CN117837362B - 水肥调控输送管道 - Google Patents

Abstract

水肥调控输送管道，涉及水肥输送管道技术领域，用于根据水、肥具体输送压力调节水肥比例解决管道不同位置水肥比例不一致的问题。包括交汇设置的混合管和两根输送管，输送管上具有压力检测组件和调节组件，压力检测组件包括压力表，调节组件包括壳体、驱动盘、挡片、固定环、联动机构和驱动机构，壳体固定在输送管外部，输送管上具有断口，驱动盘与断口一侧的输送管转动连接，固定环与断口另一侧的输送管固定连接，挡片与驱动盘端面滑动连接，所述驱动盘与挡片之间具有联动机构，所述驱动机构驱使驱动盘旋转时在联动机构的作用下挡片沿驱动盘径向的移动。本发明根据交汇点处水和液态肥压力进行压力调节以保证水肥比例一致性。

Description

水肥调控输送管道

技术领域

本发明涉及水肥输送管道技术领域，具体地说是一种水肥调控输送管道。

背景技术

管道在水肥灌溉过程中对水肥起到输送的作用，现有技术中的管道通常由多根管以及设置在管上的压力表组成，管道中的管最普遍的连接关系为交汇关系，管道中最常见的操作为开闭管道、改变流体方向、改变流体流量。以水肥一体化的形式对农作物进行水肥同施时，通常将灌溉水与肥混合在一起，并按照一定的比例输送至田间。由于水、肥输送管道输送压力的差异，需要根据管道不同位置的具体水、肥输送压力进行调节，以保证水肥比例的一致性。此外，由于水和液态肥对阀门零件具有一定的锈蚀和腐蚀作用，现有技术中的阀门常采用丝杆结构调节过水面积，且丝杆的部分位于阀门内侧，与水和液态肥接触极易锈蚀或腐蚀，长时间使用后会导致丝杆失效，进而影响阀门开闭功能和开闭精度，进而影响水肥添加比例的一致性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水肥调控输送管道，用于根据水、液态肥输送压力调节管道交汇点处水和液态肥压力，以解决管道不同位置水肥添加比例不一致的问题。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：水肥调控输送管道，包括混合管和两根输送管，所述混合管和两根输送管三者交汇，所述输送管上靠近交汇点的位置具有压力检测组件和调节组件，所述压力检测组件包括压力表，所述调节组件包括壳体、驱动盘、挡片、固定环、联动机构和驱动机构，所述壳体固定在输送管外部，所述壳体内侧的输送管上具有断口，所述驱动盘与断口一侧的输送管转动连接，所述固定环与断口另一侧的输送管固定连接，所述驱动盘中心具有中心孔，所述挡片为扇形结构并为沿周向均匀设置的多个，所述挡片与驱动盘端面滑动连接且滑动方向沿驱动盘径向，所述驱动盘与挡片之间具有联动机构，所述驱动机构设置在壳体与驱动盘之间用于驱使驱动盘的旋转，并在所述联动机构的作用下驱使挡片沿驱动盘径向的移动；根据所述压力表的检测结果，通过所述驱动机构驱使挡片的移动实现对中心孔遮挡大小的调节。

进一步地，所述联动机构包括驱动杆和驱动槽，所述驱动槽位于驱动盘端面并沿周向均匀设置，所述驱动槽数量与挡片数量相同，所述驱动槽的布置方向与驱动槽上任一点所在的径向方向相交，所述驱动杆固定在挡片端面并滑动设置在驱动槽内。

进一步地，所述驱动盘的端面具有沿周向均匀设置的多根滑杆，所述固定环端面具有环槽，所述滑杆滑动设置在环槽内。

进一步地，所述驱动机构包括调节电机、主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述调节电机固定在壳体顶部，所述主动锥齿轮固定在调节电机输出端，所述从动锥齿轮与驱动盘同轴设置并与主动锥齿轮啮合。

进一步地，所述驱动盘和固定环的外径大于输送管的外径。

进一步地，还包括导向机构，所述导向机构包括在固定环内壁均匀设置的导轨，所述导轨的端部具有限位杆，所述挡片端面具有导向件，所述导向件上具有与限位杆滑动连接的导向槽。

进一步地，所述压力检测组件还包括平移电机、支撑杆和滑环，所述平移电机通过支架与输送管相对固定连接，所述滑环套在输送管外部且滑环内壁与输送管外壁接触密封，所述支撑杆的一端滑环外壁固定连接，所述支撑杆的另一端与固定在平移电机输出端的滚轮啮合配合，所述滑环内侧的输送管侧壁具有多个检测孔。

进一步地，所述环槽内具有环形的磁铁，所述滑杆为表面涂漆的铁质材料。

进一步地，所述调节组件与交汇点之间的距离小于压力检测组件与交汇点之间的距离。

进一步地，每一所述滑环外壁固定有两根支撑杆，所述滚轮和平移电机均具有两个，且两根所述支撑杆关于输送管的轴线对称设置。

本发明的有益效果是：本发明通过压力检测组件的设置对输送管内水和液态肥的压力进行检测，并根据两输送管的压力检测结果，通过调节组件调节交汇点前输送管内水或液态肥的压力，进而调节交汇点处水和液态肥的比例，进而确保水肥添加比例的一致性。

附图说明

图1为本发明的三维图；

图2为压力检测组件的三维图；

图3为水输送管、壳体和调节电机的三维装配图；

图4为调节组件的内部结构示意图；

图5为驱动盘的三维图；

图6为固定环的三维图；

图7为挡片的三维图；

图8为水输送管、固定环、驱动盘和从动锥齿轮的装配示意图；

图中：1混合管，2水输送管，2＇肥输送管，3压力表，4滑环，5支撑杆，6平移电机，7滚轮，8壳体，9调节电机，10主动锥齿轮，11从动锥齿轮，12驱动盘，13滑杆，14驱动槽，15中心孔，16驱动杆，17挡片，18导向件，19导轨，20环槽，21限位杆，22导向槽，23固定环。

具体实施方式

如图1至图8所示，本发明包括混合管1、水输送管2、肥输送管2＇、压力检测组件和调节组件，下面结合附图对本发明进行详细描述。

如图1至图8所示，水肥调控输送管道包括混合管1和两根输送管，两根输送管为水输送管2和肥输送管2＇，水输送管2用于对水进行输送，肥输送管2＇用于对液态肥进行输送。混合管1和两根输送管三者交汇，水输送管2内的水以及肥输送管2＇内的液态肥在交汇点处混合，并经混合管1向外输送。混合管1与输送管之间可以垂直设置，输送管上靠近交汇点的位置具有压力检测组件和调节组件，压力检测组件包括压力表3，如图3至图6所示，调节组件包括壳体8、驱动盘12、挡片17、固定环23、联动机构和驱动机构，如图3所示，壳体8固定在输送管（水输送管2和肥输送管2＇）外部，壳体8内侧的输送管上具有断口，如图8所示，驱动盘12与断口一侧的输送管转动连接，固定环23与断口另一侧的输送管固定连接，如图5所示，驱动盘12为圆形结构，包括位于***的圆环体和位于内侧的圆形体，驱动盘12中心，即圆形体的中心具有中心孔15。如图7所示，挡片17为扇形结构，如图4所示，挡片17为沿周向均匀设置的多个，挡片17与驱动盘12端面滑动连接且滑动方向沿驱动盘12径向，相邻的两块挡片17接触时，所有挡片17围成一个整圆进而将中心孔15完全挡住。驱动盘12与挡片17之间具有联动机构，驱动机构设置在壳体8与驱动盘12之间用于驱使驱动盘12的旋转，并在联动机构的作用下驱使挡片17沿驱动盘12径向的移动，进而调节挡片17对中心孔15的遮挡大小；根据压力表3的检测结果，通过驱动机构驱使挡片17的移动实现对中心孔15遮挡大小的调节。

如图5、图7所示，联动机构包括驱动杆16和驱动槽14，驱动槽14位于驱动盘12端面并沿周向均匀设置，驱动槽14数量与挡片17数量相同，驱动槽14的布置方向与驱动槽14上任一点所在的径向方向相交，驱动杆16固定在挡片17端面并滑动设置在驱动槽14内。驱动盘12旋转时，驱动槽14随之旋转，进而驱动杆16沿驱动槽14滑动，进而带动挡片17沿驱动盘12径向的移动。

为实现驱动盘12与固定环23之间的转动连接，驱动盘12的端面，即圆环体的端面具有沿周向均匀设置的多根滑杆13，固定环23端面具有环槽20，滑杆13滑动设置在环槽20内。为使得驱动盘12与固定环23之间接触紧密，在环槽20内设有环形的磁铁，滑杆13为进行表面涂漆等防腐处理的铁质材料，一方面滑杆13于环槽20内滑动，另一方面滑杆13与磁铁吸附确保固定环23与驱动盘12之间的紧密接触。

如图4所示，驱动机构包括调节电机9、主动锥齿轮10和从动锥齿轮11，调节电机9固定在壳体8顶部，主动锥齿轮10固定在调节电机9输出端，从动锥齿轮11与驱动盘12同轴设置并与主动锥齿轮10啮合。

如图4、图8所示，驱动盘12和固定环23的外径大于输送管（水输送管2和肥输送管2＇）的外径，这样主动锥齿轮10、从动锥齿轮11位于输送管外侧，而不与水肥接触，进而避免主动锥齿轮10、从动锥齿轮11的腐蚀。

如图4所示，调节组件还包括导向机构，导向机构包括在固定环23内壁均匀设置的导轨19，导轨19沿固定环23径向设置，且导轨19的一端与固定环23内壁接触固定，如图6所示，导轨19的另一端具有限位杆21，限位杆21沿固定环23轴向设置，如图7所示，挡片17端面具有导向件18，导向件18上具有与限位杆21滑动连接的导向槽22。限位杆21伸入导向槽22内，挡片17移动时限位杆21在导向槽22内滑动，进而对挡片17的移动进行辅助导向。本发明的调节组件工作原理与现有技术中的阀门原理类似，均通过改变过水面积调节水流压力大小。但现有技术中的阀门大多采用丝杆结构调节过水面积大小，且丝杆伸入管件内，由于水肥具有腐蚀性，丝杆结构的阀门很容易锈蚀、腐蚀，进而导致阀门开闭功能及开闭精度受到影响。本发明驱动挡片17开闭中心孔15的驱动机构设置在水输送管2、肥输送管2＇的外侧，水输送管2、肥输送管2＇内的液体与驱动机构之间不接触，进而不会对驱动机构造成锈蚀，进而可以确保挡片17的移动精度，进而确保调节组件的开闭精度。再者，本发明的中心孔15设置在驱动盘12上，中心孔15的直径小于水输送管2、肥输送管2＇的内径，这样水输送管2、肥输送管2＇和中心孔15形成一个文丘里管结构，水或液态肥可以快速经过调节组件所在位置。本发明的调节组件结构相比现有技术中的阀门结构复杂，但本发明的调节组件在使用时，水或液态肥只与挡片17、驱动盘12、固定环23接触，而不与驱动机构接触。即使挡片17、驱动盘12、固定环23表面发生一定程度的锈蚀，也不会影响水流压力调节精度。由于驱动机构设置在水输送管2、肥输送管2＇外侧且未与水或液态肥接触，进而驱动机构可以保持稳定的传动精度，进而确保压力调节精度，进而确保水肥添加比例的一致性。

如图2所示，压力检测组件还包括平移电机6、支撑杆5和滑环4，平移电机6通过支架与输送管相对固定连接，滑环4套在输送管外部且滑环4内壁与输送管外壁接触密封，支撑杆5的一端与滑环4外壁固定连接，支撑杆5的另一端与固定在平移电机6输出端的滚轮7啮合配合，滚轮7包括上下两个圆柱体，滚轮7上的齿设置在滚轮7下部的圆柱体上，上方圆柱体对下方设置有齿圆柱体起到保护的作用。

滑环4内侧的输送管侧壁具有多个检测孔。启动平移电机6后，通过滚轮7驱使支撑杆5的移动，进而驱使滑环4沿输送管外壁的移动，进而使得压力表3与不同的检测孔连通。由于水肥中可能含有颗粒状或絮状杂质，杂质有可能堵塞检测孔，进而导致压力表3检测结果不准确。因此，通过平移电机6、支撑杆5和滑环4的设置，可以使得压力表3与不同的检测孔连通，进而实现多次检测。压力表3的连接管件固定在滑环4上，当压力表3的连接管件与某一检测孔对正后，便实现了压力表3与该检测孔的连通。当某一检测孔与压力表3连通后，其它检测孔被滑环4挡住，进而避免泄露。当部分检测数据较小时，表明该处的检测孔受堵。为确保滑环9与输送管的密封性，每一滑环4外壁固定有两根支撑杆5，滚轮7和平移电机6均具有两个，且两根支撑杆5关于输送管的轴线对称设置。

由于本发明需要根据压力检测组件的检测结果，调节挡片17位置以调节对中心孔15的遮挡程度，为避免混合管1和输送管交汇处两种液体（水和液态肥）混合冲击对压力检测结果的影响，调节组件与交汇点之间的距离小于压力检测组件与交汇点之间的距离。

下面对本发明的工作原理进行描述：

（1）通过水输送管2对灌溉水进行输送，通过肥输送管2＇对液态肥进行输送；（2）通过压力检测组件检测交汇点处水压和液态肥压力，根据两者压力大小，以及水、肥添加比例，通过调节组件调节交汇点处水输送管2内的水压，以及肥输送管2＇内的液态肥压力，进而对水肥添加比例进行调节，以保证不同管道内的水肥比例一致性。

本发明通过压力检测组件的设置对输送管内水和液态肥的压力进行检测，并根据两输送管的压力检测结果，通过调节组件调节交汇点前输送管内水或液态肥的压力，进而调节交汇点处水和液态肥的比例，进而确保水肥添加比例的一致性。

Claims (8)

1.水肥调控输送管道，包括混合管和两根输送管，所述混合管和两根输送管三者交汇，其特征在于，所述输送管上靠近交汇点的位置具有压力检测组件和调节组件，所述压力检测组件包括压力表，所述调节组件包括壳体、驱动盘、挡片、固定环、联动机构和驱动机构，所述壳体固定在输送管外部，所述壳体内侧的输送管上具有断口，所述驱动盘与断口一侧的输送管转动连接，所述固定环与断口另一侧的输送管固定连接，所述驱动盘中心具有中心孔，所述挡片为扇形结构并为沿周向均匀设置的多个，所述挡片与驱动盘端面滑动连接且滑动方向沿驱动盘径向，所述驱动盘与挡片之间具有联动机构，所述驱动机构设置在壳体与驱动盘之间用于驱使驱动盘的旋转，并在所述联动机构的作用下驱使挡片沿驱动盘径向的移动；根据所述压力表的检测结果，通过所述驱动机构驱使挡片的移动实现对中心孔遮挡大小的调节；所述压力检测组件还包括平移电机、支撑杆和滑环，所述平移电机通过支架与输送管相对固定连接，所述滑环套在输送管外部且滑环内壁与输送管外壁接触密封，所述支撑杆的一端与滑环外壁固定连接，所述支撑杆的另一端与固定在平移电机输出端的滚轮啮合配合，所述滑环内侧的输送管侧壁具有多个检测孔；每一所述滑环外壁固定有两根支撑杆，所述滚轮和平移电机均具有两个，且两根所述支撑杆关于输送管的轴线对称设置；启动平移电机后，通过滚轮驱使支撑杆的移动，进而驱使滑环沿输送管外壁的移动，进而使得压力表与不同的检测孔连通，压力表的连接管件固定在滑环上，当压力表的连接管件与某一检测孔对正后，便实现了压力表与该检测孔的连通，当某一检测孔与压力表连通后，其它检测孔被滑环挡住，进而避免泄露。

2.根据权利要求1所述的水肥调控输送管道，其特征在于，所述联动机构包括驱动杆和驱动槽，所述驱动槽位于驱动盘端面并沿周向均匀设置，所述驱动槽数量与挡片数量相同，所述驱动槽的布置方向与驱动槽上任一点所在的径向方向相交，所述驱动杆固定在挡片端面并滑动设置在驱动槽内。

3.根据权利要求1所述的水肥调控输送管道，其特征在于，所述驱动盘的端面具有沿周向均匀设置的多根滑杆，所述固定环端面具有环槽，所述滑杆滑动设置在环槽内。

4.根据权利要求1所述的水肥调控输送管道，其特征在于，所述驱动机构包括调节电机、主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述调节电机固定在壳体顶部，所述主动锥齿轮固定在调节电机输出端，所述从动锥齿轮与驱动盘同轴设置并与主动锥齿轮啮合。

5.根据权利要求1所述的水肥调控输送管道，其特征在于，所述驱动盘和固定环的外径大于输送管的外径。

6.根据权利要求1所述的水肥调控输送管道，其特征在于，还包括导向机构，所述导向机构包括在固定环内壁均匀设置的导轨，所述导轨的端部具有限位杆，所述挡片端面具有导向件，所述导向件上具有与限位杆滑动连接的导向槽。

7.根据权利要求3所述的水肥调控输送管道，其特征在于，所述环槽内具有环形的磁铁，所述滑杆为表面涂漆的铁质材料。

8.根据权利要求1所述的水肥调控输送管道，其特征在于，所述调节组件与交汇点之间的距离大于压力检测组件与交汇点之间的距离。