橫軸式水力自控多向間歇灌溉裝置制造方法
【專利摘要】一種橫軸式水力自控多向間歇灌溉裝置，由計(jì)時(shí)水箱、分水水箱及設(shè)在分水水箱內(nèi)的傳動(dòng)輪系等組成；所述的傳動(dòng)輪系由傳動(dòng)輪系軸、彈簧、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、轉(zhuǎn)向輪構(gòu)成；傳動(dòng)輪系軸依次穿過(guò)彈簧、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和轉(zhuǎn)向輪安裝在分水水箱內(nèi)部。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同流量、不同周期灌溉時(shí)間、不同周期停水時(shí)間、不同循環(huán)率的間歇灌溉技術(shù)參數(shù)的調(diào)節(jié)，很好地解決了在管道輸水條件下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)間歇灌溉的難題，實(shí)現(xiàn)了用管道中的水作為動(dòng)力的自動(dòng)灌溉，具有節(jié)能、省力、灌水均勻、灌水質(zhì)量高、節(jié)水效率高、裝置投資省、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉、節(jié)水農(nóng)業(yè)，打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
【專利說(shuō)明】橫軸式水力自控多向間歇灌溉裝置
(-)所屬領(lǐng)域:
[0001]本發(fā)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(shù)】
[0002]管道輸水灌溉技術(shù)在我國(guó)廣大灌區(qū)已得到大力發(fā)展，但田間的灌溉技術(shù)還很缺乏；同時(shí)，間歇灌溉技術(shù)已有多年的發(fā)展歷史，是一種非常適合我國(guó)廣大灌區(qū)現(xiàn)狀的地面節(jié)水灌溉技術(shù)。為了較準(zhǔn)確地控制各間歇灌溉參數(shù)，提高灌溉水的利用率，提高灌水質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)間歇灌溉，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，研制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(tǒng)中，將給水栓和該裝置相連，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉，既不需要其它外動(dòng)力，也沒(méi)有對(duì)水質(zhì)的限制，能方便地進(jìn)行各間歇灌溉的技術(shù)參數(shù)調(diào)節(jié)，使用方便、靈活，節(jié)水、省X、省力、節(jié)能。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種橫軸式水力自控多向間歇灌溉裝置；無(wú)需外力，即可實(shí)現(xiàn)田間自動(dòng)間 歇灌溉。
[0004]一種橫軸式水力自控多向間歇灌溉裝置，由計(jì)時(shí)水箱、分水水箱及設(shè)在分水水箱內(nèi)的傳動(dòng)輪系等組成；所述的傳動(dòng)輪系由傳動(dòng)輪系軸、彈簧、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、轉(zhuǎn)向輪構(gòu)成；傳動(dòng)輪系軸依次穿過(guò)彈簧、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和轉(zhuǎn)向輪安裝在分水水箱內(nèi)部。
[0005]所述的分水水箱、計(jì)時(shí)水箱連接成一個(gè)整體，中間用隔板隔開(kāi)，構(gòu)成兩個(gè)獨(dú)立工作的水箱；虹吸管固定在計(jì)時(shí)水箱的底板上；計(jì)時(shí)水箱供水管固定在計(jì)時(shí)水箱的上部，用于向計(jì)時(shí)水箱供水；計(jì)時(shí)水箱供水管另一端通過(guò)三通與總供水管相連；浮球閥固定在分水水箱上部；轉(zhuǎn)向軸固定在計(jì)時(shí)水箱和分水水箱中間隔板上部的箱壁上；右轉(zhuǎn)向軸軸承8和左轉(zhuǎn)向軸軸承8'緊鄰并排分別固定在轉(zhuǎn)向軸上；動(dòng)力浮球固定軸固定在計(jì)時(shí)水箱上部的箱壁上，動(dòng)力浮球固定軸上設(shè)有動(dòng)力浮球固定軸軸承；動(dòng)力浮球拉繩繞過(guò)動(dòng)力浮球固定軸軸承以及右轉(zhuǎn)向軸軸承將動(dòng)力浮球和主動(dòng)輪相連；復(fù)位浮球固定軸固定在計(jì)時(shí)水箱下部靠近底板的箱壁上，復(fù)位浮球固定軸上設(shè)有復(fù)位浮球固定軸軸承；復(fù)位浮球拉繩繞過(guò)復(fù)位浮球固定軸軸承和左轉(zhuǎn)向軸軸承將復(fù)位浮球和主動(dòng)輪相連；安裝時(shí)，動(dòng)力浮球、動(dòng)力浮球拉繩以及復(fù)位浮球、復(fù)位浮球拉繩和主動(dòng)輪盡量在一個(gè)豎直平面內(nèi)，同時(shí)，動(dòng)力浮球固定軸與復(fù)位浮球固定軸的安裝位置以保證動(dòng)力浮球和復(fù)位浮球可自由上下移動(dòng)并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(gè)同心圓上，傳動(dòng)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(dòng)輪系軸另一軸端垂直固定在另一側(cè)分水箱箱壁上；彈簧固定銷固定傳動(dòng)輪系軸的靠近軸端的位置上，用于固定彈簧；轉(zhuǎn)向輪剛性連接固定在傳動(dòng)輪系軸與分水水箱箱壁的連接處；轉(zhuǎn)向輪可緊貼著分水水箱的箱壁上轉(zhuǎn)動(dòng)，但不產(chǎn)生漏水；轉(zhuǎn)向輪上設(shè)置有一個(gè)轉(zhuǎn)向輪放水孔，轉(zhuǎn)向輪放水孔與上放水孔、左放水孔、右放水孔三個(gè)放水孔等徑布置，即轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(duì)正；從動(dòng)輪剛性連接固定在傳動(dòng)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(dòng)輪相接觸，用于以適當(dāng)?shù)膲毫⒅鲃?dòng)輪頂壓在從動(dòng)輪上；主動(dòng)輪可在傳動(dòng)輪系軸上轉(zhuǎn)動(dòng)；主動(dòng)輪楔形擋塊(共有三塊)固定在主動(dòng)輪輪盤上，并且在主動(dòng)輪上呈120°分布；從動(dòng)輪楔形擋塊(亦有三塊，并與主動(dòng)輪的三塊楔形擋塊對(duì)應(yīng))固定在從動(dòng)輪輪盤上，亦在從動(dòng)輪上呈120°分布，主動(dòng)輪楔形擋塊和從動(dòng)輪楔形擋塊可以互相咬合，依靠?jī)尚ㄐ螕鯄K之間的相互咬合，當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)輪也跟著主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過(guò)傳動(dòng)輪系軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)向輪放水孔每轉(zhuǎn)動(dòng)120°夾角，會(huì)和相應(yīng)的上放水孔、左放水孔或右放水孔其中的一個(gè)對(duì)正，可以通過(guò)對(duì)正的兩孔向外放水，而其它兩放水孔被轉(zhuǎn)向輪封堵，不能放水。三個(gè)放水孔分別與用管道與所灌溉的農(nóng)田相通，實(shí)現(xiàn)了三個(gè)放水孔輪流放水要求。如此，周而復(fù)始地工作，即實(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)了間歇灌溉。
[0006]本發(fā)明工作時(shí)，在管道輸水條件下，可自動(dòng)完成間歇灌溉。首先將裝置固定好，當(dāng)灌溉管道中有水流通過(guò)時(shí)，通過(guò)田間給水栓與該裝置的總供水管相連，水流通過(guò)計(jì)時(shí)水箱供水管向計(jì)時(shí)水箱供水、通過(guò)浮球閥向分水水箱供水，此時(shí)調(diào)整好轉(zhuǎn)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(gè)對(duì)正，即可通過(guò)放水孔向田間供水。由于計(jì)時(shí)水箱供水管一直向計(jì)時(shí)水箱中供水，水箱中水位會(huì)不斷上升，復(fù)位浮球、動(dòng)力浮球亦隨著同步上升，當(dāng)計(jì)時(shí)水箱中水位上升到一定高度時(shí)，在復(fù)位浮球浮力作用下，主動(dòng)輪通過(guò)復(fù)位浮球拉繩牽拉轉(zhuǎn)動(dòng)，使主動(dòng)輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°，此時(shí)，主動(dòng)輪和從動(dòng)輪此時(shí)是脫開(kāi)的，從動(dòng)輪不轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)水位繼續(xù)上升到一定高度時(shí)會(huì)自動(dòng)形成虹吸，會(huì)使計(jì)時(shí)水箱水位迅速下降，隨著計(jì)時(shí)水箱中水位快速下降，復(fù)位浮球、動(dòng)力浮球亦隨著同步下降，在動(dòng)力浮球重力作用下，主動(dòng)輪通過(guò)動(dòng)力浮球拉繩牽拉轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)主動(dòng)輪楔形擋塊和從動(dòng)輪楔形擋塊之間的咬合作用，帶動(dòng)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，由于從動(dòng)輪固定在傳動(dòng)輪系軸上，并剛性連接，可以帶動(dòng)傳動(dòng)輪系軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，由于轉(zhuǎn)向輪固定在傳動(dòng)輪系軸的一端，并剛性連接，所以，此時(shí)可使轉(zhuǎn)向輪隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪放水孔與上放水孔、左放水孔或右放水孔的輪換對(duì)正，從而實(shí)現(xiàn)了向田間周期性的供水 ；此時(shí)主動(dòng)輪在彈簧的作用下，能保證主動(dòng)輪與從動(dòng)輪之間很好的咬合。由于設(shè)置的虹吸管形成虹吸時(shí)的流量較大，所以，虹吸時(shí)間很短，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向輪的快速旋轉(zhuǎn)，減少了轉(zhuǎn)向輪放水孔換向的時(shí)間。
[0007]當(dāng)計(jì)時(shí)水箱中的水位下降到一定位置時(shí)，虹吸管會(huì)自動(dòng)停止虹吸，計(jì)時(shí)水箱中水位又會(huì)重新上升，當(dāng)上升到一定高度時(shí)，在復(fù)位浮球浮力作用下，主動(dòng)輪又會(huì)通過(guò)復(fù)位浮球拉繩牽拉轉(zhuǎn)動(dòng)，使主動(dòng)輪復(fù)位。此時(shí)，虹吸管又會(huì)自動(dòng)形成虹吸，計(jì)時(shí)水箱中水位會(huì)不斷下降，在動(dòng)力浮球重力作用下，主動(dòng)輪又會(huì)通過(guò)動(dòng)力浮球拉繩牽拉轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)向輪隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)向輪放水孔與上放水孔、左放水孔、右放水孔中的下一個(gè)對(duì)正，再通過(guò)下一個(gè)放水孔向田間供水。這樣可能通過(guò)計(jì)時(shí)水箱中水位的不斷上升和下降過(guò)程，使三個(gè)放水孔之間周而復(fù)始的輪流向田間供水，完成了向田間間歇供水的目的，實(shí)現(xiàn)了間歇灌溉。
[0008]從某一個(gè)放水孔向田間供水，到再次供水之間的時(shí)間間隔為間歇灌溉的周期停水時(shí)間；從放水孔開(kāi)始放水到轉(zhuǎn)向下一個(gè)放水孔之間的時(shí)間間隔為間歇灌溉的周期灌水時(shí)間。周期停水時(shí)間、周期灌水時(shí)間是通過(guò)適當(dāng)調(diào)整計(jì)時(shí)水箱供水管閘閥的開(kāi)度，調(diào)整進(jìn)入計(jì)時(shí)水箱的流量大小，控制計(jì)時(shí)水箱中水位升降速度及升降時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)控制的。
[0009]在分水水箱設(shè)置上放水孔、左放水孔、右放水孔用管道與所控制的灌溉農(nóng)田相連，并在每個(gè)放水孔與田間的管道上設(shè)置閘閥，可控制向田間供水的流量，滿足灌水水量的需要。
[0010]在分水水箱上設(shè)置浮球閥，可保證分水水箱中水位上升到一定位置時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉，防止分水水箱中出現(xiàn)溢流現(xiàn)象，防止造成水量的浪費(fèi)。
[0011]通過(guò)以上各閘閥開(kāi)度的調(diào)節(jié)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同流量、不同周期灌溉時(shí)間、不同周期停水時(shí)間、不同循環(huán)率的間歇灌溉技術(shù)參數(shù)的調(diào)節(jié)，滿足了現(xiàn)實(shí)的需要。
(四)【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1橫軸式水力自控多向間歇灌溉裝置示意圖
[0013]圖2傳動(dòng)輪系及出水孔裝置側(cè)視圖
[0014]圖中:1-虹吸管 2-計(jì)時(shí)水箱 3-計(jì)時(shí)水箱供水管 4-計(jì)時(shí)水箱供水管閘閥5-動(dòng)力浮球固定軸6-動(dòng)力浮球固定軸軸承7-轉(zhuǎn)向軸8-右轉(zhuǎn)向軸軸承8'-左轉(zhuǎn)向軸軸承9-復(fù)位浮球拉繩10-動(dòng)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(dòng)輪系及放水孔17-左放水孔18-傳動(dòng)輪系軸19-右放水孔20-上放水孔21-復(fù)位浮球固定軸軸承22-復(fù)位浮球固定軸23-復(fù)位浮球24-動(dòng)力浮球25-轉(zhuǎn)向輪放水孔26-轉(zhuǎn)向輪27-從動(dòng)輪28-主動(dòng)輪楔形擋塊29-從動(dòng)輪楔形擋塊30-主動(dòng)輪31-彈簧32-彈簧固定銷
(五)【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1、圖2所示，本裝置主要有I到32等部件構(gòu)成。
[0016]計(jì)時(shí)水箱2、分水水箱15可用一般水池構(gòu)造設(shè)計(jì)，虹吸管I可采用市場(chǎng)上所購(gòu)買的虹吸管即可，若不能滿足時(shí)，也可自己制作。計(jì)時(shí)水箱供水管3和總供水管13可采用塑料管或鋼管；各軸及軸承要相互配套，軸最好采用不銹鋼材料制作；各輪盤可采用塑料質(zhì)地材料制作，防止生銹；復(fù)位浮球23、動(dòng)力浮球24亦可采用塑料材料制作，最好做成球形，使受力更均勻；為保證動(dòng)力浮球24能隨著計(jì)時(shí)水箱2內(nèi)水位升、降，可在動(dòng)力浮球內(nèi)充適量的水，用水的重力，控制輪系的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017](I)根據(jù)所需要的周期灌水時(shí)間和周期停水時(shí)間，調(diào)整計(jì)時(shí)水箱供水管閘閥4的開(kāi)度，使進(jìn)入計(jì)時(shí)水箱2的水流流量恒定，計(jì)時(shí)水箱2內(nèi)的水位就會(huì)有規(guī)律地上下變動(dòng)，確保周期灌水時(shí)間、周期停水時(shí)間、循環(huán)率等參數(shù)的穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的間歇灌溉；同時(shí)，通過(guò)計(jì)時(shí)水箱供水管閘閥4的開(kāi)度調(diào)整，可調(diào)整周期灌水時(shí)間和周期停水時(shí)間、循環(huán)率等參數(shù)大小。
[0018](2)灌溉流量大小，可通過(guò)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(kāi)度調(diào)整；
[0019](3)如果在分水水箱15的箱壁上均勻開(kāi)二個(gè)孔，可實(shí)現(xiàn)循環(huán)率為1/2的間歇灌溉；如果在分水水箱15的箱壁均勻上開(kāi)三個(gè)孔，可實(shí)現(xiàn)循環(huán)率為1/3的間歇灌溉；如果在分水水箱15的箱壁上均勻開(kāi)四個(gè)孔，可實(shí)現(xiàn)循環(huán)率為1/4的間歇灌溉，可根據(jù)實(shí)際需要靈活調(diào)
難
iF.0
[0020](4)該裝置可循環(huán)利用，在一個(gè)地點(diǎn)灌溉完成后，可移到下一個(gè)灌溉地點(diǎn)使用，降低了灌溉設(shè)備投資。[0021]該橫軸式水力自控多向間歇灌溉裝置的研制，很好地解決了在管道輸水條件下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)間歇灌溉的難題，實(shí)現(xiàn)了用管道中的水作為動(dòng)力的自動(dòng)灌溉，具有節(jié)能、省力、灌水均勻、灌水質(zhì)量高、節(jié)水效率高、裝置投資省、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉、節(jié)水農(nóng)業(yè)，打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 。
【權(quán)利要求】
1.一種橫軸式水力自控多向間歇灌溉裝置，其特征在于由計(jì)時(shí)水箱、分水水箱及設(shè)在分水水箱內(nèi)的傳動(dòng)輪系組成；所述的傳動(dòng)輪系由傳動(dòng)輪系軸、彈簧、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、轉(zhuǎn)向輪構(gòu)成；傳動(dòng)輪系軸依次穿過(guò)彈簧、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和轉(zhuǎn)向輪安裝在分水水箱內(nèi)部； 所述的分水水箱、計(jì)時(shí)水箱連接成一個(gè)整體，中間用隔板隔開(kāi)，構(gòu)成兩個(gè)獨(dú)立工作的水箱；虹吸管固定在計(jì)時(shí)水箱的底板上；計(jì)時(shí)水箱供水管固定在計(jì)時(shí)水箱的上部；計(jì)時(shí)水箱供水管另一端通過(guò)三通與總供水管相連；浮球閥固定在分水水箱上部；轉(zhuǎn)向軸固定在計(jì)時(shí)水箱和分水水箱中間隔板上部的箱壁上；右轉(zhuǎn)向軸軸承和左轉(zhuǎn)向軸軸承緊鄰并排分別固定在轉(zhuǎn)向軸上；動(dòng)力浮球固定軸固定在計(jì)時(shí)水箱上部的箱壁上，動(dòng)力浮球固定軸上設(shè)有動(dòng)力浮球固定軸軸承；動(dòng)力浮球拉繩繞過(guò)動(dòng)力浮球固定軸軸承以及右轉(zhuǎn)向軸軸承將動(dòng)力浮球和主動(dòng)輪相連；復(fù)位浮球固定軸固定在計(jì)時(shí)水箱下部靠近底板的箱壁上，復(fù)位浮球固定軸上設(shè)有復(fù)位浮球固定軸軸承；復(fù)位浮球拉繩繞過(guò)復(fù)位浮球固定軸軸承和左轉(zhuǎn)向軸軸承將復(fù)位浮球和主動(dòng)輪相連；安裝時(shí)，動(dòng)力浮球、動(dòng)力浮球拉繩以及復(fù)位浮球、復(fù)位浮球拉繩和主動(dòng)輪盡量在一個(gè)豎直平面內(nèi)，同時(shí)，動(dòng)力浮球固定軸與復(fù)位浮球固定軸的安裝位置以保證動(dòng)力浮球和復(fù)位浮球可自由上下移動(dòng)并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(gè)同心圓上，傳動(dòng)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(dòng)輪系軸另一軸端垂直固定在另一側(cè)分水箱箱壁上；彈簧固定銷固定傳動(dòng)輪系軸的靠近軸端的位置上，用于固定彈簧；轉(zhuǎn)向輪剛性連接固定在傳動(dòng)輪系軸與分水水箱箱壁的連接處；轉(zhuǎn)向輪上設(shè)置有一個(gè)轉(zhuǎn)向輪放水孔，轉(zhuǎn)向輪放水孔與上放水孔、左放水孔、右放水孔三個(gè)放水孔等徑布置，即轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(duì)正；從動(dòng)輪剛性連接固定在傳動(dòng)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(dòng)輪相接觸，用于以適當(dāng)?shù)膲毫⒅鲃?dòng)輪頂壓在從動(dòng)輪上；主動(dòng)輪可在傳動(dòng)輪系軸上轉(zhuǎn)動(dòng)；三塊主動(dòng)輪楔形擋塊固定在主動(dòng)輪輪盤上，并且在主動(dòng)輪上呈120°分布；三塊從動(dòng)輪楔形擋塊固定在從動(dòng)輪輪盤上，亦在從動(dòng)輪上呈120°分布，主動(dòng)輪楔形擋塊和從動(dòng)輪楔形擋塊相互咬 合。
【文檔編號(hào)】A01G25/02GK103444495SQ201310404562
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】王春堂, 張立軍, 秦淑靜, 馬長(zhǎng)健, 王俊巖, 劉潔茹, 王世龑 申請(qǐng)人:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)