水肥一体化滴灌装置的制作方法

本发明涉及农用灌溉施肥装置，尤其是一种水肥一体化滴灌装置。

背景技术：

中国现有常用节水灌溉方法包括渠道防渗、喷灌、微喷灌、渗灌和滴灌等，均为人为控制灌溉时机和灌水量，属于“被动式”灌溉模式。其中，滴灌技术被公认为目前效果最好的节水灌溉技术，是一种节水效率非常高的，易于机械化配套、易于实现自动控制，特别适宜于果树、蔬菜、设施农业和干旱缺水地区环境治理的现代化精准灌溉技术。滴灌水肥一体化技术是现代种植业发展的一项综合管理措施，它是在灌溉的同时，通过灌溉设施将肥料输送到植物根区的一种施肥方式，具有显著的节水、节肥、省工、高效、优质、环保等优点，是很有发展前景的农业灌溉技术。目前水肥一体化设备主要包括有：

1.旁通施肥罐，缺点是水肥定量化控制差，精度差，不能自动化操作，每次人工操作效率低；

2.文丘里施肥器，缺点是水肥定量化控制差，水肥比误差大，只能适用小面积的种植场所；

3.重力自压式施肥器，缺点是水肥连续流量，阀门量控制由压力波动引起的水肥比误差大；

4.泵吸肥法施肥器，缺点是由泵吸定量，水肥比误差大，能耗高；

5.泵注肥法施肥器，缺点是由泵吸定量，水肥比误差大，机器复杂、昂贵，能耗高。

技术实现要素：

本发明的目的就是要解决现有水肥一体化施肥浇灌设备，水肥定量控制差，水肥比例误差大，有的不能自动化操作，有的设备昂贵，能耗高的各种问题，提供一种无能耗、定量加肥精确易于控制 的水肥一体化滴灌装置。

本发明的具体方案是：水肥一体化滴灌装置，具有罐体A，在罐体A的顶部设有排气孔A，在罐体A内装有注水管A，注水管A下端外接进水管连通供水系统，注水管A上端安装有浮球阀，在罐体A的底部开有出水口A，安装有进出水组合阀A外接滴水装置，其特征是：在罐体A的顶部安装有一套定量加肥装置，该装置具有罐体B，罐体B的顶部设有排气孔B，罐体B的底部开有进水口B和出水口B，安装有进出水组合阀B，所述进出水组合阀B具有阀体B，阀体B内开设有轴向水平依次布置的进水腔B、活塞腔B、过渡水腔B，三腔相互连通，过渡水腔B尾端封闭，在进水腔B与活塞腔B结合处装有密封隔膜隔离两腔，在进水腔B中装有压紧螺母对密封隔膜进行压紧定位，且在压紧螺母中开有贯通的轴向进水道B，外接进肥管，在活塞腔B中装有止通阀芯B，在过渡水腔B中装有压缩弹簧复位止通阀芯B；在阀体B上还开有径向进水道B、径向出水道A和径向出水道B，其中径向进水道B一端与螺母中的轴向进水道B连通，另一端与罐体B的进水口B连通，径向出水道A一端与过渡水腔B连通，另一端与罐体B的出水口B连通，径向出水道B一端与活塞腔B连通，另一端通过肥水管连通罐体A，活塞腔B中的止通阀芯B前进时关闭径向出水道B，后退复位时打开出水道B；在罐体B内装有一注水管B，注水管B下端装有单向进水阀B与进出水组合阀B的径向进水道B对接，注水管B上端延伸至罐体B顶部，注水管B顶部设有顶板B，顶板B上开有中心进水孔B，中心进水孔B中安装有关闭浮子，关闭浮子顶面与罐体B顶面有间距，保持关闭浮子有足够的上浮空间，所述罐体A与罐体B的体积比为：20～200：1。

本发明中在定量加肥装置中，所述罐体B由上部罐身和下罐盖对扣组成，罐身和下罐盖对接处均设有对接耳，配有螺栓连接。

本发明中在定量加肥装置中，所述关闭浮子包括有一盖帽和止水封头，盖帽位于注水管的外部，止水封头位于注水管内，止水封头上设有连接筋穿过注水管顶部的进水孔与盖帽构成连接。

本发明中在定量加肥装置中，所述进出水组合阀B中进水腔内径B＞活塞腔B内径＞过渡水腔B内径。

本发明中在定量加肥装置中，罐体B顶部的排气孔B配有透气防尘盖。

本发明中在进出水组合阀A具有阀体A，阀体A内开设有轴向贯通布置的过渡水腔A和活塞腔A，其中活塞腔A的内径大于过渡水腔A的内径，过渡水腔A的尾端封闭，活塞腔A的外端配装有止通阀盖，活塞腔A内配装有活塞，活塞外壁为二阶梯结构，活塞外壁的两个圆柱面分别与过渡水腔A和活塞腔A动配合设计，且在活塞外壁的大圆柱面上设有密封圈与活塞腔A密封连接；在活塞中开有进水增压腔，进水增压腔相对止通阀盖的一端为敞口，另一端封闭，在止通阀盖上开有进水道与活塞中的进水增压腔连通，进水道的外端通过连接管与进水管连通；在过渡水腔中A还装有复位弹簧复位活塞，在阀体A上还设有径向进水道A和径向出水道C，径向进水道A的一端连通过渡水腔A，另一端与罐体A的出水口A连接，径向出水道C一端连通过渡水腔A，另一端外接分流盘再接滴水装置。

本发明中在进出水组合阀A中，在止通阀盖上开有排气通道，排气通道外端口上装有排气阀。

本发明中在进出水组合阀A中，所述过渡水腔A由大小两个型腔组成，大型腔与活塞动配合连接，在活塞头端装有密封垫对小型腔构成封隔，所述阀体A中的径向进水道A和径向出水道C分开与过渡水腔A中的大小型腔连通。

本发明中在罐体A中的注水管A上端的浮球阀具有阀座，阀座中开有轴向进水道A，轴向进水道A中穿装有连杆，连杆的上端安装有浮子，连杆的下端装有活动阀芯对轴向进水道A的入口端构成关闭或打开。

本发明中浮球阀中，在连杆外部套装有弹簧使活动阀芯处于常开状态，或在浮子顶部加装配重块使活动阀芯处于常开状态，或同时加装弹簧和配重块使活动阀芯处于常开状态。

本发明的工作原理是：使用时，将罐体A下部的进水管连通供水系统，将定量加肥装置中的进肥管连通供肥（液态肥料）系统，根据罐体A和罐体B的实际容积及水肥比例设计（针对不同的农作物和肥料科学设计水肥比例）。在罐体A加水的同时，通过定量加肥装置向罐体A内加入适当数量的肥料（以罐体B为单位），加肥工作应在罐体A加满水前完成，罐体A灌满水肥后，开始向农作物进行滴灌。

其中罐体A 滴灌的工作原理是：使用时，首先将罐体A安装在一个支架上，且将进水管与供水系统连通，再在分流盘上接装多根支管，并在每根支管上配装多个滴头至于被灌溉的农作物旁，然后启动供水系统加压进水，带压水进入进出水组合阀A使其关闭，同时通过注水管A向罐体内加水同时加肥，罐体内的空气从顶部的排气孔自然排出；当罐体中的水肥接近灌满时，关闭浮球阀关闭注水管A的进水，并使供水系统停止供水。则进水管的水压消失，在复位弹簧的作用下，活塞后退，径向出水道C打开向外供水肥，开始滴灌，罐体A的水肥用空后，再开始进水进肥，如此反复，可以定时定量对农作物进行精确滴灌。

其中定量加肥装置的工作原理是：使用时，首先将进肥管与供肥系统连接，然后启动供肥系统向罐体B内进肥，肥水压力先通过密封隔膜推止通阀芯向前运动，从而关闭径向出水道B停止向外供水，同时加压肥水通过径向进水道B推开进水单向阀并通过注水管B从中心孔进入罐体B，罐体B内的空气从顶部的排气孔B自然排出；当罐体B中的水肥接近灌满时，关闭浮子上升关闭注水管B的中心进水孔，供肥系统将自动停止供肥水，则肥水压力消失，在压缩弹簧作用下，止通阀芯后退，使径向出水道B打开向罐体A内灌入肥水；直至罐体B内的肥水用完，再进肥水，再灌，如此反复，根据设定罐数加肥停止。

本发明采用特制的定量加肥装置与特制的滴灌装置配合构成水肥一体化结构。本发明装置自身无能耗（只需控制供水、供肥系统即可）。自动加肥、滴灌，运行成本低，结构紧凑，造价低，定量加肥准确，易于控制。其中滴灌部份采用了活塞密封结构，完全杜绝了进出水的串水问题，密封性能好，工作稳定可靠，使用寿命延长，活塞行程大，供水肥量大，恒压滴灌。同时由于采用了浮球阀结构，使罐体A不会承受供水系统压力，制造成本低。其中的定量加肥装置，则采用了密封隔膜结构，杜绝了串水问题，密封性能好，工作稳定可靠，使用寿命长，同样采用了关闭浮子结构，使罐体B不会承受供肥系统压力，制造成本低。

附图说明

图1是本发明的总体结构主视图；

图2是本发明的总体结构左视图；

图3是进出水组合阀A的放大视图；

图4是浮球阀的结构示意图；

图5是定量加肥装置的结构主剖视图。

图中：101-出水管，102-进出水组合阀A，103-罐体A，104-注水管A，105-排气孔A，106-浮球阀，107-进水管，108-分流盘，109-连接管，110-过渡水腔A，111-复位弹簧，112-径向出水道C，113-活塞，114-阀体A，115-密封圈，116-进水道，117-止通阀盖，118-排气通道，119-排气阀，120-进水增压腔，121-活塞腔A，122-密封垫，123-径向进水道A，124-配重块，125-浮子，126-弹簧，127-活动阀芯，128-阀座，129-轴向进水道A，130-连杆，131-定量加肥装置，201-透气防尘盖，202-排气孔B，203-罐体B，204-径向进水道B，205-密封隔膜，206-止通阀芯B，207-径向出水道A，208-阀体B，209-过渡水腔B，210-压缩弹簧，211-活塞腔B，212-径向出水道B，213-肥水管，214-进水腔B，215-轴向进水道B，216-压紧螺母，217-进肥管，218-下罐盖，219-螺栓，220-对接耳，221-罐身，222-单向进水阀B，223-注水管B，224-止水封头，225-盖帽，226-进水孔B，227-连接筋，228-吊环，229-关闭浮子, 230-进出水组合阀B。

具体实施方式

参见图1-5，本发明中水肥一体化滴灌装置，具有罐体A103，在罐体A103的顶部设有排气孔A105，在罐体A103内装有注水管A104，注水管A104下端外接进水管连通供水系统，注水管A104上端安装有浮球阀106，在罐体A103的底部开有出水口A，安装有进出水组合阀A102外接滴水装置，其特征是：在罐体A103的顶部安装有一套定量加肥装置131，该装置具有罐体B203，罐体B203的顶部设有排气孔B202，罐体B203的底部开有进水口B和出水口B，安装有进出水组合阀B，所述进出水组合阀B230具有阀体B208，阀体B208内开设有轴向水平依次布置的进水腔B214、活塞腔B211、过渡水腔B209，三腔相互连通，过渡水腔B209尾端封闭，在进水腔B214与活塞腔B211结合处装有密封隔膜205隔离两腔，在进水腔B214中装有压紧螺母216对密封隔膜205进行压紧定位，且在压紧螺母216中开有贯通的轴向进水道B215，外接进肥管217，在活塞腔B211中装有止通阀芯B206，在过渡水腔B209中装有压缩弹簧210复位止通阀芯B206；在阀体B208上还开有径向进水道B204、径向出水道A207和径向出水道B212，其中径向进水道B204一端与螺母中的轴向进水道B215连通，另一端与罐体B203的进水口B连通，径向出水道A207一端与过渡水腔B209连通，另一端与罐体B203的出水口B连通，径向出水道B212一端与活塞腔B211连通，另一端通过肥水管213连通罐体A103，活塞腔B211中的止通阀芯B206前进时关闭径向出水道B212，后退复位时打开出水道B；在罐体B203内装有一注水管B223，注水管B223下端装有单向进水阀B222与进出水组合阀B230的径向进水道B204对接，注水管B223上端延伸至罐体B203顶部，注水管B223顶部设有顶板B，顶板B上开有中心进水孔B226，中心进水孔B226中安装有关闭浮子229，关闭浮子229顶面与罐体B203顶面有间距，保持关闭浮子229有足够的上浮空间，所述罐体A103与罐体B203的体积比为：20～200：1，如罐体A103比罐体B203的体积=40L:2L或90L:3L或120L:4L。

本实施例中在定量加肥装置131中，所述罐体B203由上部罐身221和下罐盖218对扣组成，罐身221和下罐盖218对接处均设有对接耳220，配有螺栓219连接。

本实施例中在定量加肥装置131中，所述关闭浮子229包括有一盖帽225和止水封头224，盖帽225位于注水管B223的外部，止水封头224位于注水管B223内，止水封头224上设有连接筋227穿过注水管B223顶部的进水孔226与盖帽225构成连接。

本实施例中在定量加肥装置131中，所述进出水组合阀B230中进水腔B214内径＞活塞腔B211内径＞过渡水腔B209内径。

本实施例中在定量加肥装置131中，罐体B203顶部的排气孔B202配有透气防尘盖201。

本实施例中所述进出水组合阀A102具有阀体A103，阀体A103内开设有轴向贯通布置的过渡水腔A110和活塞腔A121，其中活塞腔A121的内径大于过渡水腔A110的内径，过渡水腔A110的尾端封闭，活塞腔A121的外端配装有止通阀盖117，活塞腔A121内配装有活塞113，活塞113外壁为二阶梯结构，活塞113外壁的两个圆柱面分别与过渡水腔A110和活塞腔A121动配合设计，且在活塞113外壁的大圆柱面上设有密封圈115与活塞腔A121密封连接；在活塞113中开有进水增压腔120，进水增压腔120相对止通阀盖117的一端为敞口，另一端封闭，在止通阀盖117上开有进水道116与活塞113中的进水增压腔120连通，进水道116的外端通过连接管109与进水管107连通；在过渡水腔中A110还装有复位弹簧111复位活塞，在阀体A103上还设有径向进水道A123和径向出水道C112，径向进水道A123的一端连通过渡水腔A110，另一端与罐体A103的出水口A连接，径向出水道C112一端连通过渡水腔A110，另一端外接分流盘108再接滴水装置。

本实施例中在进出水组合阀A102中，在止通阀盖117上开有排气通道118，排气通道118外端口上装有排气阀119。

本实施例中在进出水组合阀A102中，所述过渡水腔A110由大小两个型腔组成，大型腔与活塞113动配合连接，在活塞113头端装有密封垫122对小型腔构成封隔，所述阀体A114中的径向进水道A123和径向出水道C112分开与过渡水腔A110中的大小型腔连通。

本实施例中在罐体A103中的注水管A104上端的浮球阀106具有阀座128，阀座128中开有轴向进水道A129，轴向进水道A129中穿装有连杆130，连杆130的上端安装有浮子125，连杆130的下端装有活动阀芯127对轴向进水道A129的入口端构成关闭或打开。

本实施例中所述浮球阀106中，在连杆130外部套装有弹簧126使活动阀芯127处于常开状态，或在浮子125顶部加装配重块124使活动阀芯127处于常开状态，或同时加装弹簧126和配重块124使活动阀芯127处于常开状态。