一种基于轨道的地埋式自升降喷灌装置的制作方法

本发明涉及节水灌溉技术领域，尤其涉及一种基于轨道的地埋式自升降喷灌装置。

背景技术：

喷灌技术是一种农田高效节水灌溉技术，其能够使水喷洒均匀且能够减轻人工劳动强度，在当今农事作业中具有广泛的应用。而喷灌装置作为其中的关键设备，其结构与安放位置十分重要。虽然目前已经有地埋式喷灌装置，但当灌溉结束时无法完全恢复至原状态。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种稳定可靠且能够自由升降的基于轨道的地埋式自升降喷灌装置。

为解决上述问题，本发明所述的一种基于轨道的地埋式自升降喷灌装置，其特征在于：该装置包括喷头、套管、外管和钻头；所述套管内设有伸缩管，该伸缩管的顶部设有止球器，底部设有配重块，中间设有供有压水流通过的通水口；所述套管上设有轨道，该套管与所述外管之间设有夹层；所述外管的底部设有所述钻头，其一侧设有进/出水口；所述外管与所述套管上端的连接处设有密封件盖；所述伸缩管底部的外壁上设有置于所述轨道上的轮子；所述通水口上设有球体；所述止球器的顶端设有所述喷头，该止球器的侧面且所述密封件盖的上方设有刮泥器。

所述配重块为圆柱体，其质量根据所述夹层与外界形成的气压差及灌溉时有压水流的压强确定。

所述外管的底部通过螺纹旋入所述钻头。

所述套管的管壁上沿水平面内成等间距十字形分布有4个所述轨道。

所述轨道的长度与所述套管等长。

所述进/出水口的位置比其他喷灌装置的低。

所述配重块上端的所述伸缩管外壁上设有4个所述轮子。

所述球体的半径大于所述通水口的半径。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明利用轮子在轨道上的滚动减小了伸缩管与套管之间的摩擦力，使本发明无需较大的压力就可以伸出地面，也无需借助外力就能恢复至原状态，从而实现高效率工作。

2、本发明通过在伸缩管底部附加配重块，从而增加伸缩管的自重，达到无需借助外力使伸缩管能够自由伸降的目的。

3、本发明在外管与套管之间设置夹层，该夹层用于通过有压水流和增大管内空间，不但能够存储部分水，起到密封作用，而且也可以平衡管内压强，使伸缩管能够自由伸降。

4、本发明中设有钻头，借助外力将本发明喷灌装置旋入土壤中，可以减少安装时的开挖量。

5、本发明中设有刮泥器，能够避免黏附在伸缩管外壁上的泥土进入套管内部。

6、本发明伸缩管顶部的止球器用于阻挡被有压水流顶起上升的球体，同时将球体的上升力转化为喷头对土壤的顶托力。

7、本发明中的进/出水口位置相对于其他同类装置来说较低，使装置内的余水较少，从而减少了水体自重，有利于本发明灌溉结束后伸缩管内的水流回流，从而减小了伸缩管下降时底部的压强。

8、本发明稳定可靠且能够自由升降，在灌溉结束后完全恢复至原状态，并且依靠单套供水系统可进行自升降的喷灌装置。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的轨道结构示意图。

图3为本发明的轮子结构示意图。

图4为本发明的轮子位置布置示意图。

图中：1—喷头，2—刮泥器，3—夹层，4—轨道，5—伸缩管，6—套管，7—球体，8—配重块，9—钻头，10—通水口，11—进/出水口，12—密封件盖，13—外管，14—止球器，15—轮子。

具体实施方式

如图1~4所示，一种基于轨道的地埋式自升降喷灌装置，该装置包括喷头1、套管6、外管13和钻头9。

套管6内设有伸缩管5，该伸缩管5的顶部设有止球器14，底部设有配重块8，中间设有供有压水流通过的通水口10；套管6上设有轨道4，该套管6与外管13之间设有夹层3；外管13的底部设有钻头9，其一侧设有进/出水口11；外管13与套管6上端的连接处设有密封件盖12，使本发明内部形成一个密闭空间，保证高效率工作。伸缩管5底部的外壁上设有置于轨道4上的轮子15；通水口10上设有球体7；止球器14的顶端设有喷头1，该止球器14的侧面且密封件盖12的上方设有刮泥器2。

其中：配重块8为圆柱体，其质量根据夹层3与外界形成的气压差及灌溉时有压水流的压强确定。

外管13的底部通过螺纹旋入钻头9。

套管6的管壁上沿水平面内成等间距十字形分布有4个轨道4。轨道4的长度与套管6等长。

进/出水口11的位置比其他喷灌装置的低。进/出水口11在喷水时为进水口，灌溉结束后下降时为出水口。

配重块8上端的伸缩管5外壁上设有4个轮子15。

球体7的半径大于通水口10的半径。球体7与通水口10的上端接触良好，无空隙。

球体7在非灌溉状态时起密封作用；在灌溉状态时，来自输水管道的有压水流由进/出水口11进入外管13，并在伸缩管5下端推动球体7，使球体7上升到止球器14，并对伸缩管5形成顶托力。

在非灌溉状态时，伸缩管5位于套管6内。伸缩管5底部的配重块8与伸缩管5形成一个密封整体。

本发明工作原理：当来自输水管道的有压水流由外管13上的进/出水口11进入夹层3，并在伸缩管5的下端推动球体7，使球体7在伸缩管5内部向上运动至止球器14处停止。同时，有压水流进入伸缩管5内部并推动伸缩管5及喷头1向上运动。在伸缩管5及喷头1上升过程中，有压水流从喷头1的顶部出水口喷出，形成高速水流，且高速水流对土壤具有冲击和切割作用，同时，喷头1通过旋转能够向上钻土，伸缩管5及喷头1暴露地表后进行灌溉作业。

当灌溉结束时输水管道停止供水，球体7将在自身重力作用下回落至伸缩管5底部、配重块8上端，与此同时，伸缩管5中的水也随之流回至夹层3。然后将夹层3中的水经进水/出水口11回流。此时，由于球体7下端与通水口10密封接触，隔绝空气了进入夹层3，从而使夹层3与外界形成气压差。轮子15在轨道4上滚动，减小了伸缩管5与套管6之间的摩擦力，因此，在配重块8与伸缩管5的整体重力作用下，该气压差将促使伸缩管5向下运动，直至完全下降至套管6内部，恢复至非灌溉状态时的地埋状态。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种基于轨道的地埋式自升降喷灌装置，该装置包括喷头、套管、外管和钻头。所述套管内设有伸缩管，该伸缩管的顶部设有止球器，底部设有配重块，中间设有供有压水流通过的通水口；所述套管上设有轨道，该套管与所述外管之间设有夹层；所述外管的底部设有所述钻头，其一侧设有进/出水口；所述外管与所述套管上端的连接处设有密封件盖；所述伸缩管底部的外壁上设有置于所述轨道上的轮子；所述通水口上设有球体；所述止球器的顶端设有所述喷头，该止球器的侧面且所述密封件盖的上方设有刮泥器。本发明稳定可靠且能够自由升降，在灌溉结束后完全恢复至原状态，并且依靠单套供水系统可进行自升降的喷灌装置。

技术研发人员：赵文举;杨志伟
受保护的技术使用者：兰州理工大学
技术研发日：2018.11.27
技术公布日：2019.03.19