[發明專利]一種水動力螺旋注肥泵

有效

• 申請號: 201711297660.0
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN107852929B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 莫彥;王建東;許迪;張彥群;龔時宏;楊彬;王海濤;王傳娟;李巧靈
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: A01C23/00
• 分類號: A01C23/00;A01C23/04;F03B13/00
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 代維凡

本發明公開了一種水動力螺旋注肥泵，包括水動力運行區、單向注肥通道和肥液輸送區；水動力運行區包括機殼，其表面設置有進水口和出水口，內部設置有水動力傳動機構；單向注肥通道包括外殼，外殼與機殼固定連接，其內部設置有轉軸，轉軸與水動力傳動機構連接，其內部設置有通道，外部套裝有錐形活塞，底部以可拆卸的方式連接有軸承；軸承由若干軸承節嵌套而成，軸承上卡接有螺旋葉片；螺旋葉片外圍設置有殼體，殼體由若干殼節螺紋連接而成；殼體一端與外殼螺紋連接，另一端通過管件和連接套與肥料桶連接；螺旋葉片、軸承和殼體構成肥液輸送區。采用該結構的注肥泵，可有效解決吸肥效果易受到設備的結構尺寸、制造精度和材料配方影響的技術問題。

技術領域

本發明屬于農業用具技術領域，具體涉及一種水動力螺旋注肥泵。

背景技術

微灌水肥一體化是一種將農業灌溉和施肥有機結合的高新技術，它借助壓力灌溉系統，通過施肥設備將可溶性固體肥料或液體肥料配兌而成的肥液與灌溉水融為一體，均勻、準確、定時、定量地供給作物吸收。

隨著微灌、噴灌、低壓管道輸水等管道化灌溉技術的廣泛應用，施肥設備與技術也得到了快速的發展和應用。目前無外加動力的施肥裝置包括壓差式施肥罐、文丘里注入器和比例施肥泵。壓差式施肥罐利用輸水管上下游兩個位置形成壓力差將肥液注入系統，優點是制造簡單、造價低廉，缺點是注肥溶液濃度不均，濃度呈先大后小的趨勢，加之罐體容積有限，肥料吸盡后需要打開壓力蓋加肥，操作麻煩，不適宜自動化作業；文丘里注入器利用水流通過文丘里管產生的真空吸力，將肥料溶液從敞口的肥料桶中均勻吸入管道系統進行施肥，優點是操作簡單、方便移動，缺點是水損大、效率低、控制面積小；比例施肥泵利用灌溉系統管道的壓力水驅動活塞，隨著活塞的往復運動來抽吸肥液，優點是可精準施肥，缺點是結構復雜，對部件的構成材料和制造精度有極高要求，吸肥活塞和管壁的密閉性以及用來實現活塞換向運動的機械式聯動換向機構需要極高的生產工藝來保障其運行的可靠性和耐久性。國內制造的比例施肥泵不滿足質量要求，只能依靠國外進口，投資大，使用范圍僅局限于大棚蔬菜瓜果等經濟作物，對于大田糧食作物種植，主要依靠壓差式施肥罐來施肥，施肥方式較為粗放。

上述施肥設備中能實現微灌自動化管理的文丘里注入器和比例施肥泵的工作原理都是利用負壓吸肥，吸肥效果極易受到設備的結構尺寸、制造精度和材料配方的影響，這是抑制我國微灌施肥設備發展較大的阻礙。

發明內容

針對上述現有技術，本發明提供一種水動力螺旋注肥泵，利用阿基米德螺旋葉片輸送肥液的機械原理，以解決吸肥效果易受到設備的結構尺寸、制造精度和材料配方影響的技術問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：提供一種水動力螺旋注肥泵，包括水動力運行區、單向注肥通道和肥液輸送區；水動力運行區包括機殼，機殼表面設置有進水口和出水口，內部設置有水動力傳動機構；單向注肥通道包括外殼，外殼與機殼固定連接，其內部設置有轉軸，轉軸通過設置于頂部的第二錐齒輪與水動力傳動機構連接，轉軸內部設置有與水動力運行區連通的通道，外部套裝有活動的錐形活塞，底部以可拆卸的方式連接有軸承；軸承由若干軸承節嵌套而成，軸承上卡接有螺旋葉片；螺旋葉片外圍設置有殼體，殼體由若干殼節組成，殼節之間螺紋連接；殼體一端與外殼螺紋連接，另一端通過連接套和管件與肥料桶連接；螺旋葉片、軸承和殼體構成肥液輸送區。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，水動力傳動機構包括水輪機、水輪機軸承、第一圓柱齒輪、第一錐齒輪、第二圓柱齒輪和第一軸承；水輪機和第一圓柱齒輪固定在水輪機軸承上，第一錐齒輪和第二圓柱齒輪固定在第一軸承上，第一錐齒輪與第一圓柱齒輪相嚙合，第二圓柱齒輪與第二錐齒輪相嚙合；水輪機的葉片正對進水口，轉軸內部通道正對出水口。

進一步，轉軸分為上下兩段，其中，上段為中空管，中空管內部為通道，下段為圓柱；中空管側壁設置有徑向通孔和彈簧擋板，頂端設置有第二錐齒輪，第二錐齒輪中部設置有通孔；圓柱底部以可拆卸的方式連接有軸承；錐形活塞頂部固定連接有彈簧，彈簧套裝在所述轉軸上，彈簧另一端與彈簧擋板固定連接。