一种装配式农田自动灌止水装置技术领域
本发明是涉及一种适用于农田节水灌溉的装配式自动灌止水装置，具体地说是涉
及设计一种适用于农田末级田间灌水渠道且符合节水灌溉要求的装配式自动灌止水装置。
背景技术
农业自古以来就是国民经济的基础，为了实现我国经济不断发展以及综合实力的
提高，我国一直在探索农业发展道路，并在农业科技、经济和社会等多个方面取得了重大成
就。但不可否认的是，我国现在农业科技普及仍显不足，自动化、机器化、现代化不足，人力
浪费极其严重。近年来在国家政策扶持下，一些大型灌区不断建成与发展，自动化灌溉系统
逐渐得到普及，带来便利的同时也存在着一些问题。
灌区一般建设有干、支、斗、农、毛五级渠道，在最后一级渠道向田间输水的最后一
站设有放水口节制闸，节制闸种类众多，建筑材料主要有：工程塑料，混凝土和铁。应用类型
主要为田间U形渠，梯形末级渠道。田间进水洞方面则是通过末级渠道配水上田灌溉的小型
控制建筑物，具有面广量大的特点，其对止水装置的严密性，闸门启闭的灵活性方面有较高
的要求。近年来在灌区推广使用的田间进水洞所用结构有插板式，悬挂式，箱式，拍门式，旋
转式，移门式等多种结构，建筑材料有工程塑料，混凝土，铁，软管等。但这些装置共同的缺
点为：需要人为控制，不能自动开关控制实现放水和止水。
同时，自流灌区管理中经常会出现晚间放水，而由于时间、气候、人力等综合因素
同时影响，农民难以按照规定按时开关放水口，田间灌水量常难以控制，造成多灌或少灌问
题，都会不同程度地影响田间灌溉的效果和植物的生长发育，影响节水灌溉技术的实施，并
造成大量的水肥流失问题。并且由于田间放水口分布面广量大，现存的设计很难做到装配
式的特点，需要到田间自行装配，极不方便，也不利于量化生产，不利于节水灌溉的普及与
推广。
发明内容
针对上述田间节制闸放水口需依靠人力、灌止水效果差、无法装配等问题，提供了
一种科学有效、便于装配式生产安装、操作性强，可根据预设水位上限和下限开闭水闸的自
动灌止水装置，节省人力，且无需用电，节约资源。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：
一种装配式农田自动灌止水装置，包括设置于自动灌水口的闸门移动槽，闸门移
动槽上开设有放水管口，闸门移动槽内滑动设置有闸门，闸门于滑动方向的一端连接闸门
牵引绳，另一端连接浮标牵引绳，浮标牵引绳的另一端分别绕过第一定滑轮、第二定滑轮与
设置于观测井内的浮标连接；闸门牵引绳的另一端与弹簧连接，弹簧的一端与弹簧支撑柱
连接，弹簧支撑柱固定设置于地面上；观测井内的水位上升或下降，使得浮标随着水位一同
上升或下降，浮标的上升和下降，通过闸门牵引绳、浮标牵引绳及弹簧之间的拉力及恢复
力，带动闸门在闸门移动槽中左、右滑动，从而打开或关闭放水管口。
所述放水管口用于与田间管道连接，所述闸门移动槽与闸门均为聚氯乙烯材质，
不易生锈，使用寿命长。
放水管口设置有橡胶垫，使闸门与闸门移动槽合拢时，放水管口处更加密封。
闸门移动槽内于闸门滑动方向的两端设置有橡胶制楔形体，用于关上闸门时卡紧
槽口，使闸门在闸门移动槽中关上放水管口时不宜脱落，闸门移开时便于拉开。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中装置结构简易，巧妙利用弹簧的弹力和浮力的作用控制闸门开闭；可根
据预设水位，实现自动灌止水，做到定量、准时地供给田间用水，高效可行，节省人力；利用
楔形体和橡胶圈可以使闸门密封，不易漏水；且可实现量化生产，装配式使用。
附图说明
图1是自动灌止水装置主体示意图。
图2是闸门与闸门移动槽示意图。
图3是浮标部分示意图。
图中：1-弹簧支撑柱；2-弹性小的弹簧；3-弹簧钩；4-闸门牵引绳；5-闸门移动槽；
6-放水管口；7-长方体闸门；8-浮标牵引绳；9、10-滑轮；11-滑轮支撑架；12-滑轮支撑台；
13-观测井；14-浮标；51-橡胶圈；52-橡胶制楔形体；13-观测井；14-浮标；141-浮标盖口。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
图1-3所示，本发明所述装配式农田自动灌止水装置包括：弹簧支撑柱1；弹性小的
弹簧2；弹簧钩3；闸门牵引绳4；闸门移动槽5；放水管口6；长方体闸门7；浮标牵引绳8；第一
定滑轮9、第二定滑轮10；滑轮支撑架11；滑轮支撑台12；观测井13；浮标14、浮标盖口141、橡
胶圈51、橡胶制楔形体52等技术特征。
所述闸门移动槽5长60cm，宽45cm，内宽35cm，闸门7长60cm，宽约为34cm，保证能从
槽内通过，两者均用聚氯乙烯制作，放水管口与闸门的连接处设置有橡胶圈，保证闸门与闸
门移动槽连接时，闸门能够将闸门移动槽上的放水管口密封好，不会漏水。
所述放水管口外径25cm，内径23cm，长5cm，制作材料为工程塑料，防水性能好，嵌
于田间管道内，与渠道直接相连，方便装配式安装。
闸门牵引绳4与浮标牵引绳8均为轻质绳，浮标牵引绳8一端与闸门连接，浮标牵引
绳8另一端分别绕过第一定滑轮9、第二定滑轮10与浮标连接，第一定滑轮9通过滑轮支撑杆
11与滑轮支撑台12固定在地面上。
弹簧一端连接于弹簧支撑柱1上，另一端通过弹簧钩3与闸门牵引绳4连接，闸门牵
引绳有长度相等的两股，两股闸门牵引绳连接于闸门的同一端。
闸门移动槽固定设置于自动灌水口，如图1所示，此时观测井13内水位最低，浮标
14处于最低水位，浮标牵引绳处于受拉状态，闸门7受浮标牵引绳8的拉力，与闸门移动槽错
开，使放水管口处于敞开状态，此时，闸门移动槽及闸门牵引绳4和弹簧均受到浮标的拉力，
浮标14处于最低水位时，弹簧被拉伸的程度最大，但未超出其弹性恢复极限，闸门7位于闸
门移动槽的最右侧，保持放水管口6完全开放，往田间灌水。此时观测井内水位降到最低，浮
标14处于最低水位，且浮标受浮力和浮标牵引绳8拉力的合力与自身重力保持平衡。闸门7
受闸门牵引绳4的合力和浮标牵引绳8的拉力，维持在平衡状态时，二力相等。
如图2所示，闸门在闸门移动槽中滑动，闸门移动槽的两端与闸门的滑动方向设置
有橡胶制楔形体52，防止闸门会从闸门移在移动槽5内侧末端有两个堆成的橡胶制楔形体
52，当闸门7被拖动到此处时槽高逐渐变小，压力增大，摩擦力增大，使闸门7卡住。闸门7末
端外侧也有两个楔形体71，也用于卡住闸门。
本实施例中所述橡胶圈51直径为27cm，用于密封闸门。
如图3所示，在灌水过程中水位逐渐上升，浮力增大，浮标13向上移动，此时为保证
浮力和浮标牵引绳拉力等于浮标14重力，浮标牵引绳8松弛使拉力减小到零，弹簧不受拉力
作用，产生恢复力，牵引闸门产生向左的加速度，闸门向闸门移动槽5内移动，逐渐关闭放水
管口，此过程中浮标牵引绳8逐渐被拉紧，直到闸门7完全关闭了放水管口，闸门到达闸门槽
的端部时，因有橡胶制楔形体，槽高减小，压力增大，摩擦力增大，闸门停止移动，此时，浮标
牵引绳拉力与弹簧的弹力及闸门牵引绳拉力相等，重新达到平衡状态，该装置实现自动止
水。
观测井内水位下降时，浮力减小，浮标向下移动，浮标牵引绳内力增大，大于闸门
牵引绳4内力之和，拖动闸门向右移动，由于楔形体一头厚一头薄的特性，向右移动时槽高
逐渐变大，压力减小，摩擦力减小，因此闸门容易移出。移动过程中，弹簧弹力与两闸门牵引
绳内力的合力保持动态平衡，弹力逐渐增大，弹簧逐渐伸长，使得放水管口6重新打开，该装
置自动灌水，直到水位达到一定值时浮力增大重复自动止水步骤。
本实施例中所述浮标高15cm，长80cm，宽60cm，用硬聚氯乙烯制成，内部空心；浮标
盖141可以打开，可以通过其向浮标内填充重物，改变浮标14的重力。
本发明中涉及的未说明部分与现有技术相同或采用现有技术加以实现。