一种压力补偿滴头制造技术

本发明专利技术公开了一种压力补偿滴头，其U‑型流道消能齿表面为凹形曲面；压力补偿室底面中部为圆形凸起，其表面上部为凸形曲面，下部为平面。圆形凸起的表面，即为出水槽表面。出水槽出口处最深，与出水孔相通，至出水槽入口侧平槽，其深度不断减小。弹性膜片在其上方水压Pa与下方水压Pb之间的压力差ΔP驱动下弯曲变形，与出水槽口面曲棱的接触峰构成出水槽最小过水断面。本发明专利技术压力补偿滴头，以弹性膜片上下水压差ΔP驱动弹性膜片‑出水槽口面曲棱接触峰移位和弹性膜片被压入出水槽两种方式改变出水槽最小过水深度，以此实现滴头流量压力补偿，并大幅度提高滴头抗堵塞性能。

【技术实现步骤摘要】
一种压力补偿滴头
本专利技术属于节水灌溉与机械制造交叉领域，涉及一种压力补偿滴头，具体涉及滴头盖体结构、U-型流道消能齿结构和压力补偿室及出水槽结构。
技术介绍
在节水灌溉技术中，滴灌具有节水、增产、高效等显著优势，广泛应用于果树、蔬菜、花卉、药材等作物生产中。滴头是滴灌系统的核心部件，其性能优劣对整个滴灌系统的推广应用和使用效果起着决定性的作用。其中，滴头堵塞是滴灌技术发展所面临的世界性难题，它不仅影响灌水均匀度、增加维护成本，甚至影响滴灌系统使用寿命。压力补偿滴头受工作压力变化的影响小，灌水均匀性好，同时具有自冲洗功能、抗堵塞性能相对较好。通常压力补偿滴头的结构包括流道、压力补偿室、压力补偿出水槽以及弹性膜片。水流通过压力补偿滴头的路径为，水流由毛管通过滴头入水口进入滴头，进而通过流道入水口进入流道，水流通过含有消能齿的流道期间，其压力逐渐降低，流速逐渐变缓，而后流出流道出口，进入压力补偿室；最后，通过压力补偿出水槽流出滴头。压力补偿滴头堵塞可能发生在流道入水口、流道消能齿之间及压力补偿出水槽出口处，其中一处或多处堵塞，都将导致滴头堵塞、出水量减少，甚至流量为0。新一代典型的压力补偿滴头结构布局为，流道侧立于滴头压力补偿室外壁，流道底面为圆柱状，一组消能齿齿根与流道上边界相接，另一组消能齿齿根与流道下边界相接。流道底面展平后流道的两条边界线为直线，即流道呈线型结构。水流通过该型流道的流态及消能效果与平面线形流道相类同。线形流道可极大地提高流道入水口及流道的抗堵塞能力。同时，线形流道消能效果好，可有效降低流态指数，有利于提高滴头压力补偿出水槽的抗堵塞能力。以Netafim流量4.4L/h的滴头为例，能够通过该型流道结构的滴头的最大颗粒粒径大于120μm，要求孔径不大于120目的过滤网。该型滴头堵塞多发生在压力补偿出水槽出口。在关闭滴灌系统、停止供水后，通过自冲洗可排解出水槽出口的堵塞状况。迄今，尚未看到有关压力补偿滴头改进型压力补偿出水槽结构的专利和研究报道。
技术实现思路
本专利技术公开了一种压力补偿滴头，具体涉及盖体结构、U-型流道消能齿结构和压力补偿室及出水槽结构。本专利技术压力补偿滴头盖体结构的特征在于，盖体上表面的圆形插头为斜面，顶端较尖，安装时无需打孔，插头可直接插入毛管。盖体内侧环进水孔的环形凸棱，其作用是防止滴头虹吸吸入泥土。盖体内侧中部Z-型凸棱，将滴头基座内腔压力室分为两部分，阻挡压力补偿室一侧压力室水中杂物进入流道一侧压力室，并引导水流通过弹性膜片缺口至U-型流道入水口；盖体内侧两端的弧形凸棱与滴头基座内腔两端的弧形侧壁贴合，其作用是装配定位。本实施例采用U-型流道设计，消能齿为对称类三角体结构，在流道内等距离分布。消能齿结构的特征在于，消能齿表面为凹形曲面。为便于表述，从齿根至齿尖将消能齿表面凹形曲面依次划分为区段I、区段II和区段III，分别用深度下降幅度d与相应的水平距离变化幅度D之比的百分比表示其凹形曲面下降速度。区段I凹形曲面下降速度(d1/D1)45％～90％，区段II凹形曲面下降速度(d2/D2)20％～50％，区段III凹形曲面下降速度(d3/D3)0～25％。本实施例压力补偿滴头的压力补偿室位于滴头基座内腔的一侧，其特征在于，压力补偿室底面中部为圆形凸起，其表面上部为凸形曲面，下部为平面。圆形凸起的表面，即为出水槽表面。本专利技术压力补偿滴头的出水槽，其特征在于：出水槽出口处最深，与出水孔相通；由出口至入口侧平槽段，出水槽深度不断减小。出水槽平槽段深度不变。本实施例出水槽表面的特征在于，出口一侧为凸形曲面，入口一侧为平面。为便于表述，从出口至入口将出水槽表面依次划分为区段I，区段II和区段III。分别用高度下降幅度h与相应的水平距离变化幅度D之比的百分比表示出水槽口面曲棱下降速度。本实施例出水槽表面区段I槽口面曲棱下降速度(h1/D1)0～35％，当区段I槽口面曲棱下降速度为0时，区段I为平面，即圆形凸起顶面为平面；出水槽表面区段II槽口面曲棱下降速度(h2/D2)30％～75％；出水槽表面区段III槽口面曲棱下降速度(h3/D3)为0，即出水槽表面区段III为平面。本专利技术出水槽底面的特征在于：出水槽出口一侧底面为向下倾斜的斜面，与出水孔相通；出水槽入口一侧底面为平面，与压力补偿室相通。出水槽底面斜面与平面延长面的夹角α的取值范围0°～35°。当α为0°时，出水槽底面整体为平面。此外，出水槽入口一侧底面平面，也可至入口处向下倾斜，即出水槽入口一侧底面平面也可以是斜面，入口处深。附图说明图1是本专利技术压力补偿滴头组成部件示意图。图2是压力补偿滴头盖体内侧仰视图。图3是本专利技术压力补偿滴头组合体纵向剖视图。图4是本专利技术压力补偿滴头U-型流道沿消能齿中线剖视图。图5是弹性膜片与流道消能齿表面凹形曲面之间空间大小变化原理示意图。图6是本专利技术压力补偿滴头压力补偿室沿出水槽中线纵向剖视图。图7是本专利技术压力补偿滴头压力补偿室压力补偿原理示意图。图8是特型结构出水槽压力补偿室沿出水槽中线纵向剖视图。具体实施方式如图1所示，本专利技术所公开的压力补偿滴头，由盖体1、弹性膜片5和滴头基座7构成。盖体1上表面的圆形插头2上部为斜面3，顶端较尖，安装时无需打孔，插头2可直接插入毛管。参阅图2和图3，盖体内侧环进水孔4的环形凸棱17，其作用是防止滴头虹吸吸入泥土。盖体内侧中部Z-型凸棱18，将滴头基座内腔压力室分为两部分，阻挡压力室20的水中杂物进入压力室21，并引导水流通过弹性膜片缺口6至U-型流道入水口9；盖体内侧两端的弧形凸棱19与滴头基座内腔8两端的弧形侧壁贴合，其作用是装配定位。如图1和图3所示，弹性膜片5置于U-型流道10和压力补偿室13表面，弹性膜片纵向一侧的缺口6与U-型流道入水口9相对应。弹性膜片5与U-型流道10和压力补偿室出水槽15共同实施滴头的压力补偿功能，保持滴头流量稳定。参阅图1和图4，本压力补偿滴头采用U-型流道10设计，消能齿11为对称类三角体结构，在流道内等距离分布。消能齿11的特征在于，其表面12为凹形曲面。为便于表述，从消能齿齿根24至齿尖23将消能齿表面凹形曲面12依次划分为区段I、区段II和区段III，分别用深度下降幅度d与相应的水平距离变化幅度D之比的百分比表示其凹形曲面下降速度。本实施例消能齿表面区段I凹形曲面下降速度(d1/D1)45％～90％，区段II凹形曲面下降速度(d2/D2)20％～50％，区段III凹形曲面下降速度(d3/D3)0～25％。参阅图1、图4和图5，弹性膜片5置于U-型流道10表面。水流通过U-型流道10时具有两种流态特征：水流通过消能齿表面凹形曲面12与流道底面25之间的空间22的过程中，水流方向不断改变，但过水断面大小不变；水流通过消能齿表面凹形曲面12与弹性膜片5之间的空间的过程中，水流方向保持不变，但因弹性膜片12变形向下弯曲幅度的变化而过水断面大小发生变化。弹性膜片5向下弯曲的幅度，取决于弹性膜片回弹力F和弹性膜片上方水压Pa与下方水压Pb之间的压力差ΔP。当弹性膜片上、下水压差ΔP大于弹性膜片回弹力F时，弹性膜片5向下弯曲，与齿表凹形曲面12之间的过水断面随之而减小。在滴头通畅情况下，随着滴灌系统供水压力增加，弹性膜片本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.本专利技术公开了一种压力补偿滴头，具体涉及盖体结构、U‑型流道消能齿结构和压力补偿室及出水槽结构。

【技术特征摘要】
1.本发明公开了一种压力补偿滴头，具体涉及盖体结构、U-型流道消能齿结构和压力补偿室及出水槽结构。2.权利要求书1中所述的盖体结构，其特征在于：盖体上表面的圆形插头为斜面，顶端较尖，安装时无需打孔，插头可直接插入毛管；盖体内侧环进水孔的环形凸棱，其作用是防止滴头虹吸吸入泥土；盖体内侧中部Z-型凸棱，将滴头基座内腔压力室分为两部分，阻挡压力补偿室一侧压力室水中杂物进入流道一侧压力室，并引导水流通过弹性膜片缺口至U-型流道入水口；盖体内侧两端的弧形凸棱与滴头基座内腔两端的弧形侧壁贴合，其作用是装配定位。3.权利要求书1中所述的U-型流道，其消能齿为对称类三角体结构，在流道内等距离分布；消能齿的特征在于，其表面为凹形曲面；为便于表述，从齿根至齿尖将消能齿表面凹形曲面依次划分为区段I、区段II和区段III，分别用深度下降幅度d与相应的水平距离变化幅度D之比的百分比表示其凹形曲面下降速度；区段I凹形曲面下降速度(d1/D1)45～90％，区段II凹形曲面下降速度(d2/D2)20％～50％，区段III凹形曲面下降速度(d3/D3)0～25％。4.权利要求书1中所述的压力补偿室，位于滴头基座内腔的一侧，其特征在于：压力补偿室底面中部为圆形凸起，其表面上部...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宝胜，
申请(专利权)人：孙宝胜，
类型：发明
国别省市：陕西,61