水肥一体化管道均匀回退自动灌溉系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种水肥一体化管道均匀回退自动灌溉系统，包括回管器、供水管、回退灌水管和肥药系统；回管器包括涡轮机、变速装置和管盘；供水管上设置有供水管闸阀；回退灌水管进口与涡轮机出口相连，涡轮机进口与供水管相连；肥药系统包括药肥装置和肥药管；药肥装置底部连接有肥药管，肥药管出口连接在供水管闸阀后面的供水管上；本实用新型利用供水管中水具有的能量作动力，省去了外加动力，实现了大田作物的准确定量灌溉，减免了人为的干扰，提高了各处灌水的均匀性和准确性，实现了灌溉的自动化。
【专利说明】水肥一体化管道均匀回退自动灌溉系统
[0001]—、所属领域:
[0002]本发明涉及一种水肥一体化管道均匀回退自动灌溉系统。
二、【背景技术】
[0003]目前，我国所有耕地中，有近50%的耕地能够得以灌溉，但在得到灌溉的面积里面，有97%左右的耕地采用传统的地面灌溉方式，即畦灌和沟灌等，在畦灌和沟灌时，畦首或沟首渗漏严重，生产深层渗漏，造成水肥的浪费，而畦尾、沟尾处所得水分往往不足，致使灌溉均匀度低，水的利用效率低，形成大量的水肥浪费，造成作物产量降低；同时，没办法解决水肥一体化问题，灌水、施肥(药)技术落后。
三、
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，准确地控制各灌溉参数，使沿灌水畦(沟)长度方向上灌水准确、均匀，提高灌溉水的利用率，实现灌溉自动化，同时，能实现水肥一体化，准确控制田间施肥(药)量，避免过量、凭经验施肥(药)，降低劳动强度，实现节水灌溉，缓解我国水资源紧缺现状，节省肥料用量，减少污染，提高作物产量和质量，本发明提供了一种水肥一体化管道均匀回退自动灌溉系统，它是一种非常适合我国地面节水灌溉技术的配套装置，可在现有管道输水的广大灌区，能利用管道中水流作为动力，实现田间自动均匀灌溉、施肥(药)的系统。
[0005]使用本装置进行农田灌溉，既不需要其它外动力，也没有对水质的特殊限制，同时，能实现水肥一体化，又可实现自动灌溉、施肥(药)，有利于灌溉、施肥(药)技术参数的调控，有利地面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、节能。
[0006]如图1所示，一种水肥一体化管道均匀回退自动灌溉系统，包括回管器、供水管、回退灌水管和肥药系统；
[0007]所述回管器包括涡轮机、变速装置和管盘。
[0008]所述的涡轮机为了提高其输出转矩，采用双轮叶结构，其中一个轮叶转动，而另一个轮叶固定不动；涡轮机动力输出轴与变速装置连接;变速装置与管盘连接;通过变速装置，将涡轮机输出的旋转机械能传递到管盘上，并通过变速装置，调整管盘的转速，满足回退灌水管的回退速度的需要；回退灌水管卷放在管盘上;这样，水流冲击涡轮机转动，经变速装置变速后，带动管盘转动，回退灌水管一边灌溉，一边被回管器卷放在管盘上。
[0009]所述供水管上设置有供水管闸阀，用于调节供水管中流量，满足灌溉流量及调节回退灌水管回退速度的需要；
[0010]所述回退灌水管进口与涡轮机出口相连，涡轮机进口与供水管相连;灌溉水流由供水管流入涡轮机，再由涡轮机出口流入回退灌水管，灌溉水从回退灌水管出口流入到田间进行灌溉；回退灌水管使用时与田埂平行铺设在田埂之间，不用时卷放在管盘上。
[0011 ]所述肥药系统包括药肥装置和肥药管;药肥装置底部连接有肥药管，肥药管上设有肥药管闸阀，用以调控药肥量的流量;肥药管出口连接在供水管闸阀后面的供水管上；
[0012]为方便野外使用，药肥装置采用开敞式药肥罐，即药肥罐是开敞式的，罐内药液或肥液都有一个与大气连通的自由液面，药肥罐中的药液或肥液预先由人工方式调好;肥药管可保证将肥液或药液供入回退灌水管内，随着灌溉即可完成施肥、放药任务，可大量地节省劳动力，同时，提高施肥、施药的准确性、均匀性。
[0013]本发明的创新点是:
[0014]①利用供水管中水具有的能量作动力，省去了外加动力，实现了大田作物的准确定量灌溉，减免了人为的干扰，提高了各处灌水的均匀性和准确性，实现了灌溉的自动化。
[0015]②利用肥药系统，实现了灌溉、施肥的一体化运作，提高了施肥的准确性和均匀度，避免了盲目放肥(药)，提高水利的利用效率，更有利于作物的生长。
四、【附图说明】
[0016]图1水肥一体化管道均匀回退自动灌溉系统示意图
[0017]1-供水管;2-供水管闸阀；3-肥药管闸阀;4-肥药管；
[0018]5-肥药罐;6-涡轮机;7-变速装置;8-管盘;9-回退灌水管；10-田埂
五、【具体实施方式】
[0019]涡轮机可采用铸铁或铸钢或合金材料铸造而成，以增加其刚性和强度;变速装置可采用皮带或齿轮结构形式，变速装置可采用现有常规变速箱，其传动比根据灌水管的回退速度要求计算确定;管盘可采用硬塑料等材料;当供水管中有水流通过时，涡轮机即可产生旋转运动，通过变速装置，带动管盘旋转，从而可以将回退灌水管回收并旋放在管盘上，使得回退灌水管一边均匀回退，一边输水灌溉;可能通过供水量大小的调整，调节管盘的旋转速度，满足回退灌水管回退速度的需要，以满足设计灌水定额的需要;供水管可采用一般塑料管即可；回退灌水管可采用具有一定强度和挠性的塑料管，要求灌溉过程中，既要保证不被拉断，又能旋放在管盘上，还能保证一定的空间形状，即回退灌水管不被压扁、不漏水，能有足够的过水能力，满足灌溉流量的要求，回退灌水管最好采用PE管；
[0020]本发明工作时，在管道输水条件下，可完成水肥一体化管道均匀回退自动灌溉。首先按照图1所示将装置固定好，再将回退灌水管达拉到灌水畦(沟)末端，码放好，然后向供水管中供水，当供水管中有水流通过时，水流冲击涡轮机转动，由于涡轮机转动，通过变速装置，带动管盘转动，管盘会自动地将回退灌水管卷放在管盘上，使回退灌水管自动均匀回退，一边回退一边向田间供水灌溉。
[0021]工作时，可根据灌溉制度、灌溉定额、畦田规格、灌溉流量大小及供水管道中水压力大小等参数，计算灌溉用水量、回退灌水管回退速度，可通过供水管闸阀来调整通过流量大小，使回退灌水管回退速度正好适合灌溉水量的需要，这样就保证了灌入各处的水量相等，实现了均匀灌溉的要求，使灌溉均匀，各处得到的水量相同；
[0022]灌溉的同时，肥药系统可将肥液或药液和灌溉水一起加入供水管中，可以实现水肥一体化。肥药系统供肥(药)量的大小，可以通过肥药管闸阀调节，以满足需要为准。随着时间的推移，直至回退灌水管回退到畦(沟)田首，完成该畦田灌溉，再移至下一畦(沟)田中，如此，周而复始，直至完成所有的灌溉。
[0023]本发明具有以下优点:
[0024](I)不需要外动力，能自动灌溉，降低劳动强度
[0025]该系统利用供水管道中水流具有的能量，来自动控制灌溉系统灌溉，这样就省去了外加动力，更方便野外工作，同时，在灌溉过程中省去了人的劳动，降低了劳动强度。
[0026](2)灌水均匀、准确
[0027]通常情况下，供水管中流量为等量等压供水的输水形式，通过安装在输水管上的闸阀开度大小的调节，可以调节通过涡轮机的流量大小，实现系统的等速旋转，继而实现了回退灌水管均匀回退移动，使供入田间各处的流量是恒定的，实现了各处灌水量(放肥、药量)的均匀性和准确性。
[0028]本发明设计原理独特，解决了目前我国占主导地位的地面灌溉不均匀，水肥浪费现象严重，影响作物正常生长的矛盾，无论在技术上，还是使用性能等方面，均产生了质的飞跃。
【主权项】
1.一种水肥一体化管道均匀回退自动灌溉系统，其特征在于包括回管器、供水管、回退灌水管和肥药系统;所述回管器包括涡轮机、变速装置和管盘； 所述的涡轮机为了提高其输出转矩，采用双轮叶结构，其中一个轮叶转动，而另一个轮叶固定不动;涡轮机动力输出轴与变速装置连接;变速装置与管盘连接;通过变速装置将涡轮机输出的旋转机械能传递到管盘上，并通过变速装置调整管盘的转速，满足回退灌水管的回退速度的需要；回退灌水管可活动的卷放在管盘上； 所述供水管上设置有供水管闸阀，用于调节供水管中流量，满足灌溉流量及调节回退灌水管回退速度的需要； 所述回退灌水管进口与涡轮机出口相连，涡轮机进口与供水管相连;灌溉水流由供水管流入涡轮机，再由涡轮机出口流入回退灌水管，灌溉水从回退灌水管出口流入到田间进行灌溉；回退灌水管使用时与田埂平行铺设在田埂之间，不用时卷放在管盘上； 所述肥药系统包括药肥装置和肥药管;药肥装置底部连接有肥药管，肥药管上设有肥药管闸阀，用以调控药肥量的流量;肥药管出口连接在供水管闸阀后面的供水管上。2.如权利要求1所述的一种水肥一体化管道均匀回退自动灌溉系统，其特征在于所述药肥装置采用开敞式药肥罐。
【文档编号】A01G25/00GK205510846SQ201620099540
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月31日
【发明人】王春堂, 王世龑
【申请人】山东农业大学