CN114793853A - 一种均量供液装置及调整方法 - Google Patents

Abstract

一种均量供液装置及调整方法，包括进液管、控制缸体、出液控制阀、出液管；进液管设分支为缸体入液管，出液管设分支为缸体出液管；控制缸体的顶部连接缸体入液管，底部连接缸体出液管，上部连接进液管和出液管；控制缸体包括缸壳和缸槽；缸槽活动设于缸壳内；缸槽的内部竖向设置有双头塞嘴；其中，缸槽上下运动，以启闭所述进液管和出液管，双头塞嘴则启闭缸体入液管和缸体出液管。在缺电或是非电气系统的低成本控制要求下，通过内置的缸槽，调整缸体入液阀和缸体出液阀，控制微小液流注满缸槽和液体从缸槽内流尽的不同时间，实现近距离均量供液装置对远距离均量供液装置供液的等待功能，达到不同供液节点位置定时定量及均量供液的目的。

Description

一种均量供液装置及调整方法

技术领域

本发明涉及供液阀领域，尤其涉及一种均量供液装置及调整方法。

背景技术

我国西北沙漠丘陵等缺水地区，为防治风沙，减缓水土流失的速度，需要大面积种植绿色植物，但是单纯依靠管道送水进行灌溉，因供水地缺水，受输送距离影响，灌溉时若不通过阀门控制，会导致离水源近的植物先供水，可以获得较多水，离水源远的植物获得较少水甚至得不到水；而若通过普通阀门控制，受供水时间影响，依然无法保证离水源不同距离的阀门可以通过调节不同开口大小实现均量供水的效果，这样就使得水的利用率低，难以大面积种植植物，也无法实现节水灌溉目的。在此背景下，发展定时灌溉、均量灌溉、节水灌溉对于这些地区的农业发展，就显得具有重要意义。

而各类专利中，如中国专利CN202021709294.2农业水利工程用全方位喷灌设备，在面对西北地区水资源不充足的情况下无法进行大面积的均量灌溉；中国专利CN202022125853.1基于物联网的大田节水灌溉用控制装置，有着便于控制的特点，但相比于机械结构，恶劣环境下的寿命更短，且需要电力支持，而荒漠地区往往没有便捷的电网；中国专利CN201610261832.8丘陵沙漠地定量等量灌溉控制装置，通过控制向上至地表的小滴水管出水孔的面积，通过控制水压以及通过流量计算公式来确定小滴水管的长度和截面积来达到等量灌溉目的，但因地表结构复杂，不同的干管支管走势都需要重新匹配小滴水管出水孔的面积、小滴水管的长度和截面积，或者通过流量计算公式重新计算，使得这种装置实际应用起来十分复杂，无法根据现场情况实时调整，且这种单纯以浮力驱动的机械结构压力控制并不十分稳定，也难以实现定时灌溉功能。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种均量供液装置及调整方法，既可用于定时节水灌溉，也用于其它需要定时定量及均量供液的领域，如动物定时饲水、多机器润滑等。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种均量供液装置，包括进液管、缸体入液管、缸体入液阀、控制缸体、缸体出液管、缸体出液阀、出液控制阀、出液管；

所述进液管设一分支为所述缸体入液管，所述出液管设一分支为所述缸体出液管；

所述控制缸体的顶部中央连接所述缸体入液管，底部中央连接所述缸体出液管，控制缸体的上部侧面连接所述进液管和出液管；

所述缸体入液管上设有所述缸体入液阀；所述缸体出液管上设有所述缸体出液阀；所述出液管上设有所述出液控制阀；

所述控制缸体包括缸壳和缸槽；所述缸槽活动设于缸壳内，且缸槽的侧表面与缸壳的内表面贴合；所述缸槽竖向设置有双头塞嘴；其中，缸槽上下运动，以启闭所述进液管和出液管，所述双头塞嘴则启闭缸体入液管和缸体出液管。

所述进液管和出液管相对设置，进液管的接入端端面与缸体接入内表面平齐，出液管的接出端端面与缸体接出内表面平齐，且进液管和出液管均与缸体密封连接。

所述缸槽的顶部中央和底部中央分别设有可供缸体入液管和缸体出液管插入的通孔；缸槽内部设有储液腔，用于储存从缸体入液管流出的液体；缸槽活动过程中可与缸体入液管和缸体出液管形成密封。

本发明还包括压缩弹簧，所述压缩弹簧设于缸壳内部下方，压缩弹簧一端顶抵缸壳的底部，另一端顶抵缸槽的下表面。

所述压缩弹簧套接于缸体出液管伸入缸壳内的部位上。

所述控制缸体还包括缸盖，所述缸盖密封设于缸壳的顶部，缸盖设有供缸体入液管穿过的通孔，且缸体入液管与缸盖密封连接，缸体出液管与缸体密封连接。

本发明还包括上磁铁，所述上磁铁镶嵌于缸槽的顶部，所述缸盖采用可被磁吸的铁质材料制造，或者缸盖下表面固定有可被磁吸的铁质或磁性材料，以使缸槽与缸盖吸合。

本发明还包括下磁铁，所述下磁铁设于缸壳内底部侧面；所述缸槽的下表面固定有可被磁吸的铁质或磁性材料，以使缸槽与下磁铁吸合。

所述双头塞嘴呈十字型结构设置，上下部分的末端设有塞嘴，左右部分的末端与缸槽内壁固定连接。

所述缸体入液管的出液口和缸体出液管的进液口分别设有塞嘴环，以配合双头塞嘴形成密封。

所述的一种均量供液装置的调整方法如下：

使用前，分别对缸体入液阀以供液间隔时间进行标定，对缸体出液阀以供液时间进行标定，对出液控制阀以供液量进行标定；初始状态为缸槽上表面贴合控制缸体的顶部下表面；双头塞嘴的下塞嘴闭合缸体出液管，缸槽的出液口被关闭，缸槽的进液口打开；

使用时，根据供液间隔时间调整好缸体入液阀的阀门开启程度，供液需要间隔的时间长，则缸体入液阀的阀门开启程度小，供液需要间隔的时间短，则缸体入液阀的阀门开启程度大，保证在一致的时间内液体可以将缸槽注满，此时缸槽下降，进液管的出液口和出液管的入液口打开，进液管开始对出液管供液，均量供液装置开始供液，此时双头塞嘴的上塞嘴闭合缸体入液管，缸槽的入液口被关闭，出液口打开；

根据所需要的供液时间调整缸体出液阀的开启程度，当在预定时间缸槽内的液体流尽后，缸槽向上运动，回到所述初始状态，切断进液管对出液管的供液，均量供液装置停止供液，并进入下一个定时间隔定时长供液的循环供液过程，周而复始，通过调整已标定供液量的出液控制阀，实现定时定量及均量供液功能。

相对于现有技术，本发明技术方案取得的有益效果是：

在某些缺电或是非电气系统的低成本控制要求下，通过内置于缸体内的缸槽，调整缸体入液阀控制微小液流注满缸槽的不同时间，实现近距离均量供液装置对远距离均量供液装置供液的等待功能，调整缸体出液阀控制微小液流从缸槽内流尽的同一时间，实现不同距离均量供液装置定时定量供液功能，通过小液流控制大液流，达到不同供液节点位置均量供液装置定时定量及均量供液目的。同时，通过小液流控制供液管道内大液流的控制过程，避免传统的将普通阀门直接装在供液管道上，因供液管道供液时间难以保持一致，在远距离供液管道上，难以通过普通阀门调节开口大小实现不同供液节点的均量供液要求。而且，普通阀门的供液方式，只要供液管道内存在液体，阀门在打开状态时，供液就会持续进行，因此供液管道内无法时时保证有液状态，需要人工或其他方式控制进行定时供液和断液，而供液管道内时供时断、时有时无的液体，供液压力和液流速度的变化均会引起不同节点供液量的变化。本发明小液流控制供液管道内大液流的控制过程，在根据不同供液距离调节好控制注入缸槽内液体流量的控制阀门开口大小后，即便供液管道内的供液压力和液流速度在不同的供液时间、远距离不同供液条件下无法保证完全一致，因小液流流量较小，注满缸槽的总体时间相对较长，通过缸体入液阀的控制，供液管道远距离输液因供液管道内的供液压力和液流速度的变化造成的在不同供液节点小液流注满缸槽在时间上的误差和影响相对较小，而通过小液流控制的大液流，既可满足所需的供液量要求，缸槽控制的大液流定时流出，供液管道内可以随时保证有液状态，又可最大限度的减小供液量上的波动误差，且均量供液装置可以脱离人工供液或断液干预，在无人工操作情况下，均量供液装置可以达到定时供液、定量供液、均量供液和节源高效供液的目的。

附图说明

图1为本发明均量供液装置的外观结构示意图；

图2为本发明均量供液装置的内部结构示意图；

图3为本发明均量供液装置的分解结构示意图；

图4为缸槽无水状态的结构示意图；

图5为缸槽满水状态的结构示意图；

图6为本发明均量供液装置的节点布置图。

附图标记：进液管1，缸体入液管2，缸体入液阀3，控制缸体4，缸体出液管5，缸体出液阀6，出液控制阀7，出液管8，缸盖9，上磁铁10A，下磁铁10B，塞嘴环11，双头塞嘴12，缸槽13，压缩弹簧14，缸壳15。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明做进一步详细说明。

如图1～6所示，本实施例一种均量供液装置，包括进液管1、缸体入液管2、缸体入液阀3、控制缸体4、缸体出液管5、缸体出液阀6、出液控制阀7、出液管8；

所述进液管1设一分支管为所述缸体入液管2，所述出液管8设一分支为所述缸体出液管5；缸体入液管2上设一缸体入液阀3，缸体入液阀3控制流入控制缸体4的液体流速及流量；缸体出液管5上设有缸体出液阀6，缸体出液阀6控制液体流出控制缸体4的流速及流量；

所述控制缸体4包括缸壳15、缸槽13、缸盖9；所述缸盖9设于缸壳15的顶部，所述缸槽13活动设于缸壳15内，缸槽13的四周外表面与缸壳15的四周内表面贴合，并可在缸壳15内部做上下直线运动；缸槽13内部设有储液腔，用于储存从缸体入液管2流出的液体；缸槽13活动过程中可与缸体入液管2和缸体出液管5形成密封。

缸盖9和缸槽13的顶部中央分别设有一通孔，接入缸体入液管2，缸体入液管2的出液处固定一塞嘴环11；

缸槽13和缸壳15的底部中央分别设有一通孔，接出缸体出液管5，缸体出液管5的入液处固定一塞嘴环11；

缸槽13内部固定一双头塞嘴12，所述双头塞嘴12呈十字型结构设置，上下部分的末端设有塞嘴，左右部分的末端与缸槽13内壁固定连接；

双头塞嘴12可在两端分别与塞嘴环11进行密闭配合，随着缸槽13在控制缸体4内部的上下直线运动而进行缸体入液管2出液处塞嘴环11或是缸体出液管5入液处塞嘴环11的闭合或是开启动作。

本实施例还包括上磁铁10A和下磁铁10B；所述上磁铁10A镶嵌固定于缸槽13的顶部上表面，缸盖9由可被磁吸的铁质材料制造，或是缸盖9下表面固定可被磁吸的铁质或磁性材料，以使缸槽13与缸盖9吸合；所述下磁铁10B固定于缸壳15内底部侧面，所述缸槽13的下表面固定有可被磁吸的铁质或磁性材料，以使缸槽13与下磁铁10B吸合。

缸壳15下部与缸体出液管5密封固定，缸壳15上部与缸盖9密封固定，缸体入液管2与缸盖9密封固定。

缸壳15的两侧还分别设有一通孔，一侧接入进液管1并进行密封固定，进液管1的接入端端面与缸壳15接入内表面平齐，一侧接出液管8并进行密封固定，出液管8的接出端端面与缸壳15接出内表面平齐。

缸壳15内部下方设一压缩弹簧14，压缩弹簧14一端顶抵缸壳15的底部，另一端顶抵缸槽13的下表面，具体地，所述压缩弹簧14套接于缸体出液管5伸入缸壳15内的部位上。

所述缸槽13上下运动，以启闭所述进液管1和出液管8，所述双头塞嘴12则启闭缸体入液管2和缸体出液管5，具体如下：

当缸槽13上表面通过上磁铁10A与缸盖9下表面贴合时，缸槽13侧表面与控制缸体4内表面贴合并堵住进液管1的出液口和出液管8的入液口，可切断进液管1对出液管8的供液，均量供液装置供液停止。此时双头塞嘴12的下塞嘴闭合缸体出液管5入液处塞嘴环11，缸槽13的出液口被关闭，进液口打开，随着缸体入液阀3的开启，缸槽13内的液体会慢慢注满。

当缸槽13内注满液体时，缸槽13连同槽内液体重量瞬间克服上磁铁10A的吸力，缸槽13上表面脱离缸盖9下表面，缸槽13压缩压缩弹簧14下降，其下表面与下磁铁10B的上表面贴合，打开进液管1的出液口和出液管8的入液口，均量供液装置恢复供液。此时双头塞嘴12的上塞嘴闭合缸体入液管2出液处塞嘴环11，缸槽13的入液口被关闭，出液口打开，随着缸体出液阀6的开启，缸槽13内的液体会慢慢流尽。

当缸槽13内液体流尽时，缸槽13在压缩弹簧14的作用下瞬间克服自身重力及下磁铁10B的吸力，缸槽13下表面脱离下磁铁10B的上表面，缸槽13上升，关闭进液管1的出液口和出液管8的入液口，均量供液装置停止供液，并进入下一个供液循环。

出液管8上同时设有出液控制阀7，控制均量供液装置的出液量。通过调整不同供液距离位置的均量供液装置上的缸体入液阀3以及缸体出液阀6，控制不同供液距离位置均量供液装置上缸槽13内液体的注满时间以及流尽时间，达到定时定量供液及均量供液的目的。

本发明的调整方法和工作原理如下：

使用前，分别对缸体入液阀3以供液间隔时间进行标定，对缸体出液阀6以供液时间进行标定，对出液控制阀7以供液量进行标定。初始状态为缸槽13上表面通过上磁铁10A与缸盖9下表面贴合。双头塞嘴12的下塞嘴闭合缸体出液管5入液处塞嘴环11，缸槽13的出液口被关闭，进液口打开。

使用时，根据供液间隔时间调整好缸体入液阀3的阀门开启程度，供液需要间隔的时间长缸体入液阀3的阀门开启程度小，供液需要间隔的时间短缸体入液阀3的阀门开启程度大，保证在一致的时间内液体可以将缸槽13注满，此时缸槽13连同槽内液体重量克服上磁铁10A的吸力，脱离上磁铁10A的吸力后缸槽13瞬间加速下降，压缩压缩弹簧14，使其处于压缩状态，同时缸槽13下表面和固定在缸壳15内侧底部位置的下磁铁10B上表面吸合，进液管1的出液口和出液管8的入液口打开，进液管1开始对出液管8供液，均量供液装置开始供液。此时双头塞嘴12的上塞嘴闭合缸体入液管2出液处塞嘴环11，缸槽13的入液口被关闭，出液口打开。

根据所需要的供液时间调整缸体出液阀6的开启程度，当在预定时间缸槽13内的液体流尽后，压缩弹簧14克服缸槽13自身重力量及下磁铁10B吸力伸展复位，脱离下磁铁10B的吸力后缸槽13瞬间加速向上运动，上磁铁10A吸合缸槽13的上表面，切断进液管1对出液管8的供液，均量供液装置停止供液，双头塞嘴12的下塞嘴闭合缸体出液管5入液处塞嘴环11，缸槽13的出液口被关闭，进液口打开，并进入下一个定时间隔定时长供液的循环供液过程，周而复始，通过调整已标定供液量的出液控制阀7，实现定时定量及均量供液功能。

Claims (10)

1.一种均量供液装置，其特征在于：包括进液管、缸体入液管、缸体入液阀、控制缸体、缸体出液管、缸体出液阀、出液控制阀、出液管；

所述进液管设一分支为所述缸体入液管，所述出液管设一分支为所述缸体出液管；

所述控制缸体的顶部中央连接所述缸体入液管，底部中央连接所述缸体出液管，控制缸体的上部侧面连接所述进液管和出液管；

所述缸体入液管上设有所述缸体入液阀；所述缸体出液管上设有所述缸体出液阀；所述出液管上设有所述出液控制阀；

所述控制缸体包括缸壳和缸槽；所述缸槽活动设于缸壳内，且缸槽的侧表面与缸壳的内表面贴合；所述缸槽的内部竖向设置有双头塞嘴；其中，缸槽上下运动，以启闭所述进液管和出液管，所述双头塞嘴则启闭缸体入液管和缸体出液管。

2.如权利要求1所述的一种均量供液装置，其特征在于：所述进液管和出液管相对设置，进液管的接入端端面与缸体接入内表面平齐，出液管的接出端端面与缸体接出内表面平齐，且进液管和出液管均与缸体密封连接。

3.如权利要求1所述的一种均量供液装置，其特征在于：所述缸槽的顶部中央和底部中央分别设有可供缸体入液管和缸体出液管插入的通孔；缸槽内部设有储液腔，用于储存从缸体入液管流出的液体；缸槽活动过程中可与缸体入液管和缸体出液管形成密封。

4.如权利要求1所述的一种均量供液装置，其特征在于：还包括压缩弹簧，所述压缩弹簧设于缸壳内部下方，压缩弹簧一端顶抵缸壳的底部，另一端顶抵缸槽的下表面。

5.如权利要求4所述的一种均量供液装置，其特征在于：所述压缩弹簧套接于缸体出液管伸入缸壳内的部位上。

6.如权利要求1所述的一种均量供液装置，其特征在于：所述控制缸体还包括缸盖，所述缸盖密封设于缸壳的顶部，缸盖设有供缸体入液管穿过的通孔，且缸体入液管与缸盖密封连接，缸体出液管与缸体密封连接。

7.如权利要求6所述的一种均量供液装置，其特征在于：还包括上磁铁，所述上磁铁镶嵌于缸槽的顶部，所述缸盖采用可被磁吸的铁质材料制造，或者缸盖下表面固定有可被磁吸的铁质或磁性材料，以使缸槽与缸盖吸合。

8.如权利要求1所述的一种均量供液装置，其特征在于：还包括下磁铁，所述下磁铁设于缸壳内底部侧面；所述缸槽的下表面固定有可被磁吸的铁质或磁性材料，以使缸槽与下磁铁吸合。

9.如权利要求1所述的一种均量供液装置，其特征在于：所述双头塞嘴呈十字型结构设置，上下部分的末端设有塞嘴，左右部分的末端与缸槽内壁固定连接；所述缸体入液管的出液口和缸体出液管的进液口分别设有塞嘴环，以配合双头塞嘴形成密封。

10.权利要求1～9任一项所述的一种均量供液装置的调整方法，其特征在于：

使用前，分别对缸体入液阀以供液间隔时间进行标定，对缸体出液阀以供液时间进行标定，对出液控制阀以供液量进行标定；初始状态为缸槽上表面贴合控制缸体的顶部下表面；双头塞嘴的下塞嘴闭合缸体出液管，缸槽的出液口被关闭，缸槽的进液口打开；

使用时，根据供液间隔时间调整好缸体入液阀的阀门开启程度，供液需要间隔的时间长，则缸体入液阀的阀门开启程度小，供液需要间隔的时间短，则缸体入液阀的阀门开启程度大，保证在一致的时间内液体可以将缸槽注满，此时缸槽下降，进液管的出液口和出液管的入液口打开，进液管开始对出液管供液，均量供液装置开始供液，此时双头塞嘴的上塞嘴闭合缸体入液管，缸槽的入液口被关闭，出液口打开；

根据所需要的供液时间调整缸体出液阀的开启程度，当在预定时间缸槽内的液体流尽后，缸槽向上运动，回到所述初始状态，切断进液管对出液管的供液，均量供液装置停止供液，并进入下一个定时间隔定时长供液的循环供液过程，周而复始，通过调整已标定供液量的出液控制阀，实现定时定量及均量供液功能。

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