农田灌溉机械2

第七章农田灌溉机械第一节概述第二节喷灌机械第三节微灌设备第一节概述农田灌溉机械包括农田排灌机械和农田灌溉机械。农田灌溉机械主要有喷灌和微灌两种类型。

第二节喷灌机械一、喷灌系统的组成和分类二、农用水泵三、喷头的种类和性能指标四、喷头的工作原理一、喷灌系统的组成和分类1．喷灌系统的组成（1）水源工程（2）水泵及配套动力机（3）管道系统（4）喷头（5）田间工程2．喷灌系统的分类按运行方式可分定喷式、行喷式根据喷灌系统各组成部分可移动的程度，分成固定式、移动式和半固定式三种。二、农用水泵（一）农用水泵的类型（二）水泵的一般构造（三）农用水泵的构造和特点（四）农用水泵的工作原理（五）水泵的工作性能（六）水泵的选型（一）农用水泵的类型离心泵井泵（长轴井泵、深井潜水电泵）微型泵直空泵（二）水泵的一般构造1．叶轮2．泵壳3．填料函密封装置混流泵叶轮

离心泵叶轮ａ.封闭式ｂ.半封闭式ｃ.敞开式轴流泵叶轮蜗壳形泵壳1.蜗道2.叶轮3.出水口填料函示意图1.填料盒2.填料座3.填料4.水封管5.水封环6.压盖（三）农用水泵的构造和特点1．离心泵2．轴流泵3．混流泵4．水轮泵5．井用泵5．潜水泵

1．离心泵（1）单级单吸悬臂式离心泵（BA型泵）（2）单级双吸式离心泵（Sh型泵）

（1））单单级级单单吸吸悬悬臂臂式式离离心心泵泵（（BA型型泵泵））由泵泵壳壳、、泵泵盖盖、、叶叶轮轮、、泵泵轴轴、、轴轴承承、、托托架架、、减减漏漏环环及及填填料料函函等等部部件件组组成成（（见见图图））。。其其特特点点是是扬扬程程较较高高，，流流量量较较小小，，结结构构简简单单，，使使用用方方便便，，水水泵泵出出水水口口方方向向可可以以根根据据需需要要作作左左右右、、上上下下的的调调整整。。这这种种水水泵泵的的体体积积小小、、重重量量轻轻，，固固定定安安装装及及流流动动使使用用均均甚甚方方便便。。也也可可作作为为喷喷灌灌的的工工作作泵泵。。BA型型离离心心泵泵的的构构造造泵盖盖2.真真空空表表螺螺孔孔3.减减漏漏环环4.叶叶轮轮5.冲冲水水放放气气螺螺孔孔6.泵泵壳壳7.水水封封管管8.水水封封环环9.填填料料10.泵泵轴轴11.轴轴承承12.托托架架13.联联轴轴器器14.防防水水螺螺塞塞15.压压力力表表螺螺孔孔（2））单单级级双双吸吸式式离离心心泵泵（（Sh型型泵泵））ZLB型型轴轴流流泵泵进水水喇喇叭叭2.叶叶轮轮3.导导水水叶叶4.泵泵轴轴5.出出水水弯弯管管6.橡橡胶胶轴轴承承7.注注润润滑滑水水管管8.填填料料盒盒9.填填料料10.填填料料压压盖盖11.联联轴轴器器3．．混混流流泵泵是介介于于离离心心泵泵和和轴轴流流泵泵之之间间的的一一种种泵泵型型。。具具有有离离心心泵泵较较高高扬扬程程和和轴轴流流泵泵较较大大流流量量的的特特点点，，适适合合于于平平原原河河网网地地区区和和丘丘陵陵灌灌区区使使用用。。4．．水轮轮泵泵是利利用用自自然然水水进进行行抽抽水水的的农农田田灌灌溉溉机机械械。。由由作作为为动动力力用用的的水水轮轮机机和和离离心心泵泵组组成成。。5．．井用用泵泵它从从井井下下抽抽水水灌灌溉溉。。6．．潜水水泵泵它由由水水泵泵、、电电动动机机、、进进水水部部分分和和密密封封装装置置等等四四部部分分连连成成整整体体。。（四四））农农用用水水泵泵的的工工作作原原理理1．．离离心心泵泵的的工工作作原原理理2．．轴轴流流泵泵的的工工作作原原理理3．．混混流流泵泵的的工工作作原原理理1．．离离心心泵泵的的工工作作原原理理离心心泵泵是是借借离离心心力力的的作作用用来来抽抽水水的的。。图图7－－14所所示示为为单单级级离离心心泵泵。。当当其其叶叶轮轮高高速速旋旋转转时时，，流流道道中中的的水水在在离离心心力力的的作作用用下下，，从从叶叶轮轮中中部部以以高高速速被被甩甩离离叶叶轮轮，，射射向向四四周周。。水水流流经经过过断断面面逐逐渐渐扩扩大大的的泵泵壳壳流流道道，，流流速速逐逐渐渐变变慢慢而而水水压压增增加加，，压压向向出出水水管管。。此此时时叶叶轮轮的的中中心心部部分分形形成成真真空空，，而而水水源源水水面面在在大大气气压压力力的的作作用用下下，，通通过过进进水水管管进进入入泵泵内内，，称称为为吸吸水水。。如如果果叶叶轮轮连连续续转转动动，，水水就就源源源源不不断断地地由由低低处处抽抽送送到到高高处处。。单级级离离心心泵泵1.进进水水管管2.叶叶片片3.叶叶轮轮4.泵泵壳壳5.出出水水管管2．．轴轴流流泵泵的的工工作作原原理理轴流流泵泵是是利利用用叶叶轮轮旋旋转转所所产产生生的的推推升升力力来来抽抽水水的的。。它它的的叶叶轮轮浸浸没没在在水水里里。。当当叶叶轮轮旋旋转转时时，，叶叶片片对对水水产产生生升升力力作作用用，，把把水水往往上上推推送送。。但但同同时时还还使使水水产产生生旋旋转转运运动动，，须须用用导导水水叶叶来来消消除除，，使使泵泵内内水水流流沿沿着着泵泵轴轴方方向向流流动动。。轴流流泵泵1．．进进水水喇喇叭叭2.出出水水弯弯管管3.联联轴轴器器4.导导水水叶叶5.叶叶轮轮3．．混混流流泵泵的的工工作作原原理理混流流泵泵的的构构造造介介于于离离心心泵泵和和轴轴流流泵泵之之间间。。因因此此叶叶轮轮在在水水中中旋旋转转时时，，既既使使水水流流产产生生离离心心力力，，又又对对水水流流有有升升力力。。混混流流泵泵的的工工作作原原理理就就是是靠靠这这两两种种力力的的作作用用而而抽抽水水的的。。（五五））水水泵泵的的工工作作性性能能1．．水水泵泵性性能能的的主主要要参参数数2．．水水泵泵性性能能曲曲线线1．．水水泵泵性性能能的的主主要要参参数数（1））流流量量（2））扬扬程程吸水水扬扬程程由水水源源水水面面至至水水泵泵轴轴线线基基准准面面的的垂垂直直高高度度Hd.x压水水扬扬程程由水水泵泵轴轴线线至至出出水水池池水水面面的的垂垂直直高高度度Hd.y实际际扬扬程程Hd（（或或称称为为地地形形高高度度））Hd=Hd.x+Hd.y（3）功功率a．有效功率率Nx（（又叫水水功率））b．轴轴功率Nz（又又叫水泵泵的输入入功率））c．配配套功率率Np（4）水水泵效率率η（5）水水泵转速速（6）允允许吸上上真空高高度（或或汽蚀余余量）（7）比比转数2．水泵泵性能曲曲线（1）离离心泵性性能曲线线（2）轴轴流泵性性能曲线线（3）混混流泵性性能曲线线（1）离离心泵和和轴流泵泵性能曲曲线a．流量量－扬程程曲线（（Q－H）b．流量量－功率率曲线（（Q－N）c．流量量－效率率曲线（（Q－ηη）d．流量量－允许许吸上真真空高度度曲线（（Q－Hs）离心泵性性能曲线线轴流泵性性能（3）混混流泵性性能曲线线混流泵的的性能曲曲线形状状介于离离心泵和和轴流泵泵之间，，比转数数ns低低的混流流泵，曲曲线接近近于离心心泵；比比转数ns高的的混流泵泵，曲线线形状接接近于轴轴流泵。。3．水泵泵工作点点的确定定（1）管管路阻力力曲线损失扬程程与流量量的平方方成正比比，管路路阻力曲曲线Q－－Hxu为一通通过原点点O的抛抛物线（2）确确定水泵泵工作点点图中两曲曲线相交交点A，，即为水水泵机组组的工作作点。A点表明明：图水水泵机组组工作点点a．水水泵供给给的扬程程应等于于管路需需要的扬扬程Hxub．．水泵供供给的流流量QA应等于于消耗在在管路上上扬程为为Hxu时所能能通过的的流量Qxu。。图水水泵机组组工作点点5．水泵泵性能调调节（1）变变速调节节（2）变变径调节节（3）变变角调节节（4）水水泵的串串联和并并联工作作（六）水水泵的选选型选用水泵泵的原则则为：满足农业业生产所所提出流量和扬程的要求1．流量量设计（1）灌灌溉设计计流量（2）排排水设计计流量Qp.s2．排水水设计扬扬程的确确定（1）灌灌溉设计计扬程（2）排排水设计计扬程3．水泵泵型号的的确定根据设计计流量和和设计扬扬程，就就可以在在《水泵泵样本》》中的““水泵综综合性能能型谱图图”或““水泵规规格性能能表”等等技术资资料中初初步选择择所需的的水泵型型号三、喷头头的种类类和性能能指标（一）喷喷头的种种类（二）喷喷头的性性能指标标（一）喷喷头的种种类（1）旋旋转式喷喷头（2）固固定式喷喷头折射式缝隙式漫射式（3）喷喷洒孔管管（二）喷喷头的性性能指标标1．压力力2．流量量3．射程程4．喷灌灌强度5．水滴滴的打击击强度6．喷洒洒水量分分布特性性四、喷头头的工作作原理（一）摇摇臂式喷喷头1．摇臂臂式喷头头的结构构与工作作原理（1）摇摇臂式喷喷头的结结构（2）摇摇臂式喷喷头的工工作原理理（1）摇摇臂式喷喷头的结结构a．旋转转密封机机构b．流道道c．驱动动机构d．扇形形换向机机构e．连接接件（2）摇摇臂式喷喷头的工工作原理理相互传递递和转化化的运动动过程，，它可以以分为以以下五个个阶段a．启动动阶段b．外摆摆阶段c．弹回回阶段d．入水水阶段e．撞击击阶段垂直摇臂臂式喷头头结构图图1.空心心轴套2.换换向架3.喷喷体4.喷管管5.反向摇摇臂6.摇臂臂7.喷嘴8.配配重铁9.压压力表表10.挡块块2．垂直直摇臂式式喷头（1）结结构（2）工工作原理理垂直摇臂臂式喷头头结构分为流道道（包括括空心轴轴、喷体体、喷管管、稳流流器、喷喷嘴等零零件）、、旋转密密封机构构（包括括轴承座座、轴承承、密封封圈等零零件）、、驱动机机构（包包括摇臂臂、反向向摇臂、、摇臂轴轴等零件件）、换换向机构构（包括括挡块、、滚轮、、换向架架、拉杆杆、弹簧簧等零件件）和限限速机构构（包括括摩擦垫垫、压插插、压簧簧等零件件）五个个部分垂直摇臂臂式喷头头工作原原理高速射流流从喷孔孔（多数数为环形形）射出出，冲击击导流器器（摇臂臂）摇臂臂获得能能量。冲冲击力分分成向下下、向左左的两个个分力，，在向下下分力的的作用下下，摇臂臂克服平平衡锤的的重量和和摇臂轴轴的轴承承摩擦阻阻力向下下运动；；在向左左分力的的作用下下，克服服旋转密密封机构构的摩擦擦阻力和和限速机机构的制制动摩擦擦阻力，，使喷头头向右旋旋转一个个小角度度。摇臂臂向下运运动时，，其平衡衡重块升升高，得得到重力力势能，，然后在在其与摇摇臂轴平平衡重块块（有的的喷头没没有）重重力矩的的联合作作用下，，摇臂返返回，重重力势能能转变为为转动动动能，再再次切入入射流。。同时，，在摇臂臂轴处的的摇臂橡橡胶块与与该处的的配重橡橡胶块碰碰撞，使使摇臂转转速为零零。重复复以上过过程，在在间歇性性驱动力力矩作用用下，喷喷头不断断做间歇歇性正转转（向右右转动））。当换换向架（（轭架、、滚轮、、啮合限限位器合合称为换换向架））上的滚滚轴和啮啮合限位位器相接接触时，，轭架通通过反转转传动杆杆，拉动动反转臂臂，使其其切水板板切入射射流得到到能量，，产生向向左的反反作用驱驱动力矩矩，使喷喷头迅速速向左旋旋转，直直至轭架架滚轮接接触脱开开限位器器，传动动杆推动动反转臂臂的切水水板离开开水舌，，喷头重重新又开开始正转转。3．固定定式喷头头（1）折折射式喷喷头的结结构及工工作原理理（2）缝缝隙式喷喷头的结结构及工工作原理理（3）离离心式喷喷头的结结构及工工作原理理（1）折折射式喷喷头的结结构及工工作原理理当喷头工工作时，，有压水水流由喷喷嘴直接接垂直射射出后，，遇到折折射锥的的阻拦，，形成薄薄水层而而向四周周射出，，在空气气阻力作作用下，，伞形的的薄水层层就散裂裂为小水水滴而降降落到地地面。折射式喷喷头结构构图内支架式式;(b)外支支架式;(c)整整体式式1—折射射锥；2—喷喷嘴；3—支支架；4—管管接头（2）缝缝隙式喷喷头的结结构及工工作原理理其有压水水流经过过固定不不动的缝缝隙喷嘴嘴喷出，，形成一一个扇形形的薄水水层，然然后在空空气阻力力的作用用下逐渐渐裂散成成水滴，，降落到到地面两种缝隙隙式喷头头结构图图1—缝隙隙；2—喷头头；3—管接接头（3）离离心式喷喷头的结结构及工工作原理理离心式喷喷头的工工作原理理是喷头头开始工工作时，，经过竖竖管的有有压水流流沿切线线方向或或沿螺旋旋孔道进进入喷体体，使水水流绕垂垂直的锥锥形轴或或壁面产产生涡流流运动，，这样水水从喷孔孔中呈中中空的环环状锥形形薄水层层，并同同时具有有沿径向向外的离离心速度度和沿切切向旋转转的圆周周速度向向外喷出出，甩出出的薄水水层水流流在空气气阻力作作用下，，被裂散散成细小小的水滴滴而降落落在喷头头四周的的地面上上。五、喷灌灌机的工工作原理理和主要要性能参参数（一）定定喷式喷喷灌机（二）行行喷式喷喷灌机（一）定定喷式喷喷灌机1．手推推（抬））式喷灌灌机2．拖拉拉机悬挂挂式喷灌灌机3．滚移移式喷灌灌机1．手推推（抬））式喷灌灌机（1）结结构特点点（2）使使用特点点（3）主主要性能能指标手推管引引式喷灌灌机（柴柴油机配配套）1．喷头头2。出水水管3。水水泵4。进进水管5。。底阀6。柴油油机2．拖拉拉机悬挂挂式喷灌灌机（1）结结构特点点（2）主主要性能能技术图手扶扶拖拉机机配套的的悬挂式式喷灌机机1-水源源；2-吸水管管；3-水泵；；4-手手扶拖拉拉机；5-皮带带传动系系统；6-输水水管；7-竖管管及支架架；8-喷头3．滚移式喷喷灌机（1）滚移式式喷灌机的特特点及组成（2）滚移式式喷灌机的主主要技术性能能图滚移式式喷灌机1-水源；2-抽水机组组；3-输水水干管；4-给水栓；5-连接软管管；6-钢圈圈式轮；7-喷头；8-喷洒支管；；9-驱动车车（二）行喷式式喷灌机1．卷盘式喷喷灌机（1）特点及及适用条件（2）构造与与技术性能2．电力驱动动中心支轴式全自动喷喷灌机软管卷盘式自自动喷灌机1-喷头车；；2-PE软软管；3-喷喷头车收取吊吊架；4-PE软管；5-卷盘；6-卷盘车；；7-伸缩支支囊式水动力力机；8-进水管；；9-可调支支腿；10-旋转底盘；；11-泄水水孔管；12-自动排管管器；13-支腿平移式喷灌机机结构示意图图1-中心跨架架；2-刚刚性跨架；3-柔性接接头；4-柔性跨架；；5-渠道道第三节微微灌设备一、微灌的种种类和微灌系系统组成二、微灌设备备配套系统一、微灌的种种类和微灌系系统组成1．微灌的种种类滴灌微喷灌小管出流灌渗灌2．微灌系统统的组成3．微灌系统统的种类2．微灌系统统