一种脉冲桁架喷灌机及作业方法技术

本发明专利技术公开了一种脉冲桁架喷灌机及作业方法，属于农业节水灌溉技术领域，所述脉冲桁架喷灌机包括桁架、主管、毛管、喷头、支管、毛管射流脉冲三通、支管射流脉冲三通，其中射流脉冲三通包括进水口、射流管、射流空间、射流换向装置、输出管和出口；脉冲桁架喷灌机工作时，压力水流进入射流脉冲三通的进水口，通过射流管进入射流空间形成射流，附壁于射流空间的一侧壁面，进入该侧壁面的支管或毛管；通过振子换向装置的换向作用，使水流周期性的在左、右出口切换输出，分别在支管与毛管中产生脉冲水流；支管与毛管的脉冲水流叠加后进入喷头，使喷头形成脉冲喷洒效果，从而降低喷灌强度、提高喷洒均匀性。高喷洒均匀性。高喷洒均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲桁架喷灌机及作业方法


[0001]本专利技术属于农业节水灌溉
，涉及桁架式喷灌机，具体涉及一种脉冲桁架喷灌机及作业方法。

技术介绍

[0002]桁架式喷灌机节水省工、有机械化程度高、单机控制面积大、适应性强的特点，近年来推广应用范围逐年扩大。但现有的桁架式喷灌机所配置的喷头射程小、喷灌强度大，致使喷灌强度往往大于土壤入渗能力，出现地表径流流，造成深层渗漏及土壤冲蚀，降低喷灌机的作业效率。本专利技术设计一种脉冲桁架喷灌机，具有脉冲喷洒效果，喷头流量及射程呈现出由小到大及从大到小的周期性变化现象，可以减小喷头流量，提高喷洒均匀性，降低喷灌强度。

技术实现思路

[0003]针对上述现有的卷盘式喷灌机存在的问题或不足，本专利技术的目的在于，提供一种喷灌强度低，喷洒均匀，利用射流附壁及大气压力切换技术，形成脉冲喷洒水流的脉冲桁架喷灌机及作业方法。
[0004]本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0005]一种脉冲桁架喷灌机及作业方法，包括桁架、主管、毛管、喷头、支管、毛管射流脉冲三通、支管射流脉冲三通；所述的支管固定在桁架上，以支管射流脉冲三通连接支管与主管，毛管射流脉冲三通进口端与支管垂直连接，毛管射流脉冲三通两个出口端各连接一条毛管，毛管末端连接喷头。
[0006]上述方案中，所述毛管射流脉冲三通与支管射流脉冲三通包括进水口、射流管、射流空间、换向装置、输出管、出口；所述的进水口接一个收缩管，收缩管后接射流管；射流管后接射流空间；换向装置位于射流空间顶端的两侧壁面处；射流空间底端分成两个通道，分别接左输出管、右输出管。
[0007]上述方案中，所述脉冲桁架喷灌机根据供水及运行方式分为以下3种方案：第1种方案是卷盘式脉冲桁架喷灌机；第2种方案是平移式脉冲桁架喷灌机；第3种方案是中心支轴式脉冲桁架喷灌机。
[0008]上述方案中，所述换向装置包括振子换向装置、负压换向装置、水压换向装置、滑块换向装置4种方案：
[0009]P1、振子换向装置，包括左换向通道、右换向通道、振子、空心轴、左进气道、右进气道、左通气孔、右通气孔、左进气孔、右进气孔；所述振子位于射流空间的底面上方，空心轴位于振子的旋转中心；空心轴壁面开两个孔，分别连通左进气道、右进气道；左进气道、右进气道末端分别是左通气孔与右通气孔；在射流脉冲三通的壁面开两个孔，形成左进气孔与右进气孔；左进气孔与左换向通道连通，右进气孔与右换向通道连通；空心轴贯穿于射流脉冲三通的上下壁面，与振子一同旋转；左进气道、右进气道位于振子内部，为密封通道；左通
气孔与右通气孔贯穿振子的上壁面；当振子左通气孔与左进气孔重合时，振子封堵右侧的输出管；当右通气孔与右进气孔重合时，振子封堵左侧的输出管；水流通过射流管进入射流空间形成射流，产生附壁效果；如果先附壁于射流空间的左侧壁面，射流在通过左输出管输出的同时，冲击振子向右旋转；当左通气孔与左进气孔重合时，空气压力由左进气道通过左换向通道作用于左侧壁面的射流处，使射流换向于右侧附壁；如此循环往复，使得射流方向呈现周期性交替变换，在射流三通内形成射流脉冲效果。
[0010]P2、负压换向装置，包括左换向通道、右换向通道；在射流空间顶端的左右边壁上开孔，分别以左换向通道、右换向通道连通；水流通过射流管进入射流空间形成射流，产生附壁效果；如果先附壁于射流空间的左侧壁面，由射流卷吸作用，在左换向通道内产生负压；随着射流的持续，负压将传递到右换向通道内，在射流的两侧产生压差，形成负压反馈作用，使射流换向到右侧壁面；如此循环往复，使得射流方向呈现周期性交替变换，在射流三通内形成射流脉冲效果。
[0011]P3、水压换向装置，包括左换向通道、右换向通道；在射流空间顶端的左右边壁上各开一个孔，在左出水管与右出水管的外壁面上各开一个孔，用通道连通同侧的两个孔，形成左右换向通道；压力水流通过射流管进入射流空间形成射流，在射流卷吸作用下产生附壁效果；如果先附壁于射流空间的左侧壁面，进入左出水管，一部分水流由左出水管输出进入管道，另一部分水流通过左换向通道对射流施加压力，形成水压反馈作用，使射流换向到右侧壁面，进入右出水管；如此循环往复，使得射流周期性的在出水管切换输出，在射流三通内形成射流脉冲效果。
[0012]P4、滑块换向装置，包括射流控制区、左换向通道、右换向通道、滑动管、隔板、左进气孔、左内孔、右内孔、右进气孔；所述的射流空间位于射流管之后；射流空间上端的左右边壁上开孔，分别以左换向通道、右换向通道连通；滑动管置于左换向通道、右换向通道交汇处的内部；滑动管中间设置隔板；在隔板左边的左换向通道及滑动管的上壁面分别开孔，形成左进气孔与左内孔；在隔板右边的右换向通道及滑动管的上壁面分别开孔，形成右进气孔与右内孔；所述左换向通道、右换向通道、滑动管断面可以为圆形或方形，滑动管的外壁与左换向通道、右换向通道的内壁紧密贴合；水流通过射流管进入射流空间形成射流，产生附壁效果；如果先附壁于射流空间左侧壁面，由射流卷吸作用，在左换向通道内产生负压，对滑动管产生向左侧的吸力，滑动管向左移动；当左进气孔与左内孔重合时，右进气孔被滑动管封堵，空气进入左换向通道，在大气压力作用下改变射流附壁的方向，射流转向附壁于射流空间右侧壁面；反之亦然，如此循环往复，使得射流方向呈现周期性交替变换，在喷枪内形成射流脉冲效果。
[0013]上述方案中，脉冲桁架喷灌机根据使用毛管射流脉冲三通与支管射流脉冲三通的组合情况，包括以下3种方案：第1种方案是同时使用毛管射流脉冲三通与支管射流脉冲三通；第2种方案是只使用毛管射流脉冲三通；第3种方案是只使用支管射流脉冲三通。
[0014]上述方案中，所述进水口为圆形，毛管射流脉冲三通进水口直径为3mm
‑
30mm；支管射流脉冲三通进水口直径为25mm
‑
110mm；
[0015]上述方案中，所述射流管与射流空间横截面可以为矩形或中间矩形、两边为半圆形所组成的形状；所述左输出管、右输出管横截面为前方后圆的形状。
[0016]上述方案中，所述作业方法包括以下步骤：将脉冲桁架喷灌机移动到压力水源位
置，将主管与压力水源连接；开启压力水源，脉冲桁架喷灌机由初始喷洒位置开始运动，同时压力水流由主管经过支管射流脉冲三通到达支管，再通过毛管射流脉冲三通到达毛管，由毛管到达喷头，喷洒到田间；当脉冲桁架喷灌机运动到末端喷洒位置时，完成整个田块的喷灌；在脉冲桁架喷灌机工作的过程中，当压力水流进入支管射流脉冲三通与毛管射流脉冲三通的进水口时，将会通过射流管后进入射流空间，形成射流；假如在射流卷吸作用下，附壁于射流空间的左侧壁面，进入左侧壁面的左输出管，通过左输出管输出到支管与毛管；由于射流换向装置的换向作用，使得水流周期性的在左输出管与右输出管切换输出，分别在支管与毛管中产生脉冲水流；支管中产生的脉冲水流传递到毛管中，与毛管中产生的脉冲水流叠加后进入喷头，使喷头形成脉冲喷洒效果。
[0017]本专利技术的有益效果：
[001本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脉冲桁架喷灌机，其特征在于，包括桁架(1)、主管(2)、毛管(3)、喷头(4)、支管(5)和射流脉冲三通；所述射流脉冲三通包括毛管射流脉冲三通(6)和支管射流脉冲三通(7)；所述支管(5)固定在桁架(1)上，支管射流脉冲三通(7)的进口端连接主管(2)，支管射流脉冲三通(7)的两个出口端分别连接有一条所述支管(5)；毛管射流脉冲三通(6)进口端与支管(5)垂直连接，毛管射流脉冲三通(6)的两个出口端分别连接有一条毛管(3)，毛管(3)末端连接有喷头(4)。2.根据权利要求1所述的脉冲桁架喷灌机，其特征在于，所述毛管射流脉冲三通(6)与支管射流脉冲三通(7)均包括进水口(6
‑
1)、射流管(6
‑
2)、射流空间(6
‑
3)、换向装置(6
‑
4)、左输出管(6
‑
5)和右输出管(6
‑
6)；所述进水口(6
‑
1)后接一个渐缩管，渐缩管后接射流管(6
‑
2)；射流管(6
‑
2)后接射流空间(6
‑
3)；换向装置(6
‑
4)位于射流空间(6
‑
3)顶端的两侧壁面处；射流空间(6
‑
3)底端分成两个通道，分别接左输出管(6
‑
5)、右输出管(6
‑
6)。3.根据权利要求2所述的脉冲桁架喷灌机，其特征在于，所述换向装置(6
‑
4)包括左换向通道(6
‑4‑
1)、右换向通道(6
‑4‑
2)、振子(6
‑4‑
3)、空心轴(6
‑4‑
4)、左进气道(6
‑4‑
5)、右进气道(6
‑4‑
6)、左通气孔(6
‑4‑
7)、右通气孔(6
‑4‑
8)、左进气孔(6
‑4‑
9)和右进气孔(6
‑4‑
10)；所述振子(6
‑4‑
3)位于射流空间(6
‑
3)的底面上方，空心轴(6
‑4‑
4)位于振子(6
‑4‑
3)的旋转中心；空心轴(6
‑4‑
4)壁面开两个孔，分别连通左进气道(6
‑4‑
5)、右进气道(6
‑4‑
6)；左进气道(6
‑4‑
5)、右进气道(6
‑4‑
6)末端分别是左通气孔(6
‑4‑
7)与右通气孔(6
‑4‑
8)；在射流脉冲三通的壁面开两个孔，形成左进气孔(6
‑4‑
9)与右进气孔(6
‑4‑
10)；左进气孔(6
‑4‑
9)与左换向通道(6
‑4‑
1)连通，右进气孔(6
‑4‑
10)与右换向通道(6
‑4‑
2)连通。4.根据权利要求3所述的脉冲桁架喷灌机，其特征在于，所述空心轴(6
‑4‑
4)贯穿于射流脉冲三通的上下壁面，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新坤，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：