[发明专利]一种变结构的压力补偿式滴灌灌水器

说明书

技术领域

本发明属于农业节水灌溉与先进制造技术交叉领域，具体涉及一种变结构的压力补偿式滴灌灌水器。

背景技术

节水灌溉是世界各国发展农业采取的主要措施，微灌作为节水灌溉中一种先进的高标准灌溉技术，已被世界上很多国家采用。其中滴灌最具节水、增产、高效等显著优势，可广泛应用于果树、蔬菜、花卉、药材等经济作物种植中。灌水器是滴灌系统的核心部件，其性能好坏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。

压力补偿式灌水器是上世纪70年代中期出现的滴灌产品，其出水流量受工作水压变化的影响很小，同时具有自冲洗、抗堵塞性能良好等优点。然而，压力补偿式灌水器的开发难度大，技术含量高，是衡量滴灌设备生产厂商技术水平高低的主要标志之一。国外对压力补偿灌水器的研究比较早，在这方面拥有近乎垄断的地位，推出了多种形式和特点的压力补偿式灌水器。国内对压力补偿式灌水器的研制起步较晚，在补偿式灌水器的生产方面基本处在引进、仿制阶段，产品的性能不够稳定，流道狭小迂回，容易发生堵塞，降低了灌水器的使用寿命。

目前，常用的压力补偿式灌水器主要有管上式和内镶式两种，其在压力补偿范围内都能保证较好的出水均匀度。但是，两种灌水器都存在一些缺陷，其中：管上式压力补偿灌水器在处于补偿状态时，弹性膜片下的水流为层流，流道变小，容易造成堵塞，而且压力补偿范围不大；在冲洗状态时，灌水器出水流量比补偿状态时的流量大很多，对水泵的运行不利。内镶式压力补偿灌水器中通过增加了一段迷宫流道来提高调节的精度和可靠性，但压力调节范围并没有增大，且内镶式灌水器装配结构复杂，制造成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有压力补偿灌水器出水均匀度不高，易堵塞，结构复杂，制造成本高的缺点，提供一种变结构的压力补偿式滴灌灌水器，该灌水器流道简单，能实现灌水器的压力补偿效果，并且有良好的出水均匀度和抗堵塞性能。

本发明提供的一种变结构的压力补偿式滴灌灌水器，其特征在于，它包括入水口、流道、锯齿端、弹性挡片、出水口和背部栅栏；入水口与流道的一端相通，出水口与流道的另一端相通，锯齿端呈线性，均匀分布在流道内的两侧，弹性挡片间隔、等距离分布于锯齿端上，其宽度略小于锯齿厚度，防止其与流道摩擦，弹性挡片的偏斜方向沿水流方向；背部栅栏位于灌水器的背部，并且与入水口相通。

本发明选择了与常规的压力补偿方法所不同的设计原理，设计成为成本较低的滴灌带，利用流道齿状端的弹性挡片发生弯曲，使水流流道结构变化，达到压力补偿的效果。该种压力补偿原理打破了目前弹片式的压力补偿形式，将补偿用的弹性结构与流道设计在一起，不需要另外再进行膜片的加工与制造，降低了产品的制造成本，能满足大田作物滴灌一次投入低的要求。同时，该型灌水器在允许的最高和最低压力范围内，对压力的敏感度较低，基本保持了稳定的出水流量，对灌溉的均匀度非常有利，同时具有自清洗功能。

附图说明

图1是变结构压力补偿式滴灌灌水器整体三视图，其中，图1.1为正视图，图1.2为后视图，图1.3为俯视图；

图2是灌水器流道的剖视图；

图3是灌水器立体示意图；

图4是灌水器弹性挡片处流道的放大示意图；

图5是灌水器工作时的示意图，其中，图5.1是灌水器处于冲洗状态的示意图，图5.2是灌水器处于补偿状态的示意图；

具体实施方式

该灌水器为内镶式滴灌带，流道结构为锯齿状迷宫型。其中，锯齿结构呈线性、均匀分布，弹性挡片间隔，等距离分布在锯齿状结构上。弹性挡片的宽度略小于锯齿厚度，其倾斜方向和水流方向一致，弹性挡片在水压不同的情况下会发生不同程度的弯曲摆动，使流道内的过流横截面积随着压力的改变而改变，实现压力补偿效果。下面结合附图和实例对本发明的具体工作方式做进一步详细的阐述：

本发明要求灌水器在一定的工作水头(压力)范围内，得到稳定的出水流量。如图1.1所示，本发明的灌水器包括6个主要部分：入水口1，流道2，锯齿端3，弹性挡片4，出水口5，背部栅栏6。入水口1与流道2前半部分相通，出水口5与流道2后半部分相通。锯齿端3呈线性，均匀分布在流道2的两侧，弹性挡片4间隔，等距离分布与于锯齿端上，其宽度略小于锯齿厚度(两者差值最好在0.1mm-0.5mm之间)，防止其与流道摩擦，弹性挡片的偏斜方向沿水流方向。背部栅栏6位于灌水器的背部，并且与入水口1相通。背部设计为栅栏结构是为了节省材料，减轻材料，同时栅栏结构能保证灌水器的使用强度。整个灌水器和水管通过热压之后粘贴在一起。