專利名稱：地埋式自動伸縮一體化噴灌設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及節(jié)水灌溉領域，特別涉及地埋式自動伸縮一體化噴灌設備。
背景技術：
目前使用的噴灌系統(tǒng)通常有兩類，其一是固定管道式噴灌系統(tǒng)，其二是移動式、半固定式管道噴灌系統(tǒng)。方式一固定管道式噴灌系統(tǒng)是目前最常用的噴灌系統(tǒng)，由于具有適應性強、技術簡單的特點，以及具有節(jié)水、節(jié)能、省工和增產(chǎn)等優(yōu)點，廣泛用于糧食、露地蔬菜及其他經(jīng)濟作物。固定管道式噴灌系統(tǒng)不利于機耕，尤其是在平原地區(qū)，田間的固定管道對機械很有妨礙，耕作時經(jīng)常碰壞出地豎管。盡管國外采用免耕法解決這一問題，但是在我國，對于大田全固定式噴灌，審查時一般均予否定，理由一是投資過高，二是影響機械化作業(yè)。方式二在我國大田通常采用移動式、半固定式管道噴灌系統(tǒng)。移動式、半固定式管道噴灌系統(tǒng)搬運管道困難，尤其是剛剛噴過的土壤，還容易傷苗和破壞土壤，所以盡量選用輕質(zhì)管道，如薄壁金屬管道和塑料管道。考慮在剛噴完的位置移管困難，一般設計時都采用一套或兩套備用管道，因而增加了管道總用量
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術的問題，本發(fā)明實施例提供了一種地埋式自動伸縮一體化噴灌設備，所述噴灌設備在非灌溉時不影響耕作，灌溉時又能夠省工省料，同時還能夠滿足經(jīng)濟合理、經(jīng)久耐用、便于推廣應用的需求。所述技術方案如下一種地埋式自動伸縮一體化噴灌設備，與輸水管道相連，所述噴灌設備由外至內(nèi)包括順次套接的套管、一級伸縮管和二級伸縮管，以及升降式噴頭、旁通支管和彈簧；所述套管埋于地面下，并且所述套管與所述輸水管道相連；所述一級伸縮管與所述套管相連，并且所述一級伸縮管可相對所述套管管壁上下滑動；所述二級伸縮管與所述一級伸縮管相連，并且所述二級伸縮管可相對所述一級伸縮管管壁上下滑動；所述升降式噴頭設置在所述二級伸縮管的頂部，并且所述升降式噴頭隨所述二級伸縮管聯(lián)動，所述升降式噴頭上升過程中，所述升降式噴頭用于鉆土及噴水，所述升降式噴頭伸出地面之后，所述升降式噴頭用于噴灌；所述彈簧套接在所述二級伸縮管上，所述升降式噴頭上升過程中，所述彈簧處于壓縮狀態(tài)，所述升降式噴頭下降過程中，所述彈簧處于正常伸展狀態(tài)；所述旁通支管與所述套管內(nèi)壁相連通，所述升降式噴頭上升過程中，所述旁通支管處于關閉狀態(tài)，所述輸水管道處于開啟狀態(tài)，所述升降式噴頭下降過程中，所述旁通支管處于開啟狀態(tài)，所述輸水管道處于關閉狀態(tài)。具體地，所述升降式噴頭包括本體、噴嘴及豎直流道，所述本體的頂部為錐形，所述豎直流道設置在所述錐形中心位置，所述豎直流道通過孔道與所述升降式噴頭外部導通，所述升降式噴頭上升過程中，所述升降式噴頭始終位于所述一級伸縮管內(nèi)部，水流經(jīng)過所述噴嘴噴出后在所述一級伸縮管管壁的作用下經(jīng)所述孔道回流，最終匯流至所述豎直流道后噴出，所述升降式噴頭升出地面之后，水流由所述噴嘴噴出實現(xiàn)噴灌。進一步地，所述噴灌設備還包括導向裝置，所述導向裝置設置在所述套管與所述一級伸縮管之間，所述導向裝置用于為所述一級伸縮管運動提供導向。更具體地，所述導向裝置包括滑槽及滑塊，所述滑槽設置在所述套管管壁上，相應的所述一級伸縮管中設有所述滑塊。本發(fā)明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是本發(fā)明在非灌溉時埋于地面下一定深度，灌溉時能夠通過水壓將伸縮管頂托至地面以上，升降式噴頭在水壓作用下緩慢上升并開始工作，灌溉完成時升降式噴頭在內(nèi)置彈簧的作業(yè)下自動縮回至一級伸縮管內(nèi)，旁通支管內(nèi)水壓將一級伸縮管自動壓回套管內(nèi)，從而實現(xiàn)整個過程的自動伸縮，同樣也有效避免使用傳統(tǒng)固定噴灌系統(tǒng)時，立管始終留在地塊上，給耕作活動帶來諸多不便，甚至對立管產(chǎn)生損壞。本發(fā)明與傳統(tǒng)管道噴灌系統(tǒng)相比，地埋式自動伸縮一體化噴灌設備 無須拆除立管和噴頭，大大提高了工作效率，減輕了勞動強度。由此可見，本發(fā)明是將傳統(tǒng)噴灌系統(tǒng)中的豎管、立管、升降式噴頭集成于一體的噴灌設備，不但在噴灌作業(yè)前不需要再安裝這些設施，噴灌后也不需要拆卸，大大減輕了田間勞動強度，而且本發(fā)明在非灌溉時不影響耕作，灌溉時又能夠省工省料，同時還能夠滿足經(jīng)濟合理、經(jīng)久耐用、便于推廣應用的需求。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實施例提供的地埋式自動伸縮一體化噴灌設備在灌溉前的狀態(tài)圖；圖2是本發(fā)明實施例提供的地埋式自動伸縮一體化噴灌設備在灌溉時一級伸縮管上升狀態(tài)圖；圖3是本發(fā)明實施例提供的地埋式自動伸縮一體化噴灌設備在灌溉時二級伸縮管上升并開始灌溉狀態(tài)圖；圖4是本發(fā)明實施例提供的地埋式自動伸縮一體化噴灌設備在灌溉前的使用狀態(tài)圖；圖5是本發(fā)明實施例提供的地埋式自動伸縮一體化噴灌設備在灌溉時一級伸縮管上升過程的狀態(tài)圖；圖6是本發(fā)明實施例提供的地埋式自動伸縮一體化噴灌設備在灌溉時二級伸縮管上升并開始灌溉過程的狀態(tài)圖7是本發(fā)明實施例提供的地埋式自動伸縮一體化噴灌設備在灌溉結(jié)束一級和二級伸縮縮回過程的狀態(tài)圖；圖8是本發(fā)明實施例提供的地埋式自動伸縮一體化噴灌設備恢復灌溉前的狀態(tài)圖；圖9是本發(fā)明實施例提供的升降式噴頭未伸出二級伸縮管時的水流狀態(tài)圖；圖10是本發(fā)明實施例提供的升降式噴頭伸出二級伸縮管時的水流狀態(tài)圖。圖中各符號表示含義如下I套管，2 —級伸縮管，3 二級伸縮管，4升降式噴頭，4A本體，5錐形，6噴嘴，7彈簧，8滑槽，9旁通支管，10水流方向，11豎直流道，12孔道，13輸水管道。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。如圖1所示，還可 參見圖2-圖8，本發(fā)明以圖1為主加以說明，本發(fā)明提供了一種地埋式自動伸縮一體化噴灌設備，與輸水管道13 (參見圖4)相連，所述噴灌設備由外至內(nèi)包括順次套接的套管1、一級伸縮管2和二級伸縮管3，以及升降式噴頭4、旁通支管9和彈黃7 ；所述套管I埋于地面下，并且所述套管I與所述輸水管道13 (參見圖4)相連；所述一級伸縮管2與所述套管I相連，并且所述一級伸縮管2可相對所述套管I管壁上下滑動；所述二級伸縮管3與所述一級伸縮管2相連，并且所述二級伸縮管3可相對所述一級伸縮管2管壁上下滑動；所述升降式噴頭4設置在所述二級伸縮管3的頂部，并且所述升降式噴頭4隨所述二級伸縮管3聯(lián)動，所述升降式噴頭4上升過程中，所述升降式噴頭4用于鉆土及噴水，所述升降式噴頭4伸出地面之后，所述升降式噴頭4用于噴灌；所述彈簧7套接在所述二級伸縮管3上，所述升降式噴頭4上升過程中，所述彈簧7處于壓縮狀態(tài)，所述升降式噴頭4下降過程中，所述彈簧7處于正常伸展狀態(tài)；所述旁通支管9與所述套管I內(nèi)壁相連通，所述升降式噴頭4上升過程中，所述旁通支管9處于關閉狀態(tài)，所述輸水管道13 (參見圖4)處于開啟狀態(tài)，所述升降式噴頭4下降過程中，所述旁通支管9處于開啟狀態(tài)，所述輸水管道13 (參見圖4)處于關閉狀態(tài)。本發(fā)明在非灌溉時埋于地面下一定深度，灌溉時能夠通過水壓將伸縮管頂托至地面以上，升降式噴頭4在水壓作用下緩慢上升并開始工作，灌溉完成時升降式噴頭4在內(nèi)置彈簧7的作業(yè)下自動縮回至一級伸縮管2內(nèi)，旁通支管9內(nèi)水壓將一級伸縮管2自動壓回套管I內(nèi)，從而實現(xiàn)整個過程的自動伸縮，同樣也有效避免使用傳統(tǒng)固定噴灌系統(tǒng)時，立管始終留在地塊上，給耕作活動帶來諸多不便，甚至對立管產(chǎn)生損壞。本發(fā)明與傳統(tǒng)管道噴灌系統(tǒng)相比，地埋式自動伸縮一體化噴灌設備無須拆除立管和噴頭，大大提高了工作效率，減輕了勞動強度。由此可見，本發(fā)明是將傳統(tǒng)噴灌系統(tǒng)中的豎管、立管、升降式噴頭4集成于一體的噴灌設備，不但在噴灌作業(yè)前不需要再安裝這些設施，噴灌后也不需要拆卸，大大減輕了田間勞動強度，而且本發(fā)明在非灌溉時不影響耕作，灌溉時又能夠省工省料，同時還能夠滿足經(jīng)濟合理、經(jīng)久耐用、便于推廣應用的需求。具體地,如圖9及圖10所示,所述升降式噴頭4包括本體4A、噴嘴6及豎直流道11，所述本體4A的頂部為錐形5，所述豎直流道11設置在所述錐形5中心位置，所述豎直流道11通過孔道12與所述升降式噴頭4外部導通，所述升降式噴頭4上升過程中，所述升降式噴頭4始終位于所述一級伸縮管2內(nèi)部，水流經(jīng)過所述噴嘴6噴出后在所述一級伸縮管2管壁的作用下經(jīng)所述孔道12回流，最終匯流至所述豎直流道11后噴出，所述升降式噴頭4升出地面之后，水流由所述噴嘴6噴出實現(xiàn)噴灌。進一步地，如圖3所示，所述噴灌設備還包括導向裝置，所述導向裝置設置在所述套管I與所述一級伸縮管2之間，所述導向裝置用于為所述一級伸縮管2運動提供導向，采用上述結(jié)構(gòu)，使得所述噴灌設備升降平穩(wěn)。更具體地，如圖3所示，所述導向裝置包括滑槽8及滑塊，所述滑槽8設置在所述套管I管壁上，相應的所述一級伸縮管2中設有所述滑塊，采用上述結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單易于實現(xiàn)的優(yōu)點。本發(fā)明安裝過程本發(fā)明安裝較為方便，首先應根據(jù)風向、風速、地形地勢和輸水管道13位置確定設備安裝點，用人工或機械方式開挖安裝點上的土壤直至露出輸水管道13，將套管I下端與輸水管道13直接連接即可；然后沿著平行于田間每一條支管布置一條旁通支管9 (通常Φ 30)，將套管I上端與旁通支管9進 行連接，其連接方式為絲扣或膠結(jié)；最后再回填開挖出來的土壤直至填平即可安裝完成。本發(fā)明使用過程如圖4所示，在非灌溉時，二級伸縮管3連同升降式噴頭4 一同縮回進入一級伸縮管2內(nèi)，一級伸縮管2縮回套管I內(nèi)，套管I埋于地面下，不會對田間的正常耕作活動造成影響，本發(fā)明所述噴灌設備的所有部件埋于地下優(yōu)選O. 35m處。如圖5所示，當需要進行灌溉時，關閉旁通支管9，打開輸水管道13閥門，輸水管道13的有壓水流進入套管I內(nèi)，對一級伸縮管2產(chǎn)生的向上推力，推動一級伸縮管2連同二級伸縮管3和升降式噴頭4 一同向上運動；有壓水流通過一級伸縮管2進入升降式噴頭4，當升降式噴頭4未露出地面前，其位于一級伸縮管2內(nèi)，其噴射出來的水流受一級伸縮管2壁阻擋，回流進入置于噴頭內(nèi)部的豎直流道11，形成向上具有更大壓力的高速水流，這種高速水流能夠擠壓并切割升降式噴頭4上端的土壤；隨著升降式噴頭4上端的土壤不斷被清除，如圖6所示，一級伸縮管2連同升降式噴頭4會持續(xù)上升直至露出地面時，一級伸縮管2停止上升，升降式噴頭4在水壓力作用下繼續(xù)上升并伸出一級伸縮管2外，同時內(nèi)置于一級伸縮內(nèi)連接升降式噴頭4的彈簧7被壓縮形成具有回縮拉力的狀態(tài)，而此時噴射出來的水流因不再受一級伸縮管2壁阻擋而向四周散射；當升降式噴頭4上升到最大距離時停止上升，散射射程達到最大并開始進行正常噴灌工作。如圖7所示，當灌溉停止時，關閉輸水管道13閥門，打開旁通支管9閥門(若輸水管道13末端安裝泄水閥，應將其置于開啟狀態(tài))，在內(nèi)置于一級伸縮管2內(nèi)的被壓縮的彈簧7的作用下，升降式噴頭4及二級伸縮管3縮進一級伸縮管2內(nèi)，一級伸縮管2在旁通支管9內(nèi)有壓水流作用下，被緩慢壓回進入套管1，關閉旁通支管9，如圖8所示，恢復到初始狀態(tài)。由上述工作工程可知，本發(fā)明具有自動伸出和回縮兩種功能，無需外力作用，設備所有部件埋于地下O. 35m，對田間耕作活動不產(chǎn)生影響，同時也避免了傳統(tǒng)固定管道式噴灌立管遭受人為破壞的影響，也無需安裝和拆卸設備，大大減輕了勞動強度。本發(fā)明的優(yōu)點總結(jié)如下—是使用本發(fā)明，地上不再有任何灌溉設施，大大方便了田間耕作及收割等活動，不用再擔心發(fā)生灌溉設施被破壞的事情；二是使用本發(fā)明，灌溉時無須安裝和移動地上設施，大大提高了田間灌溉效率；三是使用本發(fā)明，操作簡便，在使用過程中不需要專業(yè)技術人員指導，只要有人啟閉開關即可完成地塊的灌溉工作；四是使用本發(fā)明，大大減輕了了田間勞動強度，灌溉結(jié)束時不再需要拆卸地上的豎管、支撐管和噴頭等地上設施，這對于外出務工勞力較多、留村勞力較少的廣大地區(qū)來說，無疑是解決了一個大難題。 上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改 、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種地埋式自動伸縮一體化噴灌設備，與輸水管道相連，其特征在于，所述噴灌設備由外至內(nèi)包括順次套接的套管、一級伸縮管和二級伸縮管，以及升降式噴頭、旁通支管和彈所述套管埋于地面下，并且所述套管與所述輸水管道相連；所述一級伸縮管與所述套管相連，并且所述一級伸縮管可相對所述套管管壁上下滑動；所述二級伸縮管與所述一級伸縮管相連，并且所述二級伸縮管可相對所述一級伸縮管管壁上下滑動；所述升降式噴頭設置在所述二級伸縮管的頂部，并且所述升降式噴頭隨所述二級伸縮管聯(lián)動，所述升降式噴頭上升過程中，所述升降式噴頭用于鉆土及噴水，所述升降式噴頭伸出地面之后，所述升降式噴頭用于噴灌；所述彈簧套接在所述二級伸縮管上，所述升降式噴頭上升過程中，所述彈簧處于壓縮狀態(tài)，所述升降式噴頭下降過程中，所述彈簧處于正常伸展狀態(tài)；所述旁通支管與所述套管內(nèi)壁相連通，所述升降式噴頭上升過程中，所述旁通支管處于關閉狀態(tài)，所述輸水管道處于開啟狀態(tài)，所述升降式噴頭下降過程中，所述旁通支管處于開啟狀態(tài)，所述輸水管道處于關閉狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴灌設備，其特征在于，所述升降式噴頭包括本體、噴嘴及豎直流道，所述本體的頂部為錐形，所述豎直流道設置在所述錐形中心位置，所述豎直流道通過孔道與所述升降式噴頭外部導通，所述升降式噴頭上升過程中，所述升降式噴頭始終位于所述一級伸縮管內(nèi)部，水流經(jīng)過所述噴嘴噴出后在所述一級伸縮管管壁的作用下經(jīng)所述孔道回流，最終匯流至所述豎直流道后噴出，所述升降式噴頭升出地面之后，水流由所述噴嘴噴出實現(xiàn)噴灌。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的噴灌設備，其特征在于，所述噴灌設備還包括導向裝置，所述導向裝置設置在所述套管與所述一級伸縮管之間，所述導向裝置用于為所述一級伸縮管運動提供導向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴灌設備，其特征在于，所述導向裝置包括滑槽及滑塊，所述滑槽設置在所述套管管壁上，相應的所述一級伸縮管中設有所述滑塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了地埋式自動伸縮一體化噴灌設備，屬于節(jié)水灌溉領域。所述噴灌設備與輸水管道相連，所述噴灌設備由外至內(nèi)包括順次套接的套管、一級伸縮管和二級伸縮管，以及升降式噴頭、旁通支管和彈簧。本發(fā)明是將傳統(tǒng)噴灌系統(tǒng)中的豎管、立管、升降式噴頭集成于一體的噴灌設備，不但在噴灌作業(yè)前不需要再安裝這些設施，噴灌后也不需要拆卸，大大減輕了田間勞動強度，而且本發(fā)明在非灌溉時不影響耕作，灌溉時又能夠省工省料，同時還能夠滿足經(jīng)濟合理、經(jīng)久耐用、便于推廣應用的需求。
文檔編號A01G25/02GK103053382SQ201310006949
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者張國華, 李仰斌, 謝崇寶, 謝時友, 高虹 申請人:中國灌溉排水發(fā)展中心, 中灌潤茵(北京)節(jié)水灌溉設備有限責任公司, 北京中灌綠源國際咨詢有限公司