專利名稱:一種液體擴(kuò)散裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明總體上用于農(nóng)業(yè)和工業(yè)應(yīng)用的灌溉系統(tǒng)領(lǐng)域中,尤其涉及一種液體擴(kuò)散裝置。
背景技術(shù):
在用于輸送水或其它液體的灌溉系統(tǒng)中使用的液體擴(kuò)散裝置通常被稱為“噴灑 器”,包括支撐框架,所述支撐框架被設(shè)計(jì)為連接到液壓系統(tǒng)并且具有用于將液體射流引導(dǎo) 到特定形狀的擴(kuò)散板的噴嘴。擴(kuò)散板又安裝到具有旋轉(zhuǎn)下桿的偏轉(zhuǎn)元件,所述旋轉(zhuǎn)桿具有這樣的尺寸使得在噴 射壓力下進(jìn)行圍繞它自身的中心軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和圍繞射流限定軸線的旋轉(zhuǎn)或旋進(jìn)運(yùn)動(dòng) 的組合運(yùn)動(dòng)以用于射流的均勻圓周偏轉(zhuǎn)。在例如US5,950,927和US6,176,440中所述的現(xiàn)有技術(shù)的方案中,所述旋轉(zhuǎn)桿具 有形成有圓錐形或球形滾動(dòng)表面的下部分,所述滾動(dòng)表面被設(shè)計(jì)為在形成于框架的下部分 中、也為圓錐形或球形的滾動(dòng)軌道上滾動(dòng)。這些方案具有的明顯缺陷是不允許所述表面和滾動(dòng)軌道的恒定連接,這導(dǎo)致不均 勻偏轉(zhuǎn)射流的高風(fēng)險(xiǎn)。此外,射流施加于偏轉(zhuǎn)體上的正常工作壓力導(dǎo)致兩個(gè)接觸表面的變形,導(dǎo)致效率 損失。US5, 439,174公開(kāi)了一種裝置,其中所述桿和框架通過(guò)CV接頭被連接,所述CV接 頭沿軸向方向鎖定所述桿,因此鎖定孔偏轉(zhuǎn)體,同時(shí)允許它旋轉(zhuǎn)和擺動(dòng)。所述接頭由球形元件組成,所述球形元件與所述桿的下端一體化并且容納在形成 于框架的下部分中的凹腔中,球形元件可以在所述凹腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)。然而,在該情況下,正常工作壓力也可以導(dǎo)致球形元件的變形,并且因此導(dǎo)致偏轉(zhuǎn) 體的向下移位,即使程度很小。因此,板離噴嘴的距離長(zhǎng)于最佳裝置校準(zhǔn)距離,并且射流將不被最佳地偏轉(zhuǎn)。US5,588,595公開(kāi)了類似于上述的另一種偏轉(zhuǎn)裝置,其中球形元件鎖定在包含多 個(gè)共面間隔的球軸承的輥箱中。球形元件被布置在中心并且同時(shí)接觸所有輥以允許下桿振動(dòng)。然而,在該情況下,由噴射壓力導(dǎo)致的各種球形部件的變形也可以導(dǎo)致裝置的初 始取向的變化,導(dǎo)致它的低效操作。此外,滾柱罩很容易受到外來(lái)物質(zhì)(即,灰塵和沙子)的累積的影響,因此不規(guī)則 灌溉的風(fēng)險(xiǎn)高,也可能導(dǎo)致完全堵塞。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是通過(guò)提供一種擴(kuò)散裝置克服以上缺陷,該擴(kuò)散裝置具有簡(jiǎn)單 和有效的構(gòu)造并且相對(duì)成本合算。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種擴(kuò)散裝置,該擴(kuò)散裝置允許在偏轉(zhuǎn)板與射流輸送 噴嘴之間保持恒定距離,由此保證最佳的裝置操作,即使長(zhǎng)期使用之后。本發(fā)明的進(jìn)一步目標(biāo)是提供一種擴(kuò)散裝置,該擴(kuò)散裝置被保護(hù)免于進(jìn)入外來(lái)物 質(zhì),從而尤其耐受多塵和污染環(huán)境并且在其中具有正常操作。在下面更清楚解釋的這些和其它目標(biāo)通過(guò)如權(quán)利要求1中所述的液體擴(kuò)散裝置 實(shí)現(xiàn),所述液體擴(kuò)散裝置包括支撐框架,其帶有引導(dǎo)液體射流的上部通道和限定第一縱軸 線并且具有基本橫向底壁的下部中空管狀主體;具有上部偏轉(zhuǎn)板的液體射流偏轉(zhuǎn)元件,所 述上部偏轉(zhuǎn)板位于離所述通道的預(yù)定距離處并且固定到限定第二縱軸線的下桿,所述下桿 保持在所述管狀主體內(nèi);用于將所述下桿可動(dòng)地連接到所述底壁的連接機(jī)構(gòu),其包括所述 下桿的至少一個(gè)下接觸表面和所述底壁的至少一個(gè)上接觸表面,從而響應(yīng)液體射流作用于 所述板上使得所述下桿相對(duì)于所述底壁的旋轉(zhuǎn)和所述第二縱軸線圍繞所述第一軸的擺動(dòng)。本發(fā)明的特征在于所述可動(dòng)連接機(jī)構(gòu)包括中間接觸元件,所述中間接觸元件固定 到所述下桿的下端部分并且連續(xù)地接觸所述底壁的所述上接觸表面。因此,在接觸表面的磨損之后,所述中間接觸元件甚至將防止所述下桿和因此與 之固定的板的最微小的向下移位,由此隨著時(shí)間保持所述板離所述通道的距離基本不變。
從本發(fā)明的擴(kuò)散裝置的優(yōu)選、非排他實(shí)施例的詳細(xì)描述將更顯而易見(jiàn)本發(fā)明的更 多特征和優(yōu)點(diǎn),所述實(shí)施例在附圖的幫助下作為非限定性例子被描述,在附圖中圖1是本發(fā)明的液體擴(kuò)散裝置的透視圖;圖2是圖1的裝置的橫截面圖;圖3是圖2的細(xì)節(jié)的放大透視圖;圖4是圖3的細(xì)節(jié)的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式參考以上附圖,本發(fā)明的擴(kuò)散裝置(通常由附圖標(biāo)記1標(biāo)示)可以用于在可能具 有很大表面積的表面上(例如在農(nóng)業(yè)區(qū)的灌溉中)分配液體。該擴(kuò)散裝置可以連接到用于液體輸送的液壓系統(tǒng)(未顯示),并且可以單獨(dú)或 與其它類似裝置組合安裝到根據(jù)預(yù)期射流長(zhǎng)度將設(shè)置在預(yù)定高度的固定或旋轉(zhuǎn)式支撐臂 (也未顯示)。根據(jù)本發(fā)明,一種液體擴(kuò)散裝置包括支撐框架2,該支撐框架具有沿預(yù)定方向引導(dǎo) 液體射流的上部通道3和限定第一縱軸線L并且具有基本橫向的底壁5的下部中空管狀主 體4??蚣?可以在上部管狀通道3的入口 6處連接到灌溉系統(tǒng),并且可以在出口 7處 配備有用于沿預(yù)定方向弓丨導(dǎo)液體射流的固定或可拆卸式噴嘴8。優(yōu)選地,管狀通道3可以與用于軸向射流輸送的下部管狀主體4同軸。然而,根據(jù)本領(lǐng)域中已知的布置,管狀通道3和/或與其相聯(lián)的噴嘴8也可以布置 在偏心位置。擴(kuò)散裝置1還包括具有上部偏轉(zhuǎn)板10的液體射流偏轉(zhuǎn)元件9,所述上部偏轉(zhuǎn)板位于距離管狀通道3—個(gè)預(yù)定距離的位置處并且固定到下桿11,所述下桿保持在管狀主體4 中并且具有限定第二縱軸線X的下端部分12。還設(shè)有用于將下桿11可動(dòng)地連接到管狀主體4的底壁5的機(jī)構(gòu)13??蓜?dòng)連接機(jī)構(gòu)13具有下桿11的下接觸表面14和底壁5的上接觸表面15,所述上 和下接觸表面適于被成形以允許下桿11相對(duì)于底壁5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此外,上和下接觸表面14、15適于被構(gòu)造為響應(yīng)于液體射流在偏轉(zhuǎn)元件9上的作 用允許第二縱軸線X圍繞第一縱軸線L的擺動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的特定特征,可動(dòng)連接機(jī)構(gòu)13包括中間接觸元件16,所述中間接觸元 件固定到下桿11的下端部分12并且連續(xù)地接觸底壁5的上接觸表面15。中間接觸元件16的目的是防止由于接觸表面14、15中的一個(gè)或兩個(gè)磨損的原因 所導(dǎo)致的下桿11的任何向下移位,所述磨損可能由裝置1的連續(xù)使用產(chǎn)生。因此,上部偏轉(zhuǎn)板10離管狀通道3的出口 7的距離將保持基本恒定以用于擴(kuò)散裝 置1的最佳操作,即使在擴(kuò)散裝置1的長(zhǎng)期使用之后。在如圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選的非排他構(gòu)造中,下桿11的端部12可以具有鄰近 下接觸表面14形成的基本軸向的中空容座17。中空容座17可以具有敞開(kāi)底部以接收中間接觸元件16并且允許中間接觸元件16 鄰接底壁5的接觸表面15。特別地,中空容座17可以形成這樣的尺寸使得可密封地保持中間接觸元件16,從 而鎖定中間接觸元件16的旋轉(zhuǎn)并且限制與接觸表面15的摩擦,而不會(huì)阻礙下桿11在底壁 5上的運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地,上接觸表面15可以形成有例如球形的預(yù)定半徑的向上凸面。在另一方面,下桿11的下接觸表面14可以是基本凹入的,其半徑基本對(duì)應(yīng)于凸起 的上接觸表面15的半徑。因此,下和上接觸表面14、15可以彼此相匹配以便于下桿11的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),所述旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以是第二縱軸線X圍繞第一縱軸線L的旋進(jìn)CO1和下桿11圍繞第二縱軸線X的 旋轉(zhuǎn)ω2。然而應(yīng)當(dāng)理解兩個(gè)接觸表面14、15可以具有與圖中相反的構(gòu)造,S卩,帶有凸起的 下表面14和凹入的上表面15。有利地,管狀主體4的底壁5可以具有容納第一球19的凹入中心部分18,第一球 的外表面限定出凸起的上接觸表面15。第一球19可以自由地容納在凹入中心部分18中,并且當(dāng)與下桿11的接觸表面14 相互作用時(shí)容易圍繞它的中心自由旋轉(zhuǎn)。然而,在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實(shí)施例中,第一球19可以被限制在底壁5的凹入中 心部分18內(nèi)以最小化接觸表面14、15的摩擦磨損。而且,中間接觸元件16可以是第二球,第二球具有小于第一球19的直徑O1的最
大直徑Φ2。中間接觸元件16的中空容座17可以形成于上接觸表面14的基本中央?yún)^(qū)域中。所以,中間接觸元件16和第一球19可以沿著第二縱軸線X恒定地對(duì)準(zhǔn)并且在第 二縱軸線X延伸通過(guò)的各自局部區(qū)域相互接觸。
有利地,中間接觸元件16和第一球19可以由具有較高硬度和耐磨性的金屬、陶 瓷、復(fù)合或其它材料制造。通過(guò)該特定構(gòu)造,很小的摩擦將存在于兩個(gè)球16、19之間,并且中間接觸元件16 將基本不受磨損影響,同時(shí)下桿11的復(fù)雜旋進(jìn)O1和旋轉(zhuǎn)ω2運(yùn)動(dòng)將不受限制。然而,框架2、中空管狀主體4和偏轉(zhuǎn)元件9或僅僅它的下桿11可以由塑料制造以 減小擴(kuò)散裝置1的成本。在本發(fā)明的另一個(gè)方面中,軸向保持機(jī)構(gòu)20可以被設(shè)置用于相對(duì)于底壁5軸向地 保持下桿11并且防止下桿5的任何過(guò)度向上行程,由此避免偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9的任何未對(duì)準(zhǔn)。軸向保持機(jī)構(gòu)20可以形成在下部管狀主體4的底壁5上和接觸表面14、15的周 邊上。此外,軸向保持機(jī)構(gòu)20可以包括基本軸向的保持元件21,該保持元件從底壁5向 上突出并且具有徑向環(huán)形邊緣22。在附圖的構(gòu)造中,保持元件21由三個(gè)不同元件組成,僅僅顯示了其中的兩個(gè),所 述元件基本類似并且彼此成角度地間隔,每個(gè)具有各自的徑向邊緣22。在它的端部12,下桿11可以具有基本圓周徑向膨脹邊緣Μ,所述膨脹邊緣被設(shè)計(jì) 為與徑向環(huán)形邊緣22相互作用以防止或限制下桿11沿著第一縱軸線L和/或第二縱軸線 X移位。以上公開(kāi)清楚地說(shuō)明了本發(fā)明滿足預(yù)期目標(biāo)并且尤其符合提供這樣一種液體擴(kuò) 散裝置的要求,所述液體擴(kuò)散裝置將擴(kuò)散元件保持在它的適當(dāng)位置,即使在長(zhǎng)期使用之后, 由此保證了液體擴(kuò)散效率。由于管狀主體和保持機(jī)構(gòu)的特定構(gòu)造,下桿的連接部分將被保護(hù)免于進(jìn)入可能堵 塞或阻礙它的運(yùn)動(dòng)的外來(lái)物質(zhì)和雜質(zhì)。所以,該擴(kuò)散裝置能夠尤其耐受多塵和污染環(huán)境并且在其中正常工作。在附帶權(quán)利要求公開(kāi)的創(chuàng)造性概念內(nèi),本發(fā)明的擴(kuò)散裝置容易進(jìn)行許多變化和變 型。其中的所有細(xì)節(jié)可以由其它技術(shù)等效部件代替,并且材料可以根據(jù)不同需要變化而不 脫離本發(fā)明的范圍。盡管特別參考附圖描述了該擴(kuò)散裝置,但是在本公開(kāi)和權(quán)利要求中涉及的附圖標(biāo) 記僅僅是為了很好地理解本發(fā)明,而不應(yīng)當(dāng)被理解為以任何方式限制權(quán)利要求范圍。
權(quán)利要求
1.一種液體擴(kuò)散裝置,包括支撐框架O),其具有用于引導(dǎo)液體射流的上部通道C3)和限定有第一縱軸線(L)以及 設(shè)有基本橫向底壁(5)的下部中空管狀主體;具有上板(10)的液體射流偏轉(zhuǎn)元件(9),所述上板位于距離所述上部通道C3) —個(gè)預(yù) 定距離的位置處并且固定到下桿(11),所述下桿(11)限定有第二縱軸線(X)并且容納在所 述管狀主體內(nèi);用于將所述下桿(11)可動(dòng)地連接到所述底壁(5)的連接機(jī)構(gòu)(13),其包括所述下桿 (11)的至少一個(gè)下接觸表面(14)和所述底壁(5)的至少一個(gè)上接觸表面(15),所述上和 下接觸表面(14,1 被成形為響應(yīng)于液體射流在所述上板(10)上的作用使得所述下桿 (11)相對(duì)于所述底壁(5)旋轉(zhuǎn)以及使得所述第二縱軸線(X)相對(duì)于所述第一縱軸線(L)擺 動(dòng);其特征在于所述連接機(jī)構(gòu)(1 包括固定到所述下桿(11)的下端部分(1 的中間接 觸元件(16),所述中間接觸元件(16)連續(xù)地接觸所述底壁(5)的所述上接觸表面(15)以 避免由于所述接觸表面(14,15)磨損的原因所導(dǎo)致的所述下桿(11)向下移位,并且保持所 述上板(10)離所述上部通道(3)的距離基本不變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體擴(kuò)散裝置,其中所述下桿(11)的所述下端部分(12)具 有向下敞開(kāi)的中空容座(17),以提供用于所述中間接觸元件(16)的安置腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體擴(kuò)散裝置,其中所述中間接觸元件(16)被穩(wěn)定地包在所 述中空容座(17)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體擴(kuò)散裝置,其中所述管狀主體的所述下接觸表面 (15)是基本凸起的,并且具有朝上凸起的凸面并且具有預(yù)定曲率半徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液體擴(kuò)散裝置,其中所述下桿(11)的所述下接觸表面(14) 是至少部分凹入的并且具有朝下凹入的凹面,所述凹面具有基本對(duì)應(yīng)于凸起的所述上接觸 表面(15)的曲率半徑的曲率半徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的液體擴(kuò)散裝置,其中所述管狀主體(4)的所述底壁(5) 具有用于容納第一球(19)的中心凹入部分(18),所述第一球(19)被固定到所述凹入部分 (18)中并且具有提供所述底壁(5)的所述上接觸表面(1 的外表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液體擴(kuò)散裝置,其中所述中間接觸元件(16)是第二球,所述 第二球的最大直徑( )小于所述第一球(19)的直徑(f 1)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的液體擴(kuò)散裝置,其中所述中間接觸元件(16)和所述第一 球(19)沿著所述第二縱軸線(X)對(duì)準(zhǔn)并且在橫向于所述第二縱軸線(X)的其各自局部區(qū) 域成相互接觸關(guān)系。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的液體擴(kuò)散裝置,其中所述液體擴(kuò)散裝置包括相 對(duì)于所述底壁( 保持所述下桿(11)的軸向保持機(jī)構(gòu)(20),以防止所述下桿(11)與所述 底壁(5)軸向分離。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液體擴(kuò)散裝置,其中所述軸向保持機(jī)構(gòu)00)包括所述下桿 (11)的所述下端部分(1 中的插入基本管狀軸向保持元件中的、且具有預(yù)定外部直 徑的至少一個(gè)徑向邊緣,所述基本管狀軸向保持元件與所述底壁( 成一體的并且具 有環(huán)形徑向邊緣(22),所述環(huán)形徑向邊緣0 的最小內(nèi)部直徑小于所述至少一個(gè)徑向邊緣(23)的所述外部直徑。
全文摘要
一種液體擴(kuò)散裝置,包括支撐框架(2),其具有引導(dǎo)液體射流的上部通道(3)和具有底壁(5)的下部中空管狀主體(4);具有上板(10)的液體射流偏轉(zhuǎn)元件(9),所述上板固定到容納在所述管狀主體(4)內(nèi)的下桿(11);用于將所述下桿(11)可動(dòng)地連接到所述底壁(5)的連接機(jī)構(gòu)(13),包括所述下桿(11)的至少一個(gè)下接觸表面(14)和所述底壁(5)的至少一個(gè)上接觸表面(15)。所述可動(dòng)連接機(jī)構(gòu)(13)包括中間接觸元件(16),所述中間接觸元件固定到所述下桿(11)的下端部分(12),并且連續(xù)地接觸所述底壁(5)的所述上接觸表面(15)以避免由于所述接觸表面(14,15)的原因而導(dǎo)致的所述下桿(11)向下移位。
文檔編號(hào)B05B3/04GK102149477SQ200980135041
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月24日
發(fā)明者阿爾諾·德雷克塞爾 申請(qǐng)人:阿爾諾·德雷克塞爾