一种农作物种植用喷灌装置

技术领域

本发明涉及农作物种植技术领域，具体为一种农作物种植用喷灌装置。

背景技术

喷灌和地面灌溉相比，具有节约用水、节省劳力、少占耕地、对地形和土质适应性强、能保持水土等优点。因此被广泛应用于灌溉大田作物、经济作物、蔬菜和园林草地等，喷头是喷灌的专用设备，也是喷灌系统最重要的部件，其作用是把管道中的有压集中水流分散成细小的水滴均匀地散布在田间。

例如，公开号为“CN209594463U”的中国专利公布了“一种农作物种植管理用的喷灌装置”，其主要结构包括水泵，水泵通过水管与喷灌头相连接；喷灌头的一侧安装有挡板，喷灌头上安装有喷淋盖；喷淋盖的一侧铰接在喷灌头上，喷淋盖的另一侧通过限位板与挡板连接；喷灌头内滑动设置有连接板；喷淋盖通过连接板与喷灌头相连接。上述农作物种植管理用的喷灌装置通过将喷淋盖铰接在喷淋头上，需要对农作物进行喷淋时，转动喷淋盖，使喷淋盖上的限位板卡接在挡板的卡槽内，灌溉用水通过喷淋头洒出；需要对农作物进行大水量灌溉时，转动喷淋盖，并推动连接板使其卡接在连接槽内，灌溉用水通过出水孔流出，具有喷淋和灌溉两种模式，且两种模式切换方便，操作简单，节约更换喷头的时间。

而在实际喷灌过程中，上述农作物种植管理用的喷灌装置由于喷淋盖中喷孔的角度为刚性设置，导致其喷射角度无法得到改变，因此会导致其喷灌范围过于狭窄，因此导致单个方位，喷灌效率低下且喷灌范围不足现象的发生。

发明内容

（一）解决的技术问题 针对现有技术的不足，本发明提供了一种农作物种植用喷灌装置，在喷灌过程中，其喷灌角度由靠近水平面逐步增加至喷灌角度靠近垂面，根据物体在重力以及初始速度作用下的运动轨迹，可使得喷灌而出的液体以装置安装位置为中心逐步向外扩散，从而提高喷灌的范围，并且，其喷灌范围由液体喷射角度以及液体喷射强度双重决定，因此，具备喷灌效率高且喷灌范围广的特点，解决了上述技术问题。

（二）技术方案 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种农作物种植用喷灌装置，包括底部设置有主环形固定板的柱形空心壳体、设置于柱形空心壳体内部的液体预留空腔、设置于柱形空心壳体底端且用于向液体预留空腔内部注入液体的锥形液体流入口、设置于柱形空心壳体顶部中心的部件安装孔、两两对立设置于柱形空心壳体上端面且靠近其圆周侧面的立板结构、设置于立板结构内部且底部连通液体预留空腔的第一液体流动通道、设置于对立两个立板结构之间的固定空心轴、设置于固定空心轴内部且连通第一液体流动通道和固定空心轴中段轴体外围空间的第二液体流动通道，还包括摆动式液体喷射结构，通过机械密封结构转动式安装于固定空心轴的轴体上，其内部设置有两个可围绕固定空心轴的轴心线做圆周运动且在液体压力下使得液体以喷射形式向下输出的单摆支架以及在受到纵向作用力后控制两个单摆支架同步发生摆动的中心固定块限位块；气动式阻尼结构，固定安装于部件安装孔内部，其内部设置有可堵塞于锥形液体流入口中的锥形塞体，随锥形塞体纵向运动的活塞体以及对活塞体运动状态产生阻尼效果的通气孔；以及两个重力稳定式悬挂结构，固定安装于柱形空心壳体的侧面，其内部设置有悬挂于单摆支架翘起一端的锥形重力块。

优选的，所述柱形空心壳体在位于锥形液体流入口圆周面外围的底端嵌入有密封垫圈、且密封垫圈的底部结构相对于柱形空心壳体的底部结构向下凸出。

优选的，所述摆动式液体喷射结构包括两个套放在机械密封结构中动环外围的轴套体，每个所述轴套体的圆周侧面均设置有一体式结构的单摆支架，所述轴套体的内部设置有连通第二液体流动通道排放端口的环形密封空腔，单摆支架的内部设置有轴向液体流动腔，所述单摆支架的下端面设置有多个用于向下喷射轴向液体流动腔内部液体的液体喷射孔，两个所述单摆支架的翘起端之间通过第一线绳安装有中心固定块限位块。

优选的，所述中心固定块限位块处于两个单摆支架的对称中心线上。

优选的，两根所述第一线绳在中心固定块限位块和单摆支架之间的间距相同。

优选的，所述气动式阻尼结构包括固定安装于部件安装孔内部的纵向空心壳体，所述纵向空心壳体的底端外围设置有可固定安装于柱形空心壳体顶端内壁处的安装板结构，所述纵向空心壳体的内部设置有纵向活动空腔，所述纵向空心壳体在位于纵向活动空腔的内部安放有可沿纵向活动空腔轴向活动的活塞体，所述活塞体的下端面安装有贯通纵向空心壳体底部中心结构的底部伸缩杆，所述底部伸缩杆的底端安装有可堵塞于锥形液体流入口中的锥形塞体，所述活塞体的上端面安装有贯通纵向空心壳体顶部中心结构的顶部伸缩杆，所述顶部伸缩杆在位于纵向活动空腔内部的杆体外围套放有处于压缩状态的螺旋弹簧，所述纵向空心壳体的上端面设置有连通外界空间以及纵向活动空腔的通气孔。

优选的，所述活塞体在运动高度的最低点时，单摆支架与水平面之间的夹角为三十度至四十五度，所述活塞体在运动高度的最高点时，单摆支架与水平面之间的夹角为八十度至八十五度。

优选的，所述通气孔中由气体流动限速形成的阻尼强度以及螺旋弹簧压缩过程中造成的阻尼强度之和足以使得活塞体由最低点运动至最高点所需时间控制在单次灌溉所需时间之内。

优选的，所述重力稳定式悬挂结构包括通过副环形固定板固定安装于柱形空心壳体圆周侧面的水平支撑杆，所述水平支撑杆的端部安装有限位套筒，所述限位套筒的套孔被一根第二线绳贯通，所述第二线绳的顶端固定悬挂于单摆支架翘起一端的底部，所述第二线绳的底端固定安装有锥形重力块。

优选的，所述锥形重力块的重力足以克服液体由液体喷射孔向外排放所造成的推力，且所述锥形重力块的重力、通气孔中由气体流动限速形成的阻尼强度以及螺旋弹簧压缩过程中造成的阻尼强度之和小于喷灌状态下来自水流输送管道中水流的压强。

与现有技术相比，本发明提供了一种农作物种植用喷灌装置，具备以下有益效果：

该农作物种植用喷灌装置，在喷灌过程中，其喷灌角度由靠近水平面逐步增加至喷灌角度靠近垂面，根据物体在重力以及初始速度作用下的运动轨迹，可使得喷灌而出的液体以装置安装位置为中心逐步向外扩散，从而提高喷灌的范围，并且，其喷灌范围由液体喷射角度以及液体喷射强度双重决定，因此，具备喷灌效率高且喷灌范围广的特点。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明中柱形空心壳体在对称面的立体剖面图；

图3为本发明中柱形空心壳体在立板结构的剖面图；

图4为本发明中摆动式液体喷射结构的立体图；

图5为本发明中摆动式液体喷射结构的立体剖面图；

图6为本发明中气动式阻尼结构的立体剖面图；

图7为本发明中重力稳定式悬挂结构的立体图。

其中：1、柱形空心壳体；2、主环形固定板；3、液体预留空腔；4、密封垫圈；5、锥形液体流入口；6、部件安装孔；7、立板结构；8、第一液体流动通道；9、第二液体流动通道；10、固定空心轴；11、机械密封结构；12、摆动式液体喷射结构；121、轴套体；122、环形密封空腔；123、单摆支架；124、轴向液体流动腔；125、液体喷射孔；126、中心固定块限位块；127、第一线绳；13、气动式阻尼结构；131、纵向空心壳体；132、安装板结构；133、纵向活动空腔；134、活塞体；135、底部伸缩杆；136、锥形塞体；137、顶部伸缩杆；138、螺旋弹簧；139、通气孔；14、重力稳定式悬挂结构；141、副环形固定板；142、水平支撑杆；143、限位套筒；144、套孔；145、第二线绳；146、锥形重力块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1、图2和图3，一种农作物种植用喷灌装置，包括底部设置有主环形固定板2的柱形空心壳体1、设置于柱形空心壳体1内部的液体预留空腔3、设置于柱形空心壳体1底端且用于向液体预留空腔3内部注入液体的锥形液体流入口5、设置于柱形空心壳体1顶部中心的部件安装孔6、两两对立设置于柱形空心壳体1上端面且靠近其圆周侧面的立板结构7、设置于立板结构7内部且底部连通液体预留空腔3的第一液体流动通道8、设置于对立两个立板结构7之间的固定空心轴10、设置于固定空心轴10内部且连通第一液体流动通道8和固定空心轴10中段轴体外围空间的第二液体流动通道9，工作时，需要将主环形固定板2通过螺栓固定在预设在农作物种植区域地面中的液体输送管道端部，并且液体输送管道端部的输出端需要和锥形液体流入口5的进气端连通，为了保证液体流动的密封性，最好使得所述柱形空心壳体1在位于锥形液体流入口5圆周面外围的底端嵌入有密封垫圈4、且密封垫圈4的底部结构相对于柱形空心壳体1的底部结构向下凸出，当然，为了实现更大范围的喷灌，可以采用带有转动功能的液体输送管道。

为了实现同步的摆动式喷射浇灌，从而提高喷射活动范围，请参阅图1、图4和图5，需要设置摆动式液体喷射结构12，通过机械密封结构11转动式安装于固定空心轴10的轴体上，其内部设置有两个可围绕固定空心轴10的轴心线做圆周运动且在液体压力下使得液体以喷射形式向下输出的单摆支架123以及在受到纵向作用力后控制两个单摆支架123同步发生摆动的中心固定块限位块126，当中心固定块限位块126受到向上的推力时，第一线绳127会受到斜向上的拉力，从而使得两个单摆支架123同步发生翘起端由下而上的运动效果，使得通过液体喷射孔125喷射的液体的角度由面向地面逐步发生平衡于地面的角度变化，从而逐步加大液体在喷射后可沿水平方向的范围，结合液体的重力效果，从而实现更大范围的浇灌，当然，当单摆支架123处于最大角度时，可通过加大液体的输出压力，以加快液体喷射初速度的方式，再次加大浇灌范围，具备喷灌效率高且喷灌范围广的特点。

关于所述摆动式液体喷射结构12的具体结构，请参阅图4和图5，包括两个套放在机械密封结构11中动环外围的轴套体121，每个所述轴套体121的圆周侧面均设置有一体式结构的单摆支架123，所述轴套体121的内部设置有连通第二液体流动通道9排放端口的环形密封空腔122，单摆支架123的内部设置有轴向液体流动腔124，所述单摆支架123的下端面设置有多个用于向下喷射轴向液体流动腔124内部液体的液体喷射孔125，两个所述单摆支架123的翘起端之间通过第一线绳127安装有中心固定块限位块126，当然，为了保证两个单摆支架123发生同步运动，需要使得所述中心固定块限位块126处于两个单摆支架123的对称中心线上，且需要使得两根所述第一线绳127在中心固定块限位块126和单摆支架123之间的间距相同。

为了实现对单摆支架123的角度调节功能，请参阅图1和图6，需要设置气动式阻尼结构13，固定安装于部件安装孔6内部，其内部设置有可堵塞于锥形液体流入口5中的锥形塞体136，随锥形塞体136纵向运动的活塞体134以及对活塞体134运动状态产生阻尼效果的通气孔139，当来自水流输送管道的液体开启后，液体压力会对堵塞在锥形液体流入口5区域的锥形塞体136形成向上的推力，从而带动活塞体134以及中心固定块限位块126向上运动，以增加喷灌的范围，由于所述通气孔139中由气体流动限速形成的阻尼强度以及螺旋弹簧138压缩过程中造成的阻尼强度之和足以使得活塞体134由最低点运动至最高点所需时间控制在单次灌溉所需时间之内，因此，在增加喷灌范围的同时以缓慢形式进行，从而保证在喷灌范围之内的农作物都能够保证接触到水源，防止水流断层现象造成的未被浇灌现象的发生。

关于所述气动式阻尼结构13的具体结构，请参阅图6，包括固定安装于部件安装孔6内部的纵向空心壳体131，所述纵向空心壳体131的底端外围设置有可固定安装于柱形空心壳体1顶端内壁处的安装板结构132，所述纵向空心壳体131的内部设置有纵向活动空腔133，所述纵向空心壳体131在位于纵向活动空腔133的内部安放有可沿纵向活动空腔133轴向活动的活塞体134，为了保证更为合理的浇灌方式，从而使得水源能够最大化被利用，需要使得所述活塞体134在运动高度的最低点时，单摆支架123与水平面之间的夹角为三十度至四十五度，所述活塞体134在运动高度的最高点时，单摆支架123与水平面之间的夹角为八十度至八十五度，所述活塞体134的下端面安装有贯通纵向空心壳体131底部中心结构的底部伸缩杆135，所述底部伸缩杆135的底端安装有可堵塞于锥形液体流入口5中的锥形塞体136，所述活塞体134的上端面安装有贯通纵向空心壳体131顶部中心结构的顶部伸缩杆137，所述顶部伸缩杆137在位于纵向活动空腔133内部的杆体外围套放有处于压缩状态的螺旋弹簧138，所述纵向空心壳体131的上端面设置有连通外界空间以及纵向活动空腔133的通气孔139，当浇灌完毕后，在螺旋弹簧138的弹性影响下，能够使得单摆支架123缓缓复位至初始角度，方便下次进行喷灌工作。

为了降低液体喷射造成的推力对喷射角度的负面影响，请参阅图1和图7，需要设置两个重力稳定式悬挂结构14，固定安装于柱形空心壳体1的侧面，其内部设置有悬挂于单摆支架123翘起一端的锥形重力块146，由于锥形重力块146受到地心引力的作用，会对单摆支架123翘起一端时刻产生向下的拉力，由于所述锥形重力块146的重力足以克服液体由液体喷射孔125向外排放所造成的推力，且所述锥形重力块146的重力、通气孔139中由气体流动限速形成的阻尼强度以及螺旋弹簧138压缩过程中造成的阻尼强度之和小于喷灌状态下来自水流输送管道中水流的压强，因此，锥形重力块146能够与液体由液体喷射孔125向外排放所造成的推力相互克制，从而降低液体喷射造成的推力对喷射角度的负面影响，以提高喷射角度的平稳性。

关于所述重力稳定式悬挂结构14的具体结构，请参阅图7，包括通过副环形固定板141固定安装于柱形空心壳体1圆周侧面的水平支撑杆142，所述水平支撑杆142的端部安装有限位套筒143，所述限位套筒143的套孔144被一根第二线绳145贯通，所述第二线绳145的顶端固定悬挂于单摆支架123翘起一端的底部，所述第二线绳145的底端固定安装有锥形重力块146。

在使用时，将主环形固定板2通过螺栓固定在预设在农作物种植区域地面中的液体输送管道端部，并且液体输送管道端部的输出端需要和锥形液体流入口5的进气端连通，而后启动液体输送管道所对接的水泵，使得液体由液体输送管道以一定输出压力进入至锥形液体流入口5中，液体压力会对堵塞在锥形液体流入口5区域的锥形塞体136形成向上的推力，从而带动活塞体134以及中心固定块限位块126向上运动，第一线绳127会受到斜向上的拉力，从而使得两个单摆支架123同步发生翘起端由下而上的运动效果，使得通过液体喷射孔125喷射液体的角度由面向地面逐步发生平衡于地面的角度变化，从而逐步加大液体在喷射后可沿水平方向的范围，结合液体的重力效果，从而实现更大范围的浇灌。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。