一种具有防堵塞功能的地下微灌装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有防堵塞功能的地下微灌装置，它包括破土锥、筒体，破土锥安装在筒体下端，筒体内装配有导向槽、防堵塞柱体，防堵塞柱体设置在筒体下部，导向槽装配在筒体上部内侧壁，导向槽内装配有压杆和圆柱弹簧，圆柱弹簧设置在压杆下端部，防堵塞柱体内装配有灌水器，灌水器通过连杆与压杆相连，水管与灌水器相连，压杆上端依次向下开有三个以上的径向定位孔，导向槽和筒体上分别开有销孔I和销孔II，销孔I对齐销孔II，定位销安装在销孔I和销孔II内，定位销与压杆上的任一个径向定位孔相匹配；本实用新型省时省力，操作简单，具有防堵塞功能，能满足各种作物根系不同深度水分需求，能有效地提高水的利用效率，适合大范围推广。
【专利说明】一种具有防堵塞功能的地下微灌装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种具有防堵塞功能的地下微灌装置，属于农业节水灌溉【技术领域】。
【背景技术】
[0002]水是农作物生长所必需的物质，农业用水量占我国用水量的80%，但随着工业的发展，工业用水量的增加和水体遭到污染，导致农业用水供给量越来越少，农业用水受到严重的威胁，为了社会的发展和稳定，迫切需要解决这一问题。
[0003]随着我国城镇化的步伐加快，越来越多的农村青壮年进入城市，农村务农老龄化严重，但传统的农业装备仍是以人力为主，费时费力，且农民对科学知识掌握不多，所以发展省时省力、简单操作的现代农业装备是发展趋势。
[0004]传统的农作物灌溉采用地面漫灌方式，这种方式将水灌溉至土壤表面，再渗透到土壤中，水在土壤表面蒸发量比较大，水的浪费比较严重，利用效率极低。近年来，节水灌溉技术发展迅速，节水灌溉采用的方式有:喷灌、微喷灌、滴灌、渗灌、涌泉灌等。喷灌是将水喷射到空气中，然后洒落到地面上，这种方式受天气和风力的影响，水分蒸发量和漂移损失比较大，且水在土壤渗透过程中不一定到达农作物根部最佳灌水位置，节水效果并不理想。微喷灌、滴灌、渗灌和涌泉灌属于微灌，相对于喷灌的节水效果较好，但仍存在地表面水分蒸发和水分不一定到达农作物根部最佳灌水位置的问题，不能达到水的高效利用。因此地下微灌是农作物灌溉水高效利用的很好途径，但地下微灌装置与水和土壤接触，灌水器容易堵塞，影响灌水效率，发展具有防堵塞功能的地下微灌装置是很有必要的。
[0005]目前，涉及具有防堵塞功能地下微灌的相关专利有:地下灌溉的装置和方法(87104234)、防堵塞微灌滴头(98232464.2)、地下微灌设备(201020156449.4)、地下滴罐头的微灌装置(201220344499.4)、一种渗透微灌系统(201210118544.9)、地理防堵塞渗灌复合管及其成型工艺方法(200610048383.5)、一种地下微灌装置(201220576206.5)、一种地下微灌溉装置(201210435030.6)等专利提供了地下微灌的方法和系统，但这些地下微灌系统大多需要事先埋入地下，不能根据灌水需要任意插拔，位置和深度固定，防堵塞效果不明显，且防堵塞装置复杂，加工成本高。可插拔的地下灌水系统结构复杂，仅适合于少数农作物的灌水需求，入土阻力大，费时费力，且灌水操作复杂，难以大范围推广。
【发明内容】
[0006]为了解决上述【背景技术】中提到的问题，本实用新型提供一种具有防堵塞功能的地下微灌装置。该方法适合不同类型的农作物灌水，能在农作物最佳灌水位置灌水，具有防堵塞功能，省时省力，操作简单，适合大范围推广使用。
[0007]本实用新型具有防堵塞功能的地下微灌溉装置包括破土锥10、筒体4，破土锥10安装在筒体4下端，筒体4内装配有导向槽2、防堵塞柱体8，防堵塞柱体8设置在筒体4下部，可以使装置内部与外部土壤隔开，导向槽2装配在筒体4上部内侧壁，导向槽2内装配有压杆I和圆柱弹簧5，圆柱弹簧5设置在压杆I下端部，防堵塞柱体8内装配有灌水器9，灌水器9通过连杆7与压杆I相连，水管6与灌水器9相连，压杆I上端依次向下开有三个以上的径向定位孔，导向槽2和筒体4上分别开有销孔I 16和销孔II 17，销孔I 16对齐销孔1117，定位销3安装在销孔I 16和销孔II 17内，定位销3与压杆I上的任一个径向定位孔相匹配。
[0008]本实用新型中所述导向槽2为中空半圆柱体。
[0009]本实用新型中所述压杆I为圆柱形阶梯轴，上段直径大于下段直径，圆柱弹簧5安装在轴的小直径的一段周围，轴的大直径的一段与导向槽2内部相匹配并沿导向槽2滑动；压杆I上的任一个径向定位孔、筒体上的销孔II 17、导向槽上的销孔I 16与定位销3配合使用。
[0010]在整个灌水过程，包括灌水前、灌水中和灌水完成，圆柱弹簧的长度小于其自然长度，其作用是:在灌水前和灌水完成后，弹簧提供反弹力，使压杆竖直向上的运动，压杆带动连杆，连杆作用于灌水器，使灌水器在不灌水时能自动回位。
[0011]本实用新型中所述定位销3为圆柱销，其直径小于或等于导向槽和筒体上的销孔I 16、销孔II 17的直径，小于或等于压杆I上径向定位孔的直径。灌水前，定位销不插入，灌水时，下压压杆一定距离，插入定位销，用来定位灌水器进入土壤的水平深度。
[0012]本实用新型所述筒体4为中空圆柱形管，下端一侧开有一半圆形孔18，是灌水器9进出的通道。
[0013]本实用新型所述防堵塞柱体8为圆柱体，其内部开有半圆形贯穿孔，灌水器9设置在半圆形贯穿孔内，并相互配合，防堵塞柱体8上端面开有矩形槽I 19 (径向不贯穿、轴向贯穿)且位于半圆形贯穿孔上面，提供连杆7在灌水过程中的运动空间，防堵塞柱体8下部即半圆形贯穿孔下方开有矩形槽II 20 (径向不贯穿、轴向不贯穿)，其作用是与灌水器9下底面凸台配合，防止灌水器不能正常回位，灌水装置失效。
[0014]本实用新型所述灌水器9前端为半圆锥体，目的是为了减少灌水器入土阻力，方便灌水器入土；后端为半圆柱体，前端锥体内部及与锥体连接的半圆柱体一端开有圆柱形水流通道，水流通道与水管6连接，后端半圆柱体上开有矩形槽III，连杆(7)的下端用销连接于灌水器(9)的矩形槽III (22)内，灌水操作时，提供连杆的运动空间；半圆柱体端部设有凸台I 23，凸台I 23与防堵塞柱体8上的矩形槽II 20相匹配并在矩形槽II 20内滑动；凸台I的长小于半圆柱体的轴向长度，宽小于或等于半圆柱体底面的宽，其与防堵塞柱体8配合使用，作用是提供灌水器进入土壤的水平距离的极限位置，以防止连杆控制进入死角，灌水器不能正常回位，装置失效。
[0015]所述锥体部分水流通道为倾斜的，半圆柱体的水流通道为水平的，半圆柱体的水流通道外断面为一圆柱形凸台II，提供与水管6相连的接触处。
[0016]本实用新型具有防堵塞功能的地下微灌装置的工作原理是:灌水时，先双手紧握装置筒体，根据作物根部需要灌水的深度，竖直向下插装置到土壤合适深度后，松开手。向下压压杆，连杆在压杆的作用下开始运动，灌水器在连杆的作用下，开始沿着防堵塞柱体内的半圆形贯穿孔运动进入土壤，等灌水器运动到作物最佳灌溉位置时，将定位销插入筒体中，此时压杆定位，压杆不再运动，灌水器不会继续进入土壤，打开水管阀门，开始灌水，等灌水量满足作物的需求时，关闭水管阀门，拔出定位销，压杆在圆柱弹簧反弹力的作用下，竖直向上运动，灌水器在连杆的带动下，沿着防堵塞柱体孔自动回位，当灌水器后端面运动到筒体内时，运动停止。双手紧握筒体，拔出灌水装置，完成灌水过程。
[0017]本实用新型的有益效果是:
[0018]1、该装置采用地下微灌方式，能防止地面灌溉方式水分的蒸发和漂移损失，在满足农作物需水量的前提下，能够有效的减小用水量，降低农业用水投入的成本；
[0019]2、该装置结构设计合理，装置尺寸可以很小，灌水操作时，入土阻力小，操作简单，农户无须培训就可以使用操作，适合不同年龄段的农民使用；
[0020]3、该装置采用简单的防堵塞柱体就可以解决地下灌水器的堵塞问题，设计合理，制造成本比较低，减低农业生产的投入成本；
[0021]4、该装置的灌水水平位置和灌水深度均可调，且装置尺寸较小，可以满足不同作物不同生长时期不同根部的灌水需求，也可以满足同种作物不同生长时期不同根部的灌水需求，农作物的适应性比较强；
[0022]5、该装置为灌水时插入土壤使用，灌水结束后不与土壤接触，能减少设备腐蚀和老化，间歇式的使用方法延长了装置的使用寿命，减小资源浪费和环境污染；
[0023]6、该装置尺寸较小，便于携带，易于大范围推广使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型装置的结构示意图；
[0025]图2是本实用新型装置的剖视结构示意图；
[0026]图3是本实用新型中压杆、导向槽和圆柱弹簧的装配结构示意图；
[0027]图4是本实用新型中灌水器的结构示意图；
[0028]图5是本实用新型中灌水器的剖视结构示意图；
[0029]图6是本实用新型的防堵塞柱体的结构示意图；
[0030]图7是本实用新型的防堵塞柱体的剖视结构示意图；
[0031]图中:1-压杆；2_导向槽；3_定位销；4_筒体；5_圆柱弹簧；6_水管；7_连杆；8-防堵塞柱体；9_灌水器；10_破土锥；11_径向定位孔I ;12_径向定位孔II ;13_径向定位孔III ;14_径向定位孔IV ;15_径向定位孔V;16-销孔I ;17_销孔II ;18_半圆形孔；19-矩形槽I ;20_矩形槽II ;21_半圆形贯穿孔；22-矩形槽III ;23_凸台I ;24_凸台II。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的内容并不限于所述范围。
[0033]实施例1:本具有防堵塞功能的地下微灌溉装置包括破土锥10、筒体4，破土锥10安装在筒体4下端，筒体4内装配有导向槽2、防堵塞柱体8，防堵塞柱体8设置在筒体4下部，可以使装置内部与外部土壤隔开，导向槽2装配在筒体4上部内侧壁，导向槽2内装配有压杆I和圆柱弹簧5，圆柱弹簧5设置在压杆I下端部，防堵塞柱体8内装配有灌水器9，灌水器9通过连杆7与压杆I相连，水管6与灌水器9相连，压杆I上端依次向下开有径向定位孔I (11)、径向定位孔II (12)、径向定位孔III (13)、径向定位孔IV (14)、径向定位孔V (15)，导向槽2和筒体4上分别开有销孔I 16和销孔II 17，销孔I 16对齐销孔II17,定位销3安装在销孔I 16和销孔II 17内，定位销3与压杆I上的任一个径向定位孔相匹配；
[0034]其中导向槽2为中空半圆柱体；压杆I为圆柱形实心阶梯轴，上段直径大于下段直径，圆柱弹簧5安装在轴的小直径的一段周围,轴的大直径的一段与导向槽2内部相匹配并沿导向槽2滑动；即圆柱弹簧5内径与压杆直径较小段外径相匹配，圆柱弹簧5外径与导向槽内径尺寸相匹配；压杆I上的任一个径向定位孔、筒体上的销孔II 17、导向槽上的销孔I16与定位销3配合使用；在整个灌水过程,包括灌水前、灌水中和灌水完成，圆柱弹簧的长度小于其自然长度，其作用是:在灌水前和灌水完成后，弹簧提供反弹力，使压杆竖直向上的运动，压杆带动连杆，连杆作用于灌水器，使灌水器在不灌水时能自动回位；所述定位销3为圆柱销，其直径等于导向槽和筒体上的销孔I 16、销孔II 17的直径，等于压杆I上径向定位孔的直径；筒体4为中空圆柱形管，下端一侧开有一半圆形孔18，是灌水器9进出的通道；所述防堵塞柱体8为圆柱体，其内部开有半圆形贯穿孔21，灌水器9设置在半圆形贯穿孔21内，并相互配合，防堵塞柱体8上端面开有矩形槽I 19 (径向不贯穿、轴向贯穿)且位于半圆形贯穿孔上面，提供连杆7在灌水过程中的运动空间，防堵塞柱体8下部即半圆形贯穿孔下方开有矩形槽II 20 (径向不贯穿、轴向不贯穿)，其作用是与灌水器9下底面凸台配合，防止灌水器不能正常回位，灌水装置失效；所述灌水器9前端为半圆锥体，目的是为了减少灌水器入土阻力，方便灌水器入土；后端为半圆柱体，前端锥体内部及与锥体连接的半圆柱体一端开有圆柱形水流通道，水流通道与水管6连接，后端半圆柱体上开有矩形槽III 22，连杆7—端固定在矩形槽III22内，灌水操作时，提供连杆的运动空间；半圆柱体端部设有矩形凸台I 23，凸台I 23与防堵塞柱体8上的矩形槽II 20相匹配并在矩形槽II20内滑动；凸台I的长小于半圆柱体的轴向长度，宽等于半圆柱体底面的宽，其与防堵塞柱体8配合使用；锥体部分水流通道为倾斜的，半圆柱体的水流通道为水平的，半圆柱体的水流通道外断面为一圆柱形凸台II 24，提供与水管6相连的接触处(见图1一7)。
[0035]灌水时，先双手紧握装置筒体4，根据作物根部需要灌水的深度，竖直向下插装置到土壤合适深度后，松开手。向下压压杆1，连杆7在压杆的作用下开始运动，灌水器9在连杆的作用下，开始沿着防堵塞柱体内的半圆形贯穿孔运动进入土壤，等灌水器运动到作物最佳灌溉位置时，将定位销3插入筒体中，此时压杆定位，压杆不再运动，灌水器不会继续进入土壤，打开水管阀门，开始灌水，等灌水量满足作物的需求时，关闭水管阀门，拔出定位销，压杆在圆柱弹簧反弹力的作用下，竖直向上运动，灌水器在连杆的带动下，沿着防堵塞柱体孔自动回位，当灌水器后端面运动到筒体内时,运动停止。双手紧握筒体,拔出灌水装置，完成灌水过程。
【权利要求】
1.一种具有防堵塞功能的地下微灌装置，包括破土锥(10)、筒体(4)，破土锥(10)装配在筒体(4)下端，其特征在于:筒体(4)内装配有导向槽(2)、防堵塞柱体(8)，防堵塞柱体(8)设置在筒体(4)下部，导向槽(2)装配在筒体(4)上部内侧壁，导向槽(2)内装配有压杆(1)和圆柱弹簧(5)，圆柱弹簧(5 )设置在压杆(I)下端部，防堵塞柱体(8 )内装配有灌水器(9)，灌水器(9)通过连杆(7)与压杆(I)相连，水管(6)与灌水器(9)相连，压杆(I)上端依次向下开三个以上的有径向定位孔，导向槽(2)和筒体(4)上分别设置有销孔I (16)和销孔II (17)，销孔I (16)对齐销孔II (17)，定位销(3)安装在销孔I (16)和销孔II (17)内，定位销(3)与压杆(I)上的任一个径向定位孔相匹配。
2.根据权利要求1所述的具有防堵塞功能的地下微灌装置，其特征在于:导向槽(2)为中空半圆柱体。
3.根据权利要求1或2所述的具有防堵塞功能的地下微灌装置，其特征在于:压杆(I)为圆柱形阶梯轴，圆柱弹簧(5)安装在轴的小直径的一段周围，轴的大直径的一段与导向槽(2)内部相匹配并沿导向槽(2)滑动。
4.根据权利要求1或2所述的具有防堵塞功能的地下微灌装置，其特征在于:定位销(3)为圆柱销，其直径小于或等于筒体和导向槽上销孔II(17)和销孔I (16)的直径，小于或等于压杆(I)上径向定位孔的直径。
5.根据权利要求1或2所述的具有防堵塞功能的地下灌溉装置，其特征在于:筒体(4)为中空圆柱形管，下端一侧开有一半圆形孔(18)。
6.根据权利要求1或2所述的具有防堵塞功能的地下灌溉装置，其特征在于:防堵塞柱体(8)为圆柱体，其内部开有半圆形贯穿孔(21)，灌水器(9)设置在半圆形贯穿孔内，并相互配合，提供灌水器的运动空间，防堵塞柱体(8)上端面开有矩形槽I (19)且位于半圆形贯穿孔(21)上面，防堵塞柱体(8)下部即半圆形贯穿孔下方开有矩形槽II (20)。
7.根据权利要求1或2所述的具有防堵塞功能的地下灌溉装置，其特征在于:灌水器(9)前端为半圆锥体，后端为半圆柱体，前端锥体内部及与锥体连接的半圆柱体一端开有圆柱形水流通道，水流通道与水管(6)连接，后端半圆柱体上开有矩形槽III，连杆(7)的下端用销连接于灌水器(9)的矩形槽III (22)内，半圆柱体端部设有凸台I (23)，凸台I (23)与防堵塞柱体(8)上的矩形槽II (20)相匹配并在矩形槽II (20)内滑动。
8.根据权利要求7所述的具有防堵塞功能的地下灌溉装置，其特征在于:前端锥体内的水流通道为倾斜通道。
9.根据权利要求1或2所述的具有防堵塞功能的地下灌溉装置，其特征在于:连杆(7)为矩形柱体或圆柱形柱体，柱体两端各开有孔，分别与压杆(I)和灌水器(9)用销件连接。
【文档编号】A01G29/00GK203801427SQ201420168579
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年4月9日 优先权日:2014年4月9日
【发明者】段晓凡, 贾维兵, 杨启良, 齐亚峰 申请人:昆明理工大学