專利名稱：變量噴灑全射流噴頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于節(jié)水灌溉噴灌系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，特指變量噴灑全射流噴頭。
背景技術(shù)：
21世紀(jì)將是我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時(shí)代，也是水資源供需矛盾空前尖銳的時(shí)代。大力發(fā) 展節(jié)水灌溉是解決我國農(nóng)業(yè)用水短缺的根本出路。噴頭是影響噴灌灌水質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備。傳統(tǒng) 的噴頭是以全圓噴灑域搖臂式噴頭為主，其性能穩(wěn)定以及適用范圍廣而得到廣泛應(yīng)用。但該噴 頭在單個(gè)或單列配置使用時(shí)，往往噴灑周界與噴灑地塊不配套，造成大量漏噴，超噴與界外噴 現(xiàn)象。在組合區(qū)域內(nèi)，全圓噴灑面積疊加不均勻，造成均勻性系數(shù)下降。研究能夠?qū)崿F(xiàn)變量噴 灑噴頭具有明顯的節(jié)水意義。
經(jīng)檢索，目前相關(guān)的申報(bào)專利有非圓形噴灑域的噴頭輔助裝置，申請?zhí)?1247020.1;噴 灑面為多種形狀的搖臂式噴頭，申請?zhí)?0257672.4;新型搖臂式噴頭，申請?zhí)?0215392.0; 一種噴灌噴頭，申請?zhí)?8232884.2;自動(dòng)調(diào)節(jié)射程的搖臂式噴頭，申請?zhí)?3218591;非圓形 噴灑域的搖臂式噴頭，申請?zhí)?3218590;雙擊同步全射流噴頭，申請?zhí)?0200784; —種全射 流噴頭，申請?zhí)?6209507;全射流噴頭，申請?zhí)?3222424;噴灌噴頭噴水范圍限制器，申請 號(hào)96212526，地埋式變射程全自動(dòng)節(jié)水噴灌噴頭，申請?zhí)?00420010847;非圓形噴灑域噴頭， 申請?zhí)?1265799;變射程全自動(dòng)節(jié)水灌溉噴頭，申請?zhí)?3246167。目前這些專利中，噴頭不 能完成任意形狀的變量噴灑功能，對于全射流噴頭，要求射程較小時(shí)，水射流流速太小，推不 動(dòng)噴頭旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠的變量噴灑全射流噴頭。
本發(fā)明包括轉(zhuǎn)體連接座、支撐桿、噴體、噴管、旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)、限位環(huán)、換向機(jī)構(gòu)、反向 塑料管、射流元件體，其特征在于噴頭轉(zhuǎn)體處加上靜片和動(dòng)片以及空心軸，其中轉(zhuǎn)體連接座與 管道連接，靜片通過支撐桿與轉(zhuǎn)體連接座固定，動(dòng)片與空心軸壓配，噴體與空心軸連接，噴管 與噴體連接。旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)位于噴體內(nèi)部，起到防止噴頭漏水的效果。換向機(jī)構(gòu)位于噴體中部， 經(jīng)反向塑料管與反向補(bǔ)氣嘴相連，限位環(huán)位于換向機(jī)構(gòu)兩側(cè)，起到控制換向機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)角度的效 果。隨噴頭轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，靜片和動(dòng)片的相對運(yùn)動(dòng)改變噴頭進(jìn)口截流面積，調(diào)節(jié)進(jìn)口壓力使射程 在噴頭轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)改變。射流元件體由反向補(bǔ)氣嘴，信號(hào)水接嘴，出口蓋板，信號(hào)水入水嘴， 導(dǎo)流管組成。在射流元件體的外壁上， 一邊設(shè)有信號(hào)水接嘴及位于其下方的反向補(bǔ)氣嘴，另一 邊設(shè)有信號(hào)水入水嘴，信號(hào)水接嘴與信號(hào)水入水嘴經(jīng)導(dǎo)流管相連，射流元件體上端設(shè)有出口蓋 板。利用水流附壁效應(yīng)，信號(hào)水接嘴中信號(hào)水的截取及流動(dòng)，使主射流某一側(cè)間斷性形成低壓 旋渦區(qū)，反向補(bǔ)氣嘴開啟及關(guān)閉使主射流另一側(cè)高低壓間切換，從而使主射流左右兩端形成壓 差，實(shí)現(xiàn)水流的附壁，完成噴頭的直射、步進(jìn)和反向運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)噴頭運(yùn)轉(zhuǎn)到某一個(gè)位置時(shí)，由靜 片和動(dòng)片起到流量壓力調(diào)節(jié)作用，使其達(dá)到變量噴灑的效果。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，實(shí)現(xiàn)噴灑域?yàn)槿我庑螤?，并且噴灑均勻?


圖1為變量噴灑全射流噴頭總裝示意圖。 圖2為噴頭射流元件體示意圖。
圖3為圖2的A向視圖。
圖4為靜片結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為動(dòng)片結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本發(fā)明直射狀態(tài)示意圖。
圖7為本發(fā)明步進(jìn)狀態(tài)示意圖。
圖8為本發(fā)明反向狀態(tài)示意圖。 圖中，l.轉(zhuǎn)體連接座，2.支撐桿，3.靜片，4.動(dòng)片，5.空心軸，6.限位環(huán)，7.換向機(jī)構(gòu)，8.噴 體，9.噴管，10.反向塑料管，ll.射流元件體，12.反向補(bǔ)氣嘴，13.信號(hào)水接嘴，14.出口蓋 板，15.信號(hào)水入水嘴，16.導(dǎo)流管，17.傾角，18.孔D， 19.間隙C， 20.信號(hào)水，21.空氣
具體實(shí)施例方式
如圖1、 2所示，本發(fā)明包括由靜片(3)、動(dòng)片(4)、空心軸(5)、噴體(8)、噴管(9) 組成的流道、轉(zhuǎn)體連接座(1)、支撐桿(2)、限位環(huán)(6)、換向機(jī)構(gòu)(7)、反向塑料管(10)、 射流元件體(11)等部分，其中射流元件體(11)由信號(hào)水接嘴(13)、信號(hào)水入水嘴(15)、 反向補(bǔ)氣嘴(12)、出口蓋板(14)、導(dǎo)流管(16)組成。反向塑料管(10)與反向補(bǔ)氣嘴(12) 相連接，噴頭的工作狀態(tài)包括直射、步進(jìn)、反向三個(gè)狀態(tài)。 工作過程如下
直射狀態(tài)如圖6所示，水射流通過射流元件體傾角(17)，對噴頭的驅(qū)動(dòng)力克服噴頭摩擦 力，使噴頭處于動(dòng)與不動(dòng)之間的臨界狀態(tài)。水流從孔D(18)噴射到作用區(qū)內(nèi)，從圖3所示的A 向視圖中可以看出，主射流從中心圓孔噴射出來，主射流左右兩端相互分隔，兩端空氣不能流 通。水射流元件體左側(cè)的反向補(bǔ)氣嘴(12)開敞著，由此向左腔補(bǔ)氣，元件右側(cè)出口處與水束 之間的間隙C(19)補(bǔ)入空氣，囚此左右兩邊壓強(qiáng)基本相等，主射流呈直射狀態(tài)，噴頭靜止。與 此同時(shí)，信號(hào)水接嘴(13)在水束的左側(cè)邊緣上取得了信號(hào)水(20)，取到的信號(hào)水(20)在導(dǎo)流 管(16)中向信號(hào)水入水嘴(15)方向流動(dòng)。
步進(jìn)狀態(tài)如圖7所示，信號(hào)水接嘴(13)中取出信號(hào)水(20)流入入水嘴(15)，間隙C(19) 越來越小，最終被堵死，右邊造成低壓旋渦區(qū)，左側(cè)壓強(qiáng)大于右側(cè)。壓差達(dá)到一定值時(shí)，主射 流向右側(cè)附壁，水流通過出口蓋板(14)的倒角對噴頭產(chǎn)生推動(dòng)力使噴頭向右步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)。噴頭 轉(zhuǎn)過一個(gè)角度以后，靜片(3)與動(dòng)片(4)進(jìn)口截流面積改變，噴頭流量與工作壓力改變，從 而改變噴頭射程。在水流附壁狀態(tài)下，由于主射流的彎曲，信號(hào)水接嘴(13)脫空取不到任何 信號(hào)水，只接到空氣(21)。導(dǎo)流管(16)中的信號(hào)水抽完之后，空氣(21)通過導(dǎo)流管(16)進(jìn) 入入水孔(15)，兩邊壓強(qiáng)相等，主射流恢復(fù)直射，如此反復(fù)循環(huán)，變量噴灑全射流噴頭自控 完成直射一步進(jìn)一直射一……動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)變量噴灑功能。
反向狀態(tài)如圖8所示，反向塑料管(10)與換向機(jī)構(gòu)(7)相連，調(diào)節(jié)限位環(huán)(6)可以 控制噴頭噴灑的角度，噴頭步進(jìn)到換向機(jī)構(gòu)(7)受到限位環(huán)(6)限制時(shí)，反向補(bǔ)氣嘴(12) 被堵死，左腔中不再有空氣補(bǔ)入，形成低壓旋渦區(qū)，右腔中仍有空氣從間隙C(19)補(bǔ)入，右側(cè) 壓強(qiáng)大于左側(cè)，主射流向左側(cè)附壁，噴頭左側(cè)連續(xù)反向轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)到限位環(huán)另一側(cè)，反向補(bǔ)氣 嘴(12)重新打開，空氣進(jìn)入左腔，與右腔的壓力差相平衡，反向運(yùn)轉(zhuǎn)才終止，恢復(fù)直射。如 此反復(fù)循環(huán)，變量噴灑全射流噴頭自控完成直射一步進(jìn)一……反向一直射一步進(jìn)……的噴灑作 業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種變量噴灑全射流噴頭，包括轉(zhuǎn)體連接座(1)、噴體(8)、噴管(9)、旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)、支撐桿(2)、限位環(huán)(6)、換向機(jī)構(gòu)(7)、反向塑料管(10)、射流元件體(11)，其特征是噴頭轉(zhuǎn)體處設(shè)有靜片(3)、動(dòng)片(4)以及空心軸(5)，其中轉(zhuǎn)體連接座(1)與管道連接，靜片(3)通過支撐桿(2)與轉(zhuǎn)體連接座(1)固定，動(dòng)片(4)與空心軸(5)壓配，噴體(8)與空心軸(5)連接，噴管(9)與噴體(8)連接，旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)位于噴體(8)內(nèi)部，換向機(jī)構(gòu)(7)位于噴體(8)中部，經(jīng)反向塑料管(10)與反向補(bǔ)氣嘴(12)相連，限位環(huán)(6)位于換向機(jī)構(gòu)(7)兩側(cè)，其特征在于射流元件體(11)由反向補(bǔ)氣嘴(12)，信號(hào)水接嘴(13)，出口蓋板(14)，信號(hào)水入水嘴(15)，導(dǎo)流管(16)組成，在射流元件體(11)的外壁上，一邊設(shè)有信號(hào)水接嘴(13)及位于其下方的反向補(bǔ)氣嘴(12)，另一邊設(shè)有信號(hào)水入水嘴(15)，信號(hào)水接嘴(13)與信號(hào)水入水嘴(15)經(jīng)導(dǎo)流管(16)相連，射流元件體(11)上端設(shè)有出口蓋板(14)。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種節(jié)水灌溉用的關(guān)鍵設(shè)備，是一種實(shí)現(xiàn)變量噴灑的附壁射流式噴頭，它包括靜片、動(dòng)片、噴體、噴管、旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)、支撐桿、限位環(huán)、換向機(jī)構(gòu)、射流元件體，其特征在于噴頭轉(zhuǎn)體處加上靜片和動(dòng)片，動(dòng)片與空心軸壓配，隨噴頭轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。射流元件體由反向補(bǔ)氣嘴，信號(hào)水接嘴，出口蓋板，信號(hào)水入水嘴，導(dǎo)流管組成，信號(hào)水接嘴中信號(hào)水使主射流某一側(cè)間斷性形成低壓旋渦區(qū)，補(bǔ)氣接嘴開啟及關(guān)閉使主射流另一側(cè)高低壓間切換，從而使主射流左右兩端形成壓差，實(shí)現(xiàn)水流的附壁，完成噴頭的直射、步進(jìn)和反向運(yùn)轉(zhuǎn)。噴頭轉(zhuǎn)體處靜片和動(dòng)片相對運(yùn)動(dòng)改變進(jìn)口處截流面積，調(diào)節(jié)進(jìn)口處流量與壓力，從而改變噴頭射程，實(shí)現(xiàn)變量噴灑。
文檔編號(hào)A01G25/16GK101352702SQ20081001960
公開日2009年1月28日 申請日期2008年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月10日
發(fā)明者劉俊萍, 向清江, 杰 張, 朱興業(yè), 紅 李, 袁壽其 申請人:江蘇大學(xué)