專利名稱：一種外取水射流附壁式控制元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于節(jié)水灌溉噴灌系統(tǒng)射流噴頭中的關(guān)鍵設(shè)備，特指一種外取水射流附壁 式控制元件。
背景技術(shù)：
目前，淡水資源緊缺是全球的重大問(wèn)題，噴灌成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。噴 頭是噴灌系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，其性能好壞直接影響到噴灌效果。與國(guó)外產(chǎn)品相比，我國(guó)在產(chǎn)品 工藝、材料、性能、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力上相對(duì)落后?，F(xiàn)在，國(guó)外還未曾有學(xué)者將射流附壁效應(yīng)技 術(shù)應(yīng)用于開(kāi)發(fā)研制噴頭的相關(guān)報(bào)道，因此射流噴頭是屬于中國(guó)獨(dú)創(chuàng)、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 節(jié)水噴頭。在國(guó)內(nèi)，有意義將射流技術(shù)推廣，開(kāi)發(fā)出各種不同結(jié)構(gòu)和工作原理的新型射流噴 頭。經(jīng)檢索，目前相關(guān)的文獻(xiàn)有韓小楊等人申請(qǐng)?zhí)枮?0200784. X實(shí)用新型專利“雙 擊同步全射流噴頭”，所述“雙擊同步全射流噴頭”結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，采用節(jié)流孔控制信號(hào)水接 嘴中信號(hào)水間斷性的截取，工作不夠穩(wěn)定。謝福祺等人申請(qǐng)?zhí)枮?3222424實(shí)用新型專利 “全射流噴頭”，所述“全射流噴頭”靠氣水分離器的補(bǔ)氣孔補(bǔ)入空氣，氣水分離器會(huì)因?yàn)槎?塞而無(wú)法正常工作。李紅等人發(fā)表文章“隙控式全射流噴頭性能特點(diǎn)及與搖臂式噴頭的比 較研究”(農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2006年5月)所述文獻(xiàn)報(bào)道中要求隙控式全射流噴頭噴射水束與 出口蓋板間形成間隙C，這就要求出口蓋板元件具有較高的尺寸精度。以上提到的不足之 處成為制約射流噴頭發(fā)展的主要瓶頸之一，本發(fā)明提出一種新結(jié)構(gòu)、新工作原理的外取水 射流附壁式控制元件，具有工作穩(wěn)定可靠、出口蓋板可為任意形狀等優(yōu)點(diǎn)，屬于一種技術(shù)創(chuàng) 新。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是氣水分離器堵塞，水束與出口蓋板間不能形成間隙 C，從而水流不能附壁沖擊蓋板，造成噴頭不能作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，是提供一種結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、工作穩(wěn)定的外取水射流附壁式控制元件。本發(fā)明屬于節(jié)水灌溉噴灌系統(tǒng)射流噴頭中的關(guān)鍵設(shè)備，外取水射流附壁式控制元 件包括反向補(bǔ)氣孔、外取水信號(hào)嘴、出口蓋板、導(dǎo)管和入水孔。外取水信號(hào)嘴和入水孔處于 外取水射流附壁式控制元件的同一側(cè)，反向補(bǔ)氣孔處于外取水射流附壁式控制元件的另一 側(cè)。外取水信號(hào)嘴、入水孔、反向補(bǔ)氣孔處于沿中軸線上的同一剖面位置，外取水信號(hào)嘴設(shè) 置于出口蓋板外端，入水孔和反向補(bǔ)氣孔的直徑為中心孔直徑的1/4至1/2，入水孔和反向 補(bǔ)氣孔的設(shè)置位置為底部位置距中心孔出口位置的距離為中心孔直徑的1/4至1倍，外取 水信號(hào)嘴與入水孔采用導(dǎo)管連接，出口蓋板與外取水射流附壁式控制元件采用螺紋連接。 外取水射流附壁式控制元件的出口蓋板可為任意形狀，如方形、圓形、橢圓形、腰圓形等。在噴頭工作過(guò)程中，直射狀態(tài)時(shí)，水流通過(guò)蓋板流出，外取水信號(hào)嘴取到信號(hào)水流 入入水孔，使外取水射流附壁式控制元件的一側(cè)沒(méi)有空氣補(bǔ)入，主射流向沒(méi)有空氣補(bǔ)入的
3一側(cè)附壁，水流附壁沖擊沒(méi)有空氣一側(cè)的蓋板，使射流噴頭旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，由于水流附壁， 外取水信號(hào)嘴取不到信號(hào)水而取到空氣，主射流恢復(fù)直射，如此反復(fù)循環(huán)，射流噴頭完成間 斷性的步進(jìn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在工作原理上，本發(fā)明與現(xiàn)有公開(kāi)射流噴頭控制元件的區(qū)別為現(xiàn)有公開(kāi)的射流 噴頭利用噴射水束與出口蓋板間形成間隙C的打開(kāi)與閉合，造成左右腔壓差的形成與消 失，完成噴頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明中，外取水信號(hào)嘴循環(huán)取到號(hào)水和空氣，使主射流一側(cè)間 斷性形成低壓旋渦區(qū)，反向補(bǔ)氣孔開(kāi)啟及關(guān)閉使主射流另一側(cè)高低壓間切換，方便可靠的 自控完成左右腔壓差的形成與消失，實(shí)現(xiàn)水流附壁并完成噴頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠，避免了目前射流噴頭旋轉(zhuǎn)不夠穩(wěn)定、結(jié) 構(gòu)尺寸精度要求高等缺點(diǎn)。


圖1為射流噴頭總裝示意圖。圖2為外取水射流附壁式控制元件示意圖。圖3為圖2中的A向視圖。圖中，1.限位環(huán)，2.反向機(jī)構(gòu)，3.反向軟塑料管，4.外取水射流附壁式控制元件件 體，5.反向補(bǔ)氣孔，6.外取水信號(hào)嘴，7.出口蓋板，8墊片，9.導(dǎo)管，10.入水孔，11.作用區(qū)， 12.中心孔。
具體實(shí)施例方式外取水射流附壁式控制元件的工作狀態(tài)包括直射、步進(jìn)、反向三個(gè)狀態(tài)。在噴頭工 作過(guò)程中，水流從中心孔12噴射到作用區(qū)11內(nèi)，作用區(qū)11左右兩端形成低壓旋渦區(qū)。外 取水射流附壁式控制元件件體4左側(cè)由反向補(bǔ)氣孔5通過(guò)反向軟塑料管3補(bǔ)氣，右側(cè)由外 取水信號(hào)嘴6補(bǔ)氣，兩側(cè)壓強(qiáng)相等，水流直射，噴頭靜止。外取水信號(hào)嘴6中取出信號(hào)水流 入入水孔10，使右側(cè)沒(méi)有空氣補(bǔ)入，右側(cè)造成低壓旋渦區(qū)，左側(cè)壓強(qiáng)大于右側(cè)，主射流向右 側(cè)附壁，水流通過(guò)出口蓋板7的倒角對(duì)噴頭產(chǎn)生推動(dòng)力使噴頭轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，由于水流在作用 區(qū)11內(nèi)往右側(cè)附壁，水流通過(guò)出口蓋板7倒角在出口處往左側(cè)偏轉(zhuǎn)，外取水信號(hào)嘴6脫空 取不到任何信號(hào)水，只接到空氣，導(dǎo)管9中的信號(hào)水抽完之后，空氣進(jìn)入入水孔10，兩側(cè)壓 強(qiáng)相等，主射流恢復(fù)直射，如此反復(fù)循環(huán)，噴頭自控完成直射一步進(jìn)一直射一……。反向軟 塑料管3與反向機(jī)構(gòu)2相連，當(dāng)步進(jìn)到反向機(jī)構(gòu)2受到限位環(huán)1限制，將反向補(bǔ)氣孔5堵死， 左側(cè)造成低壓旋渦區(qū)，右側(cè)壓強(qiáng)大于左側(cè)，主射流向左側(cè)附壁，噴頭反向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)到限位 環(huán)1另一側(cè)，補(bǔ)氣孔5重新打開(kāi)。如此反復(fù)循環(huán)，新型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
一種外取水射流附壁式控制元件，其特征在于，包括反向補(bǔ)氣孔(5)、外取水信號(hào)嘴(6)、出口蓋板(7)、導(dǎo)管(9)和入水孔(10)；所述外取水信號(hào)嘴(6)、入水孔(10)、反向補(bǔ)氣孔(5)處于沿中軸線上的同一剖面位置，外取水信號(hào)嘴(6)設(shè)置于出口蓋板(7)外端，外取水信號(hào)嘴(6)與入水孔(10)采用導(dǎo)管(9)連接，出口蓋板(7)與外取水射流附壁式控制元件件體(4)采用螺紋連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外取水射流附壁式控制元件，其特征在于，所述外取水信號(hào) 嘴(6)和入水孔(10)處于同一側(cè)，反向補(bǔ)氣孔(5)處于另一側(cè)；在噴頭工作過(guò)程中，直射狀 態(tài)時(shí)，外取水信號(hào)嘴(6)能取到信號(hào)水；步進(jìn)狀態(tài)時(shí)，外取水信號(hào)嘴(6)取不到信號(hào)水只取 到空氣，設(shè)有出口蓋板(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的外取水射流附壁式控制元件，其特征在于，所述入水孔 (10)和反向補(bǔ)氣孔(5)的直徑為中心孔(12)直徑的1/4至1/2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的外取水射流附壁式控制元件，其特征在于，所述入水孔 (10)和反向補(bǔ)氣孔(5)的設(shè)置位置為底部位置距中心孔(12)出口位置的中心孔直徑的1/4 至1倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的外取水射流附壁式控制元件，其特征在于，所述出口蓋 板(7)為方形、圓形、橢圓形、腰圓形。
全文摘要
本發(fā)明屬于節(jié)水灌溉噴灌系統(tǒng)射流噴頭中的關(guān)鍵設(shè)備，是一種外取水射流附壁式控制元件(4)。包括反向補(bǔ)氣孔(5)、外取水信號(hào)嘴(6)、出口蓋板(7)、導(dǎo)管(9)和入水孔(10)。外取水信號(hào)嘴(6)中取到信號(hào)水或空氣使主射流一側(cè)間斷性形成低壓旋渦區(qū)，反向補(bǔ)氣孔(5)開(kāi)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側(cè)形成壓差，實(shí)現(xiàn)水流的附壁，水流附壁沖擊出口蓋板(7)的倒角對(duì)噴頭產(chǎn)生推動(dòng)力使噴頭轉(zhuǎn)動(dòng)，從而自控完成噴頭的直射、步進(jìn)和反向運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明具有工作穩(wěn)定可靠、出口蓋板(7)可為任意形狀等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B05B3/04GK101972722SQ20101055279
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者劉俊萍, 向清江, 朱興業(yè), 李紅, 袁壽其, 陳超 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)