一种农业种植用供水管节水灌溉设备的制作方法

文档序号:41343600发布日期:2025-03-19 14:59阅读:66来源:国知局
一种农业种植用供水管节水灌溉设备的制作方法

本发明涉及节水灌溉的,具体而言,涉及一种农业种植用供水管节水灌溉设备。


背景技术:

1、在农业种植中,使用供水管进行灌溉是一种有效的节水灌溉方法,目前供水管节水灌溉主要有滴灌和喷灌两种方式。滴灌是利用塑料管道将水通过直径约16mm的毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉,采用滴灌的方式,水的利用率可达95%。喷灌是利用管道上的有压喷头将水分散成细小水滴,均匀地喷洒到田间,对农作物进行灌溉,喷灌的水利用率可达80%,虽然比滴灌的水利用率低,但是其喷灌范围更大。为了既能有滴灌的节水性,又能有较大的喷灌范围,在灌溉技术中又出现了微喷灌方式,微喷是采用管道输水,通过微喷头喷洒进行局部灌溉。

2、采用微喷头喷洒虽然在提高水利用率的同时也扩大了喷灌范围,但是喷灌范围受到微喷头的水压限制,所以在现有技术中,出现了可以带动喷头旋转从而对不同方向的作物进行灌溉的设备。比如中国发明专利(cn116569818b)公开的一种节水灌溉系统,该系统在内接软管上竖直安装有多根中轴管,在中轴管不同高度的侧壁上错位固定安装导流支架,在中轴管的顶部安装导流旋叶,当分流管内水源输送压力较大时,此时中轴管能够随导流旋叶进行转动,实现离心喷灌,从而扩大灌溉范围。采用上述设备,虽然扩大了喷灌范围,但是水流在中轴管中流动时,受到沿程阻力损失以及高度差的影响,使得不同高度的导流支架的进水口位置的水压压差较大,从而导致每一高度的导流支架的出水量不同。尤其是安装了微喷头,会导致微喷头的喷洒范围不同。

3、而申请人经过检索,发现目前为了解决沿程阻力损失导致多个喷头的喷洒量不同这一技术问题,也采用了一些方案,比如中国发明专利(cn114086636b)公开的一种储水式农业作物节水灌溉供水装置,该装置主要是在水压作用下调节膨胀节壳体的膨胀量,从而控制拉板上第二通孔与两块导向支撑板的第一通孔的重合面积来调节其水压大小。但是采用这种稳压设备,对膨胀壳体的材质有较高要求,需要对压力变化的反应足够灵敏。所以针对上述问题,申请人发明了一种利用循环水流中不同位置之间的压力差的特点使每一个微喷头的喷水量均相同的供水管节水灌溉设备。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种农业种植用供水管节水灌溉设备,该灌溉设备通过高压采压管和低压采压管所对应采压位置的压力差来调节流量控制环与固定环之间的通孔重合面积,从而让每一个高度位置进入导流管的流量均相同,提高了水的利用率,达到节水的效果。

2、本发明是这样实现的,一种农业种植用供水管节水灌溉设备,包括灌溉储罐,灌溉储罐上安装有向其内部加水的进液管;灌溉储罐靠近其顶部和底部的侧壁上分别固定安装有数量相同的回水管和出液管;对应的回水管和出液管之间安装有至少一根灌溉管;灌溉管包括中轴管、转动管和u形管,中轴管的底部固定安装于出液管侧壁上并与其内部连通,转动管的底部与中轴管顶部转动连接,转动管的顶部与u形管的一端转动连接;回水管的顶部为开口,u形管的另一端位于回水管的顶部开口处;

3、转动管的侧壁上沿其高度方向固定安装有多组与转动管内部连通的导流管,导流管的端部安装有微喷头,导流管与转动管的连接处安装有用于调节进入导流管水流流量的流量调节机构,流量调节机构包括连接壳体、流量控制环、固定环、低压采压管、高压采压管和两个弹簧,连接壳体固定安装于转动管和导流管的连接处,且连接壳体的两侧开口且与导流管以及转动管连通,流量控制环滑动安装于连接壳体内,并与连接壳体之间形成两个腔室;固定环固定安装于连接壳体的开口上且与流量控制环侧壁贴合,流量控制环的两端与两个弹簧分别固定连接,两个弹簧远离流量控制环的端部均与连接壳体内侧壁固定连接;高压采压管和低压采压管的一端分别与连接壳体的两个腔室连通,高压采压管的另一端与转动管内部连通,低压采压管的另一端位于回水管内;

4、在转动管与灌溉储罐之间安装有加压机构;加压机构在对出液管中的液体向上加压输送的同时还能够驱动转动管转动。

5、进一步,加压机构包括齿环、传动齿轮二、传动轴一、动力传输控制装置、减速箱、加压壳体、蜗杆、减速装置和加压装置;齿环固定套接在转动管外侧壁上,传动齿轮二转动套接在传动轴一上,动力传输控制装置滑动套接在传动轴一上,动力传输控制装置用于控制传动轴一的转动动力能否传递至传动齿轮二上;加压装置安装于加压壳体内,加压装置用于将水流加压输送至导流管和回水管内;蜗杆的端部与加压装置的动力输出端固定连接;减速装置转动安装于减速箱内,减速装置的动力输入端与蜗杆啮合,减速装置的动力输出端与传动轴一固定连接。

6、进一步,加压装置包括旋转电机和两个加压齿轮,旋转电机固定安装于加压壳体侧壁上,两个加压齿轮啮合且位于加压壳体内,其中一个加压齿轮固定套接在旋转电机的动力输出轴上,蜗杆的端部与旋转电机的动力输出轴固定连接;加压齿轮的中心轴两侧均与加压壳体的内侧壁转动连接。

7、进一步,加压壳体嵌设于中轴管上,减速装置包括传动齿轮三、传动轴二和两个相互啮合的锥形齿轮五;传动轴二的端部与减速箱侧壁转动连接,传动齿轮三和其中一个锥形齿轮五均固定套接在传动轴二上,传动齿轮三与蜗杆啮合,另一个锥形齿轮五与传动轴一连接。

8、进一步,加压壳体嵌设于出液管上,减速装置为传动齿轮一,传动齿轮一与蜗杆啮合,传动齿轮一固定套接在传动轴一上。

9、进一步,动力传输控制装置包括传动盘、套筒、丝杆和步进电机;传动盘滑动套接在传动轴一上,传动盘能够沿着传动轴一长度方向平移;传动盘的侧壁上开有限位环,套筒的顶部位于限位环中并与传动盘之间转动触接;步进电机安装于减速箱顶部,步进电机的输出端与丝杆的底部固定连接,套筒套接在丝杆上;传动盘与传动齿轮二相对的侧壁上设置有能够相互啮合的啮合齿。

10、进一步,灌溉储罐内固定安装有过滤筒,回水管的端部与过滤筒的侧壁固定连接,进液管竖直贯穿设置于过滤筒内,进液管外侧壁与灌溉储罐转动触接,灌溉储罐的顶部固定安装有用于驱动进液管转动的驱动机构;进液管的侧壁上开有多个出液孔,进液管的外侧壁上固定安装有多个搅拌棒,多个搅拌棒均位于过滤筒内。

11、进一步,进液管底部固定连接有连接杆,连接杆上固定套接有锥形齿轮一,在多根出液管内均安装有加压单元,加压单元包括锥形齿轮二、传动杆和加压浆,传动齿轮二与传动齿轮一啮合,传动杆的两端分别与加压浆和锥形齿轮二连接,传动杆上套接有支撑轴承,支撑轴承安装于出液管内;低压采压管与接水管底部固定连接。

12、进一步,出液管为伸缩管,进液管的侧壁上固定套接有锥形齿轮三,多根回水管的底部均安装有用于驱动灌溉管平移的平动机构,平动机构包括螺纹杆、滑块和锥形齿轮四,滑块与u形管外侧壁固定连接,滑块套接于螺纹杆上,螺纹杆的一端与接水管底部转动连接,另一端与锥形齿轮四固定连接,锥形齿轮四与锥形齿轮三啮合;低压采压管与接水管底部内壁触接且入口端为迎水面。

13、进一步,驱动机构包括伺服电机、动力传输带和两个传动轮;伺服电机固定安装于灌溉储罐的顶部,两个传动轮分别固定套接在进液管和伺服电机输出端上,动力传输带同时套接在两个传动轮上。

14、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

15、1、在导流管与转动管的连接处固定安装连接壳体,连接壳体与流量控制环之间形成两个腔室,流量控制环与固定环贴合,两个腔室分别与低压采压管和高压采压管连接,同时低压采压管和高压采压管的采压端分别位于回水管和转动管内,这样导流管越靠近转动管底部,压力越大,导致与高压采压管连通的腔室压力就越大,而每一个导流管上的低压采压管均是采集的回水管上固定位置的水压,这样越靠近转动管底部,两个腔室压差越大,从而固定环和流量控制环的通孔重合面积越小,就会导致进入导流管内的水量越小,这样就让转动管内的液体均匀等流量分流至导流管内,使每个微喷头的灌溉范围均相同,提高了水利用率;同时,最后转动管内多余的水流量会通过回水管回到灌溉储罐内,达到了节水的效果;

16、2、将加压壳体内的加压装置与减速装置连接,减速装置与传动轴一连接,转动套接在传动轴一的传动齿轮二与齿环啮合,这样在加压装置对水流进行增压时,可同时驱动转动管缓慢转动,从而实现离心喷灌,扩大了灌溉范围;此外,在传动轴一上滑动套接传动盘,传动盘与传动齿轮二的相对侧壁啮合,套筒的顶部位于传动盘上,通过步进电机和丝杆的作用可以驱动套筒上下移动来调节传动盘与传动齿轮二的啮合情况,这样工作人员可以根据需要来选择定点喷灌或是离心喷灌;

17、3、在灌溉储罐内固定安装过滤筒,进液管的出液孔位于过滤筒内,回水管的端部也安装在过滤筒的侧壁上,同时在进液管的外侧壁上还安装有搅拌棒,这样工作人员需要施肥时,可通过回水管加入肥料,让肥料进入过滤筒中与水充分混合,通过设置过滤筒,这样能够避免未完全溶解的肥料和回水管中的杂质进入灌溉管中导致微喷头堵塞,提高了设备的可靠性;

18、4、在进液管底部安装连接杆,连接杆上固定安装锥形齿轮一,锥形齿轮一通过传动杆将动力传递至加压浆上,加压浆设置在出液管内,这样在搅拌棒搅拌的同时能够让水持续不断地加压输送至出液管中,这样就能够让连接在出液管上的多个灌溉管都能够有充足的水压,提高了灌溉效果;

19、5、进液管通过驱动机构驱动,出液管设置成伸缩管,在进液管上固定套接有锥形齿轮三,锥形齿轮三同时与多个锥形齿轮四啮合,而与u形管固定连接的滑块套接在螺纹杆上,这样在驱动出液管转动时,在对过滤筒内的进行搅拌的同时也能使灌溉管沿着回水管长度方向移动,这样就只需要在进液管上设置一个灌溉管即可对整个移动路径上的作物进行灌溉,降低了设备的制造成本。

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