橫軸式水力自控多向間歇灌溉裝置製造方法
2023-06-02 06:47:31
橫軸式水力自控多向間歇灌溉裝置製造方法
【專利摘要】一種橫軸式水力自控多向間歇灌溉裝置，由計時水箱、分水水箱及設在分水水箱內的傳動輪系等組成；所述的傳動輪系由傳動輪系軸、彈簧、主動輪、從動輪、轉向輪構成；傳動輪系軸依次穿過彈簧、主動輪、從動輪和轉向輪安裝在分水水箱內部。本實用新型可實現對不同流量、不同周期灌溉時間、不同周期停水時間、不同循環率的間歇灌溉技術參數的調節，很好地解決了在管道輸水條件下實現自動間歇灌溉的難題，實現了用管道中的水作為動力的自動灌溉，具有節能、省力、灌水均勻、灌水質量高、節水效率高、裝置投資省、使用方便等優點，為實現節水灌溉、節水農業，打下了堅實的基礎。
【專利說明】橫軸式水力自控多向間歇灌溉裝置
[0001](一)【技術領域】:
[0002]本發明涉及一種橫軸式水力自控多向間歇灌溉裝置。
(二)【背景技術】
[0003]管道輸水灌溉技術在我國廣大灌區已得到大力發展，但田間的灌溉技術還很缺乏；同時，間歇灌溉技術已有多年的發展歷史，是一種非常適合我國廣大灌區現狀的地面節水灌溉技術。為了較準確地控制各間歇灌溉參數，提高灌溉水的利用率，提高灌水質量，實現自動間歇灌溉，降低勞動強度，研製了橫軸式水力自控多向間歇灌溉裝置。本裝置可使用在低壓管道輸水灌溉系統中，將給水栓和該裝置相連，即可實現自動灌溉，既不需要其它外動力，也沒有對水質的限制，能方便地進行各間歇灌溉的技術參數調節，使用方便、靈活，節水、省工、省力、節能。
(三)
【發明內容】
[0004]為了解決上述問題，本發明提供了一種橫軸式水力自控多向間歇灌溉裝置；無需外力，即可實現田間自動間歇灌溉。
[0005]一種橫軸式水力自控多向間歇灌溉裝置，由計時水箱、分水水箱及設在分水水箱內的傳動輪系等組成；所述的傳動輪系由傳動輪系軸、彈簧、主動輪、從動輪、轉向輪構成；傳動輪系軸依次穿過彈簧、主動輪、從動輪和轉向輪安裝在分水水箱內部。
[0006]所述的分水水箱、計時水箱連接成一個整體，中間用隔板隔開，構成兩個獨立工作的水箱；虹吸管固定在計時水箱的底板上；計時水箱供水管固定在計時水箱的上部，用於向計時水箱供水；計時水箱供水管另一端通過三通與總供水管相連；浮球閥固定在分水水箱上部；轉向軸固定在計時水箱和分水水箱中間隔板上部的箱壁上；右轉向軸軸承8和左轉向軸軸承8,緊鄰並排分別固定在轉向軸上；動力浮球固定軸固定在計時水箱上部的箱壁上，動力浮球固定軸上設有動力浮球固定軸軸承；動力浮球拉繩繞過動力浮球固定軸軸承以及右轉向軸軸承將動力浮球和主動輪相連；復位浮球固定軸固定在計時水箱下部靠近底板的箱壁上，復位浮球固定軸上設有復位浮球固定軸軸承；復位浮球拉繩繞過復位浮球固定軸軸承和左轉向軸軸承將復位浮球和主動輪相連；安裝時，動力浮球、動力浮球拉繩以及復位浮球、復位浮球拉繩和主動輪儘量在一個豎直平面內，同時，動力浮球固定軸與復位浮球固定軸的安裝位置以保證動力浮球和復位浮球可自由上下移動並且不相互影響碰撞即可；上放水孔、左放水孔、右放水孔之間呈120°夾角分布在分水水箱箱壁上的同一個同心圓上，傳動輪系軸的一軸端固定在此同心圓圓心位置的分水箱箱壁上；傳動輪系軸另一軸端垂直固定在另一側分水箱箱壁上；彈簧固定銷固定傳動輪系軸的靠近軸端的位置上，用於固定彈簧；轉向輪剛性連接固定在傳動輪系軸與分水水箱箱壁的連接處；轉向輪可緊貼著分水水箱的箱壁上轉動，但不產生漏水；轉向輪上設置有一個轉向輪放水孔，轉向輪放水孔與上放水孔、左放水孔、右放水孔三個放水孔等徑布置，即轉向輪放水孔與上放水孔、左放水孔、右放水孔的直徑相等，且轉向輪放水孔可分別與上放水孔、左放水孔、右放水孔完全吻合對正；從動輪剛性連接固定在傳動輪系軸上；所述的彈簧一端固定在彈簧固定銷上，另一端與主動輪相接觸，用於以適當的壓力將主動輪頂壓在從動輪上；主動輪可在傳動輪系軸上轉動；主動輪楔形擋塊(共有三塊)固定在主動輪輪盤上，並且在主動輪上呈120°分布；從動輪楔形擋塊(亦有三塊，並與主動輪的三塊楔形擋塊對應)固定在從動輪輪盤上，亦在從動輪上呈120°分布，主動輪楔形擋塊和從動輪楔形擋塊可以互相咬合，依靠兩楔形擋塊之間的相互咬合，當主動輪轉動時，從動輪也跟著主動輪轉動，從而通過傳動輪系軸帶動轉向輪轉動，使轉向輪放水孔每轉動120°夾角，會和相應的上放水孔、左放水孔或右放水孔其中的一個對正，可以通過對正的兩孔向外放水，而其它兩放水孔被轉向輪封堵，不能放水。三個放水孔分別與用管道與所灌溉的農田相通，實現了三個放水孔輪流放水要求。如此，周而復始地工作，即實現各放水孔之間輪換供水，再將各放水孔中水流引向田間，即可實現了間歇灌溉。
[0007]本發明工作時，在管道輸水條件下，可自動完成間歇灌溉。首先將裝置固定好，當灌溉管道中有水流通過時，通過田間給水栓與該裝置的總供水管相連，水流通過計時水箱供水管向計時水箱供水、通過浮球閥向分水水箱供水，此時調整好轉向輪放水孔的位置，使其與上放水孔、左放水孔、右放水孔中的任意一個對正，即可通過放水孔向田間供水。由於計時水箱供水管一直向計時水箱中供水，水箱中水位會不斷上升，復位浮球、動力浮球亦隨著同步上升，當計時水箱中水位上升到一定高度時，在復位浮球浮力作用下，主動輪通過復位浮球拉繩牽拉轉動，使主動輪順時針旋轉120°，此時，主動輪和從動輪此時是脫開的，從動輪不轉動；當水位繼續上升到一定高度時會自動形成虹吸，會使計時水箱水位迅速下降，隨著計時水箱中水位快速下降，復位浮球、動力浮球亦隨著同步下降，在動力浮球重力作用下，主動輪通過動力浮球拉繩牽拉轉動，再通過主動輪楔形擋塊和從動輪楔形擋塊之間的咬合作用，帶動從動輪轉動，由於從動輪固定在傳動輪系軸上，並剛性連接，可以帶動傳動輪系軸轉動，同時，由於轉向輪固定在傳動輪系軸的一端，並剛性連接，所以，此時可使轉向輪隨之轉動，實現轉向輪放水孔與上放水孔、左放水孔或右放水孔的輪換對正，從而實現了向田間周期性的供水；此時主動輪在彈簧的作用下，能保證主動輪與從動輪之間很好的咬合。由於設置的虹吸管形成虹吸時的流量較大，所以，虹吸時間很短，實現了轉向輪的快速旋轉，減少了轉向輪放水孔換向的時間。
[0008]當計時水箱中的水位下降到一定位置時，虹吸管會自動停止虹吸，計時水箱中水位又會重新上升，當上升到一定高度時，在復位浮球浮力作用下，主動輪又會通過復位浮球拉繩牽拉轉動，使主動輪復位。此時，虹吸管又會自動形成虹吸，計時水箱中水位會不斷下降，在動力浮球重力作用下，主動輪又會通過動力浮球拉繩牽拉轉動，使轉向輪隨之轉動，使轉向輪放水孔與上放水孔、左放水孔、右放水孔中的下一個對正，再通過下一個放水孔向田間供水。這樣可能通過計時水箱中水位的不斷上升和下降過程，使三個放水孔之間周而復始的輪流向田間供水，完成了向田間間歇供水的目的，實現了間歇灌溉。
[0009]從某一個放水孔向田間供水，到再次供水之間的時間間隔為間歇灌溉的周期停水時間；從放水孔開始放水到轉向下一個放水孔之間的時間間隔為間歇灌溉的周期灌水時間。周期停水時間、周期灌水時間是通過適當調整計時水箱供水管閘閥的開度，調整進入計時水箱的流量大小，控制計時水箱中水位升降速度及升降時間來調節控制的。
[0010]在分水水箱設置上放水孔、左放水孔、右放水孔用管道與所控制的灌溉農田相連，並在每個放水孔與田間的管道上設置閘閥，可控制向田間供水的流量，滿足灌水水量的需要。
[0011]在分水水箱上設置浮球閥，可保證分水水箱中水位上升到一定位置時，自動關閉，防止分水水箱中出現溢流現象，防止造成水量的浪費。
[0012]通過以上各閘閥開度的調節，即可實現對不同流量、不同周期灌溉時間、不同周期停水時間、不同循環率的間歇灌溉技術參數的調節，滿足了現實的需要。
(四)【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1橫軸式水力自控多向間歇灌溉裝置示意圖
[0014]圖2傳動輪系及出水孔裝置側視圖
[0015]圖中:1-虹吸管2-計時水箱3-計時水箱供水管4-計時水箱供水管閘閥5-動力浮球固定軸6-動力浮球固定軸軸承7-轉向軸8-右轉向軸軸承V -左轉向軸軸承9-復位浮球拉繩10-動力浮球拉繩11-浮球閥浮球12-浮球閥13-總供水管14-總供水管閘閥15-分水水箱16-傳動輪系及放水孔17-左放水孔18-傳動輪系軸19-右放水孔20-上放水孔21-復位浮球固定軸軸承22-復位浮球固定軸23-復位浮球24-動力浮球25-轉向輪放水孔26-轉向輪27-從動輪28-主動輪楔形擋塊29-從動輪楔形擋塊30-主動輪31-彈簧32-彈簧固定銷
(五)【具體實施方式】
[0016]如圖1、圖2所示，本裝置主要有I到32等部件構成。
[0017]計時水箱2、分水水箱15可用一般水池構造設計，虹吸管I可採用市場上所購買的虹吸管即可，若不能滿足時，也可自己製作。計時水箱供水管3和總供水管13可採用塑料管或鋼管；各軸及軸承要相互配套，軸最好採用不鏽鋼材料製作；各輪盤可採用塑料質地材料製作，防止生鏽；復位浮球23、動力浮球24亦可採用塑料材料製作，最好做成球形，使受力更均勻；為保證動力浮球24能隨著計時水箱2內水位升、降，可在動力浮球內充適量的水，用水的重力，控制輪系的轉動。
[0018](I)根據所需要的周期灌水時間和周期停水時間，調整計時水箱供水管閘閥4的開度，使進入計時水箱2的水流流量恆定，計時水箱2內的水位就會有規律地上下變動，確保周期灌水時間、周期停水時間、循環率等參數的穩定，實現高質量的間歇灌溉；同時，通過計時水箱供水管閘閥4的開度調整，可調整周期灌水時間和周期停水時間、循環率等參數大小。
[0019](2)灌溉流量大小，可通過與上放水孔20、左放水孔17、右放水孔19相連接的管道上的閘閥開度調整；
[0020](3)如果在分水水箱15的箱壁上均勻開二個孔，可實現循環率為1/2的間歇灌溉；如果在分水水箱15的箱壁均勻上開三個孔，可實現循環率為1/3的間歇灌溉；如果在分水水箱15的箱壁上均勻開四個孔，可實現循環率為1/4的間歇灌溉，可根據實際需要靈活調
難
iF.0
[0021](4)該裝置可循環利用，在一個地點灌溉完成後，可移到下一個灌溉地點使用，降低了灌溉設備投資。[0022]該橫軸式水力自控多向間歇灌溉裝置的研製，很好地解決了在管道輸水條件下實現自動間歇灌溉的難題，實現了用管道中的水作為動力的自動灌溉，具有節能、省力、灌水均勻、灌水質量高、節水效率高、裝置投資省、使用方便等優點，為實現節水灌溉、節水農業，打下了堅實的基礎。
【權利要求】
1.一種橫軸式水力自控多向間歇灌溉裝置，其特徵在於由計時水箱、分水水箱及設在分水水箱內的傳動輪系組成；所述的傳動輪系由傳動輪系軸、彈簧、主動輪、從動輪、轉向輪構成；傳動輪系軸依次穿過彈簧、主動輪、從動輪和轉向輪安裝在分水水箱內部； 所述的分水水箱、計時水箱連接成一個整體，中間用隔板隔開，構成兩個獨立工作的水箱；虹吸管固定在計時水箱的底板上；計時水箱供水管固定在計時水箱的上部；計時水箱供水管另一端通過三通與總供水管相連；浮球閥固定在分水水箱上部；轉向軸固定在計時水箱和分水水箱中間隔板上部的箱壁上；右轉向軸軸承和左轉向軸軸承緊鄰並排分別固定在轉向軸上；動力浮球固定軸固定在計時水箱上部的箱壁上，動力浮球固定軸上設有動力浮球固定軸軸承；動力浮球拉繩繞過動力浮球固定軸軸承以及右轉向軸軸承將動力浮球和主動輪相連；復位浮球固定軸固定在計時水箱下部靠近底板的箱壁上，復位浮球固定軸上設有復位浮球固定軸軸承；復位浮球拉繩繞過復位浮球固定軸軸承和左轉向軸軸承將復位浮球和主動輪相連；安裝時，動力浮球、動力浮球拉繩以及復位浮球、復位浮球拉繩和主動輪儘量在一個豎直平面內，同時，動力浮球固定軸與復位浮球固定軸的安裝位置以保證動力浮球和復位浮球可自由上下移動並且不相互影響碰撞即可；上放水孔、左放水孔、右放水孔之間呈120°夾角分布在分水水箱箱壁上的同一個同心圓上，傳動輪系軸的一軸端固定在此同心圓圓心位置的分水箱箱壁上；傳動輪系軸另一軸端垂直固定在另一側分水箱箱壁上；彈簧固定銷固定傳動輪系軸的靠近軸端的位置上，用於固定彈簧；轉向輪剛性連接固定在傳動輪系軸與分水水箱箱壁的連接處；轉向輪上設置有一個轉向輪放水孔，轉向輪放水孔與上放水孔、左放水孔、右放水孔三個放水孔等徑布置，即轉向輪放水孔與上放水孔、左放水孔、右放水孔的直徑相等，且轉向輪放水孔可分別與上放水孔、左放水孔、右放水孔完全吻合對正；從動輪剛性連接固定在傳動輪系軸上；所述的彈簧一端固定在彈簧固定銷上，另一端與主動輪相接觸，用於以適當的壓力將主動輪頂壓在從動輪上；主動輪可在傳動輪系軸上轉動；三塊主動輪楔形擋塊固定在主動輪輪盤上，並且在主動輪上呈120°分布；三塊從動輪楔形擋塊固定在從動輪輪盤上，亦在從動輪上呈120°分布，主動輪楔形擋塊和從動輪楔形擋塊相互咬合。
【文檔編號】A01G25/02GK203424088SQ201320554516
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年9月6日 優先權日:2013年9月6日
【發明者】王春堂, 張立軍, 秦淑靜, 馬長健, 王俊巖, 劉潔茹, 王世龑 申請人:山東農業大學