专利名称：多功能灌溉机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种节水灌溉机具，特别涉及一种多功能灌溉机，适应于山地丘陵区灌溉、水资源紧缺地区限额补灌的节水灌溉机具。
背景技术：
我国的大部分山地丘陵区天气干旱，降雨偏少，水资源短缺且地形比较复杂，发展山地丘陵区的灌溉农业目前主要采用“下蓄-提水-上蓄-自压灌溉”等技术模式来解决， 目前的提水灌溉主要有电力提水和风力机扬水等方式。然而，把水提到蓄水池(上蓄)后的自压灌溉在大多数山丘区依然采用地面漫灌等粗放的灌水方式，水资源利用效率较低， 而发展高效节水灌溉模式，如喷灌、滴灌和穴灌等依然存在投资高、连接不便等难题。此外，由于水资源进一步紧缺，在干旱半干旱地区发展限额灌溉技术逐渐为学者和当地用水管理部门所重视。山仑院士根据我国国情，将限额灌溉技术定义为根据可利用水资源量和作物需水规律，在充分利用自然降水的基础上进行低限额灌溉的一种技术。 限额灌溉技术的发展进一步推动了节水灌溉理念的纵深发展，即由灌溉土地向灌溉作物转变，鉴于此，滴灌和穴灌等局部先进灌水技术必然将在干旱半干旱地区得到更大范围的推广应用。采用限额灌溉模式时，由于其有限的灌溉水量，输配水过程基本都实现管网化，毛管末端的给水栓基本都已引到了田间地头。目前的田间的限额补灌方式主要有人工移动补灌、滴灌和小管出流等形式。这三种方式中以滴灌方式最为先进，但投资也最为昂贵，且滴灌带易随风移动而偏离作物根区，后续存在滴灌带回收难等问题。鉴于我国广大农村地区的经济实力和管理水平，以宁夏地区为例，人工移动补灌依然是目前限额灌溉下的主要操作方式之一，然而这种方式的劳动强度非常大。因此也急需针对人工移动补灌模式存在的劳动强度大，灌溉无法做到准确计量和控制等缺点开展相关适宜设备的研发。就目前而言，适应于或与人工移动补灌模式能很好匹配的节水补灌机具较少，尽管国内相关单位针对农业灌溉领域的节水灌溉机具，开展了多年的攻关，但基本都以行走式节水灌溉机具的研发为主。行走式节水灌溉技术是以农村大量拥有的行走式动力机械 (拖拉机或农用运输车)为动力，配备贮运施水装置和作业机具，将水运至田间，并按作物的农艺要求，分段、定时、定量地给作物施水的一项技术。国内先后研制开发了十多种适用于不同区域和不同作物种植模式的行走式节水灌溉机具，并在北方许多省区得到一定的试验示范推广应用，取得了一定的成效。但依然存在以下一些主要问题一是未能实现多元化小水源(塬上深井水、缓坡梯田集雨窖水、沟壑浅井水、小溪小河及塘坝水等)的充分高效利用；二是体积大，不能适应于地形复杂，面积相对较小的耕作区(如山丘区等)；三是设备功配套性差、综合作业成本高。综上所述，面对水资源紧缺、灌溉保证率低的山丘区和干旱半干旱限额灌溉地区， 急需开发先进的节水灌溉机具，使之能充分利用多元化小水源，发挥先进节水灌溉技术 (喷灌、微灌等)的节水增产效益。针对山丘区和干旱半干旱限额灌溉地区发展高效节水灌溉存在连接不便、投资高、未能实现多元化小水源充分利用等难题，基于山丘区农业灌溉的应用环境以及限额灌溉区对灌溉精确计量与控制、综合作业成本低等方面的需求，发明一种具有“体积小、造价低、使用简单方便”等特点，能实现“精确计量与控制、便于多种节水灌溉技术的连接使用”等多目标和多功能使用的节水灌溉机具，也就是本发明的宗旨。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明实施例针对山丘区和干旱半干旱限额灌溉地区对先进多功能节水灌溉机具的需求，提供了一种具有快速连接、轮式移动、卷管、计量灌溉与控制等诸多优点的多功能灌溉机。所述技术方案如下—种多功能灌溉机，所述多功能灌溉机包括机具骨架、软管卷盘、支座、行走轮胎、 进水软管、及出水软管，所述机具骨架上方设置所述软管卷盘，所述机具骨架用于支撑所述软管卷盘，所述软管卷盘用于缠绕所述出水软管，所述机具骨架下方设置所述行走轮胎和所述支座，所述行走轮胎用于行走并支撑所述机具骨架，所述支座用于所述多功能灌溉机静止时的稳固，所述进水软管的一端与所述出水软管的一端相连，所述进水软管的另一端设有计量阀，所述计量阀用于实现对每次灌溉的精确计量，所述出水软管的另一端顺次设有球阀和多功能连接装置，所述多功能连接装置用于与各种灌溉装置相连。为了使出水软管快速的卷在软管卷盘上，所述软管卷盘上设有摇把。具体地，作为优选，所述软管卷盘通过支承轴安装在所述机具骨架上，所述行走轮胎通过轴杆安装在所述机具骨架上，所述机具骨架为桁架结构，它包括中部的框架，设于框架上部的上部支撑架，以及设于框架下部的下部支撑架，所述上部支撑架用于安装所述软管卷盘的支撑轴，所述下部支撑架用于安装所述行走轮胎的轴杆。具体地，作为优选，所述支座包括两个并且分别对称设于所述框架的下方，所述支座与所述行走轮胎分别置于所述机具骨架的两侧。 具体地，作为优选，所述支座为三角形杆。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是相比现有技术，本发明从山丘区农业灌溉和干旱半干旱限额灌溉地区对多功能节水灌溉机具的需求出发，着重解决了困扰上述地区发展高效节水灌溉存在的连接不便、投资高、未能实现多元化小水源充分利用等难题，本发明通过计量阀对所灌溉水量进行计量和控制，通过出水软管后端的多功能连接装置可以快速与多种高效节水灌溉技术(喷灌、微灌等)连接使用，实现了对多元化小水源(塬上深井水、缓坡梯田集雨窖水、沟壑浅井水、小溪小河及塘坝水等)的充分高效利用， 综合而言本发明实施例所述的多功能灌溉机具有“体积小、造价低、使用简单、卷管方便”等特点，实现了“精确计量与控制、便于与多种节水灌溉技术的连接使用”等多种功能。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例所述多功能灌溉机的立体结构示意图；图2是本发明实施例所述多功能灌溉机的俯视图3本发明实施例所述多功能灌溉机的主视图；图4是山丘区节水灌溉技术与本发明实施例所述多功能灌溉机联合集成使用示意图。图中1支座、2计量阀、3行走轮胎、4进水软管、5进水管喉箍、6软管卷盘、7摇把、 8出水管喉箍、9出水软管、10机具骨架、IOA框架、IOB上部支撑架、IOC下部支撑架、11球阀、12多功能连接装置、13支撑轴、14轴杆。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。针对山丘区小水源供水能力不高、地形高差较大等复杂条件，以及干旱半干旱区水资源的严重短缺，采用传统的灌溉方式(如地面灌)已不可行，在这些地区采用先进的节水灌溉方式(如喷灌、微灌、穴灌等)势在必行。目前已有的一些先进节水灌溉机具，如小型喷灌机，可以实现山丘区的喷灌灌溉，但该装置存在连接不便、造价高，体积大，移动不方便，未能实现多元化小水源充分利用等难题，为更好满足山丘区和干旱半干旱区不同类型作物、不同地区生产效益的需求，本发明创造性的研发出了多功能灌溉机。如图1-3所示，本发明实施例所述一种多功能灌溉机，所述多功能灌溉机包括机具骨架10、软管卷盘6、支座1、行走轮胎3、进水软管4、及出水软管9，所述机具骨架10上方设置所述软管卷盘6，所述机具骨架10用于支撑所述软管卷盘6，所述软管卷盘6用于缠绕所述出水软管9，所述机具骨架10下方设置所述行走轮胎3和所述支座1，所述行走轮胎 3用于行走并支撑所述机具骨架10，所述支座1用于所述多功能灌溉机静止时的稳固，所述进水软管4的一端与所述出水软管9的一端相连，所述进水软管4的另一端设有计量阀2， 所述计量阀2用于实现对每次灌溉的精确计量，所述出水软管9的另一端顺次设有球阀11 和多功能连接装置12，所述多功能连接装置12用于与各种灌溉装置相连。由于限额灌溉的有限水量，实现灌溉水量的定额管理和控制是十分必要的，现有技术中的节水灌溉机具基本不具备此项功能，本发明实施例实现了灌溉的精确计量与实时控制，在多功能灌溉机的进水软管4前端连接计量阀2，计量阀2可以每次预先设定允许通过的过流总量，当过流量累计达到预设值时，计量阀2自动关闭其下游出口，从而实现对每次灌溉的精确计量，同时实现对限额灌溉的控制。本发明实施例在出水软管9末端设计有多功能连接装置12，可实现与多种高效节水灌溉技术的快速连接，通过多功能连接装置12可实现以下功能1)能够快速与移动手持喷水装置连接，实现穴灌，同时可以实现对喷洒流量和雾化指标的调节；幻能快速与微灌系统首部连接，实现微灌灌溉方式；3)能快速与喷灌系统竖管连接，实现喷灌灌溉方式。发明人发现，目前农田灌溉远距离输水大多用薄塑料水龙带，农民收卷时靠手工卷拢，费时费力，且由于浇水时使水龙带弄湿，因而卷拢时往往弄得浑身是泥水。为了克服上述问题，达到使出水软管9快速的卷在软管卷盘6上的目的，所述软管卷盘6上设有摇把 7。本发明所述多功能灌溉机借助摇把7实现快速卷管，完全可以代替手工收卷且方便、快速、洁净地收卷输水软管。此外，由于出水软管9通常缠绕在软管卷盘6上，补充灌溉时，人工拽着出水软管9向前灌溉，本发明实施例通过摇把7能够更好的实现本装置的补灌、穴灌的功能。具体地，作为优选，如图1-3所示，所述软管卷盘6通过支承轴安装在所述机具骨架10上，所述行走轮胎3通过轴杆14安装在所述机具骨架10上，所述机具骨架10为桁架结构，它包括中部的框架10A，设于框架IOA上部的上部支撑架10B，以及设于框架IOA下部的下部支撑架10C，所述上部支撑架IOB用于安装所述软管卷盘6的支撑轴13，所述下部支撑架IOC用于安装所述行走轮胎3的轴杆14。如图2所示，本实施例中，所述进水软管4通过进水管喉箍5连接在所述支撑轴13 上，所述出水软管9通过出水管喉箍8连接在所述支承轴13上，所述支承轴13中心设有水流通道，所述水流通道连通所述进水软管4和所述出水软管9，使得所述进水软管4和所述出水软管9相连通。而且本发明实施例通过在支承轴13上设置轴承，使得所述软管卷盘6 转动时，支承轴13不转动。具体地，作为优选，如图1-3所示，所述支座1包括两个并且分别对称设于所述框架IOA的下方，所述支座1与所述行走轮胎3分别置于所述机具骨架10的两侧。具体地，作为优选，如图1-3所示，所述支座1为三角形杆。本发明的工作原理如图1、图2及图3所示，在需要灌溉时，借助行走轮胎3将手推车推至水源附近， 借助于支座1稳固于水源附近，在于灌溉水源连接前首先需关闭球阀11，然后将进水管道4 与水源出水口连接。如果需要对灌溉用水量进行计量，则需要对计量阀2装置上的控制开关数字进行预先设置，一般情况下，控制开关数字的设定值即为允许通过的最大累计流量值。一旦流量累计达到预设值时，计量阀2自动关闭其下游出口，从而实现对每次灌溉的精确计量和控制。当水源连接好以后，通过旋转软管卷盘6将出水软管9从软管卷盘6上逐渐释放，并将出水软管9移动至需要灌溉的田块，利用连接在出水软管9末端的多功能连接装置12可迅速与先进的节水灌溉装置进行连接，之后打开球阀11进行灌溉。如对于地形坡度较大、地形较为复杂的山丘区，如图4所示，在上蓄水池周围压力较低的田块，直接利用多功能灌溉机进行灌溉，即在多功能连接装置12上直接连上出水软管9在作物根区附近或作物行上进行穴灌或浇灌，同时借助多功能连接装置12可以调节出流量的大小和雾化指标， 以取得更好的灌溉效果；在水压力允许的条件下，可根据用户需求，将出水管道与田间的滴灌首部相连接，进行滴灌；在地形高差较大的低地内利用多功能灌溉机连接喷灌竖管进行喷灌，喷灌对于防止果树在低温期时的春冻效果尤为显著。在灌溉结束后通过旋转摇把7转动软管卷盘6可将出水软管9快速收卷，大大减轻了劳动强度，同时，多功能灌溉机借助行走轮胎3可方便管道在田间的运输，相比人工搬运管道的劳动强度大大降低。利用多功能灌水机可以减少田间固定管道的铺设，可大大降低灌溉系统的建设投资。同时，多功能灌水机上的进水软管4及出水软管9均采用轻质的 PE柔性管道，可以自由弯曲方便用户在田间地形起伏较大的地区移动。从图4中可以看出，借助多功能灌溉机地使用，可充分利用雨洪资源及山丘区微水源，即可充分利用坡面、机耕路面、排水沟及沟道、废弃的采石坑等非耕地资源建设的集雨工程，将雨洪资源化。在干旱和半干旱限额灌溉区，多功能灌溉机地使用同样可实现多元化小水源(缓坡梯田集雨窖水、沟壑浅井水、小溪小河及塘坝水等)的充分高效利用。尤其在限额灌溉区，存在对灌溉水量准确计量的需求，通过多功能灌溉机上的计量阀2(参见图1)可以充分实现这一点。本发明可根据山丘区和限额灌溉区的水资源状况，充分利用多元化小水源，便于当地选择适宜合理的田间节水灌溉技术，本发明对于显著提高田间灌溉系统的灌水均勻性，降低系统投资，对当地农业和经济的发展将起到积极的推动作用，本发明所述多功能灌溉及具有“体积小、造价低、使用简单、卷管方便”等特点，实现了“精确计量与控制、便于与多种节水灌溉装置的连接使用”等多种功能。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种多功能灌溉机，其特征在于，所述多功能灌溉机包括机具骨架、软管卷盘、支座、 行走轮胎、进水软管及出水软管，所述机具骨架上方设置所述软管卷盘，所述机具骨架用于支撑所述软管卷盘，所述软管卷盘用于缠绕所述出水软管，所述机具骨架下方设置所述行走轮胎和所述支座，所述行走轮胎用于行走并支撑所述机具骨架，所述支座用于所述多功能灌溉机静止时的稳固，所述进水软管的一端与所述出水软管的一端相连，所述进水软管的另一端设有计量阀，所述计量阀用于实现对每次灌溉的精确计量，所述出水软管的另一端顺次设有球阀和多功能连接装置，所述多功能连接装置用于与各种灌溉装置相连。
2.如权利要求1所述的一种多功能灌溉机，其特征在于，所述软管卷盘上设有摇把。
3.如权利要求1所述的一种多功能灌溉机，其特征在于，所述软管卷盘通过支承轴安装在所述机具骨架上，所述行走轮胎通过轴杆安装在所述机具骨架上，所述机具骨架为桁架结构，它包括中部的框架，设于框架上部的上部支撑架，以及设于框架下部的下部支撑架，所述上部支撑架用于安装所述软管卷盘的支撑轴，所述下部支撑架用于安装所述行走轮胎的轴杆。
4.如权利要求1-3任一项权利要求所述的一种多功能灌溉机，其特征在于，所述支座包括两个并且分别对称设于所述框架的下方，所述支座与所述行走轮胎分别置于所述机具骨架的两侧。
5.如权利要求4所述的一种多功能灌溉机，其特征在于，所述支座为三角形杆。
全文摘要
本发明公开了一种多功能灌溉机，属于节水灌溉领域。所述多功能灌溉机包括机具骨架、软管卷盘、支座、行走轮胎、进水软管及出水软管，机具骨架上方设置软管卷盘，机具骨架下方设置行走轮胎和支座，进水软管的一端与出水软管的一端相连，进水软管的另一端设有计量阀，出水软管的另一端顺次设有球阀和多功能连接装置。本发明通过计量阀对所灌溉水量进行计量和控制，通过多功能连接装置可以快速与多种高效节水灌溉装置连接使用，实现了对多元化小水源，如塬上深井水、缓坡梯田集雨窖水、沟壑浅井水、小溪小河及塘坝水等的充分高效利用。综合而言，本发明所述多功能灌溉机具有体积小、造价低、快速连接、轮式移动、卷管、计量灌溉与控制等诸多优点。
文档编号A01G25/09GK102415315SQ201110274689
公开日2012年4月18日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年9月16日
发明者于颖多, 王建东, 许迪, 马晓鹏, 龚时宏 申请人:中国水利水电科学研究院