專利名稱：一種毛管進口流量調節器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種農業節水灌溉設備中的流量調節器，特別是關于一種適用于微灌系統，且具有系列流量值的毛管進口流量調節器。
背景技術：
在滴灌系統中，由于存在摩阻損失以及地形的變化，灌水小區支管各點壓力不同，使得各條毛管進口工作壓力不同，導致每條毛管的出水量也不相同，降低了灌溉的均勻度。采用壓力補償滴頭可以減小管網壓力偏差引起的流量差異，提高微灌系統的灌水均勻度，但這樣的系統造價高昂。從我國實際情況出發，安裝毛管級流量調節器可以提高系統的灌水均勻性，同時十分經濟。如圖7所示，為一種典型的流量調節器，該種流量調節器的調壓彈性體為圓管狀。其工作原理為水流進入調節器內，一部分水流經過平行于水流方向、彈性硅膠套管I內的流道而從出水孔口流出，一部分在彈性硅膠套管I外壁聚集，彈性硅膠套管I外側為靜水壓力，彈性硅膠套管I內側為動水壓力，靜水壓強大于動水壓強，彈性硅膠套管I會被壓向流道。當流量調節器進口的壓力增大時，彈性硅膠套管I內外壓強差增大，使過水流道面積減小，當進口壓力減小時，彈性硅膠套管I內外壓強差減小，使過水流道面積增大，從而達到壓力變化保持流量調節器的流量穩定。但是該種圓筒狀硅膠管調節流道大小的流量調節器，其圓筒狀彈性硅膠套管I的直徑和壁厚制造偏差不容易控制，流量調節器個體之間的性能存在較大的偏差，產品性能不穩定，且結構復雜、體積較大，裝配費事費力、效率低下。如圖8、圖9所示，為另一種現有技術中的流量調節器，該種流量調節器的調壓彈性體為圓片狀，其特征在于，垂直于進口水流方向的支撐座I上設置三個分割的扇形孔口，片狀彈性體2放置在支撐座I上；片狀彈性體2上也有三個分割的扇形孔口，片狀彈性體2的三個扇形孔口與支撐座上 I的三個扇形孔口不正對布置，即片狀彈性體2的彈片部分分別正對著支撐座I上的三個孔口，片狀彈性體2彈片部分的側邊與支撐座I孔口的側邊在平行于進水口水流方向的間隙即是過流間隙3。當流量調節器的進口壓力增大時，片狀彈性體2壓向支撐座1，使得過流間隙3減小，當流量調節器的進口壓力減小時，過流間隙3增大，從而達到穩定流量的目的。該型流量調節器的原理是改變出流間隙的大小來穩定流量；由于其彈性變形膜片上要加工數個孔口，膜片中央變形的區域和外周的厚度也不同，因而形式復雜，加工不便，制造精度往往難以達到；膜片上的孔口不正對支撐座的水流孔口，彈性膜片安裝時需要定位，降低了裝配效率。如圖10、圖11所示，為一種現有技術中的壓力流量調節器，該種流量調節器也采用圓片狀彈性膜，其特征在于進水管上設一平臺1，中間留有流道2，平臺I上設凸出的支撐架3，彈性墊片4置于支撐架3上。當水流進入流量調節器內部流至彈性墊片4后，由于彈性墊片4的阻攔，水流自彈性墊片4與進水管壁間的間隙處流入，再流經平臺I與彈性墊片4底面之間的間隙后經流道2流出。進口水流壓力增大時，彈性墊片4向下壓，則平臺I與彈性墊片4底面的間隙減小，過流量變小，起到調節流量保持穩定的目的。該種流量調節器與附圖8所示流量調節器的不同之處為水流經過一段垂直于進口水流方向的流道，壓力變化時通過調節該流道間隙大小穩定流量。總體來說，流量調節器的過流流道結構是影響其性能的主要因素之一，市場現有的毛管進口流量調節器流道結構存在缺陷，流量調節性能不理想，表現出起調壓力差過大、流量穩定性不夠、適宜的工作壓力范圍較窄等缺點；圓筒狀硅膠管或者其他形式復雜的彈性調節體，加工精度要求高，制造偏差不容易控制，導致流量調節器性能不穩定、裝配效率低。

發明內容
針對上述問題，本發明的目的是提供一種結構簡單，體積小巧，易于加工與裝配，流量調節性能穩定，適用于微灌系統的毛管進口流量調節器。為實現上述目的，本發明采取以下技術方案一種毛管進口流量調節器，其特征在于它包括出水底座、進水蓋、芯座和圓片狀彈性膜片；所述出水底座為圓柱形管道，所述出水底座的側壁上設置有一圓形孔，所述圓形孔周向的所述出水底座外壁一體設置有一圓柱形接口管道；所述進水蓋設置在所述圓柱形接口管道的頂部，且所述進水蓋上設置有一通向所述圓柱形接口管道內的進水孔；所述芯座設置在所述圓柱形接口管道內；所述芯座包括圓形底板，所述圓形底板的頂部設置有圓筒形擋墻，所述圓筒形擋墻的直徑小于所述圓形底板的直徑，所述圓筒形擋墻的外 周與所述圓柱形接口管道的內壁之間形成進水環；所述圓形底板中心設置有一中央出水孔，所述中央出水孔周向的所述圓形底板上間隔設置有若干向上凸起的扇環，所述扇環的表面為弧形面，連接所述圓筒形擋墻的一邊高，連接所述中央出水孔的一邊低；相鄰兩所述扇環之間形成凹槽流道，所述中央出水孔內設置有一向上凸起的中央頂柱，所述中央頂柱底部與所述扇環連接；所述圓筒形擋墻上與各所述凹槽流道對應的位置分別設置有一可拆卸的調節板；所述圓片狀彈性膜片設置在所述圓筒形擋墻內、所述扇環和中央頂柱的上方。一種毛管進口流量調節器，其特征在于它包括出水底座、進水蓋、芯座和圓片狀彈性膜片；所述出水底座為圓柱形管道，所述出水底座的一端作為進水端，所述進水端周向的所述出水底座外壁一體設置有一圓柱形接口管道；所述進水蓋設置在所述圓柱形接口管道的頂部，且所述進水蓋上設置有一通向所述圓柱形接口管道內的進水孔；所述芯座設置在所述圓柱形接口管道內；所述芯座包括圓形底板，所述圓形底板的頂部設置有圓筒形擋墻，所述圓筒形擋墻的直徑小于所述圓形底板的直徑，所述圓筒形擋墻的外周與所述圓柱形接口管道的內壁之間形成進水環；所述圓形底板中心設置有一中央出水孔，所述中央出水孔周向的所述圓形底板上間隔設置有若干向上凸起的扇環，所述扇環的表面為弧形面，連接所述圓筒形擋墻的一邊高，連接所述中央出水孔的一邊低；相鄰兩所述扇環之間形成凹槽流道，所述中央出水孔內設置有一向上凸起的中央頂柱，所述中央頂柱底部與所述扇環連接；所述圓筒形擋墻上與各所述凹槽流道對應的位置分別設置有一可拆卸的調節板；所述圓片狀彈性膜片設置在所述圓筒形擋墻內、所述扇環和中央頂柱的上方。所述進水蓋包括一體設置的圓柱形上段和圓柱形下段，所述圓柱形上段的外徑小于所述圓柱形下段的外徑，所述圓柱形下段的內徑大于所述圓柱形接口管道的外徑，所述圓柱形下段通過螺紋連接在所述圓柱形接口管道的頂部外周或者所述圓柱形接口管道的頂部插接在所述圓柱形下段內；所述圓柱形上段設置有一直徑小于所述圓柱形接口管道的內徑、且通向所述圓柱形接口管道內的進水孔。所述中央出水孔內設置的向上凸起的所述中央頂柱為“人”字形，所述“人”字形中央頂柱的三個端部底面對應與三個所述扇環連接。所述調節板間隔拆卸或者將所述調節板全部拆除。所述扇環的側邊為曲線邊，則相鄰兩個凸起的所述扇環之間形成的凹槽流道為迷
宮式流道。所述扇環的側邊為直線邊，則相鄰兩個凸起的所述扇環之間形成的凹槽流道是直通式流道。所述出水底座的出水端為螺紋螺帽的形式，連接滴灌帶；或為雙倒刺的形式，承插
滴灌管或毛管。本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點1、本發明包括出水底座、進水蓋、芯座和圓片狀彈性膜片；芯座的圓筒形擋墻內間隔設置有若干向上凸起的扇環，且扇環的表面根據圓片狀彈性膜片受壓變形的特點設計為弧形，形成外緣高，中心低的弧形受壓凹面(或者外緣高，中心低的V形受壓凹面)，因此，當圓片狀彈性膜片受壓變形時，本發明的凹槽流道不但斷面面積發生變化，而且過流流道長度也發生變化，可以同時實施過流面積補償和流道長度補償，與僅實施面積補償的其他產品相比，本發明的起調壓力差減小，流量穩定的工作壓力范圍增大，最大限度的實現了壓力補償功能，提供了穩定的流量。2、本發明芯座上設置圓片狀彈性膜片，芯座的圓筒形擋墻和出水底座的圓柱形接口管道之間形成進水環，且芯座的圓筒形擋墻內間 隔設置有若干向上凸起的扇環，相鄰兩個扇環之間形成凹槽流道，且與各個凹槽流道對應的位置分別設置有一可拆卸的調節板，因此，根據毛管進口過流量的要求，只需要拆卸一個或數個調節板，相應改變內部過流流道的個數或者更換不同彈性的圓片狀膜片，本發明即可形成具有一系列流量等級的流量調節器，滿足不同流量要求，還可以簡化模具的開發過程。3、本發明芯座的中心設置有中央出水孔，中央出水孔內設置有一向上凸起的“人”字形中央頂柱，因此，既可以保證調節性能的穩定，還可以防止壓力大時，圓片狀彈性膜片完全封死流道，增大了流量調節器的適用工作壓力范圍。4、本發明由于以上優點1、3所述的結構設置，使得其具有很強的壓力補償性能，起調壓力低、適用工作壓力范圍大，調節性能穩定；本發明由于上述優點2中的結構設置，通過改變流道個數形成系列流量，可以滿足毛管進口不同流量的要求，靈活應對微灌系統在田間使用中的變化；且由于本發明采用的彈性調節膜片形式簡單、便于裝配，制造偏差很小，可以有效地調節微灌毛管進口的流量，因此，在毛管進口使用本發明可以改變目前灌溉系統的輔管輪灌設計，而采用支管輪灌，從而減小工程造價，降低系統管理的勞動強度，提高系統的灌水均勻度，保證毛管運行的安全性。本發明通過改變過流流道個數或改變膜片的彈性即可實現不同系列的穩定流量，并且結構簡單，體積小巧，可廣泛用于微灌系統的毛管進口流量調節過程中。


圖1是本發明實施例一的出水底座和芯座立體示意2是本發明實施例一的剖面結構示意圖
圖3是本發明的迷宮流道芯座立體示意圖；圖3 (a)是保留所有調節板的示意圖；圖3 (b)是間隔拆卸調節板的示意圖；圖3 (c)是調節板全部拆除的示意4是本發明的直通流道芯座立體示意圖；圖4 (a)是保留所有調節板的示意圖；圖4 (b)是間隔拆卸調節板的示意圖；圖4 (c)是調節板全部拆除的示意5是本發明的芯座和彈性膜片剖面示意圖；圖5 (a)是彈性膜片自然放置示意圖；圖5 (b)是彈性膜片受水壓示意6是本發明實施例二的剖面結構示意7是現有技術中的一種圓柱套管式流量調節器結構示意8是現有技術中的片式流量調節器立體結構示意9是圖8的局部放大示意10是現有技術中的片式流量調節器立體結構示意11是圖10的局部放大示意圖
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。實施例一如圖1、圖2所示，實施例一包括出水底座1、進水蓋2、芯座3和圓片狀彈性膜片4。
`
如圖1、圖2所示，出水底座I為一圓柱形管道，出水底座I的側壁上設置有一圓形孔11，圓形孔11周向的出水底座I外壁一體設置有一圓柱形接口管道12，圓柱形接口管道12的內徑大于圓形孔11的直徑，圓柱形接口管道12的頂部通過螺紋連接進水蓋2，或者插接在進水蓋2內。圓形孔11、進水蓋2作為進水端，出水底座I的兩端作為出水端。如圖2所示，進水蓋2包括一體設置的圓柱形上段21和圓柱形下段22，圓柱形上段21的外徑小于圓柱形下段22的外徑，圓柱形下段22的內徑大于圓柱形接口管道12的外徑，圓柱形下段22通過螺紋連接在圓柱形接口管道12的頂部外周或者圓柱形接口管道12的頂部插接在圓柱形下段22內。圓柱形上段21設置有一直徑小于圓柱形接口管道12內徑、且通向圓柱形接口管道12內的進水孔23。如圖2、圖3、圖4所示，芯座3設置在出水底座I圓柱形接口管道12的中部空腔內，兩者采取過盈配合。芯座3包括圓形底板31，圓形底板31的頂部設置有圓筒形擋墻32，圓筒形擋墻32的直徑小于圓形底板31的直徑，圓筒形擋墻32的外周與圓柱形接口管道12的內壁之間構成了進水環33 ;圓筒形擋墻32內部的圓形底板31中心設置有一中央出水孔34，中央出水孔34周向的圓形底板31上間隔設置有若干向上凸起的扇環35，扇環35的表面為弧形，連接圓筒形擋墻32的一邊高，連接中央出水孔34的一邊低，相鄰兩個扇環35之間形成橫截面為矩形的凹槽流道36，各凹槽流道36連接中央出水孔34。中央出水孔34內設置有一向上凸起的“人”字形中央頂柱37，“人”字形中央頂柱37的三個端部底面對應與三個扇環35連接。圓筒形擋墻32上與各個凹槽流道36對應的位置分別設置有一可拆卸的調節板38。如圖3 (a)、圖4 (a)所示，為保留所有調節板的示意圖，此為生產出廠的結構；當本發明工作時，可以根據需要的毛管進口流量拆卸若干調節板38，例如，可以間隔拆卸38，如圖3 (b)、圖4 (b)所示；或者將調節板38全部拆除，如圖3 (C)、圖4 (c)所示。
如圖2、圖5所示，圓片狀彈性膜片4放置在圓筒形擋墻32內、扇環35和“人”字形中央頂柱37的上方(如圖5 Ca)所示)；圓筒形擋墻32與扇環35和“人”字形中央頂柱37上方的迎水面形成了一個可供圓片狀彈性膜片4活動的U形(或V形)槽。當圓片狀彈性膜片4受水壓逐漸與扇環35和“人”字形中央頂柱37的上表面貼合時(如圖5 (b)所示)，凹槽流道36構成了流量調節器的核心流道。實施例二 如圖6所示，實施例二包括出水底座1、進水蓋2、芯座3和圓片狀彈性膜片4。如圖6所示，出水底座I為一圓柱形管道，出水底座I的一端作為進水端，另一端作為出水端。進水端等同于實施例一中出水底座I的側壁上設置的圓形孔11，進水端周向的出水底座I外壁一體設置有一圓柱形接口管道12，圓柱形接口管道12的內徑大于進水端的直徑，圓柱形接口管道12的頂部通過螺紋連接進水蓋2，或者插接在進水蓋2內。實施例二中的進水蓋2、芯座3和圓片狀彈性膜片4的結構分別對應與實施例一中的進水蓋2、芯座3和圓片狀彈性膜片4的結構相同，在此不再詳細說明。上述實施例中，出水底座I的出水端可以為螺紋螺帽的形式，連接滴灌帶；也可以為雙倒刺的形式，承插滴灌管或毛管。上述實施例中，扇環35的側邊可以為曲線邊，則相鄰兩個凸起的扇環35之間形成的凹槽流道36為迷宮式流道，如圖3所示；扇環35的側邊可以為直線邊，則相鄰兩個凸起的扇環35之間形成的凹槽流道36是直通式流道，如圖4所示。上述實施例中，“人”字形中央頂柱37也可以為其他形狀，例如“十”字形中央頂柱等，只要是向上凸起結構，能夠達到頂住圓片狀彈性膜片4，且不妨礙水流通過中央出水孔34即可。 上述實施例中，扇環35連接圓筒形擋墻32的一邊低，連接中央出水孔34的一邊高，扇環35迎水面和中央頂柱37形成一個凸面，也可以實現壓力變化時，同時改變過流流道斷面積和流道長度。如圖2所示，本發明的水流流量調節方法為水流從進水蓋2進入，從圓筒形擋墻32的外周與圓柱形接口管道12的內壁之間構成的進水環33，流經相鄰兩個扇環35之間形成的凹槽流道36，然后再進入中央出水孔34，最后從出水底座I的出水端流出；當壓力增大時，圓片狀彈性膜片4發生形變壓向芯座3的扇環35和“人”字形中央頂柱37頂部的迎水面，使得凹槽流道36橫截面積(圓片狀彈性膜片4與凹槽流道36共同形成的)減小，同時水流流道長度增加；當壓力減小時，圓片狀彈性膜片4的變形量減小，使得凹槽流道36橫截面積增大，同時水流流道長度減短，從而保證了壓力變化時，流經流量調節器的流量不變化。上述各實施例僅用于說明本發明，其中各部件的結構、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本發明技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本發明的保護范圍之外。
權利要求
1.一種毛管進口流量調節器，其特征在于它包括出水底座、進水蓋、芯座和圓片狀彈性膜片； 所述出水底座為圓柱形管道，所述出水底座的側壁上設置有一圓形孔，所述圓形孔周向的所述出水底座外壁一體設置有一圓柱形接口管道； 所述進水蓋設置在所述圓柱形接口管道的頂部，且所述進水蓋上設置有一通向所述圓柱形接口管道內的進水孔； 所述芯座設置在所述圓柱形接口管道內；所述芯座包括圓形底板，所述圓形底板的頂部設置有圓筒形擋墻，所述圓筒形擋墻的直徑小于所述圓形底板的直徑，所述圓筒形擋墻的外周與所述圓柱形接口管道的內壁之間形成進水環；所述圓形底板中心設置有一中央出水孔，所述中央出水孔周向的所述圓形底板上間隔設置有若干向上凸起的扇環，所述扇環的表面為弧形面，連接所述圓筒形擋墻的一邊高，連接所述中央出水孔的一邊低；相鄰兩所述扇環之間形成凹槽流道，所述中央出水孔內設置有一向上凸起的中央頂柱，所述中央頂柱底部與所述扇環連接；所述圓筒形擋墻上與各所述凹槽流道對應的位置分別設置有一可拆卸的調節板； 所述圓片狀彈性膜片設置在所述圓筒形擋墻內、所述扇環和中央頂柱的上方。
2.一種毛管進口流量調節器，其特征在于它包括出水底座、進水蓋、芯座和圓片狀彈性膜片； 所述出水底座為圓柱形管道，所述出水底座的一端作為進水端，所述進水端周向的所述出水底座外壁一體設置有一圓柱形接口管道； 所述進水蓋設置在所述圓柱形接口管道的頂部，且所述進水蓋上設置有一通向所述圓柱形接口管道內的進水孔； 所述芯座設置在所述圓柱形接口管道內；所述芯座包括圓形底板，所述圓形底板的頂部設置有圓筒形擋墻，所述圓筒形擋墻的直徑小于所述圓形底板的直徑，所述圓筒形擋墻的外周與所述圓柱形接口管道的內壁之間形成進水環；所述圓形底板中心設置有一中央出水孔，所述中央出水孔周向的所述圓形底板上間隔設置有若干向上凸起的扇環，所述扇環的表面為弧形面，連接所述圓筒形擋墻的一邊高，連接所述中央出水孔的一邊低；相鄰兩所述扇環之間形成凹槽流道，所述中央出水孔內設置有一向上凸起的中央頂柱，所述中央頂柱底部與所述扇環連接；所述圓筒形擋墻上與各所述凹槽流道對應的位置分別設置有一可拆卸的調節板； 所述圓片狀彈性膜片設置在所述圓筒形擋墻內、所述扇環和中央頂柱的上方。
3.如權利要求1所述的一種毛管進口流量調節器，其特征在于所述進水蓋包括一體設置的圓柱形上段和圓柱形下段，所述圓柱形上段的外徑小于所述圓柱形下段的外徑，所述圓柱形下段的內徑大于所述圓柱形接口管道的外徑，所述圓柱形下段通過螺紋連接在所述圓柱形接口管道的頂部外周或者所述圓柱形接口管道的頂部插接在所述圓柱形下段內；所述圓柱形上段設置有一直徑小于所述圓柱形接口管道的內徑、且通向所述圓柱形接口管道內的進水孔。
4.如權利要求2所述的一種毛管進口流量調節器，其特征在于所述進水蓋包括一體設置的圓柱形上段和圓柱形下段，所述圓柱形上段的外徑小于所述圓柱形下段的外徑，所述圓柱形下段的內徑大于所述圓柱形接口管道的外徑，所述圓柱形下段通過螺紋連接在所述圓柱形接口管道的頂部外周或者所述圓柱形接口管道的頂部插接在所述圓柱形下段內；所述圓柱形上段設置有一直徑小于所述圓柱形接口管道的內徑、且通向所述圓柱形接口管道內的進水孔。
5.如權利要求1或2或3或4所述的一種毛管進口流量調節器，其特征在于所述中央出水孔內設置有的向上凸起的所述中央頂柱為“人”字形，所述“人”字形中央頂柱的三個端部底面對應與三個所述扇環連接。
6.如權利要求1或2或3或4所述的一種毛管進口流量調節器，其特征在于所述調節板間隔拆卸或者將所述調節板全部拆除。
7.如權利要求5所述的一種毛管進口流量調節器，其特征在于所述調節板間隔拆卸或者將所述調節板全部拆除。
8.如權利要求1 7任一項所述的一種毛管進口流量調節器，其特征在于所述扇環的側邊為曲線邊，則相鄰兩個凸起的所述扇環之間形成的凹槽流道為迷宮式流道。
9.如權利要求1 7任一項所述的一種毛管進口流量調節器，其特征在于所述扇環的側邊為直線邊，則相鄰兩個凸起的所述扇環之間形成的凹槽流道是直通式流道。
10.如權利要求1 9任一項所述的一種毛管進口流量調節器，其特征在于所述出水底座的出水端為螺紋螺帽的形式，連接滴灌帶；或為雙倒刺的形式，承插滴灌管或毛管。
全文摘要
本發明涉及一種毛管進口流量調節器，其特征在于它包括出水底座、進水蓋、芯座和圓片狀彈性膜片；出水底座為圓柱形，其側壁上設置有一圓形孔，圓形孔周向設置有一圓柱形接口管道；進水蓋設置在圓柱形接口管道的頂部，且其上設置有一通向圓柱形接口管道內的進水孔；芯座設置在圓柱形接口管道內；芯座包括圓形底板，圓形底板的頂部設置有圓筒形擋墻，圓筒形擋墻的外周與圓柱形接口管道之間形成進水環；圓形底板中心設置有中央出水孔，中央出水孔周向間隔設置有若干向上凸起的扇環，扇環表面為弧形，相鄰兩扇環之間形成凹槽流道，中央出水孔內設置有一向上凸起的中央頂柱；圓筒形擋墻上與各凹槽流道對應的位置分別設置有一可拆卸的調節板；圓片狀彈性膜片設置在圓筒形擋墻內、扇環和中央頂柱的上方。
文檔編號A01G25/16GK103053387SQ20131001107
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月11日 優先權日2013年1月11日
發明者李光永, 張琛 申請人:中國農業大學