一種多功能低壓噴灌噴頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于流體機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種多功能低壓噴灌噴頭。本發(fā)明所涉及的多功能低壓噴灌噴頭包括調(diào)節(jié)管、進(jìn)氣接頭、連接管、切換裝置和固定座，調(diào)節(jié)管置于噴管的內(nèi)側(cè)，進(jìn)氣接頭一端伸入噴頭流道中，與調(diào)節(jié)管固定連接，另一端置于噴管外，連接管一端與進(jìn)氣接頭連接，另一端與切換裝置連接，固定座套裝在空心軸的外側(cè)并固定，切換裝置固定在固定座上。切換裝置包括切換裝置內(nèi)芯、切換裝置殼體、肥藥桶切換裝置內(nèi)芯加工有相互連通的內(nèi)芯第?孔和內(nèi)芯第П孔，切換裝置殼體上加工有殼體第?孔、殼體第П孔、殼體第Ш孔，通過調(diào)節(jié)切換裝置內(nèi)芯和切換裝置殼體上孔的連通方式可實(shí)現(xiàn)噴頭的抽氣或抽肥、抽藥功能。
【專利說明】
一種多功能低壓噴灌噴頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)噴灌、流體機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種噴灑裝置，特別是涉及水、肥、氣、藥一體化的噴灌裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]噴頭是實(shí)施噴灌的關(guān)鍵設(shè)備之一，其主要性能參數(shù)包括射程、水量分布均勻性、噴灌強(qiáng)度等。近年來，噴灌技術(shù)正向節(jié)水、低壓、節(jié)能和多用途方向發(fā)展。噴灌系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的主要途徑在于降低系統(tǒng)工作壓力，但噴頭在較低壓力下工作時(shí)，往往存在徑向水量分布不佳，射程末端水滴直徑偏大，影響噴灌灌水質(zhì)量，如何使噴頭在較低壓力下仍具有較好的水力性能成為噴灌研究方向之一。在實(shí)現(xiàn)多用途方面，利用噴灌噴頭開展作物的葉面肥施肥技術(shù)處于研究階段，肥液、藥液的有效摻入噴頭裝置是多功能應(yīng)用首選需要解決的問題。
[0003]專利CN201930870U號(hào)公開了一種搖臂式噴頭，使用頂端徑向開有節(jié)流槽的副噴嘴實(shí)現(xiàn)噴頭本位附近區(qū)域的噴灌，提高了噴灌覆蓋范圍，該結(jié)構(gòu)通過附加結(jié)構(gòu)改善噴頭徑向水量分布，但對(duì)噴頭射流破碎過程無影響，對(duì)噴頭低壓工況的水量分布影響較少，不能實(shí)現(xiàn)噴頭的低壓噴灌。
[0004]中國專利CN104050327A公開了“一種低壓噴頭變轉(zhuǎn)速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法”，使用變轉(zhuǎn)速機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)噴頭射程，實(shí)現(xiàn)不同射程下水量分布的疊加，以提高噴頭的噴灌均勻性。調(diào)節(jié)射程的方法可改善噴頭噴灌均勻性，但低壓工況下，水滴直徑偏大的問題無法解決。
[0005]中國專利CN105032639A公開了“一種移動(dòng)式噴灌的低壓噴頭”，使用具有多個(gè)流道的噴盤，且噴盤上流道的夾角各部相同，使不同流道噴灑出的水流覆蓋不同區(qū)域?qū)崿F(xiàn)低壓噴頭的均勻噴灑，但是使用噴盤結(jié)構(gòu)的噴頭射程較短，無法替代中遠(yuǎn)射程的噴頭。
[0006]專利CN202762569U號(hào)公開了 “一種搖臂噴頭”，使用網(wǎng)孔狀的主噴嘴和副噴嘴加速射流破碎，改善了噴頭的水量分布，但網(wǎng)孔狀噴嘴會(huì)顯著降低噴頭射程，相比于均勻度提高程度，射程對(duì)噴頭性能影響將更顯著，因此該方法實(shí)際應(yīng)用前景差。
[0007]噴灌系統(tǒng)的多用途化主要是在灌溉系統(tǒng)首部附加施肥施藥裝置。專利CN104365255A號(hào)公開了一種“水肥一體化灌溉系統(tǒng)”，在灌溉系統(tǒng)首部設(shè)計(jì)了加藥罐和計(jì)量栗，使用計(jì)量栗將肥料抽入灌溉管網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)水肥同步；專利CN104025791A號(hào)公開了 “一種滴灌水肥一體化系統(tǒng)”，使用精量注肥栗將溶解后的肥料按照預(yù)設(shè)流量輸入噴滴灌單元。但由于灌溉系統(tǒng)不同區(qū)域灌水量不完全一致，導(dǎo)致了不同區(qū)域施肥量也存在一定的差異。
[0008]針對(duì)以上不足，采用一種內(nèi)混式結(jié)構(gòu)，在噴灌系統(tǒng)末端，也即在噴頭出口處，設(shè)計(jì)混合裝置，以實(shí)現(xiàn)噴灌系統(tǒng)的水肥一體化，還能使噴頭由單相水射流變成水氣兩相射流，水射流自身含有微小氣泡后，在噴出前后，氣泡因壓力變化發(fā)生體積的改變，對(duì)射流主體的碎裂產(chǎn)生影響，以提高低壓下噴頭的噴灌均勻性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種多功能噴灌噴頭，能實(shí)現(xiàn)噴頭的低壓噴灑，及水肥、水藥同步噴灑。
[0010]為了達(dá)到上目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
一種多功能低壓噴灌噴頭，它包括輸水流道和混合裝置，所述輸水流道包括噴嘴、噴管、穩(wěn)流器、彎管、空心軸、底座和豎管，穩(wěn)流器套裝在噴管的內(nèi)部，噴管一端固定安裝有噴嘴，另一端與彎管固定連接，彎管與空心軸固定連接，空心軸外側(cè)套裝有底座，豎管與底座固定連接;所述混合裝置包括調(diào)節(jié)管、進(jìn)氣接頭、連接管、切換裝置和固定座，調(diào)節(jié)管置于噴管的內(nèi)側(cè)，進(jìn)氣接頭一端伸入噴頭流道中，與調(diào)節(jié)管固定連接，另一端置于噴管外，連接管一端與進(jìn)氣接頭連接，另一端與切換裝置連接，固定座套裝在彎管的外側(cè)并固定，切換裝置固定在固定座上。
[0011]進(jìn)一步的，所述切換裝置包括切換裝置內(nèi)芯、切換裝置殼體、肥藥桶，所述內(nèi)芯的軸線上設(shè)有旋轉(zhuǎn)桿，切換裝置內(nèi)芯安裝在切換裝置殼體內(nèi)，肥藥桶通過可拆卸連接方式安裝于切換裝置殼體外側(cè)，切換裝置內(nèi)芯加工有相互連通的內(nèi)芯第I孔和內(nèi)芯第Π孔，切換裝置殼體上加工有殼體第I孔、殼體第Π孔、殼體第III孔。
[0012]所述內(nèi)芯第I孔和內(nèi)芯第Π孔之間的角度，與殼體第I孔和殼體第ΠΙ孔之間的夾角c2、殼體第ΠΙ孔與殼體第Π孔之間的夾角Cl大小一致。
[0013]所述穩(wěn)流器上加工有穩(wěn)流器內(nèi)孔和穩(wěn)流器外環(huán)，穩(wěn)流器內(nèi)孔和穩(wěn)流器外環(huán)之間使用加強(qiáng)筋連接，調(diào)節(jié)管需穿過穩(wěn)流器內(nèi)孔，兩者之間使用過渡配合方式。
[0014]進(jìn)一步，所述調(diào)節(jié)管與噴管同心安裝，調(diào)節(jié)管出口與噴嘴出口之間的距離L<5mm。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明提供的多功能低壓噴灌噴頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，經(jīng)噴嘴混合后產(chǎn)生的水氣兩相射流進(jìn)入環(huán)境壓力為大氣壓的無限空間中，由于水射流自身含有氣體，在噴出前后，可壓縮的氣相因壓力變化發(fā)生體積的改變，對(duì)射流主體的碎裂產(chǎn)生影響，明顯提高了噴頭的霧化效果，通過噴頭進(jìn)口處增加施肥、施藥裝置，可保證每個(gè)噴頭控制區(qū)域用肥或用藥量的統(tǒng)
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【附圖說明】
[0016]圖1為多功能低壓噴灌噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為穩(wěn)流器的剖視圖；
圖3為穩(wěn)流器的側(cè)視圖；
圖4為切換裝置的剖視圖；
圖5為切換裝置的側(cè)視圖；
圖6為摻氣搖臂式噴頭與普通搖臂噴頭低壓工況下的水量分布曲線。
[0017]附圖標(biāo)記說明:
1-噴嘴，2-噴管，3-調(diào)節(jié)管，4-進(jìn)氣接頭，5-彎管，6-空心軸，7-底座，8-連接管，9-切換裝置，10-豎管，11-固定座，12-調(diào)節(jié)管出口，13-噴嘴出口，14-切換裝置內(nèi)芯，15-切換裝置殼體，16-肥藥桶，17-殼體第I孔，18-內(nèi)芯第I孔，19-殼體第Π孔，20-內(nèi)芯第Π孔，21-殼體第ΠΙ孔，22-穩(wěn)流器，23-穩(wěn)流器內(nèi)孔，24-穩(wěn)流器外環(huán)，25-加強(qiáng)筋，26-旋轉(zhuǎn)桿。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
請(qǐng)參閱圖1、圖2和圖3，一種多功能低壓噴灌噴頭，包括輸水流道和混合裝置，所述輸水流道包括噴嘴1、噴管2、穩(wěn)流器22、彎管5、空心軸6、底座7和豎管10，噴管2—端固定安裝有噴嘴1，另一端與彎管5固定連接，穩(wěn)流器22上加工有穩(wěn)流器內(nèi)孔23和穩(wěn)流器外環(huán)24，穩(wěn)流器內(nèi)孔23和穩(wěn)流器外環(huán)24之間使用加強(qiáng)筋25連接，調(diào)節(jié)管3需穿過穩(wěn)流器內(nèi)孔23，兩者之間使用過渡配合方式，以防止噴頭工作時(shí)，在有壓水的作用下，調(diào)節(jié)管3振動(dòng)。穩(wěn)流器外環(huán)24的錐角a應(yīng)于噴管2內(nèi)側(cè)錐角大小相同或相近，以固定穩(wěn)流器22。彎管5與空心軸6固定連接，空心軸6外側(cè)套裝有底座7，豎管10與底座7固定連接。
[0019]混合裝置包括調(diào)節(jié)管3、進(jìn)氣接頭4、連接管8、切換裝置9和固定座11，調(diào)節(jié)管3置于噴管2的內(nèi)側(cè)，與噴管2同心安裝。調(diào)節(jié)管出口 12是指調(diào)節(jié)管3的出口斷面，噴嘴出口 13是指噴嘴I的出口斷面，依據(jù)噴頭結(jié)構(gòu)不同調(diào)節(jié)管出口 12可以伸出噴嘴出口 13，或者略縮入噴嘴出口 13內(nèi)側(cè)，調(diào)節(jié)管出口 12與噴嘴出口 13之間的距離的最優(yōu)尺寸為L(zhǎng)S5_。進(jìn)氣接頭4一端伸入噴頭流道中，與調(diào)節(jié)管3固定連接，另一端置于噴管2外，連接管8—端與進(jìn)氣接頭4連接，另一端與切換裝置9連接，連接管8通常使用硅膠類軟管。固定座11套裝在彎管5的外側(cè)并固定，切換裝置9固定在固定座11上，以保證切換裝置9隨噴頭同步旋轉(zhuǎn)。
[0020]請(qǐng)參閱圖4和圖5，所述切換裝置9包括切換裝置內(nèi)芯14、切換裝置殼體15、肥藥桶16，切換裝置內(nèi)芯14安裝在切換裝置殼體15內(nèi)，肥藥桶16通過可拆卸連接方式安裝于切換裝置殼體15外側(cè)，推薦的肥藥桶16與切換裝置殼體15的連接方式為螺紋連接。切換裝置內(nèi)芯14加工有相互連通的內(nèi)芯第I孔18和內(nèi)芯第Π孔20，切換裝置殼體15上加工有殼體第I孔17、殼體第Π孔19、殼體第ΠΙ孔21，內(nèi)芯第I孔18和內(nèi)芯第Π孔20之間的角度6應(yīng)與殼體第I孔17和殼體第ΠΙ孔21之間的夾角c2、殼體第ΠΙ孔21與殼體第Π孔19之間的夾角Cl大小一致。如圖4所處的位置，殼體第I孔17與內(nèi)芯第Π孔20連通，內(nèi)芯第I孔18與殼體第ΠΙ孔21連通時(shí)，噴頭實(shí)現(xiàn)抽氣功能;撥動(dòng)內(nèi)芯(14)的旋轉(zhuǎn)桿26，旋轉(zhuǎn)切換裝置內(nèi)芯14，使殼體第I孔17與殼體第III孔21連通，內(nèi)芯第I孔18與殼體第Π孔19連通時(shí)，噴頭可實(shí)現(xiàn)抽肥、抽藥功能。
[0021]圖6給出了摻氣噴頭與普通搖臂式噴頭的水量對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果，由試驗(yàn)結(jié)果知:在摻氣與不摻氣情況，射程是接近一致的，其中200kPa工作水壓下?lián)綒鈬婎^射程還略微大于不摻氣的搖臂噴頭，在流量一致情況下，摻氣對(duì)射程的影響很小。兩種壓力下，摻氣噴頭射程末端灌水強(qiáng)度峰值小于原搖臂噴頭，摻氣提高了射程中段(8-12米范圍)灌水強(qiáng)度，因此摻氣對(duì)改善徑向水量分布是有效果的。
[0022]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于上述實(shí)施方式，凡是屬于本發(fā)明原理的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的原理的前提下進(jìn)行的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多功能低壓噴灌噴頭，其特征在于:它包括輸水流道和混合裝置， 所述輸水流道包括噴嘴(I)、噴管(2 )、穩(wěn)流器(22 )、彎管(5 )、空心軸(6 )、底座(7 )和豎管(10)，穩(wěn)流器(22)套裝在噴管(2)內(nèi)部，噴管(2)—端固定安裝有噴嘴(1)，另一端與彎管(5)固定連接，彎管(5)與空心軸(6)固定連接，空心軸(6)外側(cè)套裝有底座(7)，豎管(10)與底座(7)固定連接； 所述混合裝置包括調(diào)節(jié)管(3)、進(jìn)氣接頭(4)、連接管(8)、切換裝置(9)和固定座(11)，調(diào)節(jié)管(3)置于噴管(2)的內(nèi)側(cè)，進(jìn)氣接頭(4)一端伸入噴頭流道中，與調(diào)節(jié)管(3)固定連接，另一端置于噴管(2)外;連接管(8)—端與進(jìn)氣接頭(4)連接，另一端與切換裝置(9)連接;固定座(11)套裝在彎管(5)的外側(cè)并固定，切換裝置(9)固定在固定座(11)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能低壓噴灌噴頭，其特征在于，所述切換裝置(9)包括切換裝置內(nèi)芯(14)、切換裝置殼體(15)和肥藥桶(16)，所述內(nèi)芯(14)的軸線上設(shè)有旋轉(zhuǎn)桿(26)，所述切換裝置內(nèi)芯(14)安裝在切換裝置殼體(15)內(nèi)，肥藥桶(16)通過可拆卸連接方式安裝于切換裝置殼體(15)外側(cè);所述切換裝置內(nèi)芯(14)加工有相互連通的內(nèi)芯第I孔(18)和內(nèi)芯第Π孔(20)，所述切換裝置殼體(15)上加工有殼體第I孔(17)、殼體第Π孔(19)和殼體第ΠΙ孔(21)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多功能低壓噴灌噴頭，其特征在于，所述內(nèi)芯第I孔(18)和內(nèi)芯第Π孔(20)之間的角度6，與殼體第I孔(17)和殼體第ΠΙ孔(21)之間的夾角c2、殼體第ΠΙ孔(21)與殼體第Π孔(19)之間的夾角Cl大小一致。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能低壓噴灌噴頭，其特征在于，所述穩(wěn)流器(22)上加工有穩(wěn)流器內(nèi)孔(23)和穩(wěn)流器外環(huán)(24)，穩(wěn)流器內(nèi)孔(23)和穩(wěn)流器外環(huán)(24)之間使用加強(qiáng)筋(25)連接，調(diào)節(jié)管(3)需穿過穩(wěn)流器內(nèi)孔(23)，兩者之間使用過渡配合方式。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能低壓噴灌噴頭，其特征在于，所述調(diào)節(jié)管(3)與噴管(2)同心安裝，調(diào)節(jié)管出口( 12)與噴嘴出口( 13)之間的距離5mm。
【文檔編號(hào)】B05B13/02GK105964436SQ201610367150
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】向清江, 陳超
【申請(qǐng)人】江蘇大學(xué)