本發明涉及一種農業灌溉用灌水器，尤其涉及一種出口流量均勻自調的防堵塞壓力補償灌水器。

背景技術：

我國面臨嚴峻的水資源短缺問題，農業用水占用水總量的70％，但其有效利用率僅為30％-40％，節水灌溉應運而生。其中，滴灌作為當今最具應用前景的農業節水技術之一，水利用率可高達95％以上，是保障我國農業可持續發展的一項重要技術措施。壓力補償灌水器是滴灌系統中被廣泛使用的灌水器類型之一，是能在一定壓力范圍內通過內部壓力補償墊片的調節作用實現恒流出水的滴灌末端裝置，具有補償性能好、灌水均勻、鋪設長度長、適應范圍廣等優點，特別適用于地形起伏較大、系統壓力不均衡和毛管較長的情況。為了達到較小的出流量，壓力補償灌水器的進、出水口以及內部流道尺寸一般很小，很容易發生堵塞；而且目前國內的滴灌產品普遍存在自適應性能差的問題，滴水不夠均勻，不僅可能造成農作物減產和品質下降，還有可能導致水分深層滲漏和養分淋失，形成面源污染。因此，提高灌水器水力性能和抗堵塞性能有著極為重要的意義。

灌水器常見堵塞方式主要有物理堵塞、化學堵塞和生物堵塞等，其中以物理堵塞最為常見。解決物理堵塞的有效方法是增大灌水器的進口和流道尺寸，但這將犧牲流道的部分水力性能，而且出流量也會隨之增加，尤其對于一些小流量灌溉作物，增大灌水器進口及流道尺寸會降低水的利用率，難以實現節水灌溉目的。因此，通過增大進口和流道尺寸來提高灌水器的抗堵塞性能與提高水的利用率及灌水器的水力性能相互矛盾。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明的目的是提供一種出口流量均勻自調的防堵塞壓力補償灌水器，該灌水器可通過放寬對進水口和流道尺寸的要求來提高灌水器的抗堵塞性能，同時不影響灌水器的水力性能。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種出口流量均勻自調的防堵塞壓力補償灌水器，其特征在于：包括基座、殼體、壓力補償墊片和調節針；所述殼體扣合在所述基座上且所述殼體的內側壁與所述基座的外側壁貼合；所述壓力補償墊片安裝在所述基座上，將所述殼體與所述基座所圍成的空間分隔為兩個腔體，其中，所述壓力補償墊片與所述殼體之間的腔體為第一腔體，所述壓力補償墊片與所述基座之間的腔體為第二腔體，在所述殼體上設置有與所述第一腔體連通的進水口，在所述基座上設置有與所述第二腔體連通的出水口；在所述基座的外側壁設置有沿周向分布的消能流道，所述消能流道的一端設置有與所述第一腔體連通的流道進口，另一端設置有與所述第二腔體連通的流道出口；所述調節針位于所述第二腔體中，其根部與所述壓力補償墊片連接，頭部延伸至所述出水口。

所述壓力補償墊片為具有彈性的圓形片狀結構。

在所述基座上設置有沿所述出水口內端的周向呈間隔分布的凸臺。

所述消能流道為雙流道，所述雙流道由多個流道單元順次連接而成，每個所述流道單元包括兩個支線流道，兩個所述支線流道的首尾分別在所述流道單元的進口和出口匯集。

所述調節針為由根部到頭部逐漸變細的圓錐形結構，并且所述調節針與所述壓力補償墊片之間為可拆卸地連接。

所述殼體與所述基座通過卡槽連接，在所述殼體的內側壁上設置有呈環形的卡槽，在所述基座的外側壁上設置有與所述卡槽相配合的呈環形的凸起。

在所述進水口的內端環設有向所述壓力補償墊片所在方向伸出的中空圓柱結構，所述中空圓柱結構與所述壓力補償墊片之間留有間隙。

所述出水口呈喇叭口形狀。

在所述基座的內側設置有環形凹槽結構，所述壓力補償墊片放置在所述環形凹槽結構中。

所述基座的外側壁的底端設置有呈環形的凹體結構，所述消能流道的流道進口通過所述凹體結構與所述第一腔體連通。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本發明通過設置壓力補償墊片，將殼體與基座圍成的空間分隔成兩個獨立的腔體，兩個腔體之間通過消能流道連接，在壓力補償墊片上設置有調節針，調節針的頭部延伸至灌水器的出水口，因此，本發明一方面通過壓力補償墊片的受水壓大小的影響發生不同程度的變形來對出水口流量進行調節，另一方面利用隨壓力補償墊片的變形而發生運動的調節針對出水口流量進行二次調節，從而減小出水口面積，流量隨之減小，出水更加均勻。2、本發明因壓力補償墊片和調節針二者對出口流量均有調節作用，因此，可將進水口和消能流道尺寸在一定范圍內增大，從而提高灌水器的抗堵塞性能，同時不影響灌水器的水力性能，使出流更為均勻，而且流量可被控制在規定的范圍內，在一定程度上提高了水的利用率。3、本發明由于調節針隨壓力補償墊片的變形發生上下運動，因此可以解決出水口處的堵塞問題。4、本發明在壓力較小可進入自沖洗狀態時，調節針的截流作用可以保證出流量不至過大，從而提高水的利用率。5、本發明抗堵塞性能的提高能夠延長灌水器的使用壽命，大大降低滴灌的使用成本，有助于緩解農業水資源短缺，提高農田灌溉用水的綜合利用率和效率。6、本發明可滿足一定流量范圍內的灌溉要求，小流量灌溉情況也適用，適用范圍較廣，抗堵塞性能好，使用年限長，安裝維修方便。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖；

圖2是本發明殼體的立體結構示意圖；

圖3是本發明殼體的剖視結構示意圖；

圖4是本發明基座的立體結構示意圖；

圖5是本發明基座的剖切結構示意圖；

圖6是本發明基座在另一視角下的立體結構示意圖；

圖7是本發明壓力補償墊片的立體結構示意圖；

圖8是本發明調節針的立體結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。

如圖1～4所示，本發明包括基座1、殼體2、壓力補償墊片3和調節針4。其中，殼體2扣合在基座1上，并且殼體2的內側壁與基座1的外側壁貼合。壓力補償墊片3安裝在基座1上，將殼體2與基座1所圍成的空間分隔為兩個獨立的腔體，其中，位于壓力補償墊片3與殼體2之間的腔體為第一腔體5，位于壓力補償墊片3與基座1之間的腔體為第二腔體6，在殼體2上設置有與第一腔體5連通的進水口7，在基座1上設置有與第二腔體6連通的出水口8。在基座1的外側壁設置有沿周向分布的消能流道9，消能流道9的一端設置有與第一腔體5連通的流道進口10，另一端設置有與第二腔體6連通的流道出口11。調節針4位于第二腔體6中，其根部與壓力補償墊片3連接，頭部延伸至出水口8。

進一步地，壓力補償墊片3為具有彈性的圓形片狀結構，其可由硅膠等彈性材質制成。

進一步地，在基座上設置有多個沿出水口8內端的周向呈間隔分布的凸臺12，當壓力補償墊片3變形較大時，凸臺12之間的空隙可以形成水流通道，從而保證出水口8不會被堵塞。

進一步地，消能流道9為雙流道，其由多個流道單元順次連接而成，每個流道單元包括兩個支線流道，兩個支線流道的首尾分別在流道單元的進口和出口匯集。雙流道用于疏導水流，與一般Z字形流道相比，雙流道的消能作用更為明顯，具體體現在：雙流道具有分流和匯流效果，在每個流道單元進口進行分流，在每個流道單元出口進行匯流，使水流形成更強的紊動，保證過流水體可被充分消能，均勻穩定的流入第二腔體6內，同時由于調節針4的二次截流作用，可以增大雙流道的流道尺寸，從而大大提高灌水器的抗堵塞性能。

進一步地，調節針4為由根部到頭部逐漸變細的圓錐形結構，并且調節針4的頭部插入所述出水口一段距離。隨壓力補償墊片3的變形，調節針4伸入出水口8的長度發生變化，從而改變出水口8處的出流面積，使出流更均勻，此外，對于出水口8處污染物堵塞的問題也可以由調節針4的上下運動得以解決。優選地，調節針4與壓力補償墊片3之間為可拆卸地連接，通過改變調節針4的粗細可以滿足農業生產中不同的流量需求。

進一步地，殼體2與基座1通過卡槽結構連接，具體地，在殼體2的內側壁上設置有呈環形的卡槽13，在基座1的外側壁上設置有與卡槽13相配合的呈環形的凸起14。本發明的基座1和殼體2可進行批量生產，之后組裝成灌水器成品，有利于滿足大批量的生產需求。

進一步地，在進水口7的內端環設有向壓力補償墊片3所在方向伸出的中空圓柱結構15，中空圓柱結構15與壓力補償墊片3之間留有間隙，中空圓柱結構15的作用是增加從進水口7所進入的水流的壓力從而促進壓力補償墊片3發生變形。

進一步地，出水口8呈喇叭口形狀。

進一步地，在基座1的內側設置有環形凹槽16結構，壓力補償墊片3放置在環形凹槽結構16中。

進一步地，基座1的外側壁的底端設置有呈環形的凹體結構17，其可將水流由第一腔體1引入消能流道9的流道進口10。

本發明的工作原理如下：

水流從本發明的進水口7進入第一腔體5，經流道進口10進入消能流道9，再經流道出口11進入第二腔體，到達基座1上的出水口8。隨著水流壓力的不斷變化，壓力補償墊片3受到水壓的沖擊發生形變，導致壓力補償墊片3另一側的出水斷面發生相應的改變，并且帶動調節針4運動，共同調節本發明灌水器的流量，使出水更為均勻。正常壓力下，本發明灌水器的出口截面呈自然截面狀態，此時調節針4的頭部插入出水口8一段距離，調節針4的插入減小了出流斷面面積，一定程度上減小了出流量，并且使出流量更加均勻。當壓力增大時，壓力補償墊片3向上凸起，此時調節針4隨壓力補償墊片3的變形向上移動，壓力補償墊片3和調節針4共同作用減小出水口面積，流量隨之減小，出水更加均勻。此外，由于調節針4的運動，堵塞物將不會在出水口8處聚集，從而起到防止出水口8堵塞的作用。綜上，在壓力變化的情況下，本發明灌水器能夠保持灌水流量基本不變。當壓力較小時，壓力補償式墊片3變形微小或是未發生變形，本發明灌水器進入自沖洗狀態，第二腔體6內空間大，出水截面也大，流量也會相應增大，由于調節針4的插入可以在一定程度上減小流量，而使流量不至于過大。

上述各實施例僅用于說明本發明，其中各部件的結構、設置位置及其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。