[实用新型]山坡地多级恒压喷灌系统

说明书

技术领域：

本实用新型属于农田灌溉技术领域，尤其涉及一种山坡地多级恒压喷灌系统。

背景技术：

我国山地丘陵的耕地有6.7亿亩，占总耕地面积的45％，只有1.2亿亩修了水平梯田，其余的5.5亿亩山坡地即使有了水，也很难用地面灌溉的方法进行灌溉。喷灌是目前我国应用比较广泛的节水灌溉工程技术措施之一，它具有节水、省工、占耕地少、适应性强、灌溉效率高以及便于实现自动化等特点。但是，利用机电泵加压条件下的山坡地喷灌系统，由于地形坡度以及田间用水不确定性的影响，管网系统压力和流量通常处于一种变化状态，水泵工况也处于经常性的变化之中，造成灌溉均匀度不能满足设计要求，特别是在地形坡度较大的情况下，即使采用了通常的一个恒定的管网压力的单级恒压喷灌系统也不能满足不同高度田地的灌溉均匀度要求。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种能满足地形坡度较大山坡地的不同高度田地的灌溉均匀度要求的山坡地多级恒压喷灌系统。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种山坡地多级恒压喷灌系统，包括：变频调速一级恒压供水装置、干管、用于实现二级恒压供水的恒压用水流量伺服阀、支管、竖管和喷头，干管直接与变频调速一级恒压供水装置连接，支管则通过恒压用水流量伺服阀后，再与干管连接，支管上均匀布置竖管和喷头，干管垂直等高线布置，支管由干管向两侧平行等高线布置，恒压用水流量伺服阀，包括：阀体、隔膜，水平放置的隔膜将阀体分割成参照压力腔和用水流量感应腔两部分，参照压力腔中有，出气孔、弹簧、丝杠、滑块，丝杠的横截面是圆形中空的，上连杆穿在其中，水平放置的有圆形垂直孔的圆形滑块套于丝杠外，两者通过滑块内孔和丝杠外壁的盘旋滑道连接，中空的丝杠中上连杆的上部设有出气孔，丝杠的顶部设有临时安装调节扳手的十字豁口，水平放置的隔膜的上、下两面分别覆盖有面积相等的不锈钢板，垂直于隔膜平面，位于隔膜上、下两侧的上、下连杆连在一起，从隔膜的中心穿过与隔膜的中垂线重合，通过上、下连杆的紧固螺丝将覆盖隔膜的上、下两面的不锈钢板压紧在隔膜上，用水流量感应腔中设有出水口，用水流量感应腔的下部连接进水节流阀，进水节流阀设有过水断面为水平圆形的进水节流阀座和圆形横截面从上到下由小变大的进水节流阀芯，进水节流阀芯垂直穿过进水节流阀座的水平圆形过水断面，与进水节流阀座的水平圆形过水断面的中垂线重合，进水节流阀芯横截面大的一端，位于进水节流阀座的进水一侧，进水节流阀芯的迎水面为圆形平面，隔膜上覆盖的下不锈钢板的面积远远大于进水节流阀芯的迎水面，进水节流阀芯的上部与下连杆连接，进水节流阀的下部是圆形进水通道，进水通道设有垂直于圆形过水断面均匀布置于圆形进水通道内壁的三块导流板。

山坡地多级恒压喷灌系统的工作原理如下：

一级恒压供水装置采用的是现有技术的普通的变频调速恒压供水装置，而与现有技术不同的是采用了特别研制的恒压用水流量伺服阀，在支管前进行二级恒压供水，由此构成的山坡地多级恒压喷灌系统，克服了地形坡度大所造成的各条支管供水压力差别大，喷洒均匀度达不到要求，灌水效果差的问题。

恒压用水流量伺服阀的工作原理：因为隔膜上覆盖的下不锈钢板的面积远远大于节流阀芯的迎水面，通常情况下，该迎水面所承接的压力也远远小于隔膜上覆盖的下不锈钢板所承接的压力，该迎水面产生的压缩参照压力腔中的弹簧的作用力可以忽略不计。当用户停止用水时，用水流量为最小值，用水流量感应腔内的液体停止流动，动水压力为零，而静水压力为最大值(等于出水压力H_out)，此时，作用于隔膜上覆盖的下不锈钢板上的压力最大，产生的压缩参照压力腔中的弹簧的作用力最大(等于H_out×A_p，A_p为隔膜上覆盖的下不锈钢板的面积)，使进水节流阀芯向上的位移最大(等于进水节流阀芯向上的最大位移s_max，附图中有标注)；当用户开始用水后，用水流量感应腔内的液体也随之产生了流动，一部分静水压力转化为动水压力，使作用于隔膜上覆盖的下不锈钢板上的压力减少，产生的压缩参照压力腔中的弹簧的作用力也随之减少，被压缩的弹簧的弹力得到部分释放，使进水节流阀芯从向上的位移最大处向下移动；用户用水流量越大，用水流量感应腔内的液体流动的速度就越大，静水压力转化为动水压力的部分就越多，作用于隔膜上覆盖的下不锈钢板上的压力就越少，产生的压缩参照压力腔中的弹簧的作用力也越小，被压缩的弹簧的弹力得到释放的就越多，使进水节流阀芯从向上的位移最大处向下移动的距离就越大。如果用数学表达式来表示就是：