一种应用管道内水流动能驱动的搅拌施肥装置的制作方法

本实用新型涉及农业施肥机械装备技术领域，特别地，涉及一种应用管道内水流动能驱动的搅拌施肥装置。

背景技术：

作物生长需要吸收土壤中的矿质营养元素，因此，长时间耕种会使土壤贫瘠、肥力下降，为耕种的可持续化生产需要向土壤补充矿质营养元素，常见的补充方式为施肥。农业生产上习惯性施肥方法是将固态颗粒肥料直接洒在土壤表层，依靠天然降雨将肥料溶解后缓慢入渗至土壤耕作层供作物吸收利用。天然降雨虽然可以溶解肥料增加土壤的肥力，但雨水冲刷表层土壤易产生地表径流带走大量的肥料，为了提高土壤肥力只能不断增加施肥量，径流损失造成肥料的有效利用率低，且损失的肥料还会造成河流湖泊的富营养化。

目前，一些施肥装置是将肥料直接溶于水箱，然后将水箱中的含肥水通过渠道输送至农田中。但通过渠道输送含肥水，一方面成会造成农田局部区域肥力过高而使肥料不能均匀的扩散在农田中，另一方面水渠输水会造成大量的渗漏损失。水箱溶肥还存在肥料不能充分溶解的缺陷，因为有一些肥料需要充分搅拌才能完全溶解。另外，一些现有的施肥装置是在短时间内将较高浓度的水肥液施加至土壤，这会使作物根系发生脱水作用，造成“烧苗”的危害。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种应用管道内水流动能驱动的搅拌施肥装置，以解决现有的施肥装置结构复杂以及需要外加动能搅拌肥料的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种应用管道内水流动能驱动的搅拌施肥装置，包括进水口、进水调节阀、施肥管、浇水管、搅拌装置、施肥箱、文丘里管和水肥出口，所述进水调节阀为双通道阀门，所述进水口安装在所述进水调节阀的进液口上，所述施肥管和所述浇水管的一端分别与所述进水调节阀的第一通道和第二通道相连，所述施肥管和所述浇水管的另一端均与所述水肥出口相连；所述搅拌装置包括设置在所述施肥管内的水轮、设置在所述施肥箱内的搅拌叶片和连接所述水轮和搅拌叶片的传动轴，所述文丘里管设置于所述施肥管上且于所述水轮与所述水肥出口之间；所述施肥箱位于所述水轮的上方，所述施肥箱与所述文丘里管通过吸肥管相连。该结构设置中，通过扭动进水调节阀使水流向施肥管流动，或者使水流通过浇水管直接流向水肥出口，还可以对整个进水管的水流进行一个总的控制。

进一步的，所述传动轴可自由转动且密封地贯穿设置在所述施肥管和所述施肥箱上，所述传动轴的一端与所述水轮固定连接，另一端与所述搅拌叶片可拆卸连接。该结构设置中，水轮可转动地内置在施肥管内并通过密封处理向传动轴输出动能。

进一步的，所述施肥管内设有水轮安装腔；所述水轮上设有若干个涡旋叶片，其中央设有一驱动孔，所述驱动孔与所述传动轴相配合。

进一步的，所述水轮由3～5个涡旋叶片组成；所述搅拌叶片采用轻质高强的塑料叶片。

进一步的，所述文丘里管包括入口收缩段、中间圆管段和出口扩压段，所述中间圆管段上设有进液孔。

进一步的，所述施肥箱为圆筒形结构，其顶部设有投肥口，侧面底部设有出液口，所述出液口和进液孔之间通过所述吸肥管相连。该结构设置中，施肥箱的顶部设置投肥口便于人工增加肥料和水使用方便。

进一步的，所述进水口为能与多种规格的进水管相匹配的变径接口。

相比于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

(1)、本实用新型的一种应用管道内水流动能驱动的搅拌施肥装置，包括进水口、进水调节阀、施肥管、浇水管、搅拌装置、施肥箱、文丘里管和水肥出口，进水调节阀为双通道阀门，进水口安装在进水调节阀的进液口上，施肥管和浇水管的一端分别与进水调节阀相连，施肥管和浇水管的另一端均与水肥出口相连；搅拌装置包括水轮、搅拌叶片和传动轴，文丘里管设置于施肥管上且于水轮与水肥出口之间；施肥箱位于水轮的上方，施肥箱与文丘里管通过吸肥管相连。该装置采用管道内置水轮作为搅拌肥料的动力来源，通过传动轴将水轮动力传递给施肥箱中的搅拌叶片，使施肥箱中的水与肥能够充分溶解，避免施肥过程中农田土壤局部范围内浓度过高施肥；同时，采用文丘里管便于对吸肥量和施肥速度进行调节，可以实现对作物的精准控制施肥和施肥量的定量化操作。

(2)、本实用新型的搅拌施肥装置，减少了农业生产过程中施肥工作量，减轻施肥劳动强度。

(3)、本实用新型的搅拌施肥装置，构造简单造价低，施肥箱可以科学拆分，进水口为变径接口，其能与不同管径大小的进水管配合连接，本实用新型具有较广泛的适用性。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的一种应用管道内水流动能驱动的搅拌施肥装置的结构示意图；

其中，1、进水口，2、进水调节阀，3、施肥管，4、浇水管，5、搅拌装置，5.1、水轮，5.2、搅拌叶片，5.3、传动轴，6、施肥箱，6.1、投肥口，6.2、出液口，7、文丘里管， 8、水肥出口，9、吸肥管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1，本实用新型的一种应用管道内水流动能驱动的搅拌施肥装置，包括进水口 1、进水调节阀2、施肥管3、浇水管4、搅拌装置5、施肥箱6、文丘里管7和水肥出口8；其中，进水调节阀为第一通道和第二通道的双通道阀门，进水口安装在进水调节阀的进液口上，施肥管的一端进水调节阀的第一通道相连通，浇水管的一端与进水调节阀的第第二通道相连通，施肥管和浇水管的另一端均与水肥出口相连。使用时，通过扭动进水调节阀可以使水流向施肥管流动，或者使水流通过浇水管直接流向水肥出口。

在本实施例中，搅拌装置包括水轮5.1、搅拌叶片5.2和传动轴5.3，施肥管内设有水轮安装腔，水轮设置在施肥管内，施肥箱位于水轮的上方，搅拌叶片设置在施肥箱6内。具体地，传动轴可自由转动地贯穿设置在施肥管和施肥箱上，且传动轴与施肥管和施肥箱之间分别密封连接，传动轴的一端与水轮固定连接，另一端与搅拌叶片可拆卸连接。优选的，水轮上设有3个涡旋叶片，水轮的中央设有一个用于与传动轴相配合的驱动孔，传动轴固定插设在该驱动孔内；搅拌叶片为塑料叶片。

在本实施例中，文丘里管设置于施肥管上且于水轮与水肥出口之间；文丘里管包括入口收缩段、中间圆管段和出口扩压段，中间圆管段上设有进液孔。施肥箱为圆筒形结构，其顶部设有投肥口6.1，侧面底部设有出液口6.2，出液口和进液孔之间通过吸肥管9相连。该结构设置中，文丘里管(文丘里吸肥口)通过变径处理的方式使孔口产生负压，负压作用力下将施肥箱中的水肥液(肥料和适量的水在施肥箱内混合、溶解)吸入施肥管与管内的水流(从进水口进来的水)混合，对水肥液进一步稀释。该结构中，施肥箱为圆筒形结构，该结构使得水肥液在搅拌叶片的搅拌下易形成旋涡使肥料更容易溶解充分。

在一种具体的实施方式中，进水口为变径接口，其能与多种规格的进水管相匹配，使用范围广。

本实用新型的搅拌施肥装置的进水调节阀与进水口相连接，进水调节阀可以控制水从施肥管流过携带溶解态肥料后从水肥出口流出，或从浇水管直接通过后从水肥出口流出。该搅拌施肥装置中设有一个管道内置水轮，水轮在水流的动力作用下转动，带动水轮上方施肥箱中的搅拌叶片转动。肥料和适量水在施肥箱中混合，然后在搅拌叶片的搅动下充分溶解。用施肥管(软管)将施肥箱中的水肥液与文丘里管相连接，在文丘里管的负压作用下水肥液就会缓慢流入管道与管道内水流进一步混合稀释后从出水口流出。文丘里管吸进液体流量较小，因此本搅拌施肥装置可以缓慢地将肥料稀释在管道中向作物施肥，不会造成农田土壤局部区域肥料浓度过高及整块农田土壤施肥不均匀的特征。施肥完成后，通过对进水调节阀进行调节使进水口的水流沿着浇水管流出，可直接向田间进行灌溉。

为验证本实用新型装置的实际应用效果，在福建省农业科学院土壤肥料研究所进行试验测试。试验方法如下：将本实用新型装置的进水口与一台功率为700W的水泵相连接，水泵额定输水流量2L/s。试验地为一块面积约为200平方米的白菜地，所需施加氮肥4kg。试验将4kg氮肥倒入施肥箱中，并在施肥箱中加15L水，启动水泵，开启本施肥装置的进水调节阀。水流经过水轮的消能和文丘里管的减压作用，出水流量减少至1.5L/s，向田间施肥30分钟后施肥箱中的水肥液全部从文丘里管进入施肥管流向田间，施肥完成。本实用新型装置使用操作简单，施肥便捷快速，施肥箱中肥料溶解充分，肥料在土壤中扩散均匀，施肥效果较好。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。