以渠道内灌溉水为动力的大田水肥自动灌溉系统的制作方法
【专利说明】以渠道内灌溉水为动力的大田水肥自动灌溉系统
[0001]—、所属领域:
[0002]本发明涉及一种以渠道内灌溉水为动力的大田水肥自动灌溉系统。
二、【背景技术】
[0003]目前，我国耕地灌溉率不足50%，但在能得到灌溉的耕地中，却有97%以上的面积是地面灌溉。由于，我国的地面灌溉大都采用传统的灌水方法，即畦灌和沟灌等，灌溉时畦首或沟首渗漏严重，造成深层渗漏，致使水肥浪费；而往往畦尾、沟尾处所得到的水分不足，致使灌溉均匀度低，水的利用效率低下;再者，我国施肥往往是群众根据自己的经验进行，存在着盲目施肥、过量施肥现象，既形成大量的肥料浪费、作物产量降低，又造成环境污染等问题，灌水、施肥技术落后。
三、
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，在“大田管渠自动灌溉系统(201520545902.3 )，，研究的基础上，本发明提供了一种以渠道内灌溉水为动力的大田水肥自动灌溉系统，能准确地控制各灌溉参数、施肥参数，使灌水、施肥更加均匀，提高水、肥的利用率，同时，又能实现在渠道输、配水条件下，以渠道内灌溉水为动力的水肥一体化自动灌溉，降低劳动强度，提高作物产量，缓解我国水资源紧缺现状，是一种非常适合我国节水灌溉技术的自动灌溉系统，可在现有的渠道输水的广大灌区，实现田间自动均匀灌溉、均匀施肥、施药。
[0005]使用本装置进行农田灌溉，以灌溉水为动力，可实现自动灌溉、施肥、施药，没有对水质的特殊限制，有利于灌溉技术参数及施肥(药)参数的调控，有利于节水灌溉技术的推广，可规模化生产，使用方便、灵活，省工、省力，灌水均匀度高。
[0006]如图1、图2、图3所示，一种以渠道内灌溉水为动力的大田水肥自动灌溉系统，包括田间渠槽管系统、水动力系统和药肥系统三部分组成。所述田间渠槽管系统包括供水管、渠槽管、牵引绳、滑轮、塞阀和闸阀；塞阀放置在在渠槽管内；在相邻的两条渠槽管首部和尾部两端的地面上，各对应地安装有两个滑轮，牵引绳环套在四个滑轮上；同时，牵引绳与动力装置的动力输出轴连接，牵引绳在动力输出轴输出的旋转机械能的带动下，绕着四个滑轮运移;塞阀与牵引绳连接，可以牵引绳的拉动作用下，在渠槽管内移动;其特征还在于田间渠槽管系统利用渠槽管来作为农田的“田埂”，利用相邻的两条渠槽管形成“畦田”，渠槽管可在作物播种后，需要灌溉时放置在田间，放置后，渠槽管可一直留在田间，也可以移动到其它地块作为田埂重复使用；
[0007]所述水动力系统，包括水轮、水轮支架、水轮轴、传动带、从动轮、变速箱和动力输出轴;所述水轮通过水轮轴固定在水轮支架上，水轮支架固定在渠道上;水轮轴轴端固定有主动轮;所述传动带(可采用平皮带或三角带)环套在主动轮和从动轮上，当水轮转动时，可通过传动带带动从动轮转动;从动轮通过变速箱，将水轮轴上产生的旋转机械能传递到动力输出轴上;根据灌溉制度、灌溉定额、畦田规格、灌溉流量大小及输水管道中水压力大小等参数，计算灌溉用水量、塞阀运移速度，通过变速箱控制动力输出轴的旋转速度，使塞阀移动速度正好适合灌溉水量的需要。
[0008]所述药肥系统，包括药肥罐、药肥管道和药肥管道闸阀；所述药肥罐，是用于放置药液或肥液的罐子，药肥罐中的药液或肥液预先按一定比例由人工方式配好;在药肥罐底部连接有一条药肥管道，药肥管道上设有药肥管道闸阀，用以调控药液、肥液的流量;药肥管道与供水管相连。
[0009]本发明中，水轮及水轮轴要求有足够的强度和刚度，在工作过程中，不产生变形、破坏等现象;水轮支架可由金属或塑料等材料构成，要求有足够的强度和刚度，在工作过程中，不产生变形、破坏等现象，水轮支架可通过地锚等部件固定在渠道上；
[0010]本发明所使用的田间渠槽管系统，包括供水管、渠槽管、牵引绳、滑轮、塞阀和闸阀[具体构成参见大田管渠自动灌溉系统(专利权号:201520545902.3)及图1 ];为使塞阀在渠槽管内移动方便，渠槽管横断面可设计为椭圆形(如图3所示)、圆形槽状或U型槽状;为了减少大田田埂的占地面积，提高土地利用率，同时，方便灌溉，本发明利用渠槽管来代替“田埂”，利用相邻的两条渠槽管形成“畦田”，渠槽管可在作物播种后，需要灌溉时放置在田间，放置后，渠槽管可一直留在田间，也可以移动到其它地块重复使用;所述牵引绳与动力输出轴相连，可由动力输出轴的转速来控制牵引绳的移动速度，牵引绳可由具有一定抗拉强度和一定挠性的材料制成，如细钢丝、尼龙等材料;在相邻的两条渠槽管首部和尾部的两端农田横向田埂以外地面上，各对应地安装有两个滑轮，滑轮可通过滑轮轴固定在滑轮座上，滑轮座修筑在地面上，这样，可将牵引绳环套在四个滑轮上，同时，牵引绳采用缠绕方式与动力装置的动力输出轴连接，牵引绳在动力输出轴输出的旋转机械能的带动下，绕着四个滑轮运移;所述塞阀放置在渠槽管内，塞阀呈圆形或椭圆形，并与牵引绳连接，寒阀可在牵引绳的牵引作用下在渠槽管内移动，但塞阀不能跑出渠槽管，且塞阀与渠槽管接触良好，能阻止渠槽管内的水通过塞阀与管臂的接触缝隙中流向塞阀下游，塞阀的移动速度由动力输出轴的转速控制牵弓I绳的移动速度来实现，当上游渠道中流量一定时，水轮转速一定，经过变速箱调整后，动力输出轴的转动速度是恒定的，塞阀的移动速度可以实现等速移动，当塞阀移动时，渠槽管内的水由于受到塞阀的阻挡，可沿着渠槽管两侧的管臂向外溢流，这样，可使渠槽管在作物种植方向上向田间供水的水量相等，保证了向田间供水的恒定性、稳定性，实现了灌溉的均匀性，大大提高了灌水的均匀度；
[0011]在药肥系统中，药肥管道直接与供水管相连，可使药肥系统更加简化，能使药液或肥液直接注入供水管中，药液或肥液随着灌溉水一起流入渠槽管，随着灌溉可完成施肥、放药任务，节省了劳动力，提高了施肥、施药的均匀性。
四、【附图说明】
[0012]图1大田水肥一体化自动渠槽管灌溉系统
[0013]图2四条渠槽管同时工作的大田水肥一体化自动渠槽管灌溉系统
[0014]图3椭圆形渠槽管
[0015]1-渠道;2-水轮支架;3-水轮;4-供水管;5-闸阀；6_水轮轴;7_主动轮;8_传动带；9-从动轮;10-变速箱；11-动力输出轴；12-牵引绳；13-滑轮a; 14-塞阀a; 15-渠槽管a; 16-滑轮b; 17-滑轮c; 18-滑轮座；19-塞阀b; 20-渠槽管b; 21-滑轮d; 22-药肥装置;23-药肥管道；24-药肥管道闸阀；25-农田横向田埂;26-种植方向；27-渠槽管c; 28-渠槽管d五、
【具体实施方式】
[0016]渠槽管需要特殊制造，渠槽管应具有一定的强度和刚性，且不漏水，还能保证一定的空间形状，能有足够的过水能力，满足灌溉流量的要求，为降低投资，可采用硬塑料管;滑轮最好采用塑料质地的滑轮，既保证了足够的强度和刚性，又要尽量减轻重量，灵巧方便；滑轮座，可采用浆砌石或混凝土结构;牵引绳可采用细钢丝、尼龙或其它有一定抗拉强度和挠性的材料制成;塞阀可根据渠槽管的断面形状，到市场上购买或自己制作，能保证塞阀与渠槽管的管臂之间不漏水;水轮可由木料、塑料或金属材料等构成，水轮可根据所需要的输出动力大小设计制作;变速箱也可根据变速要求自己定制或市购。
[0017]本发明工作时，首先按照图1将装置固定好。为提高土地利用率，扩大种植面积，更加方便耕作，以渠槽管代替田埂，渠槽管可在播种完成后，铺