專利名稱：脈沖地輸送灌溉液的裝置及設(shè)有該裝置的灌溉系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脈動(dòng)地輸送灌溉液的裝置及設(shè)有該裝置的灌溉系統(tǒng)。
英國專利GB1286538、GB1484588，美國專利US3698195、US4009832揭示了廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的局部開環(huán)灌溉系統(tǒng)，包括一個(gè)直接連接在供給源(液壓泵、壓力水環(huán)路等)上的管子，一些更小尺寸的軟管或支管以大致規(guī)則的間距從該管子處延伸，以便將液體分散在地面上。
為了盡可能地均勻地分配液體，既使在離供給源最遠(yuǎn)處也要均勻地分配液體，這些支管或軟管本身做成各種各樣的型式。所有的管子都包括壓力釋放裝置，以便使灌溉液形成小水束(滴灌)。
但是，用這些開環(huán)來實(shí)現(xiàn)地面上所有地點(diǎn)的均勻灌溉是困難的。美國專利US4176791揭示了一種灌溉系統(tǒng)，包括一個(gè)導(dǎo)閥，其上游側(cè)連接在壓力液源，從該閥伸出一系列管段，這些管段通過帶有噴嘴的輔助閥連成一串。
這些一系列的管段開始于導(dǎo)閥并返回到該閥，形成一個(gè)閉環(huán)。
與上述的開環(huán)系統(tǒng)相比，這種閉環(huán)灌溉系統(tǒng)雖然改進(jìn)了液體分配在地面上的均勻性，但是，由于采用了雙管路，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。
此外，這種閉環(huán)不易排出聚積在環(huán)內(nèi)的空氣，這些空氣會(huì)干擾閥的正確動(dòng)作。
美國專利US4900189揭示了一種自動(dòng)脈沖地輸送灌溉液的裝置，該裝置的下游側(cè)連接一個(gè)分配網(wǎng)絡(luò)，該分配網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)有一些對(duì)壓力變化敏感的閥，壓力變化產(chǎn)生于文氏管裝置，該裝置將壓力傳送給一個(gè)滑動(dòng)構(gòu)件。
上述裝置的構(gòu)造較復(fù)雜，因?yàn)樗袃蓚€(gè)平衡壓力膜片，一個(gè)插在所說的滑動(dòng)構(gòu)件與液源供給孔之間，另一個(gè)插在所說的滑動(dòng)構(gòu)件與通向大氣的泄漏孔之間?；钊臋C(jī)械滑動(dòng)和膜片彈性使分配網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的閥開啟或關(guān)閉，因此液體可以排出灌溉地面。
雖然該系統(tǒng)在理論上是可使用的，但在實(shí)踐中并不適用，因此該系統(tǒng)已幾乎完全被廢棄。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，本申請(qǐng)人提出一種脈沖式自動(dòng)輸送灌溉液的裝置，該裝置適用于開環(huán)輸送系統(tǒng)，幾乎能對(duì)離開液源的任何距離處實(shí)行均勻的液體分配。
本發(fā)明提供一個(gè)脈沖式自動(dòng)輸送灌溉液的裝置，其上游側(cè)連接恒壓或基本上恒壓的液源，下游連接一個(gè)開環(huán)式分配網(wǎng)路，該分配網(wǎng)路中設(shè)有壓敏輔助閥，在網(wǎng)路充液期間，當(dāng)壓力等于或基本等于供給壓力時(shí)，輔助閥關(guān)閉，在灌溉液體排出期間，當(dāng)壓力降到該值以下時(shí)，該輔助閥打開。這樣，根據(jù)壓力降低的量、設(shè)置滑動(dòng)閥件，該滑動(dòng)構(gòu)件在灌溉液供給口打開和關(guān)閉的位置之間作往復(fù)移動(dòng)，隨灌溉液體從網(wǎng)路排出的同時(shí)或其后，大氣泄入。循環(huán)重新開始。本發(fā)明還提供了灌溉系統(tǒng)，該系統(tǒng)中上述裝置與一個(gè)分配網(wǎng)絡(luò)連接，該分配網(wǎng)路含有多個(gè)帶輸送噴嘴的壓敏閥。
圖1表示上述裝置的縱剖面，圖中標(biāo)號(hào)1表示帶有連接管2和3的支持體，連接管2和3用于供給液體，該液體由圖未示的調(diào)節(jié)器保持恒壓PO，并用于將輸送的液體流到各自的噴嘴;標(biāo)號(hào)4表示帶有螺栓5的流量調(diào)節(jié)閥體，螺栓5有一錐形端并形成一個(gè)同樣錐形的可變尺寸的通道，用于調(diào)節(jié)液體進(jìn)入閥的進(jìn)口斷面;標(biāo)號(hào)6表示管路，液體通過該管路被送入閥，該閥控制射流從噴射脈沖地輸出;標(biāo)號(hào)7表示內(nèi)部帶有孔口8的空心閥體，孔口8借助它前部的密封墊10形成了用于閥構(gòu)件9的密封座;標(biāo)號(hào)11表示在閥構(gòu)件上面的環(huán)形密封墊，它與閥體7內(nèi)孔口8同一端的部分空腔共同形成小室C1;標(biāo)號(hào)12表示一個(gè)連接管，液體通過該連接管離開該導(dǎo)閥;標(biāo)號(hào)13表示插入閥構(gòu)件與預(yù)加載調(diào)節(jié)螺栓14之間的彈簧。
以下參照


本發(fā)明。
圖1是脈沖式自動(dòng)輸送灌溉液裝置的一個(gè)實(shí)施例的垂直剖面圖。
圖2是一個(gè)灌溉系統(tǒng)的垂直剖面，該系統(tǒng)內(nèi)，圖1所示的裝置連接著帶有壓敏輔助閥的液體分配網(wǎng)路。
圖3和圖4是輔助閥特別實(shí)施例的垂直剖面圖，該輔助閥適用于圖2所示灌溉系統(tǒng)的分配網(wǎng)路。
圖5是灌溉系統(tǒng)特別實(shí)施例的垂直剖面圖。
圖6和圖7是替換進(jìn)口液體調(diào)節(jié)器閥4和5的裝置的垂直剖面圖，其中，閥由栓15代替，而特殊的連接管16則代替連接管2。
參見圖1，來自輸送管線的灌溉液在壓力PO下通過連接管2到達(dá)閥4，該閥通過螺栓調(diào)節(jié)液體流速。這時(shí)閥構(gòu)件9通過彈簧13保持在其關(guān)閉位置，液體經(jīng)過連接管3送入灌溉管路。該管路內(nèi)的壓力P1漸漸增加，直到達(dá)到一個(gè)設(shè)定值，這時(shí)作用在閥構(gòu)件9上的液體推力等于彈簧的預(yù)壓力。在閥構(gòu)件的這種平衡狀態(tài)，灌溉管路的壓力P1仍然小于輸送管線的壓力PO，因此，壓力P1進(jìn)一步增加就導(dǎo)致閥構(gòu)件打開，開始在小室內(nèi)逐漸增加到壓力P1。由于該壓力的作用和閥構(gòu)件上推力分力的增加，閥構(gòu)件急速地從液體進(jìn)口8移開，使得從該閥到最近一個(gè)輔助灌溉閥之間的管段內(nèi)壓力迅速達(dá)到大氣壓(因?yàn)橐后w通過連接管12排出)。液體的輸送繼續(xù)進(jìn)行，直至施加在閥構(gòu)件上的推力大于彈簧施加的力。
在這期間，通過連接管12和輔助閥輸送的液體總量等于送進(jìn)該裝置的液體量，而該液體量使該裝置的閥構(gòu)件處于打開壓力狀態(tài)。閥構(gòu)件封閉經(jīng)孔口8，循環(huán)重復(fù)。
調(diào)整螺栓14改變壓力，使閥構(gòu)件9迅速打開，因此改變了射流頻率，通過輔助閥的液體排放速度和在每一個(gè)排放口的液體排放量。調(diào)節(jié)螺栓5改變進(jìn)入該裝置的液體流速，其結(jié)果僅僅是射流頻率的變化。
圖1的裝置此后重新開始一個(gè)新的壓力脈沖循環(huán)。
顯然，由于該分配網(wǎng)路的連接管下游也充滿了液體，由分配網(wǎng)路和輔助閥輸送的量等于由分配網(wǎng)路本身的彈性變形產(chǎn)生的量，網(wǎng)路本身在每次輸送中，回到其靜止位置。
本發(fā)明還設(shè)及灌溉系統(tǒng)，該灌溉系統(tǒng)中裝有脈沖式自動(dòng)輸送灌溉液裝置。
在該系統(tǒng)中，上述裝置連接在輸送網(wǎng)路的一端，該輸送網(wǎng)路含有多個(gè)帶輸送管嘴的壓敏輔助閥。
參見圖2，脈沖式自動(dòng)輸送灌溉液裝置用D表示，灌溉液分配網(wǎng)路用R表示。
該分配網(wǎng)路由一系列管段組成，在每個(gè)管段的下游端有一個(gè)裝有輸送管嘴的輔助閥。
為簡(jiǎn)明起見，圖2只示出3個(gè)管段，它們分別用標(biāo)號(hào)36、37、38表示，其相應(yīng)的閥用標(biāo)號(hào)39、40、41表示。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，連接在分配網(wǎng)路上的輔助閥具有圖3和圖4所示的形狀。從這些圖中可以看到，輔助閥由包含進(jìn)口通道43、出口通道44和輸送管嘴45的閥體42組成。
在輔助閥內(nèi)，有一個(gè)帶有密封圓盤51的活塞46，閥構(gòu)件48連接有該圓盤51上。閥構(gòu)件48由兩個(gè)柔性塑料材料制圓柱49和50組成，當(dāng)活塞46在其筒形導(dǎo)向件47內(nèi)滑動(dòng)時(shí)，根據(jù)通道43和44內(nèi)的壓力的不同，它可封閉輸送管嘴45上面的閥座52或者封閉進(jìn)口通道43。
在充液期間，上述脈沖式裝置向分配網(wǎng)路充液，直至網(wǎng)路的壓力達(dá)到或接近起始?jí)毫Α?br> 關(guān)于這一點(diǎn)，參見圖2、圖3和圖4，在充液期間，液體在起始?jí)毫ο?，流?jīng)脈沖式分配器D和網(wǎng)路R的管段36到達(dá)輔助閥39。在該閥內(nèi)，液體壓推活塞46，活塞46促使閥構(gòu)件48壓靠在閥座52上將其封閉。
該液體供給壓力也使得密封圓盤51下降。由于閥構(gòu)件48的圓柱49和50是柔性塑料材料做成的，故圓柱49和50的柔性使得密封圓盤51更容易下降。
密封圓盤51的下降打開了進(jìn)口通道43與出口通道44之間的通路，從而液體充入網(wǎng)路R的管段37直至閥40。這種充液繼續(xù)進(jìn)行，直到全部網(wǎng)路被充滿。
當(dāng)網(wǎng)路的充液完畢時(shí)，液流停止，作用在閥構(gòu)件9上的供給壓力將閥構(gòu)件9升起，直到它到達(dá)連接管12的位置，這樣打開了通向大氣的泄漏孔，導(dǎo)致壓力降低。
該壓力下降首先被傳遞到網(wǎng)路R的管段36，由于網(wǎng)路管段37內(nèi)的壓力(等于或接近于起始?jí)毫?與管段36內(nèi)的壓力(大氣壓或接近大氣壓)差的作用，使得閥39的活塞46向上移動(dòng)并進(jìn)入閥座47，帶動(dòng)閥構(gòu)件48離開閥座52，因而使灌溉液從管嘴45流出。
液體繼續(xù)從管段36流出，直到管段37內(nèi)的壓力到達(dá)或接近大氣壓。
這種現(xiàn)象在網(wǎng)路R后面的各段中重復(fù)，直至最后管段輔助閥打開的時(shí)間是可測(cè)量的，用秒表示。
在網(wǎng)路管段36內(nèi)的壓力下降到大氣壓或接近大氣壓的瞬間，脈沖式裝置D開始重新向網(wǎng)路R充液。
重新向網(wǎng)路充液的時(shí)間大于排空時(shí)間，可以為幾秒至幾十秒，這取決于灌溉系統(tǒng)的規(guī)模、灌溉液從液源流過閥4和閥5的速率及螺栓14作用在彈簧13上的壓力。能使各個(gè)網(wǎng)路管段排放液體的能量來自于網(wǎng)路的彈性所提供的壓力，網(wǎng)路通常是塑料結(jié)構(gòu)。
在網(wǎng)路彈性很差的情況下(例如鋼)，每一個(gè)管段可以設(shè)置具有適當(dāng)彈性變形的小室，該小室的尺寸可根據(jù)在每一循環(huán)中所輸送的灌溉液量來選擇。
該脈沖式裝置D的特殊構(gòu)造及它的自動(dòng)操作方法使其與連接在它下游的網(wǎng)路型式基本上無關(guān)，因此，可根據(jù)特殊需要和地面特性簡(jiǎn)單而有效地控制灌溉。
圖5表朱一個(gè)分支的分配網(wǎng)路的例子。在這種情況，脈沖式裝置D的下游有二個(gè)分支的分配網(wǎng)路，它們是由管段53、54和55組成的分支R1和由管段59、60和61組成的分支R2，管段53、54和55分別設(shè)有閥56、57和58，管段59、60和61分別設(shè)有閥62、63和64。
權(quán)利要求
1.一種脈沖式自動(dòng)輸送灌溉液的裝置，其上游連接恒壓或基本恒壓的液源，下游連接一個(gè)設(shè)有壓敏輔閥的開環(huán)分配網(wǎng)路，在分配網(wǎng)路充液期間，當(dāng)上述壓力等于或基本等于供給壓時(shí)，該輔助閥關(guān)閉，在灌溉期間，當(dāng)壓力降到低于該值時(shí)，該輔助閥打開，其特征在于該裝置包括一個(gè)帶有閥座的空心閥體；一個(gè)中間小室；一個(gè)活塞式滑動(dòng)的閥構(gòu)件，該構(gòu)件的第一端受灌溉液供給壓的作用；用于調(diào)節(jié)液體進(jìn)口的裝置4、5；用于給閥構(gòu)件預(yù)加壓的裝置13、14；一個(gè)液體進(jìn)口連接管2；一個(gè)帶有密封系統(tǒng)11的閥構(gòu)件9；一個(gè)位于閥體頂部的、帶有通向大氣的泄漏孔的連接管。一個(gè)與供給管連接的孔口8。
2.如權(quán)利要求1所述的脈沖式自動(dòng)輸送灌溉液的裝置，其特征在于它包括閥體，該閥體中包括一個(gè)位于該閥體底部的第一環(huán)路，由灌溉液體的進(jìn)口管路和出口管路組成，在進(jìn)、出口管路之間設(shè)有可關(guān)閉的孔;一個(gè)用于該輔助網(wǎng)路的供給連接管，一個(gè)灌溉液輸送連接管，一個(gè)連接在主環(huán)路上的管路6，通向?qū)чy孔口8;一個(gè)滑動(dòng)構(gòu)件(閥構(gòu)件)，由于液體流經(jīng)管路6通過孔口8和在小室C1內(nèi)液體推力下，該構(gòu)件開始動(dòng)作，它移動(dòng)于低位與高位之間，在低位，它關(guān)閉泄漏孔和與主環(huán)路連通的孔，在高位，它打開泄漏孔和與主環(huán)路連通的孔。
3.如權(quán)利要求1和2所述的脈沖地自動(dòng)輸送灌溉液的裝置，其特征在于用于進(jìn)入液體的調(diào)節(jié)閥4、5由栓15代替，連接管2由一個(gè)特別的連接管16代替。
4.一種灌溉系統(tǒng)，其特征在于包含有權(quán)利要求1和2記載的脈沖式自動(dòng)輸送的裝置，該裝置上游連接壓力液源，下游連接灌溉液體分配網(wǎng)路，該網(wǎng)路中設(shè)有多個(gè)帶輸送管嘴的壓敏輔助閥。
5.如權(quán)利要求4所述的灌溉系統(tǒng)，其特征在于所說的分配網(wǎng)路中的輔助閥包括一個(gè)具有進(jìn)口通道、出口通道和噴嘴的閥體，該閥體含有活塞，該活塞通過密封圓盤連接在閥構(gòu)件上，該閥構(gòu)件基本上由二個(gè)相連的柔性塑料材料圓柱構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明是一種脈沖式地自動(dòng)輸送灌溉液的裝置，其上游可連接恒壓或基本恒壓的液源，其下游連接帶有壓敏輔助閥的開環(huán)分配網(wǎng)路，該輔助閥隨著壓力的變化打開或關(guān)閉，使灌溉液排出。本發(fā)明還揭示了一種灌溉系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，上述裝置連接在分配網(wǎng)路上，該分配網(wǎng)路上有多個(gè)對(duì)壓力變化敏感的閥，每個(gè)閥上帶有輸送噴嘴。
文檔編號(hào)A01G25/02GK1073318SQ92113079
公開日1993年6月23日 申請(qǐng)日期1992年10月17日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月17日
發(fā)明者阿戴莫·嘉仲尼 申請(qǐng)人:埃尼凱姆愛格瑞卡爾迪亞有限公司