本发明专利技术公开一种全水动自动控制的增压施肥装置，包括：支撑组件，动力组件，施肥组件，其中，支撑组件包括相互平行依次排列的第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板；动力组件包括可伸缩的大波纹管和弹性体，控制大波纹管进出水使之压力变化，大波纹管和弹性体压力差实现第二支撑板往复运动；施肥组件包括可伸缩的小波纹管，小波纹管随第二支撑板连续往复运动而交替被伸张或压缩，其腔内压力随之减小或增大，从而实现肥料从肥料入口单向阀吸入和从肥料出口单向阀压出。该装置系统简单，组成元件容易获得，成本低且可靠性高，仅以水压来驱动，能适应低压力工作环境，适合我国低压管道输水灌溉的国情。
【技术实现步骤摘要】
一种全水动自动控制增压施肥装置
本专利技术涉及农用施肥喷药机械领域，尤其涉及一种用全水动驱动且能实现全自动控制的施肥喷药装置，用于实现灌溉过程中全自动施肥、喷药。
技术介绍
肥料与养分是农作物生长的基本要素。目前国内使用的灌溉施肥装置主要可分为四类。自压式施肥、差压式施肥、吸入式施肥和注入式施肥。 自压式施肥装置缺点是覆盖范围较小，装置移动困难。差压式施肥装置缺点是需要人工手动频繁添加肥料，不易实现自动化；肥料溶液浓度不均匀；肥料罐要求能承受灌溉系统压力等。吸入式施肥装置缺点是接入主输水管后压力损失较大，对输水管中水的流量、压力稳定性要求高。注入式施肥装置通常是将吸入的肥料增压，再注入灌溉水中，实现灌溉施肥。根据对肥料原液的加压方式不同，注入式施肥装置又分为利用外动力加压和利用输水管中水压加压两种。 利用外动力增压的注入式施肥装置，由于需要添加电机、泵等动力设备和辅助设备，成本不易降低，并且必需供应电力驱动电机。利用主输水管中水压对肥料原液增压，完成原液的自动注入，称为水压驱动施肥装置。目前国内外的水压驱动施肥装置中均采用活塞式泵缸作为关键部件，利用活塞两端的面积差将肥料原液增压输出。其不足主要表现在: I)所用的活塞式泵缸采用活塞式结构，相应的控制阀采用普通的换向阀和行程阀，这些元器件对最低工作压力有要求，各种活塞式泵缸构成的施肥装置要求水的工作压力不低于 0.25MPa，有些更要求不低于0.4MPa，这明显不能适应我国现有的低压管道输水灌溉的要求。2)装置中的动力部分虽然改为水压驱动，但是控制部分仍然使用电控元件来控制活塞缸的往复动作，实际上是电控制水驱动的施肥器。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术目的是提供一种灌溉施肥装置，无需任何电力，对灌溉水水压要求低，仅以灌溉水为动力进行驱动，实现灌溉过程中全自动的施肥和喷药。 为实现上述目的，本专利技术提供一种全水动自动控制增压施肥装置，可设置在灌溉系统的管路中实现以低压灌溉水为动力进行全自动控制灌溉施肥，其特征在于，包括， 支撑组件，包括依次排列的第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板，第一支撑板和第三支撑板固定不动，第二支撑板可在第一支撑板和第三支撑板间往复移动； 动力组件，包括弹性体和可伸缩的大波纹管，弹性体和大波纹管分别位于第一与第二支撑板间、第二与第三支撑板间，各有一端与第二支撑板连接，通过控制大波纹管的进水和排水，使管内产生压力的变化，使得大波纹管与弹性体产生压力差，从而带动第二支撑板的往复移动； 施肥组件，包括可伸缩的小波纹管、肥料入口单向阀、肥料出口单向阀，小波纹管位于第一、第二支撑板间，一端与第二支撑板连接，肥料入口、出口单向阀位于第一支撑板上，所述小波纹管一端随第二支撑板的往复运动而交替被伸张和被压缩，使得其内压力交替增大或减小，从而实现肥料从肥料出口单向阀压出和从肥料入口单向阀吸入。 进一步的，所述大波纹管横截面积大于所述小波纹管横截面积，从而使得在水进入该大波纹管后产生的压力能大于小波纹管内的压力与弹簧预压力之和，且保证小波纹管在压缩时，肥料的压力大于灌溉水压力，实现肥料注入灌溉水，小波纹管伸张时，管腔的压力小于肥料压力，实现肥料吸入。 进一步的，所述大波纹管的进出水由一二位三通换向阀控制，其分别与灌溉系统的入水管路和动力组件的大波纹管连接，二位三通阀受两液路控制而切换工作位，从而控制大波纹管的进水和出水，从而使大波纹管产生压力变化。 进一步的，所述控制二位三通换向阀的两液路受二位四通换向阀控制，其包括第一顶杆和第三顶杆，分别固定于第一支撑板和第三支撑板上，还包括第一推杆和第三推杆，固定于第二支撑板的两侧，第二支撑板向第三支撑板方向运动时，第三推杆随之运动，与第三顶杆触碰，二位四通换向阀处于上工作位，实现第一液路连通，第一液路连通时，使二位三通换向阀处于左工作位，灌溉管道水进入大波纹管；第二支撑板向第一支撑板方向运动时，第一推杆随之运动，与第一顶杆触碰，二位四通换向阀处于下工作位，实现第二液路连通，第二液路连通时，使二位三通换向阀处于右工作位，大波纹管中水排出。 进一步的，动力组件中，所述的弹性体优选为弹簧，弹簧和大波纹管均可伸缩，弹簧位于第一支撑板和第二支撑板间，大波纹管位于第二支撑板和第三支撑板间，弹簧和大波纹管均有一端与第二支撑板连接，大波纹管伸张，弹簧压缩时，实现第二支撑板向上运动，弹簧伸张，大波纹管压缩时，实现第二支撑板向下运动。 进一步的，动力组件中，所述的大波纹管两端均焊接有盖板，其一端通过盖板封闭且与第二支撑板刚性连接，另一端盖板开有通孔且与第三支撑板固定，该通孔连通连接大波纹管和二位三通换向阀，灌溉系统水通过二位三通阀后经该通孔进入大波纹管。 进一步的，施肥组件中，小波纹管两端焊接有盖板，其一端通过盖板封闭且与第二支撑板刚性连接，另一端与开有两个通孔的第一支撑板固定，两通孔分别集成安装肥料入口单向阀和肥料出口单向阀。 进一步的，支撑组件中，第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板均开有通孔，柱状圆形杆穿过通孔，实现对第一支撑板和第三支撑板的固定、及对第二支撑板往复运动的导柱的作用。 进一步的，灌溉管道水经灌溉管道水开关阀后分为两路，一路连接二位四通换向阀，经二位四通换向阀后连接二位三通阀从而控制其工作位，另一路连通二位三通阀，经二位三通换向阀进出大波纹管。 进一步的，进入大波纹管的灌溉系统水压力最低允许为0.15MPa。 本专利技术中，采用一个机械式的二位四通换向阀和一个液控式的二位三通换向阀来实现水路的切换，控制灌溉系统水进出大波纹管，大波纹管进水被伸张，弹性体被压缩，大波纹管排水，压力下降，弹性体伸张，大波纹管被压缩。 本专利技术中，采用弹性体与大波纹管配合作用，这两者都可被伸张和被压缩，大波纹管和弹性体交替重复的伸张和压缩，实现第二支撑板往复运动。 本专利技术中，第二支撑板的往复运动有如下作用:一方面，带动小波纹管被压缩和伸张，小波纹管压缩时，肥料被压出，小波纹管拉伸时，肥料被吸入，肥料吸入和压出随第二支撑板往复运动而交替进行；另一方面，二位四通换向阀工作位受第二支撑板往复运动而切换，进而控制灌溉系统水进出大波纹管。 本专利技术中，第二支撑板往复运动，控制了灌溉系统水进出大波纹管，迫使大波纹管伸张或者失去压力，大波纹管伸张迫使弹性体被压缩，弹性体伸张迫使大波纹管被压缩，两者配合作用，反过来又实现了第二支撑板的往复运动。因此，该装置的运动是个循环的连续过程，从而实现了全水动自动化。 本专利技术中，具有压力的灌溉水是该装置的唯一动力源，无需任何电力，以灌溉水为动力，实现大波纹管伸张和弹性体压缩或者实现弹性体伸张和大波纹管压缩。 本专利技术中全水动自动控制的增压施肥装置，具有的优点为: (I)无需任何电力，仅以水压来驱动，实现对肥料增压，无需人工操作； (2)能适应低压力工作环境，适合我国低压管道输水灌溉的国情； (3)系统简单，结构上以机械控制为主，组成元件容易获得，具有成本低、可靠性高、寿命长。 【附图说明】 图1为全水动自动控制增压施肥装置的装配图； 图2为全水动自动控制增压施肥装置中水路控制图； 图3为全水动自动控制增压施肥装置的应用实例本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种全水动自动控制增压施肥装置，可装置在灌溉系统的管路中实现以低压灌溉水为动力进行全自动控制灌溉施肥，其特征在于，包括：支撑组件，包括依次排列的第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板，第一支撑板和第三支撑板固定不动，第二支撑板可在第一支撑板和第三支撑板间往复移动；动力组件，包括弹性体和可伸缩的大波纹管，弹性体和大波纹管分别位于第一与第二支撑板间、第二与第三支撑板间，各有一端与第二支撑板连接，通过控制大波纹管的进水和排水，使管内产生压力的变化，使得大波纹管与弹性体产生压力差，从而带动第二支撑板的往复移动；施肥组件，包括可伸缩的小波纹管、肥料入口单向阀和肥料出口单向阀，小波纹管位于第一支撑板和第二支撑板间，一端与第二支撑板连接，肥料入口、出口单向阀位于第一支撑板上，所述小波纹管一端随第二支撑板的往复运动而交替被伸张或被压缩，使得其内压力交替减小或增大，从而实现肥料从肥料入口单向阀吸入或从肥料出口单向阀压出。
【技术特征摘要】
1.一种全水动自动控制增压施肥装置，可装置在灌溉系统的管路中实现以低压灌溉水为动力进行全自动控制灌溉施肥，其特征在于，包括: 支撑组件，包括依次排列的第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板，第一支撑板和第三支撑板固定不动，第二支撑板可在第一支撑板和第三支撑板间往复移动； 动力组件，包括弹性体和可伸缩的大波纹管，弹性体和大波纹管分别位于第一与第二支撑板间、第二与第三支撑板间，各有一端与第二支撑板连接，通过控制大波纹管的进水和排水，使管内产生压力的变化，使得大波纹管与弹性体产生压力差，从而带动第二支撑板的往复移动； 施肥组件，包括可伸缩的小波纹管、肥料入口单向阀和肥料出口单向阀，小波纹管位于第一支撑板和第二支撑板间，一端与第二支撑板连接，肥料入口、出口单向阀位于第一支撑板上，所述小波纹管一端随第二支撑板的往复运动而交替被伸张或被压缩，使得其内压力交替减小或增大，从而实现肥料从肥料入口单向阀吸入或从肥料出口单向阀压出。2.根据权利要求1所述的一种全水动自动 控制的增压施肥装置，其特征在于，所述大波纹管横截面积大于小波纹管横截面积。3.根据权利要求1或2所述的一种全水动自动控制的增压施肥装置，其特征在于，所述大波纹管的进出水由二位三通换向阀控制，其分别与灌溉管道水入口和动力组件的大波纹管连接，二位三通换向阀受两液路控制而切换工作位，从而控制大波纹管的进水和出水，进而使大波纹管产生压力变化。4.根据权利要求3所述的二位三通换向阀，其特征在于，二位四通换向阀控制所述二位三通换向阀，其包括第一顶杆和第三顶杆，分别固定于第一支撑板和第三支撑板上，还包括第一推杆和第三推杆，固定于第二支撑板的两侧，第二支撑板向第三支撑板方向运动时，第三推杆随之运动，与第三顶杆触碰，二位四通换向阀处于上工作位，实现第一液路连...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐晓群，陈楚珍，
申请(专利权)人：唐晓群，陈楚珍，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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