[发明专利]一种用于圆形喷灌机喷灌施肥的注射喷嘴

说明书

技术领域

本发明涉及一种注射喷嘴，特别是关于一种用于圆形喷灌机喷灌施肥的注射喷嘴，属现代农业节水技术领域。

背景技术

灌溉施肥是现代集约化灌溉农业的重要特征。应用圆形喷灌机对作物进行喷灌施肥作业，可以精确控制灌溉时间、施肥量、肥液浓度和营养元素间的比例，提高水肥利用率，并最大限度地减少对环境的污染。据不完全统计，截止2011年底全国圆形喷灌机的保有量超过7000余套，灌溉面积约350万亩。根据《全国节水灌溉“十二五”规划》，正在实施的东北四省区高效节水农业灌溉面积中，圆形喷灌机将超过1000万亩。但是，目前国内缺乏与圆形喷灌机配套的专用注肥设备，圆形喷灌机很少实现喷灌施肥作业，而基本沿用传统的施肥方式，导致肥料利用率和施肥均匀性低下。而相比之下，1998年美国圆形喷灌机喷灌施肥面积占喷灌面积的比重已超过35%。

圆形喷灌机喷灌施肥时机组处于行走状态，这对施肥装置的工作性能要求较高，要求施肥装置的注肥流量或注肥肥液浓度不受灌溉管道中水压变化的影响，而且能够准确控制注肥流量和施肥总量等。因此圆形喷灌机喷灌施肥作业时常选用外部动力驱动的注肥泵，如农业药械厂生产的隔膜泵，确保注入圆形喷灌机主输水管的肥液浓度稳定。

注射喷嘴是泵注入式喷灌施肥装置的关键设备，其喷嘴类型、规格及安装方式都会影响到肥液的混合效果，进而影响灌溉系统的施肥均匀性；此外，喷嘴还应具有单向流动功能，防止主输水管的灌溉水反向流动进入存储预配肥液的肥料桶内。可以说，注射喷嘴的工作性能将最终影响圆形喷灌机喷灌施肥是否达到设计要求。一款性能优异的注射喷嘴，既要求其机械性能好，即结构简单，工作可靠；又要求其水力性能好，能够满足喷灌施肥的主要技术要求。目前，国内少数实现喷灌施肥的圆形喷灌机，其注射喷嘴采用某段1/2英寸或3/4英寸的管道替代，直接插入圆形喷灌机主输水管内，没有防倒流结构，肥液与灌溉水的混合效果差；而一些用于石油、医药等领域的类似注射喷嘴，外形和安装方式更具有专用性。总体上说，大多数注射喷嘴并非针对圆形喷灌机喷灌施肥而设计，而且目前用于圆形喷灌机的注射喷嘴的外形、安装方式、内部流道、挡塞型式、进出口结构等方面不适于圆形喷灌机的高效喷灌施肥作业。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种机械性能和水力性能好，结构简单、维修方便、工作性能和零件替换性强，适用于圆形喷灌机喷灌施肥的注射喷嘴。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于圆形喷灌机喷灌施肥的注射喷嘴，其特征在于：它包括一长条状的喷嘴主体，所述喷嘴主体内部设置一条由宽逐渐变窄的收缩型流道；所述喷嘴主体的流道较宽的一端连接一喷嘴帽，所述喷嘴主体的另一端插入圆形喷灌机进水管内，且与所述圆形喷灌机进水管之间密封连接，所述喷嘴主体位于所述圆形喷灌机进水管内的端部一体设置有一喷嘴头；所述喷嘴头内部设置有一条连通所述收缩型流道的喷头流道，所述喷嘴头与所述收缩型流道的连接处设置成由窄变宽的出口扩散面，所述喷嘴头的另一端连接一堵塞；所述喷头流道内设置有挡塞和弹簧；所述挡塞包括圆锥段和圆柱段，所述圆锥段设置在所述出口扩散面处，所述圆锥段的锥角小于所述出口扩散面的扩散角；所述圆锥段的底部连接所述圆柱段，所述圆柱段插入所述弹簧内；所述喷嘴头的周向设置有若干喷嘴出口；所述喷嘴帽的一端连接所述喷嘴主体，另一端设置有一排气装置；所述喷嘴帽内设置有内部流道，所述内部流道连通所述喷嘴主体中的收缩型流道，所述喷嘴帽的外壁垂直设置有一进肥管道，所述进肥管道的一端连通所述喷嘴帽的内部流道，另一端连接肥液加压装置的出水管道；所述排气装置包括设置在所述喷嘴帽端部的第一排气孔，所述第一排气孔的一端连通所述喷嘴帽的内部流道，另一端连通外部大气；所述第一排气孔所在位置的所述喷嘴帽的端部设置有排气塞，所述排气塞所在位置的所述喷嘴帽上设置有第二排气孔。

所述喷嘴主体的中轴线与所述圆形喷灌机进水管的中轴线垂直，且所述喷嘴头位于所述圆形喷灌机进水管内的中轴线位置。

所述喷嘴主体的外壁位于所述喷嘴帽和圆形喷灌机进水管之间的部分加工成多边形结构。

所述喷嘴头的周向设置有4～6个喷嘴出口，所述喷嘴出口呈喇叭形，其与所述喷头流道的连通处为矩形开口，并逐渐向外扩散。

所述喷嘴头的所述喷头流道的直径大于所述喷嘴主体的所述收缩型流道最宽处的直径。

所述堵塞的外端面设置有“一”字形凹槽。

所述挡塞的所述圆锥段的顶部磨平，所述圆锥段的中部圆锥面上设置有一圈凹槽，所述凹槽内设置有密封圈；所述挡塞的所述圆柱段长度为5～10mm。