型公开一种水肥一体化注肥灌溉装置,属于农业器具技术领域,包括壳体,所述壳体的两侧设置有导通的进水管和出水管,所述壳体内设置有可随水流转动的涡轮,所述涡轮的主轴连接有凸轮连杆机构,所述凸轮连杆机构与活塞铰接,所述活塞在活塞缸中上下移动,所述活塞缸底部连接吸肥管和出肥管,所述出肥管与所述出水管连通。本实用新型中的水肥一体化注肥灌溉装置为纯机械结构,工作仅以通过其内部水流为动力驱动水涡轮运动,不依靠其他动力源,可以根据通过水流的压力或流量控制吸肥量,完成精准施肥。

Description

一种水肥一体化注肥灌溉装置
技术领域
本实用新型涉及农业器具技术领域,特别涉及一种水肥一体化注肥灌溉装置。
背景技术
水肥一体化技术是集节水灌溉和高效施肥于一体的现代农业管理技术。水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差),将可溶性固体或液体肥料,按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点,配兑成的肥液与灌溉水一起,通过可控管道系统供水、供肥,使水肥相融后,通过管道和滴头形成滴灌、均匀、定时、定量,浸润作物根系发育生长区域,使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量,同时根据不同的蔬菜的需肥特点,土壤环境和养分含量状况;蔬菜不同生长期需水,需肥规律情况进行不同生育期的需求设计,把水分、养分定时定量,按比例直接提供给作物。
施肥器是灌溉系统的重要组成部分,目前常见的施肥器包括文丘里施肥器、压差式施肥罐以及比例式施肥泵等。其中,文丘里施肥器在实际运行中由于系统运行参数不稳定,其吸肥量会随时间波动,并常常伴随有10%~30%的系统水头损失;压差式施肥罐受施肥罐容积、施肥量和压差的影响,其输出的肥液浓度逐渐衰减;比例式施肥泵利用进入泵的水体形成压差水头驱动活塞或隔膜将肥液注入灌溉管道,运行过程中施肥比例仅与管道压力流量相关,是比较先进的施肥设备,具有施肥精度高、工作稳定、易于控制等优点,在设施农业、园林园艺等方面大量使用,然而,比例式施肥泵几乎为国外垄断,结构复杂,造价较高,且国内很少相关知识产权。
实用新型内容
本实用新型提供一种水肥一体化注肥灌溉装置,基于水力驱动的比例设计,可根据施肥器的通过压力精准控制吸肥量,且适用于喷滴灌及流量较大的灌溉系统中。
为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案为:
一种水肥一体化注肥灌溉装置,包括壳体,所述壳体的两侧设置有导通的进水管和出水管,所述壳体内设置有可随水流转动的涡轮,所述涡轮的主轴连接有凸轮连杆机构,所述凸轮连杆机构与活塞铰接,所述活塞在活塞缸中上下移动,所述活塞缸底部连接吸肥管和出肥管,所述出肥管与所述出水管连通。
其中,优选地,所述凸轮连杆机构包括连杆和两个形状相同的凸轮,两个所述凸轮同轴连接,在突出部分设置有连接螺栓,所述连杆一端与所述连接螺栓铰接,所述连杆的另一端与所述活塞铰接。
其中,优选地,所述吸肥管内按水流方向设置有第一单向阀。
其中,优选地,所述出肥管内按水流方向设置有第二单向阀。
其中,优选地,所述涡轮的主轴与所述凸轮的主轴固定连接。
其中,优选地,还包括变速箱,所述涡轮的主轴与所述变速箱输入轴连接,所述凸轮的主轴与所述变速箱的输出轴连接。
其中,优选地,还包括箱体,所述壳体、所述凸轮、所述活塞缸和所述出肥管设置在所述箱体内,所述进水管、所述出水管和所述吸肥管分别穿出所述箱体。
本实用新型的有益效果:
1.本实用新型中的水肥一体化注肥灌溉装置为纯机械结构,工作仅以通过其内部水流为动力驱动水涡轮运动,不依靠其他动力源。
2.本实用新型中的水肥一体化注肥灌溉装置可以根据通过水流的压力或流量控制吸肥量,完成精准施肥。
3.本发明中的水肥一体化注肥灌溉装置适用于喷滴灌及流量较大的灌溉系统中,可根据不同节水灌溉技术配套不同结构参数的水肥一体化注肥灌溉装置。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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,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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型中水肥一体化注肥灌溉装置的结构示意图;
图2为本实用新型中水肥一体化注肥灌溉装置的结构示意图(后视、壳体半剖);
图3为本实用新型中活塞及活塞缸结构示意图;
图4为本实用新型中水肥一体化注肥灌溉装置的结构示意图(带箱体)。
图中,1.壳体,2.进水管,3.出水管,4.涡轮,5.凸轮,6.连杆,7.活塞,8.活塞缸,9.吸肥管,10.出肥管,11.第一单向阀,12.第二单向阀,13.箱体。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1~图4所示,本实施例提供一种水肥一体化注肥灌溉装置,包括壳体1,壳体1的两侧设置有导通的进水管2和出水管3,壳体1内设置有可随水流转动的涡轮4,涡轮4为水肥一体化注肥灌溉装置的动力部分,负责为活塞7提供动力。涡轮4的主轴连接有凸轮5连杆6机构,凸轮5连杆6机构与活塞7铰接,活塞7在活塞缸8中上下移动,活塞缸8底部连接吸肥管9和出肥管10,出肥管10与出水管3连通。
其中,凸轮5连杆6机构包括连杆6和两个形状相同的凸轮5,两个凸轮5同轴连接,在突出部分设置有连接螺栓(图中未示出),连杆6一端与连接螺栓铰接,连杆6的另一端与活塞7铰接。吸肥管9内按水流方向设置有第一单向阀11,吸肥管9用于吸取液体。出肥管10内按水流方向设置有第二单向阀12,出肥管10用于将肥料压入灌溉系统。
其中,涡轮4的主轴与凸轮5的主轴固定连接。
其中,还包括箱体13,壳体1、凸轮5、活塞缸8和出肥管10设置在箱体13内,进水管2、出水管3和吸肥管9分别穿出箱体13。
工作时,水流从进水管2路进入水肥一体化注肥灌溉装置腔体,水的动能传递给水涡轮4,驱动水涡轮4转动,水涡轮4转动的同时,通过传动轴带动凸轮5转动,类似于曲柄滑块原理,将带动活塞7在活塞缸8中往复运动,当活塞7向活塞缸8口部运动时,活塞缸8内压力减小,吸肥管9的单向阀打开,出肥管10单向阀关闭,肥液在大气压的作用下进入活塞缸8;当活塞7向活塞缸8底部运动时,活塞缸8内压力增大,在活塞7的作用下,打开与出肥管10路连接的单向阀,此时吸肥管9路单向阀闭合,活塞缸8内吸进的肥液输送进水肥一体化注肥灌溉装置的出水管3路,最终进入灌溉系统。
由于不同压力下水涡轮4转速不同,因此可以根据压力计算水涡轮4转速,在传动轴的作用下,水涡轮4每转一周,带动凸轮5旋转一周,随着凸轮5转动周期,活塞7在活塞缸8内也完成一个行程周期,每一个周期内活塞缸8都将完成一个吸肥输肥的过程,且每一个周期输送一个活塞缸8体积的肥液。因此,根据流量可以计算出水肥一体化注肥灌溉装置吸肥量,以完成精准施肥。
实施例2
如图1~图4所示,本实施例提供一种水肥一体化注肥灌溉装置,本实施例中,涡轮4的主轴与变速箱(图中未示出)输入轴连接,凸轮5的主轴与变速箱的输出轴连接。
通过变速箱的传动比控制活塞7的速度,从而调节活塞7的吸水量和出水量,控制施肥的加入量。
本实施例的其它结构均与实施例1相同,在此不再赘述。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,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 (7)

1.一种水肥一体化注肥灌溉装置,其特征在于:包括壳体,所述壳体的两侧设置有导通的进水管和出水管,所述壳体内设置有可随水流转动的涡轮,所述涡轮的主轴连接有凸轮连杆机构,所述凸轮连杆机构与活塞铰接,所述活塞在活塞缸中上下移动,所述活塞缸底部连接吸肥管和出肥管,所述出肥管与所述出水管连通。
2.根据权利要求1所述的一种水肥一体化注肥灌溉装置,其特征在于:所述凸轮连杆机构包括连杆和两个形状相同的凸轮,两个所述凸轮同轴连接,在突出部分设置有连接螺栓,所述连杆一端与所述连接螺栓铰接,所述连杆的另一端与所述活塞铰接。
3.根据权利要求1所述的一种水肥一体化注肥灌溉装置,其特征在于:所述吸肥管内按水流方向设置有第一单向阀。
4.根据权利要求1所述的一种水肥一体化注肥灌溉装置,其特征在于:所述出肥管内按水流方向设置有第二单向阀。
5.根据权利要求2所述的一种水肥一体化注肥灌溉装置,其特征在于:所述涡轮的主轴与所述凸轮的主轴固定连接。
6.根据权利要求2所述的一种水肥一体化注肥灌溉装置,其特征在于:还包括变速箱,所述涡轮的主轴与所述变速箱输入轴连接,所述凸轮的主轴与所述变速箱的输出轴连接。
7.根据权利要求2所述的一种水肥一体化注肥灌溉装置,其特征在于:还包括箱体,所述壳体、所述凸轮、所述活塞缸和所述出肥管设置在所述箱体内,所述进水管、所述出水管和所述吸肥管分别穿出所述箱体。
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