一种单翼迷宫式滴灌带成型轮及制备出的滴灌带

摘要

本发明提供一种单翼迷宫式滴灌带成型轮及采用该成型轮制备出的滴灌带；成型轮包括成型轮本体，在成型轮本体轮面上沿圆周方向设有多段成型部，每段成型部的结构相同，均包括进水负压槽、负压成型槽、出水负压槽；负压成型槽采用下述结构：负压成型槽由多个首尾连通的水滴形构成，多个水滴一左一右间隔错位设置，多个水滴的依次衔接处构成的尖角均朝向进水负压槽方向；负压成型槽中间设有一条主流道，主流道两侧为分支流道，分支流道内设有分割块将分支流道分割，分割后分支流道的进水口及出水口均与主流道相连通；采用本成型轮制备出的滴灌带在每段滴灌系统中流道短的情况下，既能保障出水口流量小，又能减少阻塞问题。

说明书

技术领域

本发明涉及滴灌带生产设备技术领域，尤其是涉及一种单翼迷宫式滴灌带成型轮及制备出的滴灌带。

背景技术

我国是世界上水资源贫乏的国家之一，特别是北方地区，耕地面积占全国的45％，但水资源仅占全国总量的9.7％。滴灌是迄今为止农田灌溉最节水的灌溉技术之一，滴灌是按照作物需水要求，通过低压管道系统与安装在毛管上的灌水器，将水和作物需要的养分均匀而又缓慢地滴入作物根区土壤中的灌水方法，是一种科学、高效的灌水方式。

滴灌带成型轮是用于生产滴灌带的主要生产设备之一，因此滴灌带成型轮上面成型模具的结构，直接影响着滴灌带的结构，滴灌带成型轮生产出的滴灌带，要满足以下要求：

1.有一个相对较低而稳定的流量在一定的压力范围内，每段滴灌系统的出水口流量应在2～8升/小时之间。滴灌系统中的流道细小，直径一般小于2毫米，流道制造的精度要求也很高，细小的流道差别将会对滴灌带的出流能力造成较大的影响。同时水流在毛管流动中的摩擦阻力降低了水流压力，从而也就降低了末端滴头的流量，为了保证滴灌系统具有足够的灌水均匀度，经验上一般是将系统中的流量差限制在10％以内。

2.大的过流断面为了在滴灌系统部位产生较大的压力损失和一个较小的流量，水流通道断面最小尺寸在0.3～1.0毫米之间变化。由于滴灌系统中流道较小，所以很容易造成流道堵塞。如若增大滴灌系统流道，则需加长流道。

采用现有结构的滴灌带成型轮生产出的普通滴灌带中的流道不是窄而短，就是宽而长，从而控制较小流量。

为了满足滴灌需求，现在要求滴灌带上每段滴灌系统的间隔越来越短，导致每段滴灌系统中的流道越来越短，采用正常的流道宽度，由于流道太短，因此水流出量大，违背了滴灌本身意义，因此只能将流道变窄，由于流道过于窄，因此经常造成流道阻塞问题。

目前还没有一种既能保障流道短，又能兼顾出水口流量小，还能减少流道阻塞问题的滴灌带及生产该滴灌带的成型轮，因此急需研制一种新型结构的成型轮来解决上述问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种能生产出下述结构滴灌带的成型轮：该滴灌带中的流道采用特殊结构，在每段滴灌系统中的流道短的情况下，既能保障出水口流量小，又能减少阻塞问题。

一种单翼迷宫式滴灌带成型轮，包括成型轮本体，在所述成型轮本体轮面上沿圆周方向设有多段成型部，每段所述成型部的结构相同，均包括进水负压槽、负压成型槽、出水负压槽；所述进水负压槽的数量为1个，所述进水负压槽的两个出水口分别连通两个负压成型槽的2个进水口，两个所述负压成型槽的出水口分别连通两个出水负压槽的进水口；所述负压成型槽内设置有真空吸孔；

进一步，所述负压成型槽采用下述结构，或所述负压成型槽中至少有一段采用下述结构：

所述负压成型槽由多个首尾连通的水滴形构成，多个所述水滴一左一右间隔错位设置，多个所述水滴的依次衔接处构成的尖角均朝向所述进水负压槽方向；所述负压成型槽中间设有一条主流道，所述主流道两侧为分支流道，所述分支流道内设有分割块，所述分割块将分支流道分割，分割后所述分支流道的进水口及出水口均与主流道相连通；

进一步，所述分支流道的整体宽度除与主流道相接部分，其余部分相等且略窄于主流道；

所述进水负压槽与负压成型槽连通处对准流道及分割块；

进一步，从所述出水负压槽至进水负压槽方向，每两个所述水滴一上一下错位设置构成一个“B”字形，每组“B”字形中两个“水滴”的相交处为一个与直边Ⅰ不相接的尖角，上述所述尖角的夹角为锐角；所述分割块将流道分隔成主流道及分支流道，分割后，所述分支流道凸出于主河道的两侧；

进一步，所述负压成型槽与出水负压槽的进水口连通处对准主流道；

上述所述尖角的夹角在19°-71°之间；

进一步，所述分割块包括4个边，分别为2个相对并与所述直边Ⅰ平行的直边Ⅱ、分别连接上述两个直边Ⅱ两侧的圆边及直边Ⅲ，沿所述直边Ⅲ的水平方向上，所述尖角的顶点与和上述直边Ⅲ在一条直线上；所述直边Ⅲ与靠近直边Ⅰ的直边Ⅱ组成的夹角为夹角Ⅱ，该所述夹角Ⅱ为锐角且对准进水负压槽方向；

进一步，所述负压成型槽与进水负压槽的出水口连通处对准分割块上的夹角Ⅱ；

一种单翼迷宫式滴灌带成型轮制备滴灌带的方法，制作滴灌带时，经吹塑成型的滴灌带管泡位于成型轮和压力轮之间的接触点处，所述成型轮和压力轮相对转动来压制滴灌带管泡，在所述成型轮的负压成型槽中每个水滴内设置有真空吸孔，真空泵通过所述真空吸孔抽气使成型轮的轮面处产生负压，在所述压力轮与成型轮的接触点附近的滴灌带管泡因负压而吸附在成型轮的轮面上，紧贴在所述成型轮轮面上的滴灌带管泡被吸出成型部的形状，所述滴灌带管泡经过冷却定型后被切割，最终形成两根单独的滴灌带；

采用上述成型轮及方法生产出的滴灌带结构如下，一种滴灌带，包括过水通道及滴灌流道，所述过水通道边部设有滴灌流道，所述滴灌流道内设有多段间隔设置的滴灌系统，每段所述滴灌系统均包括进水通道、流道、出水通道；

进一步，所述进水通道对应单翼迷宫式滴灌带成型轮中的进水负压槽，所述流道对应单翼迷宫式滴灌带成型轮中的负压成型槽，所述出水通道对应单翼迷宫式滴灌带成型轮中的出水负压槽；

进一步，所述流道采用下述结构，或所述流道中至少有一段采用下述结构：

所述流道由多个首尾连通的水滴形构成，多个所述水滴一上一下间隔错位设置，多个所述水滴的依次衔接处构成的尖角均朝向进水通道方向；所述流道中间设有一条主流道，所述主流道两侧为分支流道，所述分支流道内设有分割块，所述分割块将分支流道分割，分割后所述分支流道的进水口及出水口均与主流道相连通，从分支流道出水口流出的水与主流道的水汇流时对主流道的水产生反向冲击力；

进一步，所述分支流道的整体宽度除与主流道相接部分，其余部分相等且略窄于所述主流道；

所述流道的两端分别连通进水通道及出水通道，所述进水通道与流道连通处对准流道及分割块，从所述进水通道进入到流道的水被分割块分流，一部分流入所述主流道，其余部分流入到所述分支流道，流入所述分支流道的水在分支流道内前进，从所述尖角处、分支流道与主流道的交汇口流出，由于所述尖角的作用，从所述分支流道与主流道交汇口流出的水向进水通道方向前进因此与从主流道流过的水产生冲击力后与主流道的水汇流，在此过程中，从所述分支流道流出的水消除了主流道内水的一部分动力；

进一步，从所述出水通道至进水通道方向，每两个所述水滴一左一右错位设置构成一个“B”字形，每组“B”字形中两个所述“水滴”的相交处为一个与直边Ⅰ不相接的尖角，上述所述尖角的夹角为锐角；所述分割块将流道分隔成主流道及分支流道，分割后，所述分支流道凸出于主河道的两侧；

进一步，所述流道与出水通道的进水口连通处对准主流道；

进而，所述进水通道的进水口连通滴灌带的过水通道，所述出水通道的出水口连通滴灌带外界的大气；

作为优选，上述所述尖角的夹角在19°-71°之间；

进一步，所述主流道比分支流道的宽度宽1.5-2.5倍；

进一步，所述分割块包括4个边，分别为2个相对并与直边Ⅰ平行的直边Ⅱ、分别连接上述两个直边Ⅱ两侧的圆边及直边Ⅲ，沿所述直边Ⅲ的水平方向上，所述尖角的顶点与和上述直边Ⅲ在一条直线上；所述直边Ⅲ与靠近直边Ⅰ的直边Ⅱ组成的夹角为夹角Ⅱ，该所述夹角Ⅱ为锐角且对准进水通道方向；

进一步，所述流道与进水通道的出水口连通处对准分割块上的夹角Ⅱ；

进一步，所述进水通道为迷宫式结构，迷宫式结构上设有多个朝一侧排列的进水口，上述所述进水口与过水通道连通；

具体的，上述所述进水通道包括与流道出水口连通的进水管Ⅰ、多个横纵交错并依次连接的进水管Ⅱ；

进一步，所述进水管Ⅱ包括横进水管Ⅱ及纵进水管Ⅱ，进而从所述出水通道至进水通道方向的纵进水管Ⅱ中，位列基数位置的所述纵进水管Ⅱ凸出于横进水管Ⅱ、流道，且与过水通道连通；

进一步，所述进水管Ⅰ与进水管Ⅱ中的第一根横进水管Ⅱ呈锐角连通，连通处对准分割块上的夹角Ⅱ；

进一步，所述出水通道上设有多个出水口；

本发明的有益效果为：

采用本单翼迷宫式滴灌带成型轮配合制造滴灌带的方法，所制造出来的滴灌带有如下优点：

由于本滴灌带中的滴灌系统比较特殊，尤其是流道的结构比较特殊，因此从出水通道至进水通道方向，流入到流道内的水流其动力越来越小，进而本申请在每段滴灌系统中的流道短的情况下，既能保障出水口流量小，又能减少阻塞问题。

本申请彻底打破了传统蛇形流道的结构，本申请中的流道由多个首尾连通的水滴形构成，水滴形的流道比传统的流道要宽，每个水滴内均设有分割块，流道与进水通道的出水口连通处对准分割块，因此水从流道与进水通道的出水口连通进入到流道时，首先是被分割块分割成两股水流，一股从主流道走，一股从分支流道走，由于尖角的作用，从分支流道流出的水流向进水通道前进，该股水流与主流道内的水流产生反向冲击力，因此被抵消一部分动力，然后进入到第二个水滴内再次被分流，以此类推，因此越远离进水通道，水动力越小，最终能控制出水量小，达到控流的效果。

本水滴型流道中的主流道整体比传统蛇形的流道更宽，是传统型流道宽度的2-3倍，因此阻塞问题更少，进一步采用内部抵消力的方式控制水流，能保障出水流量小。

附图说明

图1是 本发明单翼迷宫式滴灌带成型轮示意图；

图2是 成型部示意图；

图3是 单翼迷宫式滴灌带成型轮制备滴灌带的工作原理示意图；

图4是 滴灌带示意图；

图5是 滴灌系统示意图；

图6是 滴灌系统中A部分局部放大图；

图7是 水在滴灌带中的走向示意图；

图8是 水在主流道中的走势图；

图中：

1、过水通道 2、滴灌流道 3、滴灌系统

3-1、进水通道 3-2、流道 3-3、出水通道

3-2-1、直边Ⅰ 3-2-2、尖角 3-2-3、分割块

3-2-4、主流道 3-2-5、分支流道 3-2-6、直边Ⅱ

3-2-7、直边Ⅲ 3-2-8、圆边 3-2-9、夹角Ⅱ

3-1-1、进水管Ⅰ 3-1-2、横进水管Ⅱ 3-1-3、纵进水管Ⅱ

4、成型轮本体 4-1、成型部 4-1-1、进水负压槽

4-1-2、负压成型槽 4-1-3、出水负压槽 5、滴灌带管泡

6、压力轮

具体实施方式

如图1所示，一种单翼迷宫式滴灌带成型轮，包括成型轮本体4，在所述成型轮本体4轮面上沿圆周方向设有多段成型部4-1，如图2所示，每段所述成型部4-1的结构相同，均包括进水负压槽4-1-1、负压成型槽4-1-2、出水负压槽4-1-3；所述进水负压槽4-1-1的数量为1个，所述进水负压槽4-1-1的两个出水口分别连通两个负压成型槽4-1-2的2个进水口，两个所述负压成型槽4-1-2的出水口分别连通两个出水负压槽4-1-3的进水口；所述负压成型槽4-1-2内设置有真空吸孔；

进一步，所述负压成型槽4-1-2采用下述结构，或所述负压成型槽4-1-2中至少有一段采用下述结构：

如图1所示，所述负压成型槽4-1-2由多个首尾连通的水滴形构成，多个水滴一左一右间隔错位设置，多个所述水滴的依次衔接处构成的尖角3-2-2均朝向进水负压槽4-1-1方向；所述负压成型槽4-1-2中间设有一条主流道3-2-4，所述主流道3-2-4两侧为分支流道3-2-5，所述分支流道3-2-5内设有分割块3-2-3，所述分割块3-2-3将分支流道3-2-5分割，分割后所述分支流道3-2-5的进水口及出水口均与主流道3-2-4相连通；

进一步，所述分支流道3-2-5的整体宽度除与主流道3-2-4相接部分，其余部分相等且略窄于所述主流道3-2-4；

所述进水负压槽4-1-1与负压成型槽4-1-2连通处对准流道3-2及分割块3-2-3；

进一步，从所述出水负压槽4-1-3至进水负压槽4-1-1方向，每两个所述水滴一上一下设置构成一个“B”字形，每组“B”字形中两个所述“水滴”的相交处为一个与直边Ⅰ3-2-1不相接的尖角3-2-2(参考图6)，上述所述尖角3-2-2的夹角为锐角；所述分割块3-2-3将流道3-2分隔成主流道3-2-4及分支流道3-2-5，分割后，所述分支流道3-2-5凸出于主河道的两侧；

进一步，所述负压成型槽4-1-2与出水负压槽4-1-3的进水口连通处对准主流道3-2-4；

作为优选，上述所述尖角3-2-2的夹角在19°-71°之间；

进一步，(参考图6)所述分割块3-2-3包括4个边，分别为2个相对并与直边Ⅰ3-2-1平行的直边Ⅱ3-2-6、分别连接上述两个所述直边Ⅱ3-2-6两侧的圆边3-2-8及直边Ⅲ3-2-7，沿所述直边Ⅲ3-2-7的水平方向上，所述尖角3-2-2的顶点与和上述直边Ⅲ3-2-7在一条直线上；所述直边Ⅲ3-2-7与靠近直边Ⅰ3-2-1的直边Ⅱ3-2-6组成的夹角为夹角Ⅱ3-2-9，该所述夹角Ⅱ3-2-9为锐角且对准进水负压槽4-1-1方向；

进一步，所述负压成型槽4-1-2与进水负压槽4-1-1的出水口连通处对准分割块3-2-3上的夹角Ⅱ3-2-9；

如图3所示，一种单翼迷宫式滴灌带成型轮制备滴灌带的方法，制作滴灌带时，经吹塑成型的滴灌带管泡5位于成型轮和压力轮6之间的接触点处，所述成型轮和压力轮6相对转动来压制滴灌带管泡5，在所述成型轮的负压成型槽4-1-2中每个水滴内设置有真空吸孔，真空泵通过所述真空吸孔抽气使成型轮的轮面处产生负压，在所述压力轮6与成型轮的接触点附近的滴灌带管泡5因负压而吸附在成型轮的轮面上，紧贴在所述成型轮轮面上的滴灌带管泡5被吸出成型部4-1的形状，所述滴灌带管泡5经过冷却定型后被切割，最终形成两根单独的所述滴灌带；

采用上述方法生产出的滴灌带结构如下，一种滴灌带，包括过水通道1及滴灌流道2，所述过水通道1边部设有滴灌流道2，所述滴灌流道2内设有多段间隔错位设置的滴灌系统3，每段所述滴灌系统3均包括进水通道3-1、流道3-2、出水通道3-3；所述流道3-2采用下述结构，或所述流道3-2中至少有一段采用下述结构：

所述流道3-2由多个首尾连通的水滴形构成，多个水滴一左一右间隔错位设置，多个水滴的依次衔接处构成的尖角3-2-2均朝向所述进水通道3-1方向；所述流道3-2中间设有一条主流道3-2-4，所述主流道3-2-4两侧为分支流道3-2-5，所述分支流道3-2-5内设有分割块3-2-3，所述分割块3-2-3将分支流道3-2-5分割，使所述分支流道3-2-5的整体宽度除与主流道3-2-4相接部分，其余部分相等且窄于所述主流道3-2-4；

所述流道3-2的两端分别连通进水通道3-1及出水通道3-3，所述进水通道3-1与流道3-2连通处对准流道3-2及分割块3-2-3，从所述进水通道3-1进入到流道3-2的水被分割块3-2-3分流，一部分流入所述主流道3-2-4，其余部分流入到所述分支流道3-2-5，流入所述分支流道3-2-5的水在分支流道3-2-5内前进，从所述尖角3-2-2处、分支流道3-2-5与主流道3-2-4的交汇口流出，由于所述尖角3-2-2的作用，从所述分支流道3-2-5与主流道3-2-4交汇口流出的水向进水通道3-1方向前进因此与从主流道3-2-4流过的水产生冲击力后与主流道3-2-4的水汇流，在此过程中，从所述分支流道3-2-5流出的水消除了主流道3-2-4内水的一部分动力；

如图6所示，从所述出水通道3-3至进水通道3-1方向，每两个所述水滴一左一右设置构成一个“B”字形，每组“B”字形中两个所述“水滴”的相交处为一个与直边Ⅰ3-2-1不相接的尖角3-2-2，上述所述尖角3-2-2的夹角为锐角，且上述所述尖角3-2-2对准进水通道3-1方向；进一步，每个所述“水滴”内均设有1个分割块3-2-3，所述分割块3-2-3将流道3-2分隔成主流道3-2-4及分支流道3-2-5，分割后，所述分支流道3-2-5凸出于主河道的两侧；

进一步，所述流道3-2与出水通道3-3的进水口连通处对准主流道3-2-4；

进而，所述进水通道3-1的进水口连通滴灌带的过水通道1，所述出水通道3-3的出水口连通滴灌带外界的大气；

每段所述滴灌系统3的整体长度、流道3-2的长度、主流道3-2-4的宽度、分支流道3-2-5的宽度不是固定值，根据每一段长度和流量不同，数据都不一样。关于宽度值，也和流量长度有关，原则是：加工成型完，流道截面为椭圆形，抗堵性最强，旁路宽窄尺寸，要大于进水口1.5倍，保证进入流道的砂石能够从旁路顺利通过，旁路比主通道窄，两个流道相交，水会产生涡流，不但减压同时洗刷内壁，防止苔藓生成。

作为优选，上述所述尖角3-2-2的夹角为24°；

进一步，所述分割块3-2-3包括4个边，分别为2个相对并与所述直边Ⅰ3-2-1平行的直边Ⅱ3-2-6、分别连接上述两个所述直边Ⅱ3-2-6两侧的圆边3-2-8及直边Ⅲ3-2-7，沿所述直边Ⅲ3-2-7的水平方向上，所述尖角3-2-2的顶点与和上述直边Ⅲ3-2-7在一条直线上；所述直边Ⅲ3-2-7与靠近直边Ⅰ3-2-1的直边Ⅱ3-2-6组成的夹角为夹角Ⅱ3-2-9，该所述夹角Ⅱ3-2-9为锐角且对准进水通道3-1方向；

进一步，所述流道3-2与进水通道3-1的出水口连通处对准分割块3-2-3上的夹角Ⅱ3-2-9；

进一步，所述进水通道3-1为迷宫式结构，迷宫式结构上设有多个朝一侧排列的进水口，上述进水口与过水通道1连通；

具体的，上述所述进水通道3-1包括与流道3-2出水口连通的进水管Ⅰ3-1-1、多个横纵交错并依次连接的进水管Ⅱ；

进一步，所述进水管Ⅱ包括横进水管Ⅱ3-1-2及纵进水管Ⅱ3-1-3，进而从所述出水通道3-3至进水通道3-1方向的纵进水管Ⅱ3-1-3中，位列基数位置的所述纵进水管Ⅱ3-1-3凸出于横进水管Ⅱ3-1-2、流道3-2，且与所述过水通道1连通；

进一步，所述进水管Ⅰ3-1-1与进水管Ⅱ中的第一根横进水管Ⅱ3-1-2呈锐角连通，连通处对准所述分割块3-2-3上的夹角Ⅱ3-2-9；

进一步，所述出水通道3-3上设有多个出水口；

工作时，如图7所示，水从所述过水通道1流入(最粗的黑实线，箭头代表水流方向)，从所述进水通道3-1上的多个进水口(最粗的黑实线下部的5个黑实线箭，箭头代表水流方向)流入到所述进水通道3-1内，水流动方向见所述进水通道3-1内的黑实线，流入至所述流道3-2与进水通道3-1的出水口连通处，然后流入到所述流道3-2，由于每个水滴内均设有所述分割块3-2-3，所述流道3-2与进水通道3-1的出水口连通处对准分割块3-2-3，因此水从所述流道3-2与进水通道3-1的出水口连通处进入到流道3-2时，首先是被最左边第一个所述分割块3-2-3分割成两股水流，一股从所述主流道3-2-4走(图8中最粗的黑实线为主流道3-2-4中水流方向)，一股从所述分支流道3-2-5走，由于左数第一个所述尖角3-2-2的作用，从所述分支流道3-2-5流出的水流向进水通道3-1方向前进，该股水流与所述主流道3-2-4内的水流产生反向冲击力，因此被抵消一部分动力，致使进入到下一个“水滴”的水动力减弱(见图7流道3-2内箭头的指示)，然后到第一个“水滴”与第二个“水滴”衔接处，进入到第二个水滴内再次被分流，以此类推，因此越远离所述进水通道3-1，水动力越小，最终能控制出水量小，达到控流的效果。

采用上述滴灌带，经实验，采用正常井下水，经80目过滤网过滤进入本滴灌带，连续运行使用3个月后无堵塞情况，每个出水口均正常有效，经实测，每一段滴灌带滴水均匀性优于7％。和传统长城迷宫比较，抗堵性显著提高。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。