專利名稱：一種可進(jìn)行帶狀噴灑的噴灌噴頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種噴灌裝置，特別是一種是適合于行播作物的條帶狀噴 水的噴灌噴頭。
背景技術(shù)：
噴灌是一種機(jī)械化灌水方法，也是目前世界廣泛采取的高效灌溉技術(shù)，與
傳統(tǒng)大水漫灌相比，噴灌一般可節(jié)水30-50%，使作物增產(chǎn)20-30%?，F(xiàn)有技術(shù) 中多數(shù)噴灌采用圓形或扇形噴灑方式。這種方式存在有諸多不足；首先是圓形 噴灌以噴頭為圓心，噴灌完畢后，周圍土壤全部濕潤(rùn)，噴頭難以移動(dòng)，只有等 地面濕度降低后才能移動(dòng)噴頭，大大影響了噴灌機(jī)具的使用效率。其次是圓形 噴灌的噴頭設(shè)置必須高于作物的高度，否則無法進(jìn)行噴灌作業(yè)，而噴頭高度增 加時(shí)受風(fēng)力、風(fēng)向影響較大，使噴灌的不均勻性增加，因此， 一些高桿作物生 長(zhǎng)到一定高度后，噴灌系統(tǒng)即失去作用，比如玉米、高粱等，而這些作物在灌 漿期遇到天旱時(shí)只能大水漫灌。第三，圓形噴灌屬全面灌溉，灌溉面積大，需 水量大，蒸散和漂移損失大，存在水資源浪費(fèi)的不足。
此外，由于國(guó)內(nèi)目前土地集約化程度低，土地按戶分配，條塊分隔嚴(yán)重， 同一地塊上相鄰農(nóng)戶間種植的作物往往不同，使用圓形或扇形噴灌方式，在進(jìn) 行噴灌作業(yè)時(shí)難以控制和管理。影響了噴灌技術(shù)在國(guó)內(nèi)的推廣。
國(guó)家"863"資助項(xiàng)目"低能耗多用途噴灌技術(shù)及新產(chǎn)品"(2001AA242022)
《低壓可調(diào)幅式噴灌機(jī)研制》(節(jié)水灌溉，2004年第3期，16-17)中，較好地 解決了可移動(dòng)、壓力變化及地塊大小等問題，但它仍使用圓形噴頭，在噴灑方 式上仍未能擺脫圓形噴頭在均勻性、風(fēng)力影響和全面噴灑、重復(fù)噴灑等方面的 缺陷，存在用水量大，蒸散和漂移損失大、節(jié)水效果差等不足，該機(jī)具購(gòu)買成 本及使用成本均較高，難以向小農(nóng)戶大量推廣。
中國(guó)專利982328842公開了 "一種噴灌噴頭"，其采用帶有導(dǎo)流槽、導(dǎo)流
板和曲線形檔板的噴頭，使得噴出的水造型呈方形，可滿足條帶狀、長(zhǎng)條形農(nóng)作物或草坪的灌溉要求。其不足在于噴頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，噴水灌溉時(shí)仍然為全面覆
蓋方式，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。中國(guó)專利031145280公開了一種"非圓形噴灑域的 搖臂式噴頭"，其在原搖臂式噴頭的基座上安裝有凸輪盤，通過凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)使安 裝在噴嘴前方的碎水螺釘隨著噴嘴轉(zhuǎn)動(dòng)而上下移動(dòng)碎水，改變噴頭射程，在不 影響原有搖臂式噴頭最大射程條件下，理論上可以噴灑出任意邊界形狀的圖 形。用于消除搖臂式噴頭重噴、漏噴和界上噴灑現(xiàn)象?？蓾M足不同形狀地塊噴 灌的要求。這種噴頭的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，且噴灑效果較差。中國(guó)專利85202851 公開的一種"射流直沖葉輪旋轉(zhuǎn)式造雨噴頭"，在噴頭體上有一個(gè)可旋轉(zhuǎn)葉輪， 水流從噴頭體的空心管肩部的斜向噴水孔噴出，沖擊葉輪旋轉(zhuǎn)將水流打碎，使 水滴象均勻的小雨一樣落到地面。這種結(jié)構(gòu)的噴灌裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)便宜， 因其噴水孔采用軸向斜孔設(shè)置，葉輪為半開式結(jié)構(gòu)，噴灑形狀仍然呈圓形，而 且噴灌均勻度也很低。只能在近距離噴灑，完全不能實(shí)現(xiàn)條帶噴灑的要求。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，設(shè)計(jì)了一種可進(jìn)行帶狀噴灑的 噴灌噴頭。解決了現(xiàn)有技術(shù)的噴灌噴頭大多只能實(shí)現(xiàn)圓形噴灑，或者雖然可實(shí) 現(xiàn)條帶狀噴灑，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高的不足。
本實(shí)用新型的一種可進(jìn)行帶狀噴灑的噴灌噴頭，包括噴頭主軸和葉輪，在
噴頭主軸的前端有噴水孔，出自噴水孔的水流驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，其特征在于所述 的噴水孔為徑向噴孔，所述的葉輪為徑流式封閉葉輪。
一種可進(jìn)行帶狀噴灑的噴灌噴頭，其特征在于葉輪的外徑為95-105 im， 葉片曲率半徑為38-45 mm。
一種可進(jìn)行帶狀噴灑的噴灌噴頭，其特征在于所述噴水孔的孔徑為 2. 5-3. 0 mm。
一種可進(jìn)行帶狀噴灑的噴灌噴頭，其特征在于所述葉輪的葉片數(shù)為6-8片。 一種可進(jìn)行帶狀噴灑的噴灌噴頭，其特征在于所述的噴頭工作壓力為0.2-0. 5Mpa，所述噴水孔的水流噴射仰角為18-22° 。
本實(shí)用新型的一種可進(jìn)行帶狀噴灑的噴灌噴頭，采用徑向噴孔與徑流式封 閉葉輪配合的結(jié)構(gòu)，使得噴頭出水范圍呈條帶狀分布，并可控制噴灑寬度。該 設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，由于可以條帶狀噴灑，在行播作物進(jìn)行噴灌作業(yè) 時(shí)，可以隔行進(jìn)行噴灑，實(shí)現(xiàn)同樣灌溉效果可以減少一半的用水量。
采用本實(shí)用新型的噴灌噴頭，由于噴頭在行間作業(yè)，因此，噴頭高度可任 意調(diào)節(jié)，不受作物生長(zhǎng)高度影響。n了將水流全部噴射至作物根部或所需的部位。 由于其噴灑高度可以降低，顯著降低了風(fēng)力對(duì)噴水的影響，基本上避免了漂移
損失以及噴灑不均等影響。采用本實(shí)用新型噴頭的噴灌設(shè)備，由于工作壓力較 小，既可使用農(nóng)電作為工作動(dòng)力，更可以使用現(xiàn)有農(nóng)村常見的拖拉機(jī)、家用三 輪車作為配套動(dòng)力使用。既適合個(gè)體農(nóng)戶小塊田使用，亦可作為大面積農(nóng)田的
主要灌溉設(shè)備。由于工作壓力較小， 一個(gè)動(dòng)力設(shè)備可同時(shí)帶動(dòng)多個(gè)噴頭工作， 因而可大幅度提高工作效率。

圖1是噴頭裝配結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是圖1的左視圖 圖3是噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖 圖4是圖3的A-A剖示圖
圖中1-進(jìn)水孔2-噴頭主軸3-噴水孔4-葉輪5-螺母具體實(shí)施方式
以下合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一種可進(jìn)行帶狀噴灑的噴灌噴頭作詳細(xì)說明。 參照?qǐng)D1-2本實(shí)用新型的一種可進(jìn)行帶狀噴灑的噴灌噴頭有一個(gè)空心的 噴頭主軸2，噴頭主軸的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，其前端封閉，后端為進(jìn)水孔1，在 噴頭主軸上設(shè)有徑向噴水孔3，噴頭主軸的前部光桿位置上套接有葉輪4，噴頭主軸端部有螺母5將葉輪4限定在光桿位置。葉輪4為徑流式封閉葉輪，其 上有6-8個(gè)葉片，葉片的曲率半徑在38-45 mm之間任意選擇。葉輪的外徑選擇 在95-105 mm之間。
圖3-4是本實(shí)用新型的一種可進(jìn)行帶狀噴灑的噴灌噴頭的噴嘴部分結(jié)構(gòu)示 意圖。所述的噴嘴，在噴頭主軸的前端有兩個(gè)徑向噴水孔3，噴水孔的直徑在 2. 5-3. 0 mm間，其噴射仰角e為18-22° 。
工作時(shí)，水由迸水孔1進(jìn)入噴頭主軸2內(nèi)部的空腔，然后從噴水孔3噴出， 經(jīng)葉輪4的出口噴出，同時(shí)水流沖擊使葉輪4高速旋轉(zhuǎn)。由于葉輪4為徑流、 封閉結(jié)構(gòu)，因此，由噴水孔3噴出的水流經(jīng)葉輪出口后即以定向方式噴灑出來。 在噴頭主軸2的空腔內(nèi)的水壓力應(yīng)保持在0. 2-0. 5Mpa。以保證水流對(duì)葉片的沖 擊力保持恒定，使葉輪保持高速旋轉(zhuǎn)。葉片的作用是將水流打碎，使其以微水 滴或霧狀噴向地面或植物根部或植物葉面。
以下是本實(shí)用新型的田間實(shí)測(cè)試驗(yàn)記錄。
實(shí)施例1
水力驅(qū)動(dòng)帶狀噴灌機(jī)噴頭組合噴灌指標(biāo)田間測(cè)定試驗(yàn)條件噴灌時(shí)間 10min，平均風(fēng)速1.5 2.0m/s，噴頭處壓力0.25 MPa，噴射仰角21° ，葉輪 外徑100mm，葉片曲率半徑4lmm，葉片傾角43° ，噴頭安裝高度0.4m，噴頭 噴水方向與主風(fēng)向平行，葉輪轉(zhuǎn)向一致，保證主支流噴射方向在試驗(yàn)過程中不 發(fā)生改變。
水力驅(qū)動(dòng)帶狀噴灌機(jī)噴灌指標(biāo)田間測(cè)定試驗(yàn)結(jié)果表明①2.5mm單噴頭順 風(fēng)側(cè)有效射程8m，最大射程9.5m，逆風(fēng)側(cè)有效射程6m，最大射程7.5m，單 噴頭順風(fēng)側(cè)平均噴灌強(qiáng)度24.36 mm/h，逆風(fēng)側(cè)平均噴灌強(qiáng)度29.52 mm/h，水滴 中數(shù)直徑1.84mm，制訂灌水定額為20mm，平均噴灌強(qiáng)度符合壤土的允許噴 灌強(qiáng)度20 30mm，噴灌性能指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)。①2.8mm單噴頭順風(fēng)側(cè)有效射程8.5m，最大射程10m，逆風(fēng)側(cè)有效射程6.5m，最大射程8m，單噴頭順風(fēng)側(cè) 平均噴灌強(qiáng)度40.73 mm/h，逆風(fēng)側(cè)平均噴灌強(qiáng)度48.72 mm/h。水滴中數(shù)直徑為 1.9mm，制訂灌水定額為15mm，平均噴灌強(qiáng)度符合壤土的允許噴灌強(qiáng)度40 50mm，噴灌性能指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)。
由于單噴頭在噴灑時(shí)有些地方噴水不足，在平均風(fēng)速為1.5 2.0 m/s時(shí)依 次對(duì)噴孔①2.5mm和①2.8mm進(jìn)行了組合試驗(yàn)。對(duì)試驗(yàn)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、 分析，其組合射程分別為14m和15m，組合后其噴頭平均噴灌強(qiáng)度分別為 27.83mm/h和48.26mm/h，水量圖顯示其均勻度進(jìn)一步提高，均勻度系數(shù)分別 為75.9%和76.2%，其打擊強(qiáng)度是通過水滴中數(shù)直徑來反映的，組合后水滴中 數(shù)直徑分別為1.82mm和1.89mm，噴灑指標(biāo)均符合要求。
試驗(yàn)結(jié)果表明水力驅(qū)動(dòng)帶狀噴灌機(jī)噴頭組合后噴灌性能得到提高，能滿足 實(shí)際生產(chǎn)中的噴灌要求，適合在三級(jí)風(fēng)以下使用，而且能充分利用有效的水資 源進(jìn)行噴灌。
實(shí)施例2
噴灌時(shí)間10min，平均風(fēng)速1.5 2.0m/s，葉輪外徑105 mm，葉片曲率半徑 43mm，噴頭處水壓為0.5 MPa，噴射仰角為22° ，葉片傾角43° ，噴頭安裝 高度0.5m，噴頭噴水方向與主風(fēng)向平行，葉輪轉(zhuǎn)向一致，保證主支流噴射方向 在試驗(yàn)過程中不變。噴水孔直徑3.0mm，葉片數(shù)7片。測(cè)試各項(xiàng)灌溉指標(biāo)符合 標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例3
噴灌時(shí)間12min，平均風(fēng)速1.7 2.0m/s，噴頭水壓力0.2 MPa，葉輪外徑 95mm，葉片曲率半徑38 mm，噴射仰角18° ，葉片傾角43° ，噴頭安裝高度 0.3m，噴頭噴水方向與主風(fēng)向平行，葉輪轉(zhuǎn)向一致，保證主支流噴射方向在試 驗(yàn)過程中不變。噴水孔直徑2. 5 mm，葉片數(shù)6片。測(cè)試各項(xiàng)灌溉指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例4
噴灌時(shí)間15min，平均風(fēng)速2.0m/s，葉輪外徑103 mm，葉片曲率半徑40
咖，噴頭水壓力0.35MPa，噴射仰角22° ，葉片傾角43° ，噴頭安裝高度04m，
噴頭噴水方向與主風(fēng)向平行，葉輪轉(zhuǎn)向一致，保證主支流噴射方向在試驗(yàn)過程 中不變。噴水孔直徑2.7mm，葉片數(shù)7片。測(cè)試各項(xiàng)灌溉指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求1、一種可進(jìn)行帶狀噴灑的噴灌噴頭，包括噴頭主軸(2)和葉輪(4)，在噴頭主軸的前端有噴水孔(3)，出自噴水孔(3)的水流驅(qū)動(dòng)葉輪(4)旋轉(zhuǎn)，其特征在于所述的噴水孔(3)為徑向噴孔，所述的葉輪(4)為徑流式封閉葉輪。
2、 按照權(quán)利要求1所述的一種可進(jìn)行帶狀噴灑的噴灌噴頭，其特征在于 葉輪(4)的外徑為95-105 ram，葉片曲率半徑為38-45 mm。
3、 按照權(quán)利要求1或2所述的一種可進(jìn)行帶狀噴灑的噴灌噴頭，其特征 在于所述噴水孔(3)的孔徑為2. 5-3. 0 mm。
4、 按照權(quán)利要求2所述的一種可進(jìn)行帶狀噴灑的噴灌噴頭，其特征在于 所述葉輪(4)的葉片數(shù)為6-8片。
5、 按照權(quán)利要求3所述的一種可進(jìn)行帶狀噴灑的噴灌噴頭，其特征在于 所述的噴頭工作壓力為0. 2-0. 5Mpa，所述噴水孔(3)的水流噴射仰角為18-22° 。
專利摘要一種可進(jìn)行帶狀噴灑的噴灌噴頭，包括噴頭主軸和葉輪，在噴頭主軸的前端有噴水孔，出自噴水孔的水流驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，其特征在于所述的噴水孔為徑向噴孔，所述的葉輪為徑流式封閉葉輪。本實(shí)用新型的一種可進(jìn)行帶狀噴灑的噴灌噴頭，采用徑向噴孔與徑流式封閉葉輪配合的結(jié)構(gòu)，使的噴頭出水范圍呈條帶狀分布，并可控制噴灑寬度。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，由于可以條帶狀噴灑，在行播作物進(jìn)行噴灌作業(yè)時(shí)，可以隔行進(jìn)行噴灑，實(shí)現(xiàn)同樣灌溉效果可以減少一半的用水量。
文檔編號(hào)B05B3/04GK201371094SQ200920101859
公開日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月10日
發(fā)明者馮瑞云, 南建福, 陳振宇 申請(qǐng)人:南建福;陳振宇;馮瑞云