喷灌设备工作原理（农业喷灌机械的结构和工作原理及常见故障的排除）

喷灌设备工作原理（农业喷灌机械的结构和工作原理及常见故障的排除）固定式喷洒器是指喷洒时，其所有结构部件都固定不动。这类喷洒器在喷洒时，水流在全圆周或部分圆周(扇形)呈膜状向四周散开。它的特点是结构简单，工作可靠，要求工作压力低(100 ～ 200 k Pa)，故射程较近，距喷洒器近处喷灌强度比平均喷灌强度大，一般雾化程度较高，多数喷洒器喷水量分布不均匀。喷灌机械通过一套管路把水泵抽出的水以一定的压力输送到喷洒器，像降雨一样把水喷出，进行灌溉。喷灌机械一般由供水部分、输水管路和喷洒器三部分组成。供水部分包括水源、水泵及动力机。水源有机井、水池或沟渠。动力一般是电动机或内燃机。水泵一般采用自吸式离心泵，用来向输水管路供水。输水管路一般包括主管、支管、立管、闸阀以及连接管路的快速接头等。输水管路的功用是将水泵抽上来的水送给喷洒器。喷洒器是最重要的工作部件，常用的有旋转式喷洒器和固定式喷洒器。旋转式喷洒器又称射流式喷洒器。它由流道部分、转动机构、换向机构和水流

农业喷灌机械的结构和工作原理及常见故障的排除

孙冰冰

我国是世界上 13 个贫水国之一，人均水资源占有量仅为 2160 m3。水资源不足已成为严重制约我国国民经济持续发展的“瓶颈”，而农业传统的灌溉技术水资源利用效率低下，浪费严重，进而加剧了水资源短缺的矛盾。农业喷灌机械的使用，可有效提高农业用水效率，对缓解我国水资源危机具有重要的现实意义。喷灌机械在使用中因一些故障影响其效能的正常发挥，下面与同行们一同探讨喷灌机械常见故障的排除方法。

1 喷灌机械的结构和工作原理

喷灌机械通过一套管路把水泵抽出的水以一定的压力输送到喷洒器，像降雨一样把水喷出，进行灌溉。喷灌机械一般由供水部分、输水管路和喷洒器三部分组成。供水部分包括水源、水泵及动力机。水源有机井、水池或沟渠。动力一般是电动机或内燃机。水泵一般采用自吸式离心泵，用来向输水管路供水。输水管路一般包括主管、支管、立管、闸阀以及连接管路的快速接头等。输水管路的功用是将水泵抽上来的水送给喷洒器。喷洒器是最重要的工作部件，常用的有旋转式喷洒器和固定式喷洒器。

旋转式喷洒器又称射流式喷洒器。它由流道部分、转动机构、换向机构和水流粉碎机构等组成。工作时压力水通过流道，由喷嘴形成一股集中的水流射出，在粉碎机构的作用下，水流被粉碎成细小的水滴，同时转动机构推动喷洒器均匀旋转，使水喷洒到喷洒器四周。因此，它的射程较远，流量范围大，喷灌强度较低，均匀度较高，是中射程和远射程喷洒器的基本形式，也是目前国内外广泛使用的一类喷洒器。旋转式喷洒器按其换向机构形式又可分为叶轮式、反作用式和摇臂式三种。现以摇臂式为例介绍。

摇臂式喷洒器主要由旋转密封机构、流道、驱动机构、换向机构组成。摇臂式喷洒器与其他旋转式喷洒器在结构上的不同之处在于驱动机构。摇臂在射流作用下绕自轴摆动，以较大的碰撞冲量撞击喷管或喷体，使喷洒器旋转。这种间歇式的撞击驱动力矩，时间短、作用力大，能使喷洒器转速均匀而稳定，射流集中定向，所以，摇臂式喷洒器的射程较远而均匀度较高。摇臂式喷洒器的工作原理实质上是摇臂工作时不同能量的相互传递和转化的运动过程，它主要由 5 个阶段组成:启动阶段、外摆阶段、弹回阶段、入水阶段、撞击阶段。

固定式喷洒器是指喷洒时，其所有结构部件都固定不动。这类喷洒器在喷洒时，水流在全圆周或部分圆周(扇形)呈膜状向四周散开。它的特点是结构简单，工作可靠，要求工作压力低(100 ～ 200 k Pa)，故射程较近，距喷洒器近处喷灌强度比平均喷灌强度大，一般雾化程度较高，多数喷洒器喷水量分布不均匀。

2 常见故障

2. 1 喷灌水滴不均匀

故障原因: ①喷洒器工作不稳定，技术状态不良。②喷洒器型式选择不当。③自吸式离心式水泵工作压力不足。④喷洒器调整不当。⑤大风天作业等。

排除方法:①对喷洒器摇臂安装位置不正确，要调整摇臂高度; 对摇臂弹簧调整不当，要调整或更换摇臂弹簧;摇臂轴松动，要紧固摇臂轴; 换向器轴磨损严重，要更换换向器或摇臂轴套;换向器摆块突起高度太低，要调整摆块高度;换向器摩擦力太大，要向摆块加注润滑油;经常保持喷洒器良好的技术状态，发现垫圈和喷嘴有损坏变形时，应进行修复或换新。②根据喷灌机组的作业形式、动力机和作业机组的配套情况，合理选择喷洒器的型式。喷洒器有旋转式和固定式，根据需要选择。③作业前，做好自吸式离心式水泵的修理，确保水泵具有良好的技术状态和稳定的工作压力，以满足喷洒器喷射出细碎而均匀水滴的要求。喷洒器需要的工作压力一般为 0. 35 ～ 0. 7 MPa。④风速4 m/s以上的天气，不宜进行喷灌作业。

2. 2 喷灌出现地面径流

喷灌作业出现地面径流，即浪费水，又会导致肥料、土壤流失，还会造成土壤板结、渗透性差等，不利于作物生长。

故障原因:①喷灌强度大于土壤入渗速度，使喷落至地面的水未能及时地渗入土壤中去，而产生积水和径流。②喷灌作业存在盲目性，作业前没有掌握土壤硬度情况，及土壤含水量的具体数据，喷灌水量过大流速过快。③作业中，缺少对喷灌量的控制和检查。

排除方法:①作业前，要了解被喷灌土壤土质情况，测出土壤入渗速度，使平均喷灌强度在合理范围内，即喷洒到土壤表面的水分能及时渗入到土壤中，不产生积水和径流。②作业前，根据作物种类和土壤的含水量，确定单位面积上的喷洒量。③作业时，要认真检查实际的喷灌量是否符合规定的标准，做到既满足农作物的需要，又不使地面形成径流。

2. 3 喷灌出现断喷、漏喷

故障原因: ①自吸式离心式水泵在作业中出现故障。②机组运行不当，吸水管末端未对正水源或水源的水不充足。

排除方法 ①认真检修水泵、喷洒器和管路，使其具有良好的技术状态，确保工作的稳定性、可靠性。②有针对性地排除，以达到喷落至地面的水滴均匀一致、无断空、漏白的漏喷区。自吸泵叶轮堵塞，拆开泵壳清除堵塞物;进水管滤网堵塞，清洗滤网;扬程太高，降低扬程; 转速太低，提高转速; 叶轮环口漏水，更换环口处密封圈。③当喷灌作业区出现严重断喷、漏喷时，应进行重喷或重点补喷作业。