專利名稱：一種射流施肥泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)領(lǐng)域，涉及農(nóng)田灌溉設(shè)備，具體涉及一種與管道化灌溉配套的 水力驅(qū)動的射流施肥泵。
背景技術(shù)：
灌溉施肥是施肥與灌溉有機(jī)結(jié)合的一種先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)，它通過灌溉施肥設(shè)備將可溶性肥 料或農(nóng)藥溶液注入灌溉系統(tǒng)的壓力管道內(nèi)，具有節(jié)水、節(jié)肥、省工、省藥、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高 效、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。隨著微灌、噴灌、低壓管道輸水等管道化灌溉技術(shù)的廣泛應(yīng)用，灌溉施肥 設(shè)備與技術(shù)也得到了快速的發(fā)展和應(yīng)用。目前無外加動力的活塞式施肥器，以灌溉系統(tǒng)管道 的壓力水驅(qū)動活塞，隨著活塞的運(yùn)動抽吸和注入肥液，因其具有體積小、使用方便，易于控 制施肥濃度、施肥量和施肥時間，運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)勢，而成為灌溉施肥的一種重要設(shè)備。但 現(xiàn)有活塞式施肥器大都采用彈簧或機(jī)械式聯(lián)動換向機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)活塞的換向運(yùn)動。采用彈簧進(jìn)行 換向的活塞，在注入肥液時，需要壓縮彈簧而損耗一定的水壓，而且換向過程取決于彈簧的 剛度和初始壓縮量，彈簧在頻繁的往復(fù)運(yùn)動作用下，也易于損壞。機(jī)械式聯(lián)動換向機(jī)構(gòu)勢必 增加活塞及缸體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，對機(jī)械密封性、制造精度、可靠性及耐久性提出更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種活塞與缸體結(jié)構(gòu)簡單、密封性能好、換向可靠性與耐久性強(qiáng) 的射流施肥泵。
本發(fā)明釆取的技術(shù)解決方案是 一種射流施肥泵由射流元件、活塞和缸體構(gòu)成。 所述的射流施肥泵，射流元件包括輸入口、噴嘴、控制孔，主射流空間、排空孔、沖擊 渦流區(qū)、信號道、輸出口。
所述的射流施肥泵，活塞結(jié)構(gòu)為一端大一端小的兩個同心異徑圓柱體。 所述的射流施肥泵，缸體結(jié)構(gòu)為一端大一端小的兩個同心異徑圓柱體。 所述的射流施肥泵，活塞安裝在缸體中并且形成推進(jìn)腔、復(fù)位腔和肥液腔。 所述的射流施肥泵，射流元件的兩個輸出口分別與推進(jìn)腔、復(fù)位腔相連接。 所述的射流施肥泵，肥液腔設(shè)置有吸肥口和注肥口，并設(shè)置有單向閥。
所述的射流施肥泵，在灌溉管路上并聯(lián)使用。工程應(yīng)用時，射流元件的輸入口與灌溉管 路的上游端連接。肥液腔的吸肥口與儲肥容器連接，注肥口與灌溉管路的下游端連接。灌溉 管道中的壓力水流由射流元件輸入口進(jìn)入，經(jīng)過噴嘴形成高速射流，射流在通過噴嘴后將產(chǎn)生附壁效應(yīng)，假如在附壁作用下先附壁于推進(jìn)腔一側(cè)，則壓力水流進(jìn)入推進(jìn)腔，將壓力作用 在推進(jìn)腔活塞的有效面積上，推動活塞向肥液腔方向運(yùn)動，將肥液腔中的肥液注入壓力管道， 實(shí)現(xiàn)注肥過程。當(dāng)活塞運(yùn)行到推進(jìn)腔終點(diǎn)時，在缸體的限位作用下，活塞突然靜止，導(dǎo)致推 進(jìn)腔內(nèi)的壓力水流突然停止流動而引起水擊，水流的動能轉(zhuǎn)換成壓能，推進(jìn)腔內(nèi)的水壓力升 高，并通過推進(jìn)腔一側(cè)的信號通道傳遞到控制孔，作用于當(dāng)前附壁流，將其推向另一側(cè)附壁, 使射流由推進(jìn)腔一側(cè)切換到復(fù)位腔一側(cè)輸出。此時，壓力水流進(jìn)入復(fù)位腔，推動活塞反向， 使活塞由肥液腔向推進(jìn)腔方向運(yùn)動，肥液腔產(chǎn)生負(fù)壓，將儲肥容器中的肥液吸入肥液腔，實(shí) 現(xiàn)吸肥過程。當(dāng)活塞運(yùn)行到肥液腔終點(diǎn)時，肥液腔內(nèi)的水體發(fā)生水擊，控制射流附壁再次切 換到推進(jìn)腔一側(cè)，再度推動活塞反向，使活塞向肥液腔方向運(yùn)動，進(jìn)行注肥。如此循環(huán)往復(fù)， 則產(chǎn)生持續(xù)的吸肥、注肥過程，達(dá)到灌溉施肥的目的。活塞往復(fù)運(yùn)行過程中，推進(jìn)腔、復(fù)位 腔產(chǎn)生的回水，通過排空通道排出。
本發(fā)明構(gòu)造的有益效果本發(fā)明由于應(yīng)用射流原理實(shí)現(xiàn)活塞的運(yùn)動與換向，簡化了活塞 與缸體部分的結(jié)構(gòu)，密封性能也得以提高；取消了彈簧、機(jī)械聯(lián)動換向機(jī)構(gòu)等易損部件，提 高了換向機(jī)構(gòu)的可靠性與耐久性；加工工藝簡單，制造成本較低；利用灌溉管道的水壓運(yùn)行， 不需要外加動力；獨(dú)立于灌溉管道和儲肥容器，體積小，重量輕，安裝使用方便，在灌溉管 路上并聯(lián)使用。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中，
l.射流元件輸入口 2.射流元件3.復(fù)位腔一側(cè)的控制孔4.主射流空間5.復(fù)位腔 一側(cè)的排空通道6.復(fù)位腔一側(cè)的信號通道7.復(fù)位腔一側(cè)的輸出口 8.復(fù)位腔入口 9. 吸肥口 10.單向閥A ll.肥液腔 12.單向閥B 13.注肥口 14.缸體 15.活塞 16.復(fù) 位腔17.推進(jìn)腔18.推進(jìn)腔入口 19.推進(jìn)腔一側(cè)的輸出口 20.推進(jìn)腔一側(cè)的信號通道 21.沖擊渦流區(qū)22.推進(jìn)腔一側(cè)的排空通道23.推進(jìn)腔一側(cè)的控制孔24.噴嘴
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:
參照圖1。由射流元件輸入口 1、噴嘴24、推進(jìn)腔一側(cè)的控制孔23、復(fù)位腔一側(cè)的控制 孔3、主射流空間4、推進(jìn)腔一側(cè)的排空通道22、復(fù)位腔一側(cè)的排空通道5、沖擊渦流區(qū)21、推進(jìn)腔一側(cè)的信號通道20、復(fù)位腔一側(cè)的信號通道6、推進(jìn)腔一側(cè)的輸出口19、復(fù)位腔一側(cè) 的輸出口7、組成射流元件2，其中推進(jìn)腔一側(cè)的信號通道20、與推進(jìn)腔一側(cè)的控制孔23連 通、復(fù)位腔一側(cè)的信號通道6與復(fù)位腔一側(cè)的控制孔3連通。活塞15由一端大一端小的兩個 同心異徑圓柱體組合而成。缸體14也是由一端大一端小的兩個同心異徑的空心圓柱體組合而 成?；钊?5安裝在缸體14中，形成推進(jìn)腔17、復(fù)位腔16和肥液腔11。射流元件2與缸體 14縱向連接，射流元件2由復(fù)位腔一側(cè)的輸出口19通過復(fù)位腔入口8與復(fù)位腔16連通，射 流元件2由推進(jìn)腔一側(cè)的輸出口 19通過推進(jìn)腔入口 18與推進(jìn)腔17連通。肥液腔11兩側(cè)設(shè) 置有吸肥口 9和注肥口 13，并分別設(shè)置有單向閥A10和單向閥B12。由此構(gòu)成的一個整體形 成一種水力驅(qū)動的射流施肥泵，即為本發(fā)明的第l實(shí)施例。
圖1所示射流施肥泵的主要創(chuàng)新點(diǎn)是應(yīng)用射流原理實(shí)現(xiàn)活塞的運(yùn)動與換向，完成吸肥 與注肥過程。具體實(shí)現(xiàn)過程灌溉管道中的壓力水流由射流元件輸入口2進(jìn)入，經(jīng)過噴嘴24 形成高速射流。由于射流元件2的推進(jìn)腔一側(cè)的輸出口 19和復(fù)位腔一側(cè)的輸出口 7分別與推 進(jìn)腔17和復(fù)位腔16連接，造成射流元件2兩側(cè)出口連接的負(fù)載不對稱，射流在流體的巻吸 作用下會出現(xiàn)附壁現(xiàn)象在射流元件2噴嘴24高速噴出后向一側(cè)偏轉(zhuǎn)，并穩(wěn)定地附著在一側(cè) 壁面上向下游流動。假如在附壁作用下先附壁于推進(jìn)腔17—側(cè)，則壓力水流進(jìn)入推進(jìn)腔17， 將壓力作用在活塞15的有效面積上，推動活塞15向肥液腔11方向運(yùn)動，將肥液腔11中的 肥液經(jīng)由注肥口 13注入壓力管道，實(shí)現(xiàn)注肥過程。當(dāng)活塞15運(yùn)行到推進(jìn)腔17終點(diǎn)時，在缸 體14的限位作用下，活塞15突然靜止，導(dǎo)致推進(jìn)腔17內(nèi)的壓力水流突然停止流動而引起水 擊，水流的動能轉(zhuǎn)換成壓能，推進(jìn)腔17內(nèi)的水壓力升高，并通過推進(jìn)腔一側(cè)的信號通道20 傳遞到推進(jìn)腔一側(cè)的控制孔23，作用于當(dāng)前附壁流，將其推向另一側(cè)附壁，使射流由推進(jìn)腔 17—側(cè)切換到復(fù)位腔16—側(cè)輸出。此時，壓力水流進(jìn)入復(fù)位腔16，推動活塞15反向，使活 塞15由肥液腔11向推進(jìn)腔17方向運(yùn)動，肥液腔11產(chǎn)生負(fù)壓，將儲肥容器中的肥液通過吸 肥口 9吸入肥液腔11，實(shí)現(xiàn)吸肥過程。當(dāng)活塞15運(yùn)行到肥液腔11終點(diǎn)時，肥液腔11內(nèi)的 水體發(fā)生水擊，控制射流附壁再次切換到推進(jìn)腔一側(cè)，再度推動活塞15反向，使活塞15向 肥液腔ll方向運(yùn)動，進(jìn)行注肥。如此循環(huán)往復(fù)，則產(chǎn)生持續(xù)的吸肥、注肥過程，達(dá)到灌溉施 肥的目的?；钊?5往復(fù)運(yùn)行過程中，推進(jìn)腔17、復(fù)位腔16產(chǎn)生的回水，分別通過推進(jìn)腔一 側(cè)的排空通道22與復(fù)位腔一側(cè)的排空通道5排出。
實(shí)施例2:
參照圖2。實(shí)施例2所示的一種水力驅(qū)動射流施肥泵，射流元件2與缸體14側(cè)向連接，
零部件的結(jié)構(gòu)特征與實(shí)施例1相同，具有相同結(jié)構(gòu)的部分由相同的附圖標(biāo)記表示，不再對其
進(jìn)行說明。該實(shí)施例的原理與實(shí)現(xiàn)過程也與第l實(shí)施例相同，因此省略對其的說明。本發(fā)明構(gòu)造的射流施肥泵，在灌溉管路上并聯(lián)使用。使用時，將射流元件2的輸入口 1 與灌溉管路的上游端連接，吸肥口9與儲肥容器連接，注肥口 13與灌溉管路的下游端連接。
本發(fā)明射流施肥泵的結(jié)構(gòu)和原理已通過實(shí)施例予以充分揭示，但所述實(shí)施例并非用以限 制本發(fā)明，在不脫離本發(fā)明的精神或基本特征的前提下還可有其它的實(shí)施方式，在表明本發(fā) 明的范圍時，應(yīng)參考所附的權(quán)利要求書，而不是前述的說明。
權(quán)利要求
1、一種射流施肥泵，其特征在于，由射流元件(2)、活塞(15)和缸體(14)構(gòu)成，所述射流元件(2)由射流元件輸入口(1)、噴嘴(24)、復(fù)位腔一側(cè)的控制孔(3)、推進(jìn)腔一側(cè)的控制孔(23)、主射流空間(4)、復(fù)位腔一側(cè)的排空通道(5)、推進(jìn)腔一側(cè)的排空通道(22)、沖擊渦流區(qū)(21)、復(fù)位腔一側(cè)的信號通道(6)、推進(jìn)腔一側(cè)的信號通道(20)、復(fù)位腔一側(cè)的輸出口(7)、推進(jìn)腔一側(cè)的輸出口(19)組成；所述活塞(15)由一端大一端小的兩個同心異徑圓柱體組合而成，所述缸體(14)由一端大一端小的兩個同心異徑的空心圓柱體組合而成；活塞(15)安裝在缸體(14)中并且形成推進(jìn)腔(17)、復(fù)位腔(16)和肥液腔(11)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射流施肥泵，其特征在于，所述射流元件(2)的推進(jìn)腔 一側(cè)的輸出口 (7)和復(fù)位腔一側(cè)的輸出口 (19)分別與推進(jìn)腔(17)、復(fù)位腔(16) 相連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射流施肥泵，其特征在于，所述肥液腔(11)設(shè)置有吸肥 口 (9)和注肥口 (13)，并分別設(shè)置有單向閥A (10)和單向閥B (12)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的一種射流施肥泵，其特征在于，所述射流元件(2)軸 向與活塞(15)和缸體(14)的軸向平行。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的的一種射流施肥泵，其特征在于，所述射流元件(2) 軸向與活塞(15)和缸體(14)的軸向垂直。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水力驅(qū)動射流施肥泵，由射流元件、活塞和缸體構(gòu)成?；钊惭b在缸體中并且形成推進(jìn)腔、復(fù)位腔和肥液腔，射流元件的兩個輸出口分別與推進(jìn)腔、復(fù)位腔相連接。利用射流的附壁與換向原理推動活塞循環(huán)往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)注肥與吸肥過程。本發(fā)明由于應(yīng)用射流實(shí)現(xiàn)活塞的運(yùn)動與換向，提高了換向機(jī)構(gòu)的可靠性與耐久性，使活塞與缸體部分的結(jié)構(gòu)得以簡化，密封性能也得以提高。本發(fā)明不需要外加動力，安裝使用方便，在灌溉管路上并聯(lián)使用使用，可適用于微灌、噴灌、低壓管道等灌溉的施肥需求。
文檔編號A01C23/00GK101603549SQ20091003199
公開日2009年12月16日 申請日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者王新坤 申請人:江蘇大學(xué)