CN100534630C - 变流量均匀喷洒喷头 - Google Patents
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Abstract
本发明特指变流量均匀喷洒喷头。该喷头由固定支架、空心轴、转体A、转体B、驱动机构组成。驱动机构为摇臂式或全射流式的。工作时，水流经过空心轴、转体A、转体B，沿驱动机构喷出。水流流过驱动机构时，驱动机构产生使喷头旋转的驱动力。驱动机构带动转体B沿着固定支架的导轨绕中心轴线旋转，同时转体B相对于转体A的关节部位上下摆动，喷头的仰角发生改变。且转体A和转体B结合部的圆柱面发生滑动，圆柱面上孔的相交面面积的变化，实现了流量改变。仰角增大时，相交面面积增大，喷头流量增加，喷头射程增大；仰角减小时，相交面面积减小，喷头流量减小，喷头射程减小。该喷头可实现非圆形喷洒域而喷灌强度均匀，结构简单，性能优良。
Description
技术领域
本发明属于一种节水灌溉关键设备，特指变流量均匀喷洒喷头。
背景技术
目前，我国的农业用水约占全国用水量的80％，农业用水效率不高，水资源浪费严重，使农业水资源缺乏进一步加剧。在各种各样的灌溉技术中，喷灌技术是当今世界上最主要的节水灌溉技术之一，应用广泛，适应面广。传统的全圆喷洒域摇臂式喷头在单个或单列配置使用时，造成大量漏喷，超喷与界外喷现象。尤其在组合区域内，圆形喷洒面积叠加不均匀，均匀性系数下降。
旋转式变量喷洒喷头一般都是通过在原有喷头主体结构上增设流量和射程调节装置来实现的。国外的主要有：1920年新西兰的Donald研制出的喷头，喷嘴相对于喷头可以上下活动来改变喷头仰角。在铰链处设有流量调节器，随喷嘴上下活动时可以调节喷头流量。由于喷头采用了叶轮驱动和蜗轮蜗杆传动，结构复杂；1981年美国的Benjamin研制自动挡水器转速可调的叶轮驱动式喷头。运动的控制部件是仿形内齿圈，实现喷洒量和喷洒域同步可控。该喷头的转速在地块远边和近边的比率是由齿轮传动比决定，结构复杂；2000年美国的Ohayon在摇臂式喷头入水口处安装柱塞形式流量调节阀，通过环形槽半径的变化控制柱塞运动，调节喷头流量和压力，实现喷洒量和喷洒域同步可控。以上都存在有结构复杂、成本高，不宜推广等特点。
国内的主要有：1998年王云中开发出的喷头，在喷嘴出水口四周设有方形挡板，喷出的水流造型为方形，喷头结构简单，属于固定式喷头；2001年郝培业等人研制了三种在摇臂式喷头上空心轴处设置遮孔式水流调节阀，靠T形孔和动定阀之间的间隙实现喷头工作压力的周期性调节以达到射程的周期性变化；2001年冯浩等人研制了在喷头进水口加装一定形状的截流片或截流阀。加装截流片通过动静片的相对运动来周期性的改变其过水断面的面积，进而改变流量和射程；2003年吴普特等人发明了通过锥形齿轮盘和锥形齿轮转动，使锥形齿轮上安装的叶片在喷嘴前方相对喷头旋转，叶片长度不同，周期性的伸入和退出喷嘴射流，使喷头射程自动调节；2003年韩文霆等人发明一种在摇臂式喷头基座上安装凸轮盘，通过凸轮传动使安装在喷嘴前方的碎水螺钉随着喷头转动而上下移动碎水，以改变喷头射程。
经检索，目前还没有此变流量均匀喷洒喷头结构的申报专利。
发明内容
针对已有变量喷洒喷头的结构复杂的不足，为进一步提高喷灌质量，降低喷灌系统成本，本发明的目的是提供结构简单、喷洒均匀、性能优良的变喷洒域均匀喷洒喷头，达到节水和节电的目的。本发明具有结构简单、成本低廉的特点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该喷头由固定支架、空心轴、转体A、转体B、驱动机构组成。驱动机构可以是摇臂式的，也可以是全射流式的。其特征是：固定支架由轴套和导轨组成，二者连为一体。导轨为光滑曲线形状，曲线上下波动的形状可根据喷头要求实现的喷洒区域来设计。喷洒区域可为方形、矩形、三角形、椭圆形。转体A和转体B采用关节形式连接，转体A上的孔横截面为圆形，转体B上的孔横截面为三角形或近似三角形。
工作时，水流经过空心轴、转体A、转体B，沿驱动机构喷出。水流流过驱动机构时，驱动机构产生使喷头旋转的驱动力。驱动机构带动转体B沿着固定支架的导轨绕中心轴线旋转，同时转体B相对于转体A的关节部位上下摆动，喷头的仰角发生改变，转体A和转体B结合部的圆柱面发生滑动，圆柱面上两孔的相交面面积发生改变，面积的改变促使了流量改变。仰角增大时，相交面面积增大，喷头流量增加，喷头射程增大；仰角减小时，相交面面积减小，喷头流量减小，喷头射程减小。
其优点是由于转体B仰角和喷头流量的改变，促使了射程的变化，射程大时流量大，射程小时流量小，所以可实现非圆形喷洒区域而喷灌强度均匀，整个喷头结构简单、喷洒均匀。
附图说明
图1为变流量均匀喷洒喷头俯视示意图；
图2为变流量均匀喷洒喷头侧视示意图。图2中：1.空心轴，2.固定支架，3.转体A，4.转体B，5.驱动机构，6.垫圈；
图3固定支架示意图。图4中；7.轴套，8.导轨；
图4为转体A、B结合部示意图。9.转体A上的圆孔，10.转体B上的三角形孔
具体实施方式
此变流量均匀喷洒喷头由固定支架(2)、空心轴(1)、转体A(3)、转体B(4)、驱动机构(5)、垫圈(6)组成。驱动机构可以是摇臂式的，也可以是全射流式的。固定支架由轴套(7)和导轨(8)组成，二者连为一体(图3中所示)，导轨上下波动的形状可根据喷头要求实现的喷洒区域来设计，喷洒区域可为方形、矩形、三角形、椭圆形。转体A和转体B采用关节形式连接，转体A上的孔为圆形，转体B上的孔为三角形或近似三角形(图4中所示)。
工作过程为：工作时，水流经过空心轴、转体A、转体B，沿驱动机构喷出。水流流过驱动机构时，驱动机构产生使喷头旋转的驱动力。驱动机构带动转体B沿固定支架的导轨旋转时，同时转体B相对于转体A的关节部位上下摆动，通过关节结合部位孔结合面积的变化，实现流量的改变。仰角增大时，相交面面积增大，喷头流量增加，喷头射程增大；仰角减小时，相交面面积减小，喷头流量减小，喷头射程减小。
Claims (1)
1.变流量均匀喷洒喷头由固定支架(2)、空心轴(1)、转体A(3)、转体B(4)、驱动机构(5)组成，空心轴(1)连接转体A(3)，转体A(3)的另一端和转体B(4)连接，转体B(4)的另一端连接驱动机构(5)，驱动机构(5)带动转体B(4)沿着固定支架(2)的导轨绕中心轴线旋转，驱动机构(5)是摇臂式的，或是全射流式的，其特征是：固定支架(2)由轴套(7)和导轨(8)组成，二者连为一体，导轨为光滑曲线形状，曲线上下波动的形状根据喷头要求实现的喷洒区域来设计，喷洒区域为方形、矩形、三角形、椭圆形；转体A(3)和转体B(4)采用关节形式连接，转体A(3)上的孔横截面为圆形，转体B(4)上的孔横截面为三角形或近似三角形。
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