[发明专利]一种用于凹凸坡面的水力驱动式喷灌系统及其使用方法

权利要求书

1.一种用于凹凸坡面的水力驱动式喷灌系统，其特征在于：它由多个喷灌单元（10）组合而成，安装时相邻喷灌单元（10）根据其最小射流半径等间距排列；

单个喷灌单元（10）由喷头（1）、连接杆（2）和支座（3）构成，连接杆（2）连接喷头（1）和支座（3）；

所述喷头（1）包括腹板（111）、翼缘（112）、上喷水嘴（101）、中喷水嘴（102）和下喷水嘴（103）；喷头（1）的整个剖切面呈H型，内部为中空结构，输水管道弯曲处采用圆弧结构，其沿中轴线呈对称结构；

所述腹板（111）两端与翼缘（112）长边内侧的正中位置固定连接，腹板（111）长边一侧的正中位置预留卡孔，翼缘（112）的外侧通过万向球头铰接均布安装有上喷水嘴（101）、中喷水嘴（102）和下喷水嘴（103）；单侧翼缘（112）至少配备三个喷水嘴，且上喷水嘴（101）、中喷水嘴（102）和下喷水嘴（103）的出水角度由坡面凹凸状况现场调整确定；

所述支座（3）包括立柱（22）、导流槽（14）、环圈（4）、支撑轴（41）、摇臂（43）、竖向弹簧（5）和横向弹簧（42）；

所述立柱（22）横截面呈圆筒状，立柱上部（221）的直径小于立柱下部（222）的直径，且立柱下部（222）的直径与连接杆（2）直径相等；立柱上部（221）内套于连接杆（2），两者中心线重合，具备相对旋转与滑移的自由；立柱下部（222）安插于边坡岩土（8）中以固定整个喷灌单元（10），尾端预留外接灌溉水（12）的接口（6）；

所述立柱上部（221）外壁的高度方向自上而下沿圆周分别均布12个下梯形凸块（23b）和12个卡槽（24），相邻下梯形凸块（23b）和卡槽（24）间错开15°的相位角；

所述环圈（4）将喷头与连接杆（2）环绕于其中，底端开口处分别对称刚接于立柱下部（222）两侧的外壁，顶端正中位置内侧预留卡孔，该卡孔与腹板（111）长边一侧预留的卡孔间活接竖向弹簧（5），喷头（1）、环圈（4）和竖向弹簧（5）三者间具备相对旋转的自由度；

所述导流槽（14）横截面呈U形，顶部弯向连接杆（2），侧部与立柱上部（221）固定相连，水平方向尺寸宽于立柱上部（221）的横截面尺寸，底部固定于立柱下部（222）的相应位置，并在此位置设置有导流口（141），以供被摇臂（43）切割的灌溉水（12）顺着导流槽（14）流回立柱（22）内；

所述支撑轴（41）刚接在环圈（4）下部内侧，其与立柱（22）和环圈（4）边侧的间距为2:1，高度应确保任何状态均不与翼缘（112）发生相互碰撞；

所述摇臂（43）的摇臂尾部（432）的1/3位置处预留圆孔，支撑轴（41）顶端插入该圆孔后采用顶帽限位，摇臂（43）与支撑轴（41）间具备相对旋转的自由度，摇臂尾部（432）与环圈（4）边侧间采用横向弹簧（42）连接，摇臂头部（431）设计有一定的水平角，水平角根据具体情况设计。

2.根据权利要求1所述一种用于凹凸坡面的水力驱动式喷灌系统，其特征在于：所述支座（3）的立柱下部（222）内嵌柔性输水管（13），以保证形成滑顺的输水通道，并保证灌溉水（12）从立柱（22）尾部的接口（6）进入喷灌单元（10），依次流经立柱（22）、连接杆（2）、腹板（111）及翼缘（112），最终由上喷水嘴（101）、中喷水嘴（102）和下喷水嘴（103）以射流方式喷洒于凹凸坡面（11）。

3.根据权利要求1所述一种用于凹凸坡面的水力驱动式喷灌系统，其特征在于：所述下梯形凸块（23b）和卡槽（24）与上梯形凸块（23a）相互匹配，所述上梯形凸块（23a）设置于连接杆（2）的内壁上，以组成旋转与滑移导向结构。

4.根据权利要求1所述一种用于凹凸坡面的水力驱动式喷灌系统，其特征在于：所述喷头（1）、连接杆（2）与支座（3）发生相对旋转运动；水压及竖向弹簧（5）伸缩作用下，喷头（1）、连接杆（2）与支座（3）发生相对滑移运动；横向弹簧（42）伸缩作用下，摇臂（43）与支撑轴（41）发生相对旋转运动。