專利名稱：一種可進行帶狀噴灑的噴灌噴頭的制作方法
技術領域：
本實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：
噴灌是一種機械化灌水方法，也是目前世界廣泛采取的高效灌溉技術，與
傳統大水漫灌相比，噴灌一般可節水30-50%，使作物增產20-30%。現有技術 中多數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，噴頭難以移動，只有等 地面濕度降低后才能移動噴頭，大大影響了噴灌機具的使用效率。其次是圓形 噴灌的噴頭設置必須高于作物的高度，否則無法進行噴灌作業，而噴頭高度增 加時受風力、風向影響較大，使噴灌的不均勻性增加，因此， 一些高桿作物生 長到一定高度后，噴灌系統即失去作用，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，存在水資源浪費的不足。
此外，由于國內目前土地集約化程度低，土地按戶分配，條塊分隔嚴重， 同一地塊上相鄰農戶間種植的作物往往不同，使用圓形或扇形噴灌方式，在進 行噴灌作業時難以控制和管理。影響了噴灌技術在國內的推廣。
國家"863"資助項目"低能耗多用途噴灌技術及新產品"(2001AA242022)
《低壓可調幅式噴灌機研制》(節水灌溉，2004年第3期，16-17)中，較好地 解決了可移動、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、風力影響和全面噴灑、重復噴灑等方面的 缺陷，存在用水量大，蒸散和漂移損失大、節水效果差等不足，該機具購買成 本及使用成本均較高，難以向小農戶大量推廣。
中國專利982328842公開了 "一種噴灌噴頭"，其采用帶有導流槽、導流
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、長條形農作物或草坪的灌溉要求。其不足在于噴頭結構復雜，噴水灌溉時仍然為全面覆
蓋方式，水資源浪費嚴重。中國專利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，通過凸輪轉動使安 裝在噴嘴前方的碎水螺釘隨著噴嘴轉動而上下移動碎水，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、漏噴和界上噴灑現象。可滿足不同形狀地塊噴 灌的要求。這種噴頭的結構更加復雜，且噴灑效果較差。中國專利85202851 公開的一種"射流直沖葉輪旋轉式造雨噴頭"，在噴頭體上有一個可旋轉葉輪， 水流從噴頭體的空心管肩部的斜向噴水孔噴出，沖擊葉輪旋轉將水流打碎，使 水滴象均勻的小雨一樣落到地面。這種結構的噴灌裝置結構簡單，造價便宜， 因其噴水孔采用軸向斜孔設置，葉輪為半開式結構，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，完全不能實現條帶噴灑的要求。 發明內容
本實用新型針對上述現有技術存在的不足，設計了一種可進行帶狀噴灑的 噴灌噴頭。解決了現有技術的噴灌噴頭大多只能實現圓形噴灑，或者雖然可實 現條帶狀噴灑，但結構復雜，成本較高的不足。
本實用新型的一種可進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動葉輪旋轉，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。
一種可進行帶狀噴灑的噴灌噴頭，其特征在于所述葉輪的葉片數為6-8片。 一種可進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° 。
本實用新型的一種可進行帶狀噴灑的噴灌噴頭，采用徑向噴孔與徑流式封 閉葉輪配合的結構，使得噴頭出水范圍呈條帶狀分布，并可控制噴灑寬度。該 設備結構簡單，制造成本低，由于可以條帶狀噴灑，在行播作物進行噴灌作業 時，可以隔行進行噴灑，實現同樣灌溉效果可以減少一半的用水量。
采用本實用新型的噴灌噴頭，由于噴頭在行間作業，因此，噴頭高度可任 意調節，不受作物生長高度影響。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，顯著降低了風力對噴水的影響，基本上避免了漂移
損失以及噴灑不均等影響。采用本實用新型噴頭的噴灌設備，由于工作壓力較 小，既可使用農電作為工作動力，更可以使用現有農村常見的拖拉機、家用三 輪車作為配套動力使用。既適合個體農戶小塊田使用，亦可作為大面積農田的
主要灌溉設備。由于工作壓力較小， 一個動力設備可同時帶動多個噴頭工作， 因而可大幅度提高工作效率。
圖1是噴頭裝配結構示意圖 圖2是圖1的左視圖 圖3是噴嘴結構示意圖 圖4是圖3的A-A剖示圖
圖中1-進水孔2-噴頭主軸3-噴水孔4-葉輪5-螺母具體實施方式
以下合附圖對本實用新型的一種可進行帶狀噴灑的噴灌噴頭作詳細說明。 參照圖1-2本實用新型的一種可進行帶狀噴灑的噴灌噴頭有一個空心的 噴頭主軸2，噴頭主軸的內部為中空結構，其前端封閉，后端為進水孔1，在 噴頭主軸上設有徑向噴水孔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是本實用新型的一種可進行帶狀噴灑的噴灌噴頭的噴嘴部分結構示 意圖。所述的噴嘴，在噴頭主軸的前端有兩個徑向噴水孔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，水由迸水孔1進入噴頭主軸2內部的空腔，然后從噴水孔3噴出， 經葉輪4的出口噴出，同時水流沖擊使葉輪4高速旋轉。由于葉輪4為徑流、 封閉結構，因此，由噴水孔3噴出的水流經葉輪出口后即以定向方式噴灑出來。 在噴頭主軸2的空腔內的水壓力應保持在0. 2-0. 5Mpa。以保證水流對葉片的沖 擊力保持恒定，使葉輪保持高速旋轉。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。
以下是本實用新型的田間實測試驗記錄。
實施例1
水力驅動帶狀噴灌機噴頭組合噴灌指標田間測定試驗條件噴灌時間 10min，平均風速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 噴水方向與主風向平行，葉輪轉向一致，保證主支流噴射方向在試驗過程中不 發生改變。
水力驅動帶狀噴灌機噴灌指標田間測定試驗結果表明①2.5mm單噴頭順 風側有效射程8m，最大射程9.5m，逆風側有效射程6m，最大射程7.5m，單 噴頭順風側平均噴灌強度24.36 mm/h，逆風側平均噴灌強度29.52 mm/h，水滴 中數直徑1.84mm，制訂灌水定額為20mm，平均噴灌強度符合壤土的允許噴 灌強度20 30mm，噴灌性能指標均符合標準。①2.8mm單噴頭順風側有效射程8.5m，最大射程10m，逆風側有效射程6.5m，最大射程8m，單噴頭順風側 平均噴灌強度40.73 mm/h，逆風側平均噴灌強度48.72 mm/h。水滴中數直徑為 1.9mm，制訂灌水定額為15mm，平均噴灌強度符合壤土的允許噴灌強度40 50mm，噴灌性能指標均符合標準。
由于單噴頭在噴灑時有些地方噴水不足，在平均風速為1.5 2.0 m/s時依 次對噴孔①2.5mm和①2.8mm進行了組合試驗。對試驗所采集的數據進行統計、 分析，其組合射程分別為14m和15m，組合后其噴頭平均噴灌強度分別為 27.83mm/h和48.26mm/h，水量圖顯示其均勻度進一步提高，均勻度系數分別 為75.9%和76.2%，其打擊強度是通過水滴中數直徑來反映的，組合后水滴中 數直徑分別為1.82mm和1.89mm，噴灑指標均符合要求。
試驗結果表明水力驅動帶狀噴灌機噴頭組合后噴灌性能得到提高，能滿足 實際生產中的噴灌要求，適合在三級風以下使用，而且能充分利用有效的水資 源進行噴灌。
實施例2
噴灌時間10min，平均風速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向平行，葉輪轉向一致，保證主支流噴射方向 在試驗過程中不變。噴水孔直徑3.0mm，葉片數7片。測試各項灌溉指標符合 標準。
實施例3
噴灌時間12min，平均風速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向平行，葉輪轉向一致，保證主支流噴射方向在試 驗過程中不變。噴水孔直徑2. 5 mm，葉片數6片。測試各項灌溉指標符合標準。實施例4
噴灌時間15min，平均風速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向平行，葉輪轉向一致，保證主支流噴射方向在試驗過程 中不變。噴水孔直徑2.7mm，葉片數7片。測試各項灌溉指標符合標準。
權利要求1、一種可進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)的水流驅動葉輪(4)旋轉，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、 按照權利要求1所述的一種可進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、 按照權利要求1或2所述的一種可進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、 按照權利要求2所述的一種可進行帶狀噴灑的噴灌噴頭，其特征在于 所述葉輪(4)的葉片數為6-8片。
5、 按照權利要求3所述的一種可進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動葉輪旋轉，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。本實用新型的一種可進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構，使的噴頭出水范圍呈條帶狀分布，并可控制噴灑寬度。該設備結構簡單，制造成本低，由于可以條帶狀噴灑，在行播作物進行噴灌作業時，可以隔行進行噴灑，實現同樣灌溉效果可以減少一半的用水量。
文檔編號B05B3/04GK201371094SQ200920101859
公開日2009年12月30日 申請日期2009年3月10日 優先權日2009年3月10日
發明者馮瑞云, 南建福, 陳振宇 申請人:南建福;陳振宇;馮瑞云