專利名稱：一種兩個方向可360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)的二維水景噴頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種可使二維噴嘴水拄在三維立體球面上任意點停留或連續(xù)無限旋轉(zhuǎn)或擺動的設(shè)備裝置，同時不會發(fā)生電線纏繞拉扯斷裂現(xiàn)象的兩個方向可360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)的二維水景噴頭，屬水景噴頭制造與安裝技術(shù)制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
CN2744420Y、名稱“音樂噴泉用數(shù)控萬向搖擺噴頭”，該音樂噴泉用數(shù)控萬向搖擺噴頭，是針對公知的噴頭不能獨立地在三維空間任意方向搖擺設(shè)計的一種噴頭。它由一個步進電機帶動的在水平面旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)和一個步進電機帶動的在水平面的垂直面旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)，蝸輪、蝸桿、蝸輪軸、定接頭、動接頭組成。要點是兩個步進電機分別驅(qū)動兩個旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)，兩個旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)運動相對獨立，在水平面旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)帶動安裝于其上的垂直于水平面旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)沿其中心線做360°旋轉(zhuǎn)，垂直于水平面旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)將帶動安裝于其上的噴頭沿其中心線做360°旋轉(zhuǎn)。音樂噴泉用數(shù)控萬向搖擺噴頭的兩個旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)的控制下將分別運動或聯(lián)動。CN 2724853Y、名稱“具有預(yù)編輯功能的數(shù)控水景表演裝置”，它由一臺裝載有音樂信號處理控制軟件的計算機主機和由若干數(shù)控機構(gòu)組成，所述數(shù)控機構(gòu)包括由所述計算機主機控制的步進電機驅(qū)動器，與所述驅(qū)動器連接的步進電機，與所述步進電機連接的水體輸送裝置，以及連接在所述水體輸送裝置輸出端的噴頭，所述水體輸送裝置包括 橫向水體通道，豎向水體通道，以及將水體從所述橫向和豎向水體通道旋轉(zhuǎn)輸出的傳動機構(gòu)。本實用新型設(shè)置了裝載有音樂信號處理控制軟件的計算機主機，可以預(yù)先對優(yōu)選的經(jīng)典樂曲的數(shù)字信號進行提進水提取和處理，使水姿與音樂情感更加貼切吻合，使水姿變化與音樂節(jié)奏更加同步，并更充分地表現(xiàn)出音樂的內(nèi)涵。本申請可以廣泛應(yīng)用于各種人工水
旦
οCN 2709025Y、名稱“一種搖擺噴泉裝置”，該涉及一種搖擺噴泉裝置，尤其是一種能同時或單獨在相交的兩維方向擺動/旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)任意變化立體花樣的搖擺裝置，其特征是噴水噴頭設(shè)置在由相交的進水管段和出水管段組成的搖擺供水機架，進水管段與出水管段通過轉(zhuǎn)動活接形成水連通和可轉(zhuǎn)動，進水管段和出水管段分別由各自的電機驅(qū)動繞各自軸線作擺動/旋轉(zhuǎn)；所說噴水噴頭與進水管段平行或斜向設(shè)置在出水管段上。實現(xiàn)噴頭在二維方向的旋轉(zhuǎn)/擺動兩種獨立或復(fù)合運動，使噴頭產(chǎn)生更多的三維噴水花樣變化。尤其是采用轉(zhuǎn)動角度可控電機，經(jīng)蝸輪、蝸桿轉(zhuǎn)動，配以程序控制，更可以使噴頭實現(xiàn)在任意位置，作任意變化搖擺/轉(zhuǎn)動，已產(chǎn)生更多的三維噴水造型變化。上述二維噴嘴背景技術(shù)存在的共同點為兩相交水體通道，包括豎向水體通道，橫向水體通道，以及將水體從所述豎向和橫向水體通道旋轉(zhuǎn)輸出的傳動及動力機構(gòu)。(見附圖1)下機座、上機座所述豎向水體通道設(shè)置在下機座上，它由一個步進電機帶動的在水平面旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)或擺動控制機構(gòu)，其功能為負責噴嘴水拄圍繞垂直于水平面的豎向水體
3通道軸線在水平面方向作旋轉(zhuǎn)或擺動運動。所述橫向水體通道設(shè)置在上機座上，其安裝在下機座上，由一個步進電機帶動的在水平面的垂直面旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)或擺動控制機構(gòu)，其功能為負責噴嘴水拄圍繞上機座軸線旋轉(zhuǎn)或擺動。當上下機座單獨或復(fù)合運動時，可使噴嘴水拄在三維立體球面上任意點停留或運動。其存在的不足點為下機座在水平面上只能作一定角度(一般在360度以內(nèi))的有限旋轉(zhuǎn)運動，當下機座作無限連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動時，上機座驅(qū)動步進電機電線不可避免地纏繞在機座上，造成電線纏繞拉扯斷裂現(xiàn)象的發(fā)生。為了避免纏繞電線等情況的發(fā)生，人為限制了下機座平面的旋轉(zhuǎn)范圍，使之在有限的角度內(nèi)擺動或轉(zhuǎn)動(一般在360度以內(nèi))，使噴水造景效果大打折扣(見附圖2 )。

實用新型內(nèi)容設(shè)計目的避免背景技術(shù)中的不足之處，設(shè)計一種可使噴嘴水拄在三維立體球面上任意點停留或無限連續(xù)旋轉(zhuǎn)或擺動的設(shè)備裝置，同時不會發(fā)生電線纏繞拉扯斷裂現(xiàn)象的兩個方向可360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)的二維水景噴頭。設(shè)計方案為了實現(xiàn)上述設(shè)計目的。1、進水機座(進水機座)負責噴嘴水拄圍繞X 軸方向旋轉(zhuǎn)或擺動運動，通過轉(zhuǎn)動機構(gòu)拖動出水機座及噴嘴圍繞X軸方向做-9(Γ90角度范圍內(nèi)任意雙向旋轉(zhuǎn)或擺動運動。出水機座(出水機座)負責噴嘴水拄的圍繞Y軸方向旋轉(zhuǎn)或擺動運動，通過轉(zhuǎn)動機構(gòu)使噴嘴圍繞Y軸方向做任意角度雙向無限連續(xù)旋轉(zhuǎn)或擺動運動。 將進水機座和出水機座(進水出水機座)一起疊加配合運動，可使水拄在三維立體球面上任意點停留或無限連續(xù)旋轉(zhuǎn)或擺動運動。2、將出水機座與進水機座設(shè)計成水平轉(zhuǎn)動配合，由于進水機座為非轉(zhuǎn)動總成，通過進水機座的驅(qū)動軸在電機的作用下帶動出水機座和水景噴嘴圍繞X軸在-9(Γ90角度范圍內(nèi)任意旋轉(zhuǎn)和擺動。用于驅(qū)動出水機座水景噴頭旋轉(zhuǎn)的電機的電源線因而不會發(fā)生纏繞現(xiàn)象。3、出水機座和進水機座通過一定安裝固定方法水平安裝在與水平面平行的平面的設(shè)計，進水機座拖動出水機座圍繞X軸方向做-9(Γ90角度范圍內(nèi)任意旋轉(zhuǎn)和擺動，出水機座拖動噴嘴圍繞Y軸方向做任意角度擺動或雙向無限連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動。兩種運動的矢量疊加可使噴嘴水拄在三維立體球面上任意點停留或連續(xù)無限旋轉(zhuǎn)或擺動運動(見附圖3、見附圖4、見附圖5、見附圖6)。為了詳細說明二維噴頭搖擺方向及軌跡，下面作如下詳細說明，假定二維噴嘴安裝方位(如圖3、4)所示進水機座X軸(圖上沒有標出)平行東西方向，出水機座Y軸平行于南北方向。⑴如當進水機座X軸保持0度角不動時，即噴嘴垂直水平面向上。出水機座圍繞 Y軸旋轉(zhuǎn)，噴嘴噴水軌跡為在垂直于水平面的平面內(nèi)朝東西方向擺動(見附圖7)。當進水機座圍繞X軸旋轉(zhuǎn)到角度為α (或-α時)，即噴嘴方向朝南(或朝北)傾斜α角度。出水機座圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)擺動，噴嘴噴水軌跡為朝南(或北)傾斜α度角在東西方向斜噴擺動。—— 噴嘴斜噴α角度擺動是原背景資料技術(shù)無法實現(xiàn)的。⑵如當出水機座圍繞Y軸保持0度角不動時，即噴嘴垂直水平面向上。進水機座圍繞X軸旋轉(zhuǎn)，噴嘴噴水軌跡為在垂直于水平面的平面內(nèi)朝南北方向擺動(見附圖8)。當出水機座圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)到角度為β (或-β時)，即噴嘴方向朝東(或朝西)傾斜β角度。 進水機座圍繞X軸旋轉(zhuǎn)擺動，噴嘴噴水軌跡為朝東(或西)傾斜β度角在南北方向斜噴擺動?！獓娮煨眹姦陆嵌葦[動是原背景資料技術(shù)無法實現(xiàn)的。
4[0013]⑶如當出水機座和進水機座同時通過動力系統(tǒng)拖動運動時，其運動矢量合成可使水柱作任意斜直線、任意圓弧或無限連續(xù)任意圓周旋轉(zhuǎn)運動。例如，進水機座以K次/分速率在-α α度角度范圍內(nèi)作變速往復(fù)運動。同時，出水機座也以K次/分速率在-β β 度角度范圍內(nèi)作變速往復(fù)運動。則兩項單獨運動速度的矢量合成可由三角函數(shù)計算出復(fù)合速度的運動軌跡。其效果為噴嘴水柱以K次/分速率的橢圓圓周運動。(見附圖9)同理分別改變出水機座和進水機座運動方向和運動角度范圍也可合成斜直線或圓周運動(見附圖 10)，以此類推，只要進水機座和出水機座，即X軸方向和Y軸方向，相互配合運動工作，就可以合成出以水景噴頭軸線與出水機座Y軸相交點為中心的任意速度、任意大小、任意方位的直線、斜線、圓弧或橢圓弧或無限連續(xù)的圓周、橢圓周運動軌跡。也可以合成出偏離水景噴頭軸線與出水機座Y軸相交點為中心的任意速度、任意大小、任意方位的直線、斜線、圓弧或橢圓弧或無限連續(xù)的圓周、橢圓周運動軌跡?！诵Ч窃尘百Y料技術(shù)無法實現(xiàn)的。其中控制步進電機旋轉(zhuǎn)的速度和方向?qū)儆谝延屑夹g(shù)，在此不再累敘。(4)如當出水機座和進水機座同時通過動力系統(tǒng)拖動運動時，其運動矢量為一合成復(fù)合運動。由三角函數(shù)定理可知直角三角形的斜邊大于任一直角邊。同理此復(fù)合運動速度必定大于合成它的原任一單速度。當在動力系統(tǒng)銘牌最大輸出速度給定的情況下，可由此技術(shù)合成出另一超越原動力系統(tǒng)最大銘牌輸出速度的超極限新高速運動。——此效果是原背景資料技術(shù)無法實現(xiàn)的。技術(shù)方案一種兩個方向可360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)的二維水景噴頭，它包括出水機座和進水機座，所述進水機座中的供水通道與出水機座中的進水通道水平對接、轉(zhuǎn)動配合，位于進水機座供水通道內(nèi)的驅(qū)動軸帶動出水機座中的進水通道繞X軸轉(zhuǎn)動或擺動。本實用新型與背景技術(shù)相比，一是由于水平安置的出水機座和進水機座同時通過動力系統(tǒng)拖動運動，其合成運動矢量可使水拄在三維立體球面上任意點停留或無限連續(xù)旋轉(zhuǎn)或擺動，克服了旋轉(zhuǎn)或擺動角度范圍的限制，故其噴水范圍和噴水美觀效果得到了根本性的改善；二是在滿足第一點的同時，避免了水景噴頭驅(qū)動電機電線纏繞的缺陷，確保了水景噴頭噴水的安全性和可靠性；三是在滿足第一、二點的同時，能創(chuàng)造出一種超越原極限速度的超極限新高速運動。

附圖1是背景資料示意圖。附圖2是背景資料所屬設(shè)備當下機座旋轉(zhuǎn)超過360度，不可避免的發(fā)生電機電線纏繞問題示意圖。附圖3是二維噴嘴前視圖。附圖4是二維噴嘴俯視圖。附圖5是二維噴嘴左視圖。附圖6是二維噴嘴右視圖。附圖7是二維噴嘴前視圖，當進水機座X軸為0度時，出水機座圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)運動示意圖。附圖8是二維噴嘴右視圖，出水機座圍繞Y軸為0度時，進水機座圍繞X軸旋轉(zhuǎn)運動示意圖。
5[0025]附圖9是二維噴嘴俯視圖及矢量運動合成示意圖。附圖10-1是各種矢量合成Y軸方向的投影運動軌跡一示意圖。附圖10-2是各種矢量合成Y軸方向的投影運動軌跡二示意圖。附圖10-3是各種矢量合成Y軸方向的投影運動軌跡三示意圖。圖11是圖3當X軸在小于-90-90度旋轉(zhuǎn)或擺動時，Y軸不動時，噴嘴噴水運動軌跡方向。圖12是圖4當X軸不動時，Y軸旋轉(zhuǎn)或擺動時，噴嘴噴水運動軌跡方向。圖13-1是圖5當X軸和Y軸以相同的擺動頻率，不同的擺動幅度時，可以組合出斜直線噴水運動軌跡效果圖一。圖13-2是圖5當X軸和Y軸以相同的擺動頻率，不同的擺動幅度時，可以組合出斜直線噴水運動軌跡效果圖二。圖14是圖6當X軸和Y軸以相同的擺動頻率、幅度及線速率時，可以組合出圓形噴水運動軌跡效果。圖15是圖7當X軸和Y軸以相同的擺動頻率，不同的擺動幅度和線速率時，可以組合出橢圓形噴水運動軌跡效果。其中附圖3、附圖4、附圖5、附圖6中說明如下1定義為進水機座(進水機座)；2定義為出水機座(出水機座)；進水機座驅(qū)動軸的軸線定義為X軸。當噴嘴垂直于水平面豎直向上時定義為0 度；出水機座驅(qū)動軸的軸線定義為Y軸。當噴嘴垂直于水平面豎直向上時定義為0 度；X軸與Y軸垂直相交。
具體實施方式
實施例1 參照附圖3、附圖4、附圖5、附圖6。一種兩個方向可360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)的二維水景噴頭，它包括出水機座2和進水機座1，所述進水機座1中的供水通道105與出水機座2中的進水通道205通過管道接口 101水平對接、轉(zhuǎn)動配合，其合成運動，分別由在與水平面垂直的兩相交平面內(nèi)運動的兩種分運動合成；位于進水機座1供水通道內(nèi)的驅(qū)動軸 203和進水/出水機座水平連接口 101帶動出水機座中的進水通道圍繞X軸轉(zhuǎn)動或擺動。所述進水機座1由進水/出水機座水平連接口 101、進水接口 102、進水機座動力傳動系統(tǒng)103及進水機座動力電機104構(gòu)成，進水接口 102與水泵管道相連。進水機座1 和出水機座2通過水管管道接口 101連通，電機104通過動力傳動系統(tǒng)103內(nèi)的減速器驅(qū)動供水通道105中軸線上的驅(qū)動軸203，驅(qū)動軸203帶動出水機座2圍繞X軸作正負90度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動。進水機座1外殼是固定不動的，出水機座2通過水平連接口 101被動整體轉(zhuǎn)動。所述出水機座2由出水噴嘴201、出水機座動力傳動系統(tǒng)202、被動旋轉(zhuǎn)進水通道 205及出水機座動力電機204構(gòu)成，被動旋轉(zhuǎn)進水通道205帶動出水機座2轉(zhuǎn)動，出水機座動力電機204通過出水機座動力傳動系統(tǒng)202中驅(qū)動軸帶動噴水嘴201擺動。
6[0044]所述進水機座由固定支架支撐，出水機座通過軸套或軸承由固定支架支撐，出水機座可自由轉(zhuǎn)動，即出水機座由進水機座拖動圍繞進水機座軸線轉(zhuǎn)動。所述固定支架3高度為固定式或可調(diào)式。所述出水機座2通過軸套或軸承由固定支架3支撐。實施例2 在實施例1的基礎(chǔ)上，所述固定支架3為伸縮式結(jié)構(gòu)，其高低可調(diào)，目的是滿足出水機座2仰、俯角度的調(diào)整。實施例3 在實施例1的基礎(chǔ)上，一種兩個方向可360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)的二維水景噴頭的安裝方法，兩個方向可360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)的二維水景噴頭包括出水機座2和進水機座1，出水機座2中的被動旋轉(zhuǎn)進水通道和進水機座1中的供水通道水平連通為一體結(jié)構(gòu)且水平安裝，或出水機座2中的被動旋轉(zhuǎn)進水通道和進水機座1中的供水通道水平連通為一體結(jié)構(gòu)、 水平安裝，且出水機座2和進水機座1安裝時的仰、俯角以水平線為基準，其上下仰、俯角度等于或小于45度。出水機座2中的被動旋轉(zhuǎn)進水通道通過固定支架3支撐。進水機座1 中的供水通道通過固定支架3支撐。需要理解到的是上述實施例雖然對本實用新型中包含的進水接口、傳動系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、噴嘴、固定支架的安裝位置作了比較詳細的描述，但是這些安裝位置的描述，只是對本實用新型設(shè)計思路的簡單描述，而不是對本實用新型設(shè)計思路的限制，任何安裝位置的變化、改變只要不超出本實用新型設(shè)計思路的組合、增加或修改，均落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種兩個方向可360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)的二維水景噴頭，它包括出水機座和進水機座，其特征是所述進水機座中的供水通道與出水機座中的進水通道水平對接、轉(zhuǎn)動配合，位于進水機座供水通道內(nèi)的驅(qū)動軸帶動出水機座中的進水通道繞X軸轉(zhuǎn)動或擺動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩個方向可360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)的二維水景噴頭，其特征是所述進水機座由固定支架支撐，出水機座由進水機座拖動圍繞進水機座軸線轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的兩個方向可360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)的二維水景噴頭，其特征是所述固定支架高度為固定式或可調(diào)式。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的兩個方向可360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)的二維水景噴頭，其特征是所述進水機座由固定支架支撐，出水機座通過軸套或軸承由固定支架支撐，出水機座可自由轉(zhuǎn)動。
專利摘要本實用新型涉及一種兩個方向可360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)的二維水景噴頭，兩個方向可360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)的二維水景噴頭包括出水機座和進水機座，出水機座中的被動旋轉(zhuǎn)進水通道和進水機座中的供水通道水平連通為一體結(jié)構(gòu)且以水平安裝在與水平面平行的平面。或出水機座中的被動旋轉(zhuǎn)進水通道和進水機座中的供水通道水平連通為一體結(jié)構(gòu)、水平安裝在與水平面平行的平面，且出水機座和進水機座安裝時的仰、俯角以水平線為基準，其上下仰、俯角度等于或小于45度。優(yōu)點一是不僅實現(xiàn)了可使水拄在三維立體球面上任意點停留或無限連續(xù)旋轉(zhuǎn)或擺動，克服了旋轉(zhuǎn)或擺動角度范圍的限制。而且避免水景噴頭驅(qū)動電機電線纏繞的缺陷，確保了水景噴頭噴水的安全性和可靠性。
文檔編號B05B3/02GK202146833SQ20112014642
公開日2012年2月22日 申請日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者吳文昌, 吳永明, 吳磊, 張衛(wèi)麗, 李勇, 郭安建 申請人:杭州明珠音樂噴泉有限公司