农业灌溉电动阀及农业灌溉系统的制作方法

本发明涉及农业灌溉技术领域，尤其是涉及一种农业灌溉电动阀及农业灌溉系统。

背景技术：

农业灌溉的方式一般可分为地面灌溉、普通灌溉以及微管。微管是一种现代灌溉技术，常用的方式为喷灌和滴管，但是喷灌和滴管的设备成本较高，不能够在农村中得到普遍应用。因此，目前，多数农村还是采用传统的地面灌溉。

在农村中，通常设置与水井连通的输水管道，在输水管道的两侧分布多块农田，每块农田通过农田灌溉给水栓与输水管道连通，输水管道内的水由农田灌溉给水栓的底部进入，由侧部灌入农田，从而进行灌溉。

相关技术中，农田灌溉给水栓一般包括上拴壳、下栓壳、阀杆以及设置在阀杆下端的阀板，下栓壳的底部设置进水口，上拴壳的侧部设置出水口，阀杆与上拴壳的顶部通过螺纹连接，人们通过转动阀杆使其相对上拴壳上下运动，同时带动阀瓣运动，以打开或者关闭出水口。

为了满足农村农田灌溉对水流量的需求，上述农田灌溉给水阀的出水口口径一般为90mm-160mm，这就造成了农田灌溉给水栓的体积大，人们需要转动阀杆来开关出水口，费时费力，不方便使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供农业灌溉电动阀，以解决现有技术中存在的农田灌溉给水栓使用过程中费时费力，不方便使用的技术问题。

本发明提供一种农业灌溉电动阀，包括阀壳体、转芯以及电动机；阀壳体上设置有第一进水口，转芯上设置有能够与第一进水口连通的第二进水口，阀壳体的侧壁上设置有第一出水口，转芯的侧壁上设置有与第二进水口连通的第二出水口；

阀壳体套设在转芯外，电动机设置在阀壳体上且与转芯传动连接，以带动转芯相对阀壳体转动，以使第二出水口与第一出水口至少部分相对或者完全错开。

进一步地，转芯呈圆台状，阀壳体的内壁为与转芯相配合的锥面。

进一步地，农业灌溉电动阀还包括调节结构，电动机通过调节结构推动转芯相对阀壳体向下运动预设距离。

进一步地，调节结构包括传动杆、第一斜面凸起以及第二斜面凸起；第一斜面凸起以及第二斜面凸起均设置在转芯的顶板上，且均为以转芯的转动中心为圆心的弧形凸起；第一斜面凸起的第一端高于其第二端预设距离，第二斜面凸起的第一端高于其第二端预设距离，且第一斜面凸起的第二端与第二斜面凸起的第二端相邻设置；第一斜面凸起的第一端以及第二斜面凸起的第一端均设置有挡块；

传动杆的第一端与电动机的输出轴连接，传动杆的第二端与第一斜面凸起滑动连接，或者传动杆的第二端与第二斜面凸起滑动连接。

进一步地，传动杆的第二端固定连接有延伸部；第一斜面凸起为两个；两个第一斜面凸起以转芯的转动中心为圆心间隔180度设置，且两个第一斜面凸起中的一个的第一端与另一个的第二端相对；两个第二斜面凸起的第一端均设置有挡块，两个第一斜面凸起中的一个与传动杆的第一端滑动连接，另一个与延伸部的远离传动杆的一端滑动连接；

和/或，两个第二斜面凸起以转芯的转动中心为圆心间隔180度设置，且两个第二斜面凸起中的一个的第一端与另一个的第二端相对；两个第二斜面凸起的第一端均设置有挡块，两个第二斜面凸起中的一个与传动杆的第一端滑动连接，另一个与延伸部的远离传动杆的一端滑动连接。

进一步地，第一进水口设置在阀壳体的底部，第二进水口设置在转芯的底部。

进一步地，阀壳体上设置有控制器，阀壳体上还设置有均与控制器通讯连接的第一位置开关和第二位置开关，转芯上设置有以转芯的转动中心为圆心的弧形限位块；电动机与控制器电连接；

当弧形限位块的一端与第一位置开关抵接时，第二出水口与第一出水口正对，当弧形限位块的另一端与第二位置开关抵接时，第二出水口与第一出水口完全错开。

进一步地，转芯的顶部与阀壳体之间设置有密封圈。

本发明还提供一种农业灌溉系统，包括输水管道以及多个本发明提供的农业灌溉电动阀，多个农业灌溉电动阀沿输水管道的延伸方向间隔设置，第一进水口与输水管道连通。

进一步地，农业灌溉系统还包括中央控制器，每个农业灌溉电动阀上均设置有控制器，每个控制器均与中央控制器通过电力线载波通讯连接。

本发明提供的农业灌溉电动阀避免使用者手动开关阀门，从而大大简化了操作过程，可以不分昼夜工作，从而大大节省了人们的时间和劳动力，从而提高了效率。另外，本发明提供的农业灌溉电动阀结构简单，成本低，有利于在农村普及农业灌溉的自动化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的农业灌溉电动阀的结构示意图；

图2为图1所示的农业灌溉电动阀中的转芯的俯视图；

图3为图1所示的农业灌溉电动阀中的转芯的剖面图；

图4为图1所示的农业灌溉电动阀中的转芯的结构示意图；

图5为图1所示的农业灌溉电动阀中的调节结构的结构示意图。

图中：01-阀壳体；02-转芯；03-电动机；04-调节结构；05-挡块；06-弧形限位块；07-密封圈；011-第一进水口；012-第一出水口；013-运动空间；021-第二进水口；022-第二出水口；041-传动杆；042-第一斜面凸起；043-第二斜面凸起；044-延伸部。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的农业灌溉电动阀的结构示意图。如图1所示，本发明提供的一种农业灌溉电动阀，包括阀壳体01、转芯02以及电动机03；阀壳体01上设置有第一进水口011，转芯02上设置有能够与第一进水口011连通的第二进水口021，阀壳体01的侧壁上设置有第一出水口012，转芯02的侧壁上设置有与第二进水口021连通的第二出水口022；阀壳体01套设在转芯02外，电动机03设置在阀壳体01上且与转芯02传动连接，以带动转芯02相对阀壳体01转动，以使第二出水口022与第一出水口012至少部分相对或者完全错开。

其中，第二出水口022与第一出水口012至少部分相对是指，第二出水口022与第一出水口012从开始相对到完全正对，第二出水口022与第一出水口012开始相对时，两者开始连通，即本实施例提供的农业灌溉电动阀打开，开始对农田灌水。随着第二出水口022与第一出水口012相对的部分越来越多，第二出水口022与第一出水口012的连通面积越来越大，通水量就越来越大，当第二出水口022与第一出水口012完全正对时，通水量最大。

第二出水口022与第一出水口012完全错开，水被阻断，即本实施例提供的农业灌溉电动阀关闭。

第一进水口011设置位置以及第二进水口021设置的位置可以为多处，例如：第一进水口011设置在阀壳体01的侧壁上，相应地，第二进水口021设置在转芯02的侧壁上，需要说明的是在转芯02转动使第二出水口022与第一出水口012连通时，保证第一进水口011与第二进水口021连通。

较佳地是，第一进水口011设置在阀壳体01的底部，第二进水口021设置在转芯02的底部，这种结构可以保障第一进水口011与第二进水口021始终连通，从而使水流由底部进入，再由侧壁的出水口流出，则水流对转芯02的内壁具有一定压力，可以将转芯02与阀壳体01的内壁压紧，提高密封效果。另外，将第一进水口011和第二进水口021均设置在农业灌溉电动阀的底部，则可使阀壳体01侧壁上的第一出水口012以及转芯02的侧壁上的第二出水口022均可接近180度，从而使该农业电动阀在相同流量的情况下体积最小，进而降低生产成本，方便安装使用。

具体地，如图1所示，阀壳体与转芯均为底部开口设置的中空壳体，，阀壳体01的底部开口作为第一进水口011，转芯02的底部开口，作为第二进水口021，这种结构使得阀壳体01和转芯02的加工简单，能够保证较大的进水量还能保证第一进水口011与第二进水口021始终连通。在使用本实施例提供的农业灌溉电动阀进行农田灌溉时，输送管道内的水通过第一进水口011以及第二进水口021进入转芯02内，电动机03工作，带动转芯02相对阀壳体01转动，从而使第二出水口022与第一出水口012连通，直至第二出水口022与第一出水口012完全正对而达到最大通水量，当然可以根据具体灌溉情况来选择通水量，从而控制第二出水口022与第一出水口012的连通面积。当完成农田灌溉时，电动机03带动转芯02转动直至第二出水口022与第一出水口012完全错开，阻断通水。

本实施例提供的农业灌溉电动阀避免使用者手动开关阀门，大大简化了操作过程，可以实现不分昼夜工作，从而大大节省了人们的时间和劳动力，提高了效率。另外，本实施例提供的农业灌溉电动阀结构简单，成本低，有利于在农村普及农业灌溉的自动化。

图2为图1所示的农业灌溉电动阀中的转芯的俯视图，图3为图1所示的农业灌溉电动阀中的转芯的剖面图，图4为图1所示的农业灌溉电动阀中的转芯的结构示意图。如图1至图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，转芯02呈圆台状，阀壳体01的内壁为与转芯02相配合的锥面。

其中，转芯02呈圆台状，即由上而下，转芯02的横截面的尺寸逐渐增大，即横截面的半径逐渐增大，相应地，阀壳体01的内壁与转芯02的侧壁的相适应，即阀壳体01的内壁为锥面。这种结构一方面方便安装定位，另一方面在水的压力下，转芯02能够与阀壳体的内壁压紧，提高了该农业灌溉电动阀的密封效果。

如图1至图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，农业灌溉电动阀还包括调节结构04，电动机03通过调节结构04带动转芯02相对阀壳体01向下运动预设距离。

其中，调节结构04的形式有多种，例如：调节结构04包括活动板和驱动机构，驱动机构可以为电动伸缩杆、气缸或者液压缸等。驱动机构固定安装在阀壳体01的顶部，且与活动板连接能够带动活动板上下运动，电动机03固定安装在活动板上，电动机03的输出轴与转芯02传动连接。当电动机03带动转芯02转动至第二出水口022与第一出水口012连通时，驱动机构先带动活动板相对于阀壳体01向下运动预设距离，活动板带动电动机03运动，电动机03又推动转芯02向下运动，由于阀壳体01的内壁为锥面，转芯02呈圆台状，则当转芯02相对于阀壳体01向下运动后，阀壳体01的内壁与转芯02之间存在间隙，从而较少了转芯02转动时的摩擦力，转芯02转动更加灵活，节省了电动机03功率，节省耗能。当转芯02转动至指定位置，第二出水口022与第一出水口012达到制定连通面积时，驱动机构带动活动板复位，转芯02压紧阀壳体01的内壁，从而对该农业灌溉电动阀进行密封。当需要关闭该农业灌溉电动阀时，在电动机03工作之前，重复驱动机构推动活动板向下运动的过程，使转芯02转动灵活。

又如：调节结构04包括传动轴以及与转芯的顶部连接的传动套，电动机的输出轴与传动轴的中心连接，传动轴的两端设置有滚轮，传动套的内壁上设置有用于滚轮滑动的滑槽，该滑槽包括两个第一滑槽和两个第二滑槽，第一滑槽的第一端高于其第二端预设距离，第二滑槽的第一端高于其第二端预设距离，两个第一滑槽设置在两个第二滑槽之间，且一个第一滑槽的第一端和与之相邻的一个第二滑槽的第一端相邻设置，该第一滑槽的第二端和与之相邻的另一个第二滑槽的第二端相邻设置。

当电动机03带动转芯02转动至第二出水口022与第一出水口012连通时，即该农业灌溉电动阀打开时，电动机03带动传动轴在两个第一滑槽内滑动，且由第一滑槽的第二端滑动至其第二端，在传动杆的滑动过程中，转芯02向下运动预设距离，此时，转芯02与阀壳体01内壁之间的间隙增大，电动机03带动传动轴继续转动，从而带动转芯02转动直至第二出水口021与第一出水口011达到预设连通面积。之后，电动机反转，带动传动轴回到第一滑槽的第二端。当需要关闭该农业灌溉电动阀时，电动机带动传动轴在两个第二滑槽内滑动，运动过程与传动轴在第一滑槽内的滑动过程相同。

需要说明的是，为了保证转芯02向下运动顺畅，阀壳体01内的底部要留有用于转芯运动的运动空间013，比如，阀壳体01套设转芯的部分的高度要大于转芯的高度。

本实施例中，电动机03通过调节结构04带动转芯02相对于阀壳体01向下运动预设距离，则可使转芯02与阀壳体01的内壁之间存在间隙，从而减少了转芯02在转动过程中的摩擦阻力，使转芯02转动更加灵活，能够更快转动到制定位置，减少耗能，避免卡死情况，进一步方便使用。

图5为图1所示的农业灌溉电动阀中的调节结构的结构示意图。如图2至图5所示，在上述实施例基础之上，进一步地，调节结构04包括传动杆041、第一斜面凸起042以及第二斜面凸起043；第一斜面凸起042以及第二斜面凸起043均设置在所述转芯02的顶板上，且均为以转芯02的转动中心为圆心的弧形凸起，第一斜面凸起042的第一端高于其第二端预设距离，第二斜面凸起043的第一端高于其第二端预设距离，且第一斜面凸起042的第二端与第二斜面凸起043的第二端相邻设置；第一斜面凸起042的第一端以及第二斜面凸起043的第一端均设置有挡块05；传动杆041的第一端与电动机03的输出轴连接，传动杆041的第二端与第一斜面凸起042滑动连接，或者传动杆041的第二端与第二斜面凸起043滑动连接。

其中，第一斜面凸起042的第一端高于其第二端预设距离，第二斜面凸起043的第一端高于其第二端预设距离，电动机03通过调节结构04带动转芯02向下运动预设距离，三个预设距离相等。

第一斜面凸起042的第二端与第二斜面凸起043的第二端之间为传动杆041的起始位置。传动杆041的第二端与第一斜面凸起042滑动连接，或者传动杆041的第二端与第二斜面凸起043滑动连接，是根据农业灌溉电动阀的开关状态来选择的。

例如：当需要将农业灌溉电动阀打开时，即将第二出水口022与第一出水口012连通时，电动机03带动传动杆041转动，传动杆041的第二端从起始位置开始运动，由第一斜面凸起042的第二端滑动至第一斜面凸起042的第一端，并与挡块抵接，由于第一斜面凸起042的第二端低于第一端，则在传动杆041的转动过程中，转芯02相对阀壳体01向下运动预设距离，此时，转芯02与阀壳体01的内壁之间存在间隙，电动机03继续转动，传动杆041推动挡块05转动，挡块05带动转芯02转动，从而实现将第二出水口022与第一出水口012连通，将农业灌溉电动阀打开。

当转芯02转动至指定位置时，电动机03反转，由第一斜面凸起042的第一端滑动至第一斜面凸起042的第二端，回到起始位置，此时，转芯02在水的压力作用下复位并压紧阀壳体01的内壁，保证了密闭性。

当需要将农业灌溉电动阀关闭时，即将第二出水口022与第一出水口012完全错开时，电动机03工作，带动传动杆041转动，传动杆041的第二端从起始位置开始运动，由第二斜面凸起043的第二端滑动至第二斜面凸起043的第一端，并与挡块05抵接，由于第二斜面凸起043的第二端低于第一端，则在传动杆041的转动过程中，转芯02相对阀壳体01向下运动预设距离，此时，转芯02与阀壳体01的内壁之间存在间隙，电动机03继续转动，传动杆041推动挡块05转动，挡块05带动转芯02转动，从而实现将第二出水口022与第一出水口012完全错开，将农业灌溉电动阀关闭。

传动杆041与第一斜面凸起042的滑动连接的结构形式，或者传动杆041与第二斜面凸起043的滑动连接的结构形式均有多种，例如：传动杆041直接与第一斜面凸起042或者第二斜面凸起043接触。

又如：在传动杆041的一端设置滚珠，在第一斜面凸起042和第二斜面凸起043上均设置有用于滚珠滑动的滑槽，通过滚珠在滑槽内滑动可以减小传动杆与斜面凸起之间的摩擦力，还可以使传动杆041运动平稳。

再如：传动杆041的一端转动连接有滚轮，第一斜面凸起042和第二斜面凸起043上设置有用于滚轮滚动的滑道，通过滚轮在滑道内滚动可以减小传动杆与斜面凸起之间的摩擦力，还可以使传动杆运动平稳。

本实施例体中的调节结构04，形式简单，易加工，成本低，且当传动杆041回至起始位置后，可利用水的压力使转芯02自动复位并压紧阀壳体01的内壁，保证了农业灌溉电动阀的密闭性，避免漏水。

另外，可以在转芯的底部与阀壳体的底部之间设置弹性元件，当转芯向下运动时，弹性元件受压缩，当电机回至初始位置后，在弹性元件的推动下，转芯复位，弹性元件与水压的共同作用，可使转芯更加快速复位。

如图1至图5所示，在上述实施例基础之上，进一步地，传动杆041的第二端固定连接有延伸部044；第一斜面凸起042为两个；两个第一斜面凸起042以转芯02的转动中心为圆心间隔180度设置，且两个第一斜面凸起042中的一个的第一端与另一个的第二端相对；两个第一斜面凸起042的第一端均设置有挡块05，两个第一斜面凸起042中的一个与传动杆041的第一端滑动连接，另一个与延伸部044的远离传动杆041的一端滑动连接。

本实施例中，两个第一斜面凸起042以转芯02的转动中心为圆心间隔180度设置，且两个第一斜面凸起042中的一个的第一端与另一个的第二端相对，延伸部044与传动杆041关于两者的连接处对称，电动机03的输出轴连接在延伸部044和传动杆041的连接处，当传动杆041的第二端滑动在一个第一斜面凸起042上时，延伸部044远离传动杆041的一端滑动在另一个第一斜面凸起042上，当传动杆041的第二端与挡块05抵接时，延伸部044的远离传动杆041的一端与另一挡块05抵接，这样可使转芯02转动更加平稳，避免转芯02晃动而造成与阀壳体01的内壁接触增大摩擦。

如图1至图5所示，在上述实施例基础之上，进一步地，第二斜面凸起043为两个；两个第二斜面凸起043以转芯02的转动中心为圆心间隔180度设置，且两个第二斜面凸起043中的一个的第一端与另一个的第二端相对；两个第二斜面凸起043的第一端均设置有挡块；两个第二斜面凸起043中的一个与传动杆041的第一端滑动连接，另一个与延伸部044的远离传动杆041的一端滑动连接。

本实施例中，两个第二斜面凸起043以转芯02的转动中心为中心相对设置在转芯02上，且两个第二斜面凸起043中的一个的第一端与另一个的第二端相对，延伸部044与传动杆041关于两者的连接处对称，电动机03的输出轴连接在延伸部044和传动杆041的连接处，当传动杆041的第二端滑动在一个第二斜面凸起043上时，延伸部044远离传动杆041的一端滑动在另一个第二斜面凸起043上，当传动杆041的第二端与挡块05抵接时，延伸部044的远离传动杆041的一端与另一挡块05抵接，这样可使转芯02转动更加平稳，避免转芯02晃动而造成与阀壳体01的内壁接触增大摩擦。

较佳地是，如图5所示，第一斜面凸起042与第二斜面凸起043均为两个，两个第一斜面凸起042与两个第二斜面凸起043相互间隔设置，相邻的第一斜面凸起042与第二斜面凸起043，两者的第二端之间为起始位置，两者的第一端之间设置挡块05，这样不论农业灌溉电动阀打开还是关闭，转芯02都能够平稳转动。

如图1所示，在上述实施例基础之上，进一步地，阀壳体01上设置有控制器，阀壳体01上还设置有均与控制器通讯连接的第一位置开关和第二位置开关，转芯02上设置有以转芯02的转动中心为圆心的弧形限位块06；电动机03与控制器电连接；当弧形限位块06的一端与第一位置开关抵接时，第二出水口022与第一出水口012正对，当弧形限位块06的另一端与第二位置开关抵接时，第二出水口022与第一出水口012完全错开。

本实施例中，当第二出水口022与第一出水口012正对时，弧形限位块06的一端触碰第一位置开关，第一位置开关将弧形限位块06的机械信号转变成电信号传递给控制器，控制器控制电机停止转动后进行反转，反转到起始位置。当第二出水口022与第一出水口012完全错开时，弧形限位块06的另一端触碰第二位置开关，第二位置开关将弧形限位块06的机械信号转变成电信号传递给控制器，控制器控制电机停止转动后进行反转，反转到起始位置。上述结构使电动机的工作更加准确，避免转动过量，进一步实现了农业灌溉电动阀的智能化，进一步促进了农村的农业灌溉的自动化的普及。

如图1所示，在上述实施例基础之上，进一步地，转芯02的顶部与阀壳体01之间设置有密封圈07。

本实施例中，在转芯02的顶部与阀壳体01之间设置有密封圈07，则可避免意外进入转芯02与阀壳体01的内壁之间的水向上运动对电机造成不良影响。进一步提高了农业灌溉电动阀的密封效果。

在上述实施例基础之上，进一步地，本发明还提供了一种农业灌溉系统，包括本发明提供的农业灌溉电动阀，多个农业灌溉电动阀沿输水管道的延伸方向间隔设置，第一进水口011与输水管道连通。

本实施例中，由于多个农业灌溉电动阀均可以通过电动机控制其开关，节省了人们打开或者关闭多个农业灌溉电动阀的时间，减少了劳动力，有利于农村的农业灌溉自动化的普及，促进农业发展。

在上述实施例基础之上，进一步地，还包括中央控制器，每个农业灌溉电动阀上均设置有控制器，每个控制器均与中央控制器通过电力线载波通讯连接。

本实施例中，人们可以在中央控制器对每个农业灌溉电动阀的工作情况进行观察，能够对每个农业灌溉电动阀的开关状态进行控制，人们不必再跑到田间去开关农业灌溉电动阀，大大方便使用，节省了时间和劳动力。

每个控制器均与中央控制器通过电力线载波通讯连接，则可减少电缆的设置，使系统的结构更加简单，方便施工，方便操作。

可以在每个农业灌溉电动阀的第一出水口012出设置与控制器通讯连接的水量传感器，每个控制器将水流量情况实时传递给中央控制器，方便人们记录。

本实施例提供的农业灌溉系统方便人们统一管理，且结构简单，投资小，有利于农村的农业灌溉自动化的普及，推动农业发展。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。