滴灌肥料稀释系统与工作方法与流程

1.本发明属于滴灌领域。


背景技术：

2.在实际应用中滴灌的水供给端的压力和水流量并不是恒定的，因而在添加肥料时无法保持稳定的稀释比例和滴灌速率。


技术实现要素：

3.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种稳定稀释比例的滴灌肥料稀释系统与工作方法。
4.技术方案：为实现上述目的，本发明的滴灌肥料稀释系统，包括滴灌配液箱，所述滴灌配液箱内的中部高度处设置有隔板，所述隔板上侧为浓肥料溶解仓，所述下侧为肥料稀释液储存仓；
5.所述肥料稀释液储存仓内的中心处设置有水平盘状的水力叶轮壳，所述水力叶轮壳的上端通过若干固定悬挂杆与所述隔板固定连接；水力叶轮壳内为圆盘状旋流稀释仓，还包括水供给管，所述水供给管的水射流导出端沿圆盘状旋流稀释仓的切线方向连通所述圆盘状旋流稀释仓；水供给管的水射流导出端射出的水射流能使所述圆盘状旋流稀释仓内形成环流，从而使圆盘状旋流稀释仓内的水力叶轮旋转。
6.进一步的，所述叶轮包括柱状的中心叶片座，所述中心叶片座的四周呈圆阵列分布有若干竖向矩形状的水力叶片，所述水力叶片远离中心叶片座的一端延伸至圆盘状旋流稀释仓的圆形轮廓边缘处，所述中心叶片座的内部设置有浓肥料液分流仓，各所述水力叶片上沿长度方向一体化设置有浓肥料液导液管，所述浓肥料液导液管内为导液通道，各所述导液通道靠近中心叶片座的一端连通所述浓肥料液分流仓，各所述导液通道远离中心叶片座的一端浓肥料液导出口连通所述圆盘状旋流稀释仓的圆形轮廓边缘。
7.进一步的，所述水力叶轮壳的壳体底壁的轴心处设置有第一轴承孔，所述中心叶片座的下端同轴心连接有转轴，所述转轴与所述第一轴承孔通过防水密封轴承转动配合。
8.进一步的，所述水力叶轮壳的壳体顶壁的轴心处镂空设置有稀释液溢出口；所述稀释液溢出口将肥料稀释液储存仓与圆盘状旋流稀释仓相互连通。
9.进一步的，所述隔板的几何中心处镂空设置有第二轴承孔，还包括竖向的液体转运轴，所述液体转运轴的下端同轴心固定连接所述中心叶片座的上端；所述液体转运轴同轴心穿过所述第二轴承孔，且液体转运轴与所述第二轴承孔的内壁通过密封轴承转动配合；所述液体转运轴内同轴心设置有竖向的浓肥料液转运通道，所述浓肥料液转运通道的下端连通所述浓肥料液分流仓。
10.进一步的，所述浓肥料溶解仓的上端侧部设置有第一气压平衡孔，所述肥料稀释液储存仓的上端侧部设置有第二气压平衡孔；还包括浓肥料液导入管，所述浓肥料液导入管的导出端连通所述浓肥料溶解仓；还包括滴灌主管道，所述滴灌主管道的进液端连通于
肥料稀释液储存仓的底部；所述肥料稀释液储存仓内的液体会在重力作用下流入所述滴灌主管道中；所述肥料稀释液储存仓和浓肥料溶解仓内均设置有液位传感器。
11.进一步的，所述浓肥料溶解仓的底部设置有水平的搅拌柱，所述搅拌柱的中部下端固定连接所述液体转运轴的上端，所述搅拌柱随所述液体转运轴同步回转。
12.进一步的，所述搅拌柱的外壁上设置有若干搅拌叶片。
13.进一步的，搅拌柱的内部沿长度方向贯通设置有离心柱通道，所述离心柱通道内同轴心滑动设置有柱状阀芯，所述离心柱通道沿长度方向依次为同轴心的左通道、中通道和右通道；所述中通道的内径要小于所述左通道和右通道，所述中通道所在位置的内壁体记为内凸环壁；所述中通道的内径与所述柱状阀芯的外径一致，所述柱状阀芯的中段与所述内凸环壁的内壁滑动配合；所述浓肥料液转运通道的上端垂直连通所述中通道的中部；所述搅拌柱的中部的顶壁上设置有进液孔，所述进液孔的下端垂直连通所述中通道的中部，所述进液孔与所述浓肥料液转运通道同轴心；所述柱状阀芯中段的外壁将所述进液孔的下端和浓肥料液转运通道的上端封堵；所述柱状阀芯的密度大于水的密度；
14.所述柱状阀芯的右半部分的外壁沿轴线方向阵列分布有若干流量控制环槽，从而使柱状阀芯的左半部分的质量大于柱状阀芯的右半部分的质量；从而使搅拌柱沿液体转运轴轴线回转时，所述柱状阀芯受到向左的离心力；
15.若干流量控制环槽的槽深从左到右逐次变大，所述柱状阀芯的向左位移能使流量控制环槽跟着向左位移，直至流量控制环槽将进液孔和浓肥料液转运通道相互连通；
16.所述柱状阀芯的外壁一体化设置有限位外缘，所述限位外缘与所述内凸环壁的左端部限位接触；所述柱状阀芯的左端通过同轴心连接杆同轴心固定连接有弹簧挡盘，所述弹簧挡盘的外缘与所述右通道的内壁滑动或间隙配合；
17.所述柱状阀芯的右半部分的外壁与右通道的内壁之间环腔中同轴心设置有弹簧，所述弹簧的左端弹性顶压所述内凸环壁的右端部，所述弹簧的右端向右弹性顶压所述弹簧挡盘。
18.进一步的，所述柱状阀芯的左端一体化连接有离心配重球；所述弹簧挡盘上设置有镂空孔。
19.进一步的，水压不恒定的水供给管的水射流导出端射出的水射流使圆盘状旋流稀释仓内形成环流，圆盘状旋流稀释仓内形成环流会带动各水力叶片沿中心叶片座的轴线回转，水射流导出端射出的水射流的流量越大，则中心叶片座沿自身轴线回转的速度就越大。
20.有益效果：本发明的结构简单，实现在即使水供给管水压不恒定的情形下也维持了稳定的稀释比例。
附图说明
21.附图1为本装置的整体结构示意图；
22.附图2为附图1纵剖视图；
23.附图3为水力叶轮壳处的剖开示意图；
24.附图4为附图2的横剖示意图；
25.附图5为本装置的回转部件示意图；
26.附图6为附图5的局部放大示意图；
27.附图7为附图5的上部分剖视图；
28.附图8为附图7的右端放大示意图；
29.附图9为附图7的拆卸示意图。
具体实施方式
30.下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
31.如附图1至9所示的滴灌肥料稀释系统，包括滴灌配液箱1，所述滴灌配液箱1内的中部高度处设置有隔板12，所述隔板12上侧为浓肥料溶解仓16，所述下侧为肥料稀释液储存仓8；
32.所述肥料稀释液储存仓8内的中心处设置有水平盘状的水力叶轮壳7，所述水力叶轮壳7的上端通过若干固定悬挂杆5与所述隔板12固定连接；水力叶轮壳7内为圆盘状旋流稀释仓9，还包括水供给管2，所述水供给管2的水射流导出端78.1沿圆盘状旋流稀释仓9的切线方向连通所述圆盘状旋流稀释仓9；水供给管2的水射流导出端78.1射出的水射流能使所述圆盘状旋流稀释仓9内形成环流，从而使圆盘状旋流稀释仓9内的水力叶轮旋转。
33.所述叶轮包括柱状的中心叶片座37，所述中心叶片座37的四周呈圆阵列分布有若干竖向矩形状的水力叶片47，所述水力叶片47远离中心叶片座37的一端延伸至圆盘状旋流稀释仓9的圆形轮廓边缘处，所述中心叶片座37的内部设置有浓肥料液分流仓41，各所述水力叶片47上沿长度方向一体化设置有浓肥料液导液管33，所述浓肥料液导液管33内为导液通道35，各所述导液通道35靠近中心叶片座37的一端连通所述浓肥料液分流仓41，各所述导液通道35远离中心叶片座37的一端浓肥料液导出口32连通所述圆盘状旋流稀释仓9的圆形轮廓边缘。
34.所述水力叶轮壳7的壳体底壁40的轴心处设置有第一轴承孔39，所述中心叶片座37的下端同轴心连接有转轴38，所述转轴38与所述第一轴承孔39通过防水密封轴承转动配合。
35.所述水力叶轮壳7的壳体顶壁10的轴心处镂空设置有稀释液溢出口61；所述稀释液溢出口61将肥料稀释液储存仓8与圆盘状旋流稀释仓9相互连通。
36.所述隔板12的几何中心处镂空设置有第二轴承孔13，还包括竖向的液体转运轴6，所述液体转运轴6的下端同轴心固定连接所述中心叶片座37的上端；所述液体转运轴6同轴心穿过所述第二轴承孔13，且液体转运轴6与所述第二轴承孔13的内壁通过密封轴承转动配合；所述液体转运轴6内同轴心设置有竖向的浓肥料液转运通道20，所述浓肥料液转运通道20的下端连通所述浓肥料液分流仓41。
37.所述浓肥料溶解仓16的上端侧部设置有第一气压平衡孔14，所述肥料稀释液储存仓8的上端侧部设置有第二气压平衡孔11；还包括浓肥料液导入管4，所述浓肥料液导入管4的导出端连通所述浓肥料溶解仓16；还包括滴灌主管道3，所述滴灌主管道3的进液端连通于肥料稀释液储存仓8的底部；所述肥料稀释液储存仓8内的液体会在重力作用下流入所述滴灌主管道3中；所述肥料稀释液储存仓8和浓肥料溶解仓16内均设置有液位传感器。
38.所述浓肥料溶解仓16的底部设置有水平的搅拌柱18，所述搅拌柱18的中部下端固定连接所述液体转运轴6的上端，所述搅拌柱18随所述液体转运轴6同步回转。
39.所述搅拌柱18的外壁上设置有若干搅拌叶片15。
40.搅拌柱18的内部沿长度方向贯通设置有离心柱通道，所述离心柱通道内同轴心滑动设置有柱状阀芯24，所述离心柱通道沿长度方向依次为同轴心的左通道19.1、中通道28和右通道19.2；所述中通道28的内径要小于所述左通道19.1和右通道19.2，所述中通道28所在位置的内壁体记为内凸环壁23；所述中通道28的内径与所述柱状阀芯24的外径一致，所述柱状阀芯24的中段与所述内凸环壁23的内壁滑动配合；所述浓肥料液转运通道20的上端垂直连通所述中通道28的中部；所述搅拌柱18的中部的顶壁上设置有进液孔17，所述进液孔17的下端垂直连通所述中通道28的中部，所述进液孔17与所述浓肥料液转运通道20同轴心；所述柱状阀芯24中段的外壁将所述进液孔17的下端和浓肥料液转运通道20的上端封堵；所述柱状阀芯24的密度大于水的密度；
41.所述柱状阀芯24的右半部分的外壁沿轴线方向阵列分布有若干流量控制环槽30，从而使柱状阀芯24的左半部分的质量大于柱状阀芯24的右半部分的质量；从而使搅拌柱18沿液体转运轴6轴线回转时，所述柱状阀芯24受到向左的离心力；
42.若干流量控制环槽30的槽深从左到右逐次变大，所述柱状阀芯24的向左位移能使流量控制环槽30跟着向左位移，直至流量控制环槽30将进液孔17和浓肥料液转运通道20相互连通；
43.所述柱状阀芯24的外壁一体化设置有限位外缘27，所述限位外缘27与所述内凸环壁23的左端部限位接触；所述柱状阀芯24的左端通过同轴心连接杆25同轴心固定连接有弹簧挡盘024，所述弹簧挡盘024的外缘与所述右通道19.2的内壁滑动或间隙配合；
44.所述柱状阀芯24的右半部分的外壁与右通道19.2的内壁之间环腔0中同轴心设置有弹簧29，所述弹簧29的左端弹性顶压所述内凸环壁23的右端部23.1，所述弹簧29的右端向右弹性顶压所述弹簧挡盘024。
45.所述柱状阀芯24的左端一体化连接有离心配重球21；所述弹簧挡盘024上设置有镂空孔26。
46.本发明的工作方法如下：
47.滴灌肥料稀释系统的工作方法：
48.水压不恒定的水供给管2的水射流导出端78.1射出的水射流使圆盘状旋流稀释仓9内形成环流，圆盘状旋流稀释仓9内形成环流会带动各水力叶片47沿中心叶片座37的轴线回转，水射流导出端78.1射出的水射流的流量越大，则中心叶片座37沿自身轴线回转的速度就越大；搅拌柱18在液体转运轴6的联动下也跟着随中心叶片座37沿轴线同步回转，搅拌柱18沿液体转运轴6的回转使浓肥料溶解仓16的内形成持续的回转扰动状态，进而有效防止浓肥料溶解仓16的底部形成累积状态的沉淀，也起到了搅拌作用，使浓肥料溶解仓16内的浓液体肥料搅拌的更加均匀；
49.由于柱状阀芯24的左半部分的质量大于柱状阀芯24的右半部分的质量，造成柱状阀芯24的重心偏左；从而使搅拌柱18沿液体转运轴6轴线回转时，柱状阀芯24整体相当于受到向左的离心力，从而使柱状阀芯24整体在离心力的作用下克服弹簧29的弹力向左的运动，柱状阀芯24的向左位移能使流量控制环槽30跟着向左位移，直至流量控制环槽30将进液孔17和浓肥料液转运通道20相互连通，浓肥料溶解仓16内的液体通过进液孔17经流量控制环槽30向下流入浓肥料液转运通道20中；由于圆盘状旋流稀释仓9是通过稀释液溢出口61与肥料稀释液储存仓8相互连通的，因此圆盘状旋流稀释仓9的水压是与肥料稀释液储存
仓8一致的，而浓肥料溶解仓16高出肥料稀释液储存仓8，浓肥料溶解仓16内的重力势能要大于肥料稀释液储存仓8内的重力势能，因此导液通道35的浓肥料液导出口32能源源不断将浓肥料液顺利导出到圆盘状旋流稀释仓9中圆形轮廓边缘，并且与圆盘状旋流稀释仓9内的水在旋流的驱动下迅速均匀混合稀释；
50.水射流导出端78.1射出的水射流的流量越大，则中心叶片座37沿自身轴线回转的速度就越大；从而使搅拌柱18的转速也越大，搅拌柱18的转速越大，则柱状阀芯24所受的离心力也就越大，柱状阀芯24所受离心力会克服弹簧29的弹力而做离心运动，而柱状阀芯24所受的离心力越大，弹簧29被压缩的程度也越大，从而使柱状阀芯24向左做离心运动的位移量也就越大，由于若干流量控制环槽30的槽深从左到右逐次变大的，柱状阀芯24向左做离心运动的位移量越大会使槽深更大的流量控制环槽30将进液孔17和浓肥料液转运通道20相互连通，增加了浓肥料溶解仓16内的液体通过进液孔17经流量控制环槽30向下流入浓肥料液转运通道20中的流量，从而使导液通道35的浓肥料液导出口32导出到圆盘状旋流稀释仓9中的流量更大；综合效果是：水射流导出端78.1射出的水射流强度与浓肥料液导出口32将浓的肥料导出到圆盘状旋流稀释仓9的流量呈正相关，进而实现在即使水供给管2水压不恒定的情形下也维持了稳定的稀释比例；
51.在水供给管2的水压作用下，圆盘状旋流稀释仓9轮廓边缘处以旋流状态稀释的稀释液会逐渐做靠近圆盘状旋流稀释仓9轴心的向心方向的流动，并且做向心运动的同时始终为旋流状态，从而起到持续稀释的效果，最终圆盘状旋流稀释仓9内完全稀释后的稀释液源源不断的通过圆盘状旋流稀释仓9轴心处的稀释液溢出口61溢出到肥料稀释液储存仓8内；
52.由于肥料稀释液储存仓8高出地面，肥料稀释液储存仓8内的稀释后的水肥稀释液相对于地面形成一定的重力势能，肥料稀释液储存仓8内的液体在重力作用下流入滴灌主管道3中，然后滴灌主管道3将水肥稀释液分流至各个支路管中，最后通过各个支路管上的滴灌滴头滴入预定的灌溉区域；由于肥料稀释液储存仓8的高度是恒定的，因此各个支路管中的水压相对恒定，从而实现稳定的滴灌速率。
53.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。