本實(shí)用新型涉及一種減壓閥，具體是一種導(dǎo)閥基于配壓原理的農(nóng)用灌溉大口徑減壓閥，屬于輸水管道安全保護(hù)裝置及應(yīng)用方法范疇。

背景技術(shù)：

減壓閥是采用控制閥體內(nèi)啟閉件開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)并降低介質(zhì)的壓力，同時(shí)借助閥后壓力作用調(diào)節(jié)啟閉件的開(kāi)度，以實(shí)現(xiàn)在進(jìn)口壓力不斷變化條件下，使閥后壓力保持在一定范圍內(nèi)的閥門。在大規(guī)模灌溉工程或長(zhǎng)距離輸水工程中，減壓閥是必不可少的安全保護(hù)裝置。

按照不同的工作原理，減壓閥分為直接作用式和先導(dǎo)式，先導(dǎo)式又包括：先到活塞式和先導(dǎo)隔膜式。目前比較常用的減壓閥為先導(dǎo)活塞式減壓穩(wěn)壓閥，該類減壓閥利用設(shè)定調(diào)壓導(dǎo)閥彈簧壓力和調(diào)節(jié)針形閥開(kāi)度設(shè)定出口壓力，并通過(guò)接管系統(tǒng)和控制室的反饋?zhàn)饔梅€(wěn)定出口壓力。在農(nóng)業(yè)大規(guī)模輸水灌溉工程中，由于系統(tǒng)壓力、流量都較大，并且水質(zhì)較差，伴有雜草、泥沙等雜質(zhì)，對(duì)于減壓閥的尺寸以及防堵塞能力要求較高。該減壓閥在應(yīng)用過(guò)程中存在以下問(wèn)題：針形閥尺寸較小，容易被雜草等雜質(zhì)纏繞、堵塞；將針形閥尺寸增大后，減壓的穩(wěn)定性降低，不能夠保證下游壓力穩(wěn)定。

因此，針對(duì)農(nóng)業(yè)大規(guī)模輸水灌溉的特點(diǎn)，減壓閥的性能好壞對(duì)保障規(guī)?；芫W(wǎng)安全運(yùn)行，提高農(nóng)業(yè)用水效率、推進(jìn)高效節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展具有特別重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種導(dǎo)閥基于配壓原理的農(nóng)用灌溉大口徑減壓閥，根據(jù)下游壓力的變化，控制導(dǎo)閥活塞上下移動(dòng)，改變上游流入導(dǎo)閥的流量，從而調(diào)節(jié)主閥上腔的壓力，最終調(diào)節(jié)主閥瓣的開(kāi)度，保證下游壓力穩(wěn)定。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)科學(xué)，原理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，符合農(nóng)用灌溉特點(diǎn)，減壓效果好。

本實(shí)用新型的目的是公開(kāi)一種導(dǎo)閥基于配壓原理的農(nóng)用灌溉大口徑減壓閥，包括主閥、導(dǎo)閥以及連接管，所述主閥包括閥瓣、主閥閥桿、接力器、接力器缸，主閥閥桿上部連接接力器，底部連接閥瓣，其頂端連接有主閥調(diào)節(jié)旋鈕，主閥閥桿上纏繞有主閥彈簧，接力器上部與接力器缸形成主閥上腔；

其特征是，所述導(dǎo)閥包括導(dǎo)閥閥室以及置于導(dǎo)閥閥室內(nèi)的導(dǎo)閥彈簧、活塞、導(dǎo)閥閥桿，活塞將導(dǎo)閥閥室內(nèi)腔分為導(dǎo)閥上腔、導(dǎo)閥下腔，導(dǎo)閥閥桿表面設(shè)有外螺紋，導(dǎo)閥閥室底部設(shè)有導(dǎo)閥閥桿安裝孔，安裝孔內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋，導(dǎo)閥閥桿底端設(shè)有導(dǎo)閥調(diào)節(jié)旋鈕，頂端旋入安裝孔，并伸入導(dǎo)閥下腔；所述導(dǎo)閥彈簧纏繞在導(dǎo)閥閥桿上，其一端與活塞底部連接，另一端連接有墊片，該墊片套在導(dǎo)閥閥桿的外螺紋上；

所述連接管包括上游連接管、下游連接管和主閥連接管，所述導(dǎo)閥下腔通過(guò)主閥連接管與主閥上腔相連，上游連接管一端與主閥上游相連，另一端連接于導(dǎo)閥閥室內(nèi)腔中部位置，下游連接管一端與主閥下游相連，另一端分別通過(guò)支管Ⅰ、支管Ⅱ與導(dǎo)閥上腔、導(dǎo)閥下腔相連。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)閥頂部設(shè)有排氣閥，所述上游連接管、下游連接管上分別設(shè)有球閥。

進(jìn)一步地，所述上游連接管在與導(dǎo)閥的連接處為擴(kuò)散管結(jié)構(gòu)，擴(kuò)散管最大直徑處連接于導(dǎo)閥，且擴(kuò)散管的最大直徑與活塞厚度相等。

進(jìn)一步地，所述活塞的外徑小于導(dǎo)閥閥室的內(nèi)腔直徑。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)閥閥室內(nèi)側(cè)頂部設(shè)有限位柱，限位柱底面與支管Ⅰ端口底部在同一水平面；所述支管Ⅱ端口頂部至導(dǎo)閥閥室底部的距離等于導(dǎo)閥閥桿的高度。

進(jìn)一步地，所述主閥連接管與導(dǎo)閥下腔的連接處不高于支管Ⅱ的端口。

進(jìn)一步地，所述上游連接管與導(dǎo)閥的連接處位于主閥連接管與導(dǎo)閥下腔的連接處上方。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)閥閥室頂端為可拆卸式壓蓋結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

第一，與現(xiàn)有技術(shù)最本質(zhì)的區(qū)別在于導(dǎo)閥基于配壓原理設(shè)計(jì)，根據(jù)下游壓力的變化，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)導(dǎo)閥活塞上下移動(dòng)，改變上游連接管流入導(dǎo)閥過(guò)流通道的大小(即活塞上下移動(dòng)，改變了擴(kuò)散管管口開(kāi)度)，從而改變上游壓力分配到導(dǎo)閥的壓力，不需借助外力，依靠系統(tǒng)本身的壓力變化，保持下游壓力穩(wěn)定；減壓的效果可靠；出口壓力不受進(jìn)口壓力及流量的影響，既減動(dòng)壓，又減靜壓，能夠保持設(shè)定的出口壓力恒定。

第二，導(dǎo)閥閥瓣由活塞制成，尺寸增大時(shí)，不降低減壓效果的穩(wěn)定性，解決了原有針形閥容易堵塞的問(wèn)題，特別適合于農(nóng)用規(guī)?；斔喔鹊奶攸c(diǎn)。

第三，調(diào)壓操作方便，只需調(diào)節(jié)導(dǎo)閥的調(diào)節(jié)螺栓，就能獲得精確穩(wěn)定的出口壓力；節(jié)能效果好，使用壽命長(zhǎng)；閥體采用了全通道流線型直流式設(shè)計(jì)，壓力損失小，流量大，且體積小，重量輕。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型一種導(dǎo)閥基于配壓原理的農(nóng)用灌溉大口徑減壓閥結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型中導(dǎo)閥的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1主閥、2導(dǎo)閥、3主閥彈簧、4主閥閥瓣、5主閥閥桿、6接力器、7接力器缸、8主閥調(diào)節(jié)旋鈕、9主閥上腔、10導(dǎo)閥閥室、11導(dǎo)閥彈簧、12活塞、13導(dǎo)閥閥桿、14導(dǎo)閥上腔、15導(dǎo)閥下腔、16導(dǎo)閥調(diào)節(jié)旋鈕、17墊片、18上游連接管、19下游連接管、20主閥連接管、21支管Ⅰ、22支管Ⅱ、23排氣閥、24球閥、25限位柱、26可拆卸式壓蓋、27主閥閥體、28主閥閥座。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2所示，一種導(dǎo)閥基于配壓原理的農(nóng)用灌溉大口徑減壓閥，包括主閥1、導(dǎo)閥2以及連接管。主閥包括閥體27、閥座28、閥瓣4、主閥彈簧3、主閥閥桿5、接力器6、接力器缸7。閥座28支撐閥瓣4，主閥彈簧3纏繞在閥桿5之上與閥瓣3焊接連接，接力器6上方為主閥上腔9。

導(dǎo)閥包括導(dǎo)閥閥室10(空心圓柱形結(jié)構(gòu))以及置于導(dǎo)閥閥室內(nèi)的導(dǎo)閥彈簧11、活塞12、導(dǎo)閥閥桿13，活塞將導(dǎo)閥閥室內(nèi)腔分為導(dǎo)閥上腔14、導(dǎo)閥下腔15，導(dǎo)閥閥桿表面設(shè)有外螺紋，導(dǎo)閥閥室底部設(shè)有導(dǎo)閥閥桿安裝孔，安裝孔內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋，導(dǎo)閥閥桿底端設(shè)有導(dǎo)閥調(diào)節(jié)旋鈕16，頂端旋入安裝孔，并伸入導(dǎo)閥下腔。導(dǎo)閥彈簧纏繞在導(dǎo)閥閥桿上，其一端與活塞底部連接，另一端連接有墊片17，該墊片套在導(dǎo)閥閥桿的外螺紋上。

連接管(有機(jī)玻璃管)包括上游連接管18、下游連接管19和主閥連接管20，導(dǎo)閥下腔通過(guò)主閥連接管與主閥上腔相連，上游連接管一端與主閥上游相連，另一端連接于導(dǎo)閥閥室內(nèi)腔中部位置，下游連接管一端與主閥下游相連，另一端分別通過(guò)支管Ⅰ(21)、支管Ⅱ(22)與導(dǎo)閥上腔、導(dǎo)閥下腔相連。

導(dǎo)閥頂部設(shè)有排氣閥23，導(dǎo)閥閥室頂端為可拆卸式壓蓋26結(jié)構(gòu)，上游連接管、下游連接管上分別設(shè)有球閥24。

上游連接管在與導(dǎo)閥的連接處為擴(kuò)散管結(jié)構(gòu)，擴(kuò)散管最大直徑處連接于導(dǎo)閥，且擴(kuò)散管的最大直徑與活塞厚度相等?；钊耐鈴叫∮趯?dǎo)閥閥室的內(nèi)腔直徑，這樣即使活塞底部與擴(kuò)散管管口底部齊平，也不妨礙上游水流進(jìn)入導(dǎo)閥。

導(dǎo)閥閥室內(nèi)側(cè)頂部設(shè)有限位柱25，限位柱底面與支管Ⅰ端口底部在同一水平面，該結(jié)構(gòu)可將活塞頂部限位在支管Ⅰ端口底部，使活塞位移不影響導(dǎo)閥上腔與下游連接管的連通。支管Ⅱ端口頂部至導(dǎo)閥閥室底部的距離等于導(dǎo)閥閥桿的高度，該結(jié)構(gòu)可將活塞底部限位在支管Ⅱ端口頂部，使活塞位移不影響導(dǎo)閥下腔與下游連接管的連通。

主閥連接管與導(dǎo)閥下腔的連接處不高于支管Ⅱ的端口，上游連接管與導(dǎo)閥的連接處位于主閥連接管與導(dǎo)閥下腔的連接處上方，該結(jié)構(gòu)可使主閥上腔與導(dǎo)閥下腔的連通不受活塞位移的影響。

一種導(dǎo)閥基于配壓原理的農(nóng)用灌溉大口徑減壓閥的應(yīng)用方法，包括以下步驟：

(1)導(dǎo)閥排氣過(guò)程：減壓閥安裝后，首先要將導(dǎo)閥活塞上部氣體排出，打開(kāi)上游連接管上的球閥，關(guān)閉下游連接管上的球閥，打開(kāi)導(dǎo)閥上部的排氣閥；隨著上游連接管水流不斷流入導(dǎo)閥，導(dǎo)閥內(nèi)逐漸充滿水流，活塞上部的氣體在水流壓力的作用下逐漸通過(guò)排氣閥被排出導(dǎo)閥，當(dāng)活塞上部被水流充滿時(shí)，此時(shí)活塞上部的氣體被完全排出，關(guān)閉排氣閥，打開(kāi)兩球閥，減壓閥可以正常使用；

(2)初始狀態(tài)(即平衡狀態(tài))：通過(guò)調(diào)節(jié)主閥調(diào)節(jié)旋鈕，使主閥彈簧彈力與主閥上腔壓力和閥瓣自重平衡，主閥閥瓣上升，主閥開(kāi)啟，水流從上游流入下游，調(diào)節(jié)導(dǎo)閥調(diào)節(jié)旋鈕，改變導(dǎo)閥彈簧彈力，使活塞底部處于擴(kuò)散管中間位置時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，測(cè)得下游壓力值作為參照值；

(3)當(dāng)下游壓力高于參照值時(shí)：當(dāng)下游壓力增大時(shí)，通過(guò)下游連接管的連通作用，導(dǎo)閥活塞上部的壓力隨之增大，打破原有的平衡狀態(tài)，活塞下移，減小了上游連接管流入導(dǎo)閥的過(guò)流通道，流量減小，根據(jù)公式：(式中：ΔP為水流全過(guò)程的壓力損失，S為損失系數(shù)，Q為流量)，上游流入導(dǎo)閥過(guò)程中的壓力損失減小，因此導(dǎo)閥下腔內(nèi)壓力升高；

通過(guò)主閥連接管的連通作用，主閥上腔內(nèi)的壓力隨之升高，打破了主閥閥瓣原有的平衡狀態(tài)，主閥閥瓣在向下的壓力作用下向下移動(dòng)，開(kāi)度減小，主閥上游流入下游的摩擦阻力增大，因此下游壓力降低；

下游壓力降低的過(guò)程中，同時(shí)通過(guò)反饋?zhàn)饔檬怪鏖y上腔的壓力隨之降低，從而改變主閥閥瓣的下降速度，直到下游壓力等于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)重新進(jìn)入平衡狀態(tài)(即下游壓力逐漸降低直到降至參照值，這一過(guò)程中，導(dǎo)閥上腔壓力隨之降低，活塞下移的速度變慢，導(dǎo)閥下腔壓力升高速度變慢，主閥上腔壓力隨之升高速度變慢，主閥閥瓣下降速度逐漸緩慢，主閥開(kāi)度減小的速度也變慢，直到下游壓力等于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)重新進(jìn)入平衡狀態(tài))；

(4)當(dāng)下游壓力低于參照值時(shí)：當(dāng)下游壓力減小時(shí)，通過(guò)下游連接管的連通作用，導(dǎo)閥活塞上部的壓力隨之減小，打破原有的平衡狀態(tài)，活塞上移,增大了上游連接管流入導(dǎo)閥的過(guò)流通道，流量增大，根據(jù)公式：(式中：ΔP為水流全過(guò)程的壓力損失，S為損失系數(shù)，Q為流量)，上游流入導(dǎo)閥過(guò)程中的壓力損失增大，因此導(dǎo)閥下腔內(nèi)壓力降低；

通過(guò)主閥連接管的連通作用，主閥上腔內(nèi)的壓力隨之降低，打破了主閥閥瓣原有的平衡狀態(tài)，主閥閥瓣在主閥彈簧的壓力作用下向上移動(dòng)，開(kāi)度增大，主閥上游流入下游的摩擦阻力減小，因此下游壓力增大；

下游壓力增大的過(guò)程中，同時(shí)通過(guò)反饋?zhàn)饔檬怪鏖y上腔的壓力隨之升高，從而改變主閥閥瓣的上移速度，直到下游壓力等于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)重新進(jìn)入平衡狀態(tài)(即下游壓力逐漸升高直到升至參照值，這一過(guò)程中，導(dǎo)閥上腔壓力隨之升高，活塞上移的速度變慢，導(dǎo)閥下腔壓力下降速度變慢，主閥上腔壓力隨之下降速度也變慢，主閥閥瓣上移的速度逐漸緩慢，主閥開(kāi)度增大的速度也變慢，直到下游壓力等于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)重新進(jìn)入平衡狀態(tài))。

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)巧妙，原理和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，符合農(nóng)用輸水灌溉工程特點(diǎn)，防止雜質(zhì)堵塞效果好，減壓穩(wěn)壓效果好。