[发明专利]一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀及其应用方法

权利要求书

1.一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀，其特征是，包括主阀(1)、导阀(2)以及连接管，所述主阀包括主阀阀瓣(4)、主阀阀杆(5)、接力器(6)、接力器缸(7)，主阀阀杆上部连接接力器，底部连接主阀阀瓣，其顶端连接有主阀调节旋钮(8)，主阀阀杆上缠绕有主阀弹簧(3)，接力器上部与接力器缸形成主阀上腔(9)；

其特征是，所述导阀包括导阀阀室(10)以及置于导阀阀室内的导阀弹簧(11)、导阀阀杆(12)、导阀阀板(13)、导向套(14)、导阀阀座(15)、导阀阀瓣(16)，导阀阀杆表面设有外螺纹，导阀阀室顶部设有导阀阀杆安装孔，安装孔内设有内螺纹，导阀阀杆顶端设有导阀调节旋钮(17)，底端旋入安装孔；

所述导阀阀杆依次与上部的导阀阀板固定连接、与中部的导向套密封连接、穿过下部的导阀阀座内孔，所述导向套、导阀阀座分别固定连接于导阀阀室内侧壁，从而将导阀阀室内腔分为导阀上腔(18)、导阀中腔(19)、导阀下腔(20)；所述导阀阀瓣位于导阀下腔，且连接于导阀阀杆底端，所述导阀弹簧缠绕在导阀阀杆上，其一端与导阀阀板顶部连接，另一端连接有垫片(21)，该垫片套在导阀阀杆的外螺纹上；

所述连接管包括上游连接管(22)、下游连接管(23)和主阀连接管(24)，所述主阀上腔通过主阀连接管与导阀下腔连接，所述上游连接管的一端与主阀上游连接，另一端通过支管Ⅰ(25)、支管Ⅱ(26)分别与导阀中腔、导阀下腔连接，所述下游连接管的一端与主阀下游连接，另一端通过支管Ⅲ(27)、支管Ⅳ(28)分别与导阀上腔、导阀中腔相连；

所述支管Ⅰ、支管Ⅲ、支管Ⅳ上均设有阀门(29)，所述导阀阀室底部设有排污管(30)，排污管上设置有阀门(29)，所述主阀连接管上也设有阀门(29)；所述导阀阀瓣由两个半椭球形结构连接而成，上半椭球(33)的长轴与下半椭球(34)的短轴相等，且上半椭球的曲率大与下半椭球的曲率。

2.根据权利要求1所述的一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀，其特征是，所述导向套顶部设有限位柱(31)，限位柱上设有供导阀阀杆穿过的孔，限位柱顶部与支管Ⅲ端口顶部处于同一水平面。

3.根据权利要求1所述的一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀，其特征是，所述导阀阀杆与导向套之间设置骨架油封结构(32)。

4.根据权利要求1所述的一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀，其特征是，所述导阀阀座内孔的侧壁为曲面，该内孔的上端口直径小于其下端口直径。

5.根据权利要求1所述的一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀，其特征是，所述导阀阀瓣为表面光滑结构。

6.根据权利要求1所述的一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀，其特征是，所述上半椭球的长轴或下半椭球的短轴与导阀阀座内孔的下端口直径相等。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀的应用方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)初始状态：开启主阀连接管上的阀门以及支管Ⅲ、支管Ⅳ上的阀门，关闭支管Ⅰ、排污管的阀门；通过调节主阀调节旋钮，使主阀弹簧弹力与主阀上腔压力和主阀阀瓣自重平衡，主阀阀瓣上升，主阀开启，水流从上游流入下游，调节导阀调节旋钮，改变导阀弹簧弹力，使导阀阀瓣处于平衡状态并且导阀开启，测得下游压力值作为参照值；

(2)当下游压力高于参照值时：当下游压力增大时，由于下游连接管的连通作用，导阀上腔的压力随之增大，打破原有的平衡状态，推动导阀阀板克服导阀弹簧弹力上移,由于导阀阀杆的连接作用，导阀阀瓣上移，导阀开度减小，减小了上游连接管流入导阀中腔的过流通道，根据公式：ΔP＝S×Q²(式中：ΔP为水流全过程的压力损失，S为损失系数，Q为流量)，由于上游连接管流入导阀中腔的流量降低，所以上游流入导阀过程中的压力损失减小，因此导阀下腔压力升高；

由于主阀连接管的连通作用，主阀上腔内的压力随之升高，打破了主阀阀瓣原有的平衡状态，主阀阀瓣在向下的压力作用下向下移动，开度减小，主阀上游流入下游的摩擦阻力增大，因此下游压力降低；

下游压力逐渐降低直到降至参照值，这一过程中，导阀上腔压力随之降低，导阀阀板上移的速度变慢，导阀下腔压力升高速度变慢，主阀上腔压力随之升高速度变慢，主阀阀瓣下降速度逐渐缓慢，主阀开度减小的速度也变慢，直到下游压力等于设定值时，系统重新进入平衡状态；

(3)当下游压力低于参照值时：当下游压力降低时，由于下游连接管的连通作用，导阀上腔的压力随之降低，打破原有的平衡状态，导阀弹簧弹力推动导阀阀板下移,由于导阀阀杆的连接作用，导阀阀瓣下移，导阀开度增大，增大了上游连接管流入导阀中腔的过流通道，根据上述公式，由于上游连接管流入导阀中腔的流量增加，所以上游流入导阀过程中的压力损失增加，因此导阀下腔压力降低；

由于主阀连接管的连通作用，主阀上腔内的压力随之降低，打破了主阀阀瓣原有的平衡状态，主阀阀瓣在向上的压力作用下向上移动，开度增大，主阀上游流入下游的摩擦阻力减小，因此下游压力增大；

下游压力逐渐升高直到升至参照值，这一过程中，导阀上腔压力随之升高，导阀阀板下移的速度变慢，导阀下腔压力下降速度变慢，主阀上腔压力随之下降速度也变慢，主阀阀瓣上移的速度逐渐缓慢，主阀开度增大的速度也变慢，直到下游压力等于设定值时，系统重新进入平衡状态；

(4)冲洗过程：关闭主阀连接管上的阀门以及支管Ⅲ、支管Ⅳ上的阀门，开启支管Ⅰ、排污管的阀门；主阀上游的水流通过上游连接管，经过支管Ⅰ上的阀门流入导阀中腔，由于支管Ⅳ上的阀门关闭，水流只能从导阀中腔流入导阀下腔，从而实现对导阀阀座和导阀阀瓣的冲洗功能，导阀阀瓣上半部分曲率大，下半部分曲率小，保证了阀瓣上缠绕的杂草很容易被冲洗掉，冲洗水流最终通过排污管排出导阀，冲洗过程结束后，恢复到正常使用的初始状态。