以渠道内灌溉水为动力的大田水肥自动灌溉系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种以渠道内灌溉水为动力的大田水肥自动灌溉系统，包括田间渠槽管系统、水动力系统和药肥系统三部分组成。田间渠槽管系统包括供水管、渠槽管、牵引绳、滑轮、塞阀和闸阀；田间渠槽管系统利用渠槽管来作为农田的“田埂”，利用相邻的两条渠槽管形成“畦田”，渠槽管可在作物播种后，需要灌溉时放置在田间，放置后，渠槽管可一直留在田间，也可以移动到其它地块作为田埂重复使用；水动力系统，包括水轮、水轮支架、水轮轴、传动带、从动轮、变速箱和动力输出轴；药肥系统包括药肥罐、药肥管道和药肥管道闸阀。使用本实用新型专利技术进行农田灌溉，以灌溉水为动力，可实现自动灌溉、施肥、施药。

【技术实现步骤摘要】
一、所属领域：本专利技术涉及一种以渠道内灌溉水为动力的大田水肥自动灌溉系统。二、
技术介绍
目前，我国耕地灌溉率不足50％，但在能得到灌溉的耕地中，却有97％以上的面积是地面灌溉。由于，我国的地面灌溉大都采用传统的灌水方法，即畦灌和沟灌等，灌溉时畦首或沟首渗漏严重，造成深层渗漏，致使水肥浪费；而往往畦尾、沟尾处所得到的水分不足，致使灌溉均匀度低，水的利用效率低下；再者，我国施肥往往是群众根据自己的经验进行，存在着盲目施肥、过量施肥现象，既形成大量的肥料浪费、作物产量降低，又造成环境污染等问题，灌水、施肥技术落后。三、
技术实现思路
为了解决上述问题，在“大田管渠自动灌溉系统(201520545902.3)”研究的基础上，本专利技术提供了一种以渠道内灌溉水为动力的大田水肥自动灌溉系统，能准确地控制各灌溉参数、施肥参数，使灌水、施肥更加均匀，提高水、肥的利用率，同时，又能实现在渠道输、配水条件下，以渠道内灌溉水为动力的水肥一体化自动灌溉，降低劳动强度，提高作物产量，缓解我国水资源紧缺现状，是一种非常适合我国节水灌溉技术的自动灌溉系统，可在现有的渠道输水的广大灌区，实现田间自动均匀灌溉、均匀施肥、施药。使用本装置进行农田灌溉，以灌溉水为动力，可实现自动灌溉、施肥、施药，没有对水质的特殊限制，有利于灌溉技术参数及施肥(药)参数的调控，有利于节水灌溉技术的推广，可规模化生产，使用方便、灵活，省工、省力，灌水均匀度高。如图1、图2、图3所示，一种以渠道内灌溉水为动力的大田水肥自动灌溉系统，包括田间渠槽管系统、水动力系统和药肥系统三部分组成。所述田间渠槽管系统包括供水管、渠槽管、牵引绳、滑轮、塞阀和闸阀；塞阀放置在在渠槽管内；在相邻的两条渠槽管首部和尾部两端的地面上，各对应地安装有两个滑轮，牵引绳环套在四个滑轮上；同时，牵引绳与动力装置的动力输出轴连接，牵引绳在动力输出轴输出的旋转机械能的带动下，绕着四个滑轮运移；塞阀与牵引绳连接，可以牵引绳的拉动作用下，在渠槽管内移动；其特征还在于田间渠槽管系统利用渠槽管来作为农田的“田埂”，利用相邻的两条渠槽管形成“畦田”，渠槽管可在作物播种后，需要灌溉时放置在田间，放置后，渠槽管可一直留在田间，也可以移动到其它地块作为田埂重复使用；所述水动力系统，包括水轮、水轮支架、水轮轴、传动带、从动轮、变速箱和动力输出轴；所述水轮通过水轮轴固定在水轮支架上，水轮支架固定在渠道上；水轮轴轴端固定有主动轮；所述传动带(可采用平皮带或三角带)环套在主动轮和从动轮上，当水轮转动时，可通过传动带带动从动轮转动；从动轮通过变速箱，将水轮轴上产生的旋转机械能传递到动力输出轴上；根据灌溉制度、灌溉定额、畦田规格、灌溉流量大小及输水管道中水压力大小等参数，计算灌溉用水量、塞阀运移速度，通过变速箱控制动力输出轴的旋转速度，使塞阀移动速度正好适合灌溉水量的需要。所述药肥系统，包括药肥罐、药肥管道和药肥管道闸阀；所述药肥罐，是用于放置药液或肥液的罐子，药肥罐中的药液或肥液预先按一定比例由人工方式配好；在药肥罐底部连接有一条药肥管道，药肥管道上设有药肥管道闸阀，用以调控药液、肥液的流量；药肥管道与供水管相连。本专利技术中，水轮及水轮轴要求有足够的强度和刚度，在工作过程中，不产生变形、破坏等现象；水轮支架可由金属或塑料等材料构成，要求有足够的强度和刚度，在工作过程中，不产生变形、破坏等现象，水轮支架可通过地锚等部件固定在渠道上；本专利技术所使用的田间渠槽管系统，包括供水管、渠槽管、牵引绳、滑轮、塞阀和闸阀[具体构成参见大田管渠自动灌溉系统(专利权号：201520545902.3)及图1]；为使塞阀在渠槽管内移动方便，渠槽管横断面可设计为椭圆形(如图3所示)、圆形槽状或U型槽状；为了减少大田田埂的占地面积，提高土地利用率，同时，方便灌溉，本专利技术利用渠槽管来代替“田埂”，利用相邻的两条渠槽管形成“畦田”，渠槽管可在作物播种后，需要灌溉时放置在田间，放置后，渠槽管可一直留在田间，也可以移动到其它地块重复使用；所述牵引绳与动力输出轴相连，可由动力输出轴的转速来控制牵引绳的移动速度，牵引绳可由具有一定抗拉强度和一定挠性的材料制成，如细钢丝、尼龙等材料；在相邻的两条渠槽管首部和尾部的两端农田横向田埂以外地面上，各对应地安装有两个滑轮，滑轮可通过滑轮轴固定在滑轮座上，滑轮座修筑在地面上，这样，可将牵引绳环套在四个滑轮上，同时，牵引绳采用缠绕方式与动力装置的动力输出轴连接，牵引绳在动力输出轴输出的旋转机械能的带动下，绕着四个滑轮运移；所述塞阀放置在渠槽管内，塞阀呈圆形或椭圆形，并与牵引绳连接，寒阀可在牵引绳的牵引作用下在渠槽管内移动，但塞阀不能跑出渠槽管，且塞阀与渠槽管接触良好，能阻止渠槽管内的水通过塞阀与管臂的接触缝隙中流向塞阀下游，塞阀的移动速度由动力输出轴的转速控制牵引绳的移动速度来实现，当上游渠道中流量一定时，水轮转速一定，经过变速箱调整后，动力输出轴的转动速度是恒定的，塞阀的移动速度可以实现等速移动，当塞阀移动时，渠槽管内的水由于受到塞阀的阻挡，可沿着渠槽管两侧的管臂向外溢流，这样，可使渠槽管在作物种植方向上向田间供水的水量相等，保证了向田间供水的恒定性、稳定性，实现了灌溉的均匀性，大大提高了灌水的均匀度；在药肥系统中，药肥管道直接与供水管相连，可使药肥系统更加简化，能使药液或肥液直接注入供水管中，药液或肥液随着灌溉水一起流入渠槽管，随着灌溉可完成施肥、放药任务，节省了劳动力，提高了施肥、施药的均匀性。四、附图说明图1大田水肥一体化自动渠槽管灌溉系统图2四条渠槽管同时工作的大田水肥一体化自动渠槽管灌溉系统图3椭圆形渠槽管1-渠道；2-水轮支架；3-水轮；4-供水管；5-闸阀；6-水轮轴；7-主动轮；8-传动带；9-从动轮；10-变速箱；11-动力输出轴；12-牵引绳；13-滑轮a；14-塞阀a；15-渠槽管a；16-滑轮b；17-滑轮c；18-滑轮座；19-塞阀b；20-渠槽管b；21-滑轮d；22-药肥装置；23-药肥管道；24-药肥管道闸阀；25-农田横向田埂；26-种植方向；27-渠槽管c；28-渠槽管d五、具体实施方式渠槽管需要特殊制造，渠槽管应具有一定的强度和刚性，且不漏水，还能保证一定的空间形状，能有足够的过水能力，满足灌溉流量的要求，为降低投资，可采用硬塑料管；滑轮最好采用塑料质地的滑轮，既保证了足够的强度和刚性，又要尽量减轻重量，灵巧方便；滑轮座，可采用浆砌石或混凝土结构；牵引绳可采用细钢丝、尼龙或其它有一定抗拉强度和挠性的材料制成；塞阀可根据渠槽管的断面形状，到市场上购买或自己制作，能保证塞阀与渠槽管的管臂之间不漏水；水轮可由木料、塑料或金属材料等构成，水轮可根据所需要的输出动力大小设计制作；变速箱也可根据变速要求自己定制或市购。本专利技术工作时，首先按照图1将装置固定好。为提高土地利用率，扩大种植面积，更加方便耕作，以渠槽管代替田埂，渠槽管可在播种完成后，铺设在农田中；当渠道中有水流通过时，水流冲击水轮转动，带动水轮轴转动，从而带动主动轮转动，再通过传动带，带本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以渠道内灌溉水为动力的大田水肥自动灌溉系统，包括田间渠槽管系统、水动力系统和药肥系统三部分组成；所述田间渠槽管系统包括供水管、渠槽管、牵引绳、滑轮、塞阀和闸阀；塞阀放置在渠槽管内，塞阀呈圆形或椭圆形；在相邻的两条渠槽管首部和尾部的两端地面上，各对应地安装有两个滑轮，牵引绳环套在四个滑轮上；同时，牵引绳与动力装置的动力输出轴连接，牵引绳在动力输出轴输出的旋转机械能的带动下，绕着四个滑轮运移；塞阀与牵引绳连接；其特征在于田间渠槽管系统利用渠槽管来作为农田的“田埂”，利用相邻的两条渠槽管形成“畦田”，渠槽管在作物播种后，需要灌溉时放置在田间；渠槽管可一直留在田间或移动到其它地块作为田埂重复使用；所述水动力系统，包括水轮、水轮支架、水轮轴、传动带、从动轮、变速箱和动力输出轴；所述水轮通过水轮轴固定在水轮支架上，水轮支架固定在渠道上；水轮轴轴端固定有主动轮；所述传动带环套在主动轮和从动轮上，当水轮转动时，通过传动带带动从动轮转动；从动轮通过变速箱，将水轮轴上产生的旋转机械能传递到动力输出轴上，并控制动力输出轴的旋转速度；所述传动带为平皮带或三角带；所述药肥系统，包括药肥罐、药肥管道和药肥管道闸阀；所述药肥罐用于放置药液或肥液；在药肥罐底部连接有一条药肥管道，药肥管道上设有药肥管道闸阀，用以调控药液、肥液的流量；药肥管道与供水管相连。...

【技术特征摘要】
1.一种以渠道内灌溉水为动力的大田水肥自动灌溉系统，包括田间渠槽管系统、水动力系统和药肥系统三部分组成；所述田间渠槽管系统包括供水管、渠槽管、牵引绳、滑轮、塞阀和闸阀；塞阀放置在渠槽管内，塞阀呈圆形或椭圆形；在相邻的两条渠槽管首部和尾部的两端地面上，各对应地安装有两个滑轮，牵引绳环套在四个滑轮上；同时，牵引绳与动力装置的动力输出轴连接，牵引绳在动力输出轴输出的旋转机械能的带动下，绕着四个滑轮运移；塞阀与牵引绳连接；其特征在于田间渠槽管系统利用渠槽管来作为农田的“田埂”，利用相邻的两条渠槽管形成“畦田”，渠槽管在作物播种后，需要灌溉时放置在田间；渠槽管可一直留在田间或移动到其它地块作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春堂，王世龑，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：新型
国别省市：山东;37