技术领域
[0001] 本
发明涉及液态肥注肥领域，具体涉及一种防堵塞的液肥注射针头及其实现方法与应用。
背景技术
[0002] 目前我国的化肥以固态肥为主，但固体肥存在着利用率低、受环境因素制约、配比难、不环保等问题，造成了浪费的同时，增加了农民的负担，也造成严重的环境污染。相对于固态肥，液态肥具有许多优点：(1)吸收利用率高，一般而言，固态肥的被吸收率只有30％左右，而液态肥则可达到80％以上。(2)肥效好，施用1t液态肥能起到相当于3t固态肥的肥效。(3)配比方便，可以实现定量精确控制，有利于变量
施肥。(4)有利于环保，液态肥无粉尘、无烟雾，对环境污染小。(5)易于操作，
土壤不易板结，适用于
灌溉系统。
[0003] 液肥具有很多优点，但也需要采用合适的施用方式，才能更好的提高液肥的利用率和减少环境污染。在一些农业发达的国家，
水肥一体化技术得到了广泛的应用，主要通过
滴灌、微喷灌等系统来施肥，水肥一体化具有众多优点，如水肥均衡、省工省时、节水省肥、减轻病害、控温调湿、保护环境和提高效益等，但是这些技术的
硬件设施结构复杂，制造成本也高，在我国短期内难以普及，而根部注肥可通过施肥枪直接将浓度适宜的
肥料溶液注入根部的土壤中，可以有效减少化肥的挥发和随水流失，施肥时无需在树干周围开沟或者挖坑，可以避免挖坑时损伤作物的根系，减少了劳动量，提高了劳动效率，设备简单，大大降低了成本，而且肥料和水分能较快到达根系分布区域，极大地提高了水分的利用效率，实现了节水节肥的目的。
[0004] 传统的液肥注射针头，其药液注射孔位于针尖部位或者针头侧边，在针头插入、拔出土壤的过程中，泥土容易通过注射孔进入针头内部，进而堵塞针头。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于克服
现有技术的缺点与不足，提供结构简单、制造成本低廉的防堵塞液肥注射针头。
[0006] 本发明的另一目的在于提供一种防堵塞液肥注射针头的实现方法。
[0007] 本发明的再一目的在于提供一种防堵塞液肥注射针头及其实现方法的应用。
[0008] 本发明的目的通过下述技术方案实现：
[0009] 一种防堵塞的液肥注射针头，所述液肥注射针头依次包括针尖腔体、针体腔体和针头针管连接部件；
[0010] 所述针体腔体包括针体
外壳，位于针体外壳上的注射孔，以及位于针体外壳内的弹性部件、针头
活塞、活塞
连杆、第一
阀门连杆、第二阀门连杆、注射孔阀门、连杆限位杆、连杆限位
块和活塞限位块；所述弹性部件位于针体腔体的顶部，其后与针头活塞相连接；所述针头活塞与位于其后的活塞连杆一端相连接，所述活塞限位块位于针体腔体内壁上，且位于针头活塞的后方；所述活塞连杆的另一端与第二阀门连杆相连接，所述连杆限位块为两个，位于第二阀门连杆上且位于活塞连杆两侧，所述连杆限位杆设于第二阀门
连接杆上且位于其后方；所述第二阀门连杆的一端与针体外壳活动连接，另一端与第一阀门连杆的一端固定连接，所述第二阀门连杆设置成可折叠形式，其重叠点相互铰接，且与所述活塞连杆铰接；所述第一阀门连杆的另一端与针体外壳活动连接，所述注射孔阀门设在第一阀门连杆上，且与所述注射孔可封闭地设置。
[0011] 优选地，所述连杆限位杆的长度小于第二阀门连杆的长度。
[0012] 优选地，所述弹性部件为
弹簧；设置弹簧能够令针头活塞快速的往返移动。
[0013] 优选地，所述注射孔设置为圆形或方形或三
角形。
[0014] 优选地，所述活塞限位块设置为两个或三个，或者设置成圆环形。
[0015] 优选地，所述针体外壳设有上下两个连接基体，所述第一阀门连杆的另一端与针体外壳连接于上连接基体，所述第二阀门连杆的一端与针体外壳连接于下连接基体。
[0016] 优选地，所述第二阀门连杆的重叠点与所述活塞连杆通过销钉铰接。
[0017] 优选地，所述针尖腔体为
真空状态或接近真空状态；针尖腔体设置为真空状态或接近真空状态以保证针头活塞在针管压
力下能顺利向针尖腔体方向运动。
[0018] 一种由上述防堵塞液肥注射针头的实现方法，包括下述步骤：
[0019] (1)准备步骤，所述针体外壳内的弹性部件在复位状态下处于压缩状态，与弹性部件连接的针头活塞在压缩状态下的弹性部件的作用力下顶住活塞限位块，与针头活塞相连的活塞连杆
支撑其后的第二阀门连杆和第一阀门连杆，进而使位于第一阀门连杆上的注射孔阀门紧紧顶住注射孔，此时注射孔处于紧闭状态；
[0020] (2)药液注射步骤，当来自于针管的压力推动针头活塞向针尖腔体方向运动，并同时进一步压缩弹性部件，此时活塞连杆拉动第二阀门连杆的中间铰接部位同步向针尖腔体方向运动，第二阀门连杆带动第一阀门连杆运动，直到位于第二阀门连杆上的连杆限位杆顶紧第二阀门连杆后停止运动，进而打开位于第一阀门连杆上的注射孔阀门，使注射孔处于开启状态；
[0021] (3)注射完成步骤，当来自于针管的压力消失，被压缩的弹性部件推动针头活塞向针尖腔体的反方向运动，直到与活塞连杆相连的第二阀门连杆上的两个连杆限位块夹紧活塞连杆，此时活塞连杆与其后的第一阀门连杆处于平行
位置，进而使注射孔阀门恢复紧闭状态。
[0022] 一种由防堵塞液肥注射针头实现方法的应用，应用于对地面进行注射，从而给果树根部定向追施液态肥，所述地面为含有容易将针头注射孔堵塞的泥土、木屑等外部杂质的地面。
[0023] 本发明的工作原理：
[0024] 本发明的的针体外壳内的弹簧在复位状态下处于压缩状态，与弹簧连接的针头活塞在压缩状态下弹簧的作用力下顶住了活塞限位块，与针头活塞相连的活塞连杆支撑其后的第一阀门连杆和第二阀门连杆，进而使位于第一阀门连杆上的注射孔阀门紧紧顶住注射孔，此时注射孔处于紧闭状态，以防止未进行注射时药液滴漏，以及防止当针头插入、拔出土壤过程中泥土经过注射孔进入针头内部；当进行药液注射时，来自于针管的压力推动针头活塞向针尖腔体方向运动，并同时进一步
压缩弹簧，此时活塞连杆拉动第二阀门连杆的中间铰接部位同步向针尖腔体方向运动，第二阀门连杆带动第一阀门连杆运动，直到位于第二阀门连杆上的连杆限位杆顶紧第二阀门连杆后停止运动，进而打开位于第一阀门连杆上的注射孔阀门，使注射孔处于开启状态，此时第二阀门连杆与活塞连杆呈Y形结构；当注射完成后，来自于针管的压力消失，压缩的弹簧推动针头活塞向针尖腔体的反方向运动，直到与活塞连杆相连的第二阀门连杆上的两个连杆限位块夹紧活塞连杆，此时活塞连杆与其后的第一阀门连杆处于平行位置，进而使注射孔阀门恢复紧闭状态。注射孔阀门的开启程度与来自针管的压力存在线性关系，针管压力越大，针头活塞受到的推力越大，活塞向针尖腔体方向的位移越大，活塞连杆的行程也越大，进而使得注射孔阀门的开启程度就越大，反之亦然。针管的压力来自于外力推动针管而产生。连杆限位块的作用是使活塞连杆和第一阀门连杆在复位状态下处于平行状态，不至于因为弹簧的复位使得第二阀门连杆过度向远离针尖的位置运动，保证注射孔阀门处于紧闭状态。连杆限位杆的作用是当针头处于注射状态时，与活塞连杆相连的第一阀门连杆和第二阀门连杆随针头活塞向针尖腔体方向运动，当注射孔阀门完全开启时，连杆限位杆与第二阀门连杆相
接触，阻止针头活塞的继续运动，保证注射孔阀门在针管压力消失后，可以顺利复位。
[0025] 本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：
[0026] (1)本发明液肥注射针头结构简单，为技术的转化、推广及应用降低了
门槛；
[0027] (2)本发明液肥注射针头所用部件均为通用部件，制造成本低廉；
[0028] (3)本发明液肥注射针头内部全部为机械部件，没有复杂的控制系统、
电子元件等，适合于应用于较为恶劣的工作环境，不需要过多的保养。
附图说明
[0029] 图1为本发明的复位状态结构示意图；
[0030] 图2为本发明的工作状态结构示意图；
[0031] 图中附图标记为：1.针头针管连接部件；2.针体外壳；3.注射孔阀门；4.第一阀门连杆；5.连接基体；6.针头活塞；7.弹簧；8.连杆限位杆；9.销钉；10.活塞连杆；11.注射孔；12.连杆限位块；13.活塞限位块；14.第二阀门连杆；15.针尖腔体。
具体实施方式
[0032] 下面结合
实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0033] 如图1、图2所示，本发明一种防堵塞的液肥注射针头，用于向果树根部定向追施液态肥，特别适用于注射过程中，泥土、木屑等外部介质容易将针头注射孔11堵塞的场合。所述液肥注射针头从上到下依次包括针尖腔体15、针体腔体和针头针管连接部件1，所述液肥注射针头整体呈锥形形状，所述针尖腔体15为真空状态或接近真空状态，针尖腔体15设置为真空状态或接近真空状态以保证针头活塞6在针管压力下能顺利向针尖腔体15方向运动；或者所述针尖腔体15可设置为实心结构，针尖腔体15设置为实心结构能够使针头坚固，有效插入被注射物体，不至于使针头受力断裂。所述针体腔体包括针体外壳2，位于针体外壳2上的注射孔11，以及位于针体外壳2内的弹性部件、针头活塞6、活塞连杆10、第一阀门连杆4、第二阀门连杆14、注射孔11阀门3、连杆限位杆8、连杆限位块12和活塞限位块13；所述所述弹性部件为弹簧7；设置弹簧7能够令针头活塞6快速的往返移动，弹性部件位于针体腔体的顶部，其后与针头活塞6相连接；所述针头活塞6与位于其后的活塞连杆10一端相连接，所述活塞限位块13为两个，位于针体腔体内壁上，且位于针头活塞6的后方；所述活塞连杆10的另一端与第二阀门连杆14相连接，所述连杆限位块12为两个，位于第二阀门连杆14上且位于活塞连杆10两侧，所述连杆限位杆8设于第二阀门连接杆14上且位于其后方，所述连杆限位杆8的长度小于第二阀门连杆14的长度；所述第二阀门连杆14的一端与针体外壳2活动连接，另一端与第一阀门连杆4的一端固定连接，所述第二阀门连杆14设置成可折叠形式，其重叠点相互铰接，且与所述活塞连杆10铰接，工作状态时所述第二阀门连杆14与活塞连杆10呈Y形结构，第二阀门连杆14中部的重叠点将第二阀门连杆14分为两个部分，即所述Y型结构的上部形状，所述活塞连杆10与第二阀门连杆
14中部的重叠点相连接，活塞连杆10构成Y型结构的下部形状；所述第一阀门连杆4的另一端与针体外壳2活动连接，所述注射孔11阀门3设在第一阀门连杆4上，且与所述注射孔11可封闭设置。
[0034] 本发明的的针体外壳2内的弹簧7在复位状态下处于压缩状态，与弹簧7连接的针头活塞6在压缩状态下弹簧7的作用力下顶住了活塞限位块13，与针头活塞6相连的活塞连杆10支撑其后的第一阀门连杆4处于平行位置，进而使位于第一阀门连杆4上的注射孔11阀门3紧紧顶住注射孔11，此时注射孔11处于紧闭状态，以防止未进行注射时药液滴漏，以及防止当针头插入、拔出土壤过程中泥土经过注射孔11进入针头内部；当进行药液注射时，来自于针管的压力推动针头活塞6向针尖腔体15方向运动，并同时进一步压缩弹簧7，此时活塞连杆10拉动第二阀门连杆14的中间铰接部位同步向针尖腔体15方向运动，第二阀门连杆14带动第一阀门连杆4运动，直到位于第二阀门连杆14上的连杆限位杆8顶紧第二阀门连杆14后停止运动，进而打开注射孔11阀门3，使注射孔11处于开启状态，此时第二阀门连杆14与活塞连杆10呈Y形结构；当注射完成后，来自于针管的压力消失，压缩的弹簧7推动针头活塞6向针尖腔体15的反方向运动，直到与活塞连杆10相连的第二阀门连杆14上的两个连杆限位块12夹紧活塞连杆10，此时活塞连杆10与其后的第一阀门连杆4处于平行位置，进而使注射孔11阀门3恢复紧闭状态。注射孔11阀门3的开启程度与来自针管的压力存在线性关系，针管压力越大，针头活塞6受到的推力越大，活塞向针尖腔体15方向的位移越大，活塞连杆10的行程也越大，进而使得注射孔11阀门3的开启程度就越大，反之亦然。针管的压力来自于外力推动针管而产生。连杆限位块12的作用是使活塞连杆10与第一阀门连杆4在复位状态下处于平行状态，不至于因为弹簧7的复位使得第二阀门连杆14过度向远离针尖的位置运动，保证注射孔11阀门3处于紧闭状态。连杆限位杆8的作用是当针头处于注射状态时，与活塞连杆10相连的第一阀门连杆4和第二阀门连杆14随针头活塞6向针尖腔体15方向运动，当注射孔11阀门3完全开启时，连杆限位杆8与第二阀门连杆14相接触，阻止针头活塞6的继续运动，保证注射孔11阀门3在针管压力消失后，可以顺利复位。
[0035] 与现有技术相比较，本发明具有如下优点：技术简单，防堵塞液肥注射针头内部部件均为通用部件，没有复杂的、特殊的结构，为技术的转化、推广及应用降低了门槛。针头内部全部为机械部件，没有复杂的控制系统、电子元件等，适合于应用于较为恶劣的工作环境，不需要过多的保养；原理清晰，防堵塞液肥注射针头利用来自于针管的压力或者弹簧7恢复时释放的压力分别推动针头活塞6向不同的方向运动，带动活塞连杆10、第一阀门连杆4和第二阀门连杆14产生相应的运动、位移，实现注射孔11阀门3的开、闭。注射孔11阀门3的开启程度与来自针管的压力存在线性关系，针管压力越大，针头活塞6受到的推力越大，针头活塞6向针尖腔体15方向的位移越大，活塞连杆10的行程也越大，进而使得注射孔11阀门3的开启程度就越大，反之亦然。工作原理简单，运动过程清晰；工作可靠，防堵塞液肥注射针头内部连接针头活塞6的弹簧7在复位状态下处于压缩状态，通过活塞连杆10支撑第一阀门连杆4处于平行位置，进而使阀门处于紧闭状态，防止未进行注射时药液滴漏，以及防止在针头插入、拔出土壤过程中泥土经过注射孔11进入针头内部。第二阀门连杆14上设有连杆限位块12，作用是使与活塞连杆10与第一阀门连杆4在复位状态下处于平行状态，不至于因为弹簧7的复位使得第二阀门连杆14过度向远离针尖的位置运动，保证注射孔11阀门3处于紧闭状态。第二阀门连杆14上也设有连杆限位杆8，作用是当针头处于注射状态时，与活塞连杆10相连的第一阀门连杆4和第二阀门连杆14随针头活塞6向针尖腔体15方向运动，当注射孔11阀门3完全开启时，连杆限位杆8与第二阀门连杆14相接触，阻止针头活塞6的继续运动，保证注射孔11阀门3在针管压力消失后，可以顺利复位。
[0036] 实施例2
[0037] 本实施例除下述特征外与实施例1相同。
[0038] 所述注射孔11设置为圆形或方形或三角形；所述活塞限位块13设置为两个或三个。
[0039] 实施例3
[0040] 本实施例除下述特征外与实施例1相同。
[0041] 所述活塞限位块13设置成圆环形。
[0042] 上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
