本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)灌溉用灌水器，尤其涉及一種出口流量均勻自調(diào)的防堵塞壓力補(bǔ)償灌水器。

背景技術(shù)：

我國(guó)面臨嚴(yán)峻的水資源短缺問(wèn)題，農(nóng)業(yè)用水占用水總量的70％，但其有效利用率僅為30％-40％，節(jié)水灌溉應(yīng)運(yùn)而生。其中，滴灌作為當(dāng)今最具應(yīng)用前景的農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)之一，水利用率可高達(dá)95％以上，是保障我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。壓力補(bǔ)償灌水器是滴灌系統(tǒng)中被廣泛使用的灌水器類型之一，是能在一定壓力范圍內(nèi)通過(guò)內(nèi)部壓力補(bǔ)償墊片的調(diào)節(jié)作用實(shí)現(xiàn)恒流出水的滴灌末端裝置，具有補(bǔ)償性能好、灌水均勻、鋪設(shè)長(zhǎng)度長(zhǎng)、適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于地形起伏較大、系統(tǒng)壓力不均衡和毛管較長(zhǎng)的情況。為了達(dá)到較小的出流量，壓力補(bǔ)償灌水器的進(jìn)、出水口以及內(nèi)部流道尺寸一般很小，很容易發(fā)生堵塞；而且目前國(guó)內(nèi)的滴灌產(chǎn)品普遍存在自適應(yīng)性能差的問(wèn)題，滴水不夠均勻，不僅可能造成農(nóng)作物減產(chǎn)和品質(zhì)下降，還有可能導(dǎo)致水分深層滲漏和養(yǎng)分淋失，形成面源污染。因此，提高灌水器水力性能和抗堵塞性能有著極為重要的意義。

灌水器常見(jiàn)堵塞方式主要有物理堵塞、化學(xué)堵塞和生物堵塞等，其中以物理堵塞最為常見(jiàn)。解決物理堵塞的有效方法是增大灌水器的進(jìn)口和流道尺寸，但這將犧牲流道的部分水力性能，而且出流量也會(huì)隨之增加，尤其對(duì)于一些小流量灌溉作物，增大灌水器進(jìn)口及流道尺寸會(huì)降低水的利用率，難以實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉目的。因此，通過(guò)增大進(jìn)口和流道尺寸來(lái)提高灌水器的抗堵塞性能與提高水的利用率及灌水器的水力性能相互矛盾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種出口流量均勻自調(diào)的防堵塞壓力補(bǔ)償灌水器，該灌水器可通過(guò)放寬對(duì)進(jìn)水口和流道尺寸的要求來(lái)提高灌水器的抗堵塞性能，同時(shí)不影響灌水器的水力性能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種出口流量均勻自調(diào)的防堵塞壓力補(bǔ)償灌水器，其特征在于：包括基座、殼體、壓力補(bǔ)償墊片和調(diào)節(jié)針；所述殼體扣合在所述基座上且所述殼體的內(nèi)側(cè)壁與所述基座的外側(cè)壁貼合；所述壓力補(bǔ)償墊片安裝在所述基座上，將所述殼體與所述基座所圍成的空間分隔為兩個(gè)腔體，其中，所述壓力補(bǔ)償墊片與所述殼體之間的腔體為第一腔體，所述壓力補(bǔ)償墊片與所述基座之間的腔體為第二腔體，在所述殼體上設(shè)置有與所述第一腔體連通的進(jìn)水口，在所述基座上設(shè)置有與所述第二腔體連通的出水口；在所述基座的外側(cè)壁設(shè)置有沿周向分布的消能流道，所述消能流道的一端設(shè)置有與所述第一腔體連通的流道進(jìn)口，另一端設(shè)置有與所述第二腔體連通的流道出口；所述調(diào)節(jié)針位于所述第二腔體中，其根部與所述壓力補(bǔ)償墊片連接，頭部延伸至所述出水口。

所述壓力補(bǔ)償墊片為具有彈性的圓形片狀結(jié)構(gòu)。

在所述基座上設(shè)置有沿所述出水口內(nèi)端的周向呈間隔分布的凸臺(tái)。

所述消能流道為雙流道，所述雙流道由多個(gè)流道單元順次連接而成，每個(gè)所述流道單元包括兩個(gè)支線流道，兩個(gè)所述支線流道的首尾分別在所述流道單元的進(jìn)口和出口匯集。

所述調(diào)節(jié)針為由根部到頭部逐漸變細(xì)的圓錐形結(jié)構(gòu)，并且所述調(diào)節(jié)針與所述壓力補(bǔ)償墊片之間為可拆卸地連接。

所述殼體與所述基座通過(guò)卡槽連接，在所述殼體的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有呈環(huán)形的卡槽，在所述基座的外側(cè)壁上設(shè)置有與所述卡槽相配合的呈環(huán)形的凸起。

在所述進(jìn)水口的內(nèi)端環(huán)設(shè)有向所述壓力補(bǔ)償墊片所在方向伸出的中空?qǐng)A柱結(jié)構(gòu)，所述中空?qǐng)A柱結(jié)構(gòu)與所述壓力補(bǔ)償墊片之間留有間隙。

所述出水口呈喇叭口形狀。

在所述基座的內(nèi)側(cè)設(shè)置有環(huán)形凹槽結(jié)構(gòu)，所述壓力補(bǔ)償墊片放置在所述環(huán)形凹槽結(jié)構(gòu)中。

所述基座的外側(cè)壁的底端設(shè)置有呈環(huán)形的凹體結(jié)構(gòu)，所述消能流道的流道進(jìn)口通過(guò)所述凹體結(jié)構(gòu)與所述第一腔體連通。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置壓力補(bǔ)償墊片，將殼體與基座圍成的空間分隔成兩個(gè)獨(dú)立的腔體，兩個(gè)腔體之間通過(guò)消能流道連接，在壓力補(bǔ)償墊片上設(shè)置有調(diào)節(jié)針，調(diào)節(jié)針的頭部延伸至灌水器的出水口，因此，本發(fā)明一方面通過(guò)壓力補(bǔ)償墊片的受水壓大小的影響發(fā)生不同程度的變形來(lái)對(duì)出水口流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，另一方面利用隨壓力補(bǔ)償墊片的變形而發(fā)生運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)針對(duì)出水口流量進(jìn)行二次調(diào)節(jié)，從而減小出水口面積，流量隨之減小，出水更加均勻。2、本發(fā)明因壓力補(bǔ)償墊片和調(diào)節(jié)針二者對(duì)出口流量均有調(diào)節(jié)作用，因此，可將進(jìn)水口和消能流道尺寸在一定范圍內(nèi)增大，從而提高灌水器的抗堵塞性能，同時(shí)不影響灌水器的水力性能，使出流更為均勻，而且流量可被控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，在一定程度上提高了水的利用率。3、本發(fā)明由于調(diào)節(jié)針隨壓力補(bǔ)償墊片的變形發(fā)生上下運(yùn)動(dòng)，因此可以解決出水口處的堵塞問(wèn)題。4、本發(fā)明在壓力較小可進(jìn)入自沖洗狀態(tài)時(shí)，調(diào)節(jié)針的截流作用可以保證出流量不至過(guò)大，從而提高水的利用率。5、本發(fā)明抗堵塞性能的提高能夠延長(zhǎng)灌水器的使用壽命，大大降低滴灌的使用成本，有助于緩解農(nóng)業(yè)水資源短缺，提高農(nóng)田灌溉用水的綜合利用率和效率。6、本發(fā)明可滿足一定流量范圍內(nèi)的灌溉要求，小流量灌溉情況也適用，適用范圍較廣，抗堵塞性能好，使用年限長(zhǎng)，安裝維修方便。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明殼體的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明殼體的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明基座的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明基座的剖切結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明基座在另一視角下的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明壓力補(bǔ)償墊片的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明調(diào)節(jié)針的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖1～4所示，本發(fā)明包括基座1、殼體2、壓力補(bǔ)償墊片3和調(diào)節(jié)針4。其中，殼體2扣合在基座1上，并且殼體2的內(nèi)側(cè)壁與基座1的外側(cè)壁貼合。壓力補(bǔ)償墊片3安裝在基座1上，將殼體2與基座1所圍成的空間分隔為兩個(gè)獨(dú)立的腔體，其中，位于壓力補(bǔ)償墊片3與殼體2之間的腔體為第一腔體5，位于壓力補(bǔ)償墊片3與基座1之間的腔體為第二腔體6，在殼體2上設(shè)置有與第一腔體5連通的進(jìn)水口7，在基座1上設(shè)置有與第二腔體6連通的出水口8。在基座1的外側(cè)壁設(shè)置有沿周向分布的消能流道9，消能流道9的一端設(shè)置有與第一腔體5連通的流道進(jìn)口10，另一端設(shè)置有與第二腔體6連通的流道出口11。調(diào)節(jié)針4位于第二腔體6中，其根部與壓力補(bǔ)償墊片3連接，頭部延伸至出水口8。

進(jìn)一步地，壓力補(bǔ)償墊片3為具有彈性的圓形片狀結(jié)構(gòu)，其可由硅膠等彈性材質(zhì)制成。

進(jìn)一步地，在基座上設(shè)置有多個(gè)沿出水口8內(nèi)端的周向呈間隔分布的凸臺(tái)12，當(dāng)壓力補(bǔ)償墊片3變形較大時(shí)，凸臺(tái)12之間的空隙可以形成水流通道，從而保證出水口8不會(huì)被堵塞。

進(jìn)一步地，消能流道9為雙流道，其由多個(gè)流道單元順次連接而成，每個(gè)流道單元包括兩個(gè)支線流道，兩個(gè)支線流道的首尾分別在流道單元的進(jìn)口和出口匯集。雙流道用于疏導(dǎo)水流，與一般Z字形流道相比，雙流道的消能作用更為明顯，具體體現(xiàn)在：雙流道具有分流和匯流效果，在每個(gè)流道單元進(jìn)口進(jìn)行分流，在每個(gè)流道單元出口進(jìn)行匯流，使水流形成更強(qiáng)的紊動(dòng)，保證過(guò)流水體可被充分消能，均勻穩(wěn)定的流入第二腔體6內(nèi)，同時(shí)由于調(diào)節(jié)針4的二次截流作用，可以增大雙流道的流道尺寸，從而大大提高灌水器的抗堵塞性能。

進(jìn)一步地，調(diào)節(jié)針4為由根部到頭部逐漸變細(xì)的圓錐形結(jié)構(gòu)，并且調(diào)節(jié)針4的頭部插入所述出水口一段距離。隨壓力補(bǔ)償墊片3的變形，調(diào)節(jié)針4伸入出水口8的長(zhǎng)度發(fā)生變化，從而改變出水口8處的出流面積，使出流更均勻，此外，對(duì)于出水口8處污染物堵塞的問(wèn)題也可以由調(diào)節(jié)針4的上下運(yùn)動(dòng)得以解決。優(yōu)選地，調(diào)節(jié)針4與壓力補(bǔ)償墊片3之間為可拆卸地連接，通過(guò)改變調(diào)節(jié)針4的粗細(xì)可以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不同的流量需求。

進(jìn)一步地，殼體2與基座1通過(guò)卡槽結(jié)構(gòu)連接，具體地，在殼體2的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有呈環(huán)形的卡槽13，在基座1的外側(cè)壁上設(shè)置有與卡槽13相配合的呈環(huán)形的凸起14。本發(fā)明的基座1和殼體2可進(jìn)行批量生產(chǎn)，之后組裝成灌水器成品，有利于滿足大批量的生產(chǎn)需求。

進(jìn)一步地，在進(jìn)水口7的內(nèi)端環(huán)設(shè)有向壓力補(bǔ)償墊片3所在方向伸出的中空?qǐng)A柱結(jié)構(gòu)15，中空?qǐng)A柱結(jié)構(gòu)15與壓力補(bǔ)償墊片3之間留有間隙，中空?qǐng)A柱結(jié)構(gòu)15的作用是增加從進(jìn)水口7所進(jìn)入的水流的壓力從而促進(jìn)壓力補(bǔ)償墊片3發(fā)生變形。

進(jìn)一步地，出水口8呈喇叭口形狀。

進(jìn)一步地，在基座1的內(nèi)側(cè)設(shè)置有環(huán)形凹槽16結(jié)構(gòu)，壓力補(bǔ)償墊片3放置在環(huán)形凹槽結(jié)構(gòu)16中。

進(jìn)一步地，基座1的外側(cè)壁的底端設(shè)置有呈環(huán)形的凹體結(jié)構(gòu)17，其可將水流由第一腔體1引入消能流道9的流道進(jìn)口10。

本發(fā)明的工作原理如下：

水流從本發(fā)明的進(jìn)水口7進(jìn)入第一腔體5，經(jīng)流道進(jìn)口10進(jìn)入消能流道9，再經(jīng)流道出口11進(jìn)入第二腔體，到達(dá)基座1上的出水口8。隨著水流壓力的不斷變化，壓力補(bǔ)償墊片3受到水壓的沖擊發(fā)生形變，導(dǎo)致壓力補(bǔ)償墊片3另一側(cè)的出水?dāng)嗝姘l(fā)生相應(yīng)的改變，并且?guī)?dòng)調(diào)節(jié)針4運(yùn)動(dòng)，共同調(diào)節(jié)本發(fā)明灌水器的流量，使出水更為均勻。正常壓力下，本發(fā)明灌水器的出口截面呈自然截面狀態(tài)，此時(shí)調(diào)節(jié)針4的頭部插入出水口8一段距離，調(diào)節(jié)針4的插入減小了出流斷面面積，一定程度上減小了出流量，并且使出流量更加均勻。當(dāng)壓力增大時(shí)，壓力補(bǔ)償墊片3向上凸起，此時(shí)調(diào)節(jié)針4隨壓力補(bǔ)償墊片3的變形向上移動(dòng)，壓力補(bǔ)償墊片3和調(diào)節(jié)針4共同作用減小出水口面積，流量隨之減小，出水更加均勻。此外，由于調(diào)節(jié)針4的運(yùn)動(dòng)，堵塞物將不會(huì)在出水口8處聚集，從而起到防止出水口8堵塞的作用。綜上，在壓力變化的情況下，本發(fā)明灌水器能夠保持灌水流量基本不變。當(dāng)壓力較小時(shí)，壓力補(bǔ)償式墊片3變形微小或是未發(fā)生變形，本發(fā)明灌水器進(jìn)入自沖洗狀態(tài)，第二腔體6內(nèi)空間大，出水截面也大，流量也會(huì)相應(yīng)增大，由于調(diào)節(jié)針4的插入可以在一定程度上減小流量，而使流量不至于過(guò)大。

上述各實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置及其連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。