CN101048234A - 冲击洒水装置驱动系统 - Google Patents

Abstract

一种由冲击臂或匙状物提供的冲击洒水装置驱动器，所述冲击臂或匙状物旋转出或反向旋转进入水流以冲击和向前对齐水流射出的水喷射部分。该冲击臂设计成充分旋转时与水流干涉来降低水流的向后冲击和反向再次对齐。冲击臂可以是形成在冲击盘上的冲击匙状物。冲击匙状物构造成增加用于水喷射部分的向前再次对齐的能量，所述水喷射部分包括增加的长度以允许水流过匙状物施加力离开水流之前的时间延迟。作用在匙状物部分上的水位于增加的径向距离处，因此水用更大的扭矩臂作用以赋予旋转能量。

Description

冲击洒水装置驱动系统

相关申请的交叉引用

本申请要求对2004年7月16日提交的题为“冲击洒水装置驱动系统”的美国临时申请第60/588,532的优先权，其全部内容在此被参考引用。

技术领域

本发明涉及一种冲击洒水装置，并尤其涉及一种改进旋转的冲击洒水装置。

背景技术

已知冲击洒水装置的使用和操作，有多种设计限制和服务问题。冲击洒水装置以全圆或部分圆周旋转以从其分配水。水流被引导通过喷嘴并抵靠位于旋转轴上的偏导装置。水通过旋转轴和偏导装置的旋转被径向分布。

尤其是，由于冲击旋转轴和偏导装置周期性地并增量地旋转一小段距离。为了实现该旋转，旋转轴由洒水装置可旋转地支撑。从偏导装置向外偏转的水流撞击形成在冲击盘上的也由洒水装置可旋转地支撑的臂或匙状物。水撞击匙状物迫使冲击盘旋转使得匙状物转移出水流的路径，该转移克服抵抗该运动并有助于冲击盘支撑的弹簧偏置。因而，这种转移使得弹簧储存能量。在所要求的操作条件下，水撞击匙状物以引起冲击盘继续旋转超过水流的一小段距离。

弹簧迫使冲击盘进入旋转轴以引起旋转轴的旋转。冲击盘从水流的旋转引起弹簧能量的形成，并最终弹簧力减缓并停止冲击盘，最终迫使冲击盘反向旋转并朝向水流返回。匙状物大约与冲击盘上的结构碰撞旋转轴上的结构同时或在其之前很短的时间再次进入水流。该碰撞引起旋转轴在反向旋转方向旋转一小段距离。这样，水流方向是转动地重置。

旋转轴旋转的角度量取决于冲击臂和旋转轴的结构之间的碰撞的大小、或冲击的大小。该碰撞本身取决于多种因素。

对于提供低流速和流量的喷嘴来说，撞击偏导装置的水流和然后的匙状物仅会影响冲击盘旋转运动的很短或有限的量。因而，储存在弹簧中的能量会低，且冲击盘的反向旋转或返回会是类似短的距离。这导致匙状物或冲击臂具有低的驻留时间并在产生完全喷射流模式之前再次返回水流，因此缩短了洒水装置的射水距离。驻留时间通常是匙状物没有与水流对齐的时间量，且尤其是水流自由地直接将水分配到周围环境而不被匙状物干扰的时间。

此外，这可导致旋转轴不充分的旋转。当匙状物再次进入水流时由弹簧储存的一部分能量会损失，同时剩余的能量会通过碰撞转移给旋转轴。该碰撞会被旋转轴和它的洒水装置的支撑件之间的一定量的静摩擦抵抗。如果弹簧储存的能量相对低，则该碰撞因此也低。

在某些情况下，能量可能不足以使旋转轴旋转。在这样的情况下，匙状物仅仅振荡进入或离开水产生很小或不产生碰撞。

另一个问题是用于偏转冲击盘或冲击臂离开水流的旋转力可能过大。这导致冲击盘的过度旋转，其本身可引起冲击盘和旋转轴之间在旋转方向上的冲击，因此导致水流喷射方向的旋转与所要求的方向相反，这种影响这里称为向后冲击。

冲击洒水装置的先前设计易于遭受到前述的一个或多个缺点。尤其水的低流量引起的驻留时间问题可通过对冲击盘使用轻弹簧(即，具有低的弹簧系数的弹簧)来解决。但是，这可能导致冲击臂的过度旋转(旋转轴的反向冲击)和/或储存在弹簧臂中用来引起旋转轴向前冲击的能量不足。此外，冲击盘由弹簧和由静止支撑件连结地支撑，且较轻的弹簧导致弹簧提供较少的支撑，以及因此较多的重量由静止支撑件支撑，导致了冲击盘和静止支撑件之间更大的摩擦。由于较轻的弹簧储存较少的用于扭矩偏置的特定量的能量，所以较大部分的返回能量耗费在克服摩擦上，由此降低了冲击能量。或者，重弹簧的利用需要来自水流的更大的力来偏置和旋转冲击臂和缩短驻留时间，使得不能产生充分的水流模式和射水。

为了提高驻留时间，可增加冲击盘组件的质量。但是，质量的增加需要激发更多的水的流动，即提供充分的能量用于冲击盘的加速和旋转。如上所述冲击盘质量的增加还需要更重的弹簧。因而，业已发现冲击盘组件质量的变化和相应弹簧的弹簧系数的变化通常相关，以平衡所接受的冲击能量。因此需要一种改进的冲击洒水装置。

附图说明

图1是具有支撑洒水装置组件的壳体的冲击洒水装置的立体图，洒水装置组件包括冲击臂和旋转轴；

图2是图1的冲击洒水装置的分解图，示出了壳体、被壳体接收的喷嘴、和包括可连接其上的旋转轴和偏导装置的洒水装置组件、冲击盘组件、和连接在壳体上用于支撑旋转轴和冲击盘组件的支撑件；

图3是图2的冲击盘组件的俯视图；

图4是与图2的旋转轴啮合的冲击盘组件的俯视图；

图5是图4的冲击盘组件和旋转轴的仰视图，示出了冲击臂的横截面；

图6是图4的冲击盘组件的侧视图，示出了冲击盘和冲击臂；

图7是图6的冲击盘和冲击臂的侧视图；

图8是冲击盘组件的另一替代构造的侧视图；

图9是图8的冲击盘组件的侧视图；

图10是图8的冲击盘组件的仰视图，示出了具有盖板的冲击盘和冲击臂；

图11是图9的冲击盘组件移除了盖板的仰视图；

图12是图10的盖板的立体图；

图13是图12的盖板的侧视图；

图14是图10的冲击盘组件和具有与冲击臂的入口对齐的偏导装置的旋转轴的仰视图；

图15是图14的冲击盘组件与虚线所示的旋转轴啮合的俯视图；

图16是包括冲击盘和冲击臂的冲击盘组件的另一替换形式的仰视图；

图17是图16的冲击盘组件的侧视图；

图18是图16的冲击盘组件的侧视图；

图19是图16的冲击盘组件的局部的仰视图，示出了冲击臂的横截面；

图20是现有技术冲击盘组件的局部的仰视图，示出了现有技术冲击臂的横截面；

图21是图19的冲击臂的横截面图和虚线示出的图20的现有技术冲击臂的横截面图；以及

图22是冲击洒水装置替换形式的冲击臂的俯视图。

具体实施方式

首先参照图1-7，描述了冲击洒水装置10，其包括由本体或壳体12支撑的洒水装置组件50。如图2所示，洒水装置组件50包括具有偏导装置16的旋转轴14、和具有冲击盘22和这里称作为匙状物24的冲击臂的冲击盘组件20。冲击盘组件20和旋转轴14由洒水装置组件50支撑以允许冲击盘组件20和旋转轴14相对于彼此和相对于壳体12旋转。如上所述，冲击匙状物24和偏置件，(诸如弹簧)构造成最大化冲击盘组件20和旋转轴14之间冲击以与偏导装置16再次对齐，以用水流激发匙状物24来在所要求的驻留时间的量内旋转冲击盘组件20，以及最小化向后冲击的可能性，否则其可能会引起导向装置16的反向再次对齐。

更具体地说，匙状物24构造成在向前驱动方向接收水流以在旋转方向将匙状物24转移远离水流，并构造成使得在反驱动方向接收水流来在反旋转方向加速匙状物24。匙状物构造成在充分的时期内在向前驱动方向接收水流用于水流以赋予冲击盘组件20所要求的能量，使得在反旋转时，该能量用来在返回水流时用于水流的向前再对齐。匙状物24还构造成在反向驱动方向利用水流来反向驱动以在匙状物24再次进入水流时增加冲击盘组件20的能量，由此增加冲击盘组件20和旋转轴14之间的冲击。此外，匙状物24构造成防止冲击盘组件20的过度旋转，否则其可能引起水流的反向再对齐。弹簧的选择与匙状物的构造相协调以提供所要求的驻留时间。

如这里所使用的那样，冲击盘组件20的向前旋转指远离水流的旋转运动，而冲击盘组件20的反向旋转指朝向水流的旋转运动。再次对齐指由于冲击盘组件20抵靠其的冲击朝向水流反向旋转，旋转轴14的旋转运动所要求的方向，反向再次对齐是指由于冲击盘组件20的远离水流旋转方向向后冲击，旋转轴14的旋转运动非所要求的方向。为了强调和阐明，应注意冲击盘组件20的过度向前旋转可导致旋转轴14的反向再次对齐，尽管这里所述的冲击盘组件的现有形式用来防止或限制该事件。

如上所述，冲击盘组件质量变化和相应弹簧的弹簧系数的变化通常相关以平衡冲击能量。弹簧和它相应的弹簧系数，以及冲击盘组件20的旋转惯性，原理上是造成冲击盘组件20的驻留时间的原因，且冲击盘组件20的旋转惯性通常与其质量相互关联。匙状物24的形状确定了冲击盘组件20在其向前旋转时储存多少能量。由冲击盘组件20撞击旋转轴14提供的冲击能量取决于冲击盘组件20在向前旋转时储存的能量的量，和当匙状物24再次进入水流时作为反向驱动冲击盘组件20赋予的能量的量。

冲击洒水装置10通常作为较大系统的部件安装用来通过包含多个洒水装置10灌溉一面积。较大系统包括水源(未示出)用来通过分配管道或导管(未示出)将水供应到各洒水装置10。洒水装置本体或壳体12连接到分配导管上用来接收通过其中的水。更具体地说，壳体12包括可螺纹地容纳在导管内的外螺纹颈部30。在本实施例中，颈部30限定具有在其内容纳和固定喷嘴34、诸如卡装的结构的内部管状通道32。

当颈部30固定在分配导管上时，喷嘴34位于导管内并在水的流动内。根据预期的水源条件选择喷嘴34以提供所要求的流动特性，并且喷嘴34包括入口(未示出)和出口36来将水引导进向上的水流。应当注意，或者喷嘴34可固定在并和旋转轴14一起旋转，在这种情况下，在颈部30和旋转轴14之间较佳地具有加压的动态密封。

如图所示，壳体12包括从颈部30和保护性肋片42侧向延伸的底板40，其侧向并然后从颈部30和底板40竖直延伸。在最上部分，肋片42连接到安装环44上。

安装环44和洒水装置组件50包括合作以将洒水装置组件50固定到壳体12上的结构。洒水装置组件50包括具有大致圆柱形外表面54的支撑件52，圆柱形外表面54具有下部边缘56。安装环44包括大致圆柱形内表面60，在它上面形成有向内径向延伸的支撑柱62。洒水装置组件50容纳在安装环44内使得下部边缘56毗邻并由支撑柱62支撑。此外，外部表面54包括从其径向向外延伸的组件肩部66，且安装环44包括径向向内延伸的保持器68。因为洒水装置组件50容纳在安装环44内，组件肩部66对齐在保持器68下方。然后洒水装置组件50相对于安装环44旋转，使得组件肩部66位于保持器68下方并抵靠保持器68。组件肩部66包括形成阻挡件的向上部分70，当洒水组件50固定在其上时保持器68抵靠阻挡件放置。

将洒水装置组件50相对于安装环44旋转将洒水装置组件50可释放地固定在其上。更具体地说，支撑件52的外部表面54包括与安装环斜坡74合作的斜坡72使得洒水装置组件50的旋转带动斜坡72、74彼此抵靠。在保持器68接触阻挡件70同时或之前即刻，斜坡72跳过斜坡74。每个斜坡72、74具有大致径向对齐的相应的阻挡表面76、78，使得当斜坡72旋转跳过斜坡74时，阻挡表面76、78是面对的关系以通过限制或阻止洒水装置组件50以相反方向旋转而将洒水装置组件50固定在安装环44内。

安装环44固定支撑件52使得壳体12支撑洒水装置组件50。如上指出，洒水装置组件50包括冲击盘组件20、以及旋转轴14，两者都可相对于彼此和固定在壳体12上的支撑件52旋转。在操作时，固定在壳体12上的喷嘴34引导进入的水的流动抵靠位于旋转轴14上的偏导装置16，且然后从偏导装置16分配水。更具体地说，旋转轴14具有位于靠近喷嘴出口36的下端80，且偏导装置16固定在下端80使得来自出口36的水流流入并抵靠偏导装置16。

简单地说，来自偏导装置16的水流影响洒水装置10的操作。在特定位置的偏导装置16和其旋转轴14将水从洒水装置10径向方向引导。由于冲击盘组件20与来自偏导装置16的水流对齐，水流进冲击匙状物24的入口100。在很短的时间以后其中冲击盘组件20被水流激发，冲击盘组件20旋转离开水流，由此在偏置件或弹簧(未示出)中储存能量。在旋转一段时间之后，冲击盘组件20减慢、停止、并反向旋转以朝向水流返回。

冲击盘组件20的旋转和反向旋转时期称之为驻留时间，并且在该驻留时间内水流以径向方向从偏导装置16喷射以灌溉或从其中分配水。最初，水短距离分配，并然后随着匙状物移出水流而分配一较大的距离，且水流朝向最大射水距离前进。对于水流需要形成最大射水距离的模式所需要的驻留时间的量取决于包括水压和体积的各种水的流动特性。

旋转轴14具有容纳在部分圆形空腔92(图3)内的直立臂90，该空腔形成在冲击盘组件20内并由从毂96到盘本体98横越的桥件94限定。臂90在冲击盘组件20相对于旋转轴14旋转和反向旋转期间沿着空腔92行进。当盘组件20返回水流时，桥件94撞击臂90，且盘组件20的动能部分地传递到旋转轴14。这实现增加的或离散的旋转运动，使得旋转轴14和偏导装置16再次对齐以在新的径向方向分配。

如上所述，匙状物24接收来自水流的向前驱动能量和相反驱动能量的组合。一旦匙状物24再次进入水流，水开始流动通过匙状物24。随着匙状物入口100最初地再次进入水流，一部分匙状物24被水撞击以提供另外的能量来驱动冲击盘组件20进入与旋转轴14的冲击。匙状物24内每个有限部分的水流的力的总和提供了对匙状物24和冲击盘组件20的反向驱动直到水流接触上游排放部分，这里所述和所指的是出口流动部分168(图5)。同时水对匙状物24的反向驱动部分的撞击继续提供对匙状物24的反向驱动，水撞击其它部分和出口部分168以提供向前驱动。反向驱动不立即被向前驱动抵消，使得它可在一些点上在水撞击出口流动部分168之后，来自水流的力的总和为匙状物24提供向前驱动或旋转。对于特定喷嘴，水流进匙状物24的速度通常取决于喷嘴水压。对于具有低速率或速度的低压力水流，水流可直到冲击发生之后一短时间才接触出口流动部分168。相反地，高压水流具有高速率或速度，且水流可在冲击之前接触出口流动部分168。

如下文将更详细地讨论的那样，匙状物24构造成在再次进入水流时增加冲击盘组件20上的反向驱动作用。冲击盘组件20通常直到水从其中流过撞击下游出口流动部分168才开始尝试从水流转移。匙状物24的长度允许水撞击出口流动部分168的时间延迟。该时间延迟的一个好处是水不迅速撞击出口流动部分168，较佳地直到冲击发生后才撞击，由此允许反向驱动以增加冲击和减小来自水流动通过匙状物24的向前驱动影响，否则其会降低冲击能量。另一好处是水量更大，或者水流的更大部分，被匙状物24接收，因此，一旦匙状物24不转移，水的增加量继续激发冲击盘组件20直到水流出通过出口流动部分168。

冲击匙状物24的构造便于上述操作。更具体地说，冲击匙状物24构造成最大化由流过的水流赋予的能量。为了对比并参照图20，描述了安装或形成在冲击盘111上的现有技术冲击匙状物110的构造。如图所示，匙状物110包括第一流动部分112和第二流动部分14。水流从偏导装置、诸如上述偏导装置16引导，在箭头I的方向用于冲击第一流动部分112。第一流动部分112具有包括入口段116的内部表面115、相对直的段118、和包括出口段122的弓形段120。

匙状物110包括引入表面124，其被在箭头M方向上引导的水撞击。尽管引入表面124提供轻微的反向驱动，但在方向Δ，引入表面124相对于M方向水流的钝度引起水接触那里的能量的损失。因此，当匙状物100方向旋转使得水流被引导进入匙状物110时，水流更慢、且可用的反向驱动的量减少。

此外，引入表面124降低了用于匙状物110的向前驱动能量。随着匙状物110在旋转方向旋转且在匙状物110完全通过远离水流之前，引入表面124再次经过水流。通过这样做，反向驱动力由水流施加抵靠引入表面124，由此降低了匙状物110的向前驱动。

如上所指出，直部分118提供来自水流的适当的反向旋转驱动力。随着匙状物110在与旋转轴14冲击之前即刻返回水流，水撞击直的段118提供另外的能量给返回的匙状物110以有助于将冲击能量抵靠传送给旋转轴14。此外，直的段118是成角的或轮廓是这种形式：当径向引导的水流必要地再次引导通过匙状物110时通常是有益的。对于这个目的，直的段118的形状，以及倾向于在反向旋转方向Φ引导匙状物110的弓形段120的一部分，设计成避免过分的涡流和压头损失(以热的形式浪费能量)同时再次引导水流通过匙状物110。

弓形段120通常跨越角度α并具有曲率半径R1。如图所示，出口段122在箭头D1方向稍微向内引导水。然后水过渡到并撞击第二流动部分114的内表面126。

内表面126包括大致直的段130、第二弓形段132、和出口段134，每个成角或弯曲使得水抵靠其撞击产生向前旋转驱动。大致直的段130倾斜使得沿内表面126接收的水跟随箭头D2方向。如图所示，退出第一流动部分112的出口段122并跟随箭头D1的方向的水被直的段130再次引导向外。

水从直的段130经过到第二弓形段132。第二弓形段132再次引导水，由此从水传送能量，使得然后水在箭头D3的方向从匙状物110射出。第二弓形段132具有曲率半径R2和跨度角β。

在本形式中，角度α是157度且曲率半径R1是0.260英寸。随着水沿着直的段130流动，行程的平均长度由长度L表示并大约是0.50英寸。第二弓形段132的曲率半径R2是0.250英寸，且角度β大约是150度。因此，水通过匙状物110的平均行程距离约为2.41英寸。冲击盘111具有旋转中心140和到周长边缘或形成在上面的表面142的半径R3。旋转中心140大约与来自偏导装置的水流的原点重合，但它根据偏导装置的构造可稍微偏移。半径R3大约是1.14英寸。第一流动部分112在起始点119接收水，且第二流动部分114包括点121，该点121是离起始点119的最大角距离的点，这些点提供角度δ(图20)。该角δ大约是85度。

如上所述，冲击匙状物24构造成使得水从其通过匙状物24跟随的路径或行程距离比通过现有技术的匙状物110的路径或行程距离更长。此外，作用在匙状物24上的力根据离冲击盘组件20的旋转中心150(图3)的距离产生扭矩，且匙状物24构造成使得匙状物的更大部分的定位在到旋转中心150的距离大于现有技术匙状物110中具有的距离。

参照图3-7，描述了匙状物24和冲击盘22。一般而言，冲击盘22在质量、包括半径的尺寸和设计上，基本上与现有技术冲击盘111相同。

匙状物24包括内表面152，沿着它水流行进通过匙状物24。匙状物24通常包括顶壁160、底壁162、具有内表面166的外壁164、和具有内表面170(图6)的出口流动部分168用于转动水以射出，以及从水流得到能量。匙状物24包括由壁160、162和164形成的入口段100(图5和7)。如图7所示，已经消除了现有技术匙状物110的引入表面124以降低或消除上述能量和压头损失。入口段100包括斜坡表面171(图7)，其有助于引导从偏导装置16径向引导进入并沿着匙状物24的水。入口段100还包括形成在外壁164的内表面166上的反向驱动段172，当匙状物24再次进入水流，在与旋转轴14冲击之前即刻，其提供能量用于冲击盘组件20的反向旋转。

反向驱动部分172光滑地过渡到也形成在内表面166上的向前驱动段174。如图3和5所示，向前驱动段174以到旋转中心150变化的距离R4设置，但是在任何情况下通常大于冲击盘22本身的半径R5。随着水沿着向前驱动段174流动水作用在匙状物24上的力是由水分子的凝聚力、水和内表面166之间的凝聚力、和水的动能产生的。随着水以距离，即到旋转中心150的距离R4作用，来自水的力产生扭矩，由此赋予冲击盘组件20和弹簧以向前驱动能量。

如图20所示，对于现有技术匙状物110，第一流动部分112的一部分144和第二流动部分114的一部分146位于到旋转中心140的相应距离，尽管两者设置的距离都不大于等于1.14英寸的冲击盘的外径半径R3。此外，通过水抵靠现有技术110的第一和第二流动部分112、114相应的内表面115和126流动产生的力产生与沿着内表面115、126的有限距离成比例的扭矩，其中只有现有技术匙状物110的小部分位于部分144、146的最大距离处。还如图20所示，现有技术匙状物110中的水在进入第二弓形部分132之前流过总角度Θ，约75度，在所述第二弓形段中水被转动以射出。

参照图5，匙状物24允许水在进入出口流动部分168之前行进通过角度1。角度1较佳地是约90度，其比现有技术匙状物的角Θ大15度。与由于内表面166到旋转中心150的距离产生的扭矩组合，很明显匙状物24产生比匙状物110大的扭矩。此外，如上所述，用于现有技术匙状物110的在其水接触的前导或最初点119和在第二流动部分114上的他的最大角距的点121之间的角度δ大约是85度。比较而言，匙状物24具有相应于出口流动部分168的不同部分的可比较的角度2和3，2较佳地是大约100度，且3较佳地是大约105度。

如图6和7所示，可见匙状物24在到达出口流动部分168之前从入口段100向下倾斜。向下倾角增加了在匙状物24的角度范围Ψ之内匙状物24的长度，介于引导端202和尾端204之间，如图3所示。然后出口流动部分168转弯，约90度，来用向上的抛射线射水，向上的抛射线有助于利用通过其中的水用于灌溉或分配目的并减少或消除水仅设置得相对靠近洒水装置10的可能性。

同时现有技术匙状物110在它的第二弓形段132做了这样一个弯曲(稍微小于180度)，出口流动部分168在垂直于流动通过向前驱动段174的平面的平面内做了一个弯曲，同时水通过第二弓形段132的流动大致与水通过匙状物110的平衡的平面相同。这样，角1可大于角Θ，如上所述，且水从那里的出口方向D4保持大致平行于水流直接从偏导装置16射出的方向D5。方向D4和D5大致平行，并较佳地分开约1.25″。

从出口流动部分168射出的水流产生另外的扭矩，其被充分利用以产生用于冲击盘组件20的储存能量。来自出口流动部分168的水流的方向D4设置在冲击盘22的外部。如图20所示，现有技术匙状物110产生沿着方向D3的出口水流。方向D3设置在距盘111的旋转中心140更低的距离且方向D3从盘22的旋转中心150设置。随着这些距离产生相应的扭矩臂，在具有出口流动部分168的匙状物24内的相等水流的扭矩比现有技术匙状物110的大得多。

将水转到第二个平面的出口流动部分168具有另外的益处。随着水从向前驱动段174转移到出口流动部分168，水倾向于从旋转中心150向外并沿着底壁162流动。如果出口流动部分168仅仅从所述方向旋转并转入相同平面，则水将以与出口流动部分168的内表面170垂直的方向碰撞。尽管可能看起来这将赋予其更大的能量，但水的流动的负压大于将其抵消和限制水通过匙状物24的流动，以及碰撞引起压力损失(由于热产生的能量损失)。出口流动部分168的入口部分180从底壁162向上倾斜，如图5和6所示。在匙状物24和现有技术匙状物110中，用于出口流动部分168和第二弓形段132的曲率半径应当足够大以允许光滑的过渡。可见对于图20的现有技术匙状物110，由向内引导水的出口段122使得过渡光滑。随着出口流动部分168位于更大的径向距离，第二个平面内的转弯是可能的(图2)，且内表面170的半径大于现有技术匙状物110的第二弓形部分132的半径R2。随着出口流动部分168的一部分位于大于半径本身R5的外部(图50，撞击内表面170的水具有更大扭矩。

在洒水装置10的操作中，需要最大化由匙状物24从水流得到的能量和最大化驻留时间，平衡与最小化由于冲击盘组件20的过度旋转引起的向后冲击的可能性。匙状物24的所述构造基本上提供比现有技术匙状物110更多的冲击能量，而用类似尺寸、有角掠过的结构实现。如上所述，水沿着其牵引的内表面166以距旋转中心150的距离R4定位，其大于到现有技术匙状物110的同等表面的距离，因此产生更大扭矩。

如前面所指出的，匙状物24的角1大于现有技术匙状物24的角Θ是有益的。尽管它可能看起来不适合，但利用出口流动部分168来减少匙状物24的长度是相当有益的。这通过首先注意出口流动部分168的结合形成水流过匙状物24的延伸的行进距离，还增加了可从水流得到的能量来解决，其次通过注意出口流动部分168的利用而基本上不增加匙状物的掠过角度允许匙状物24和冲击盘22的类似向前旋转，如下文中将讨论的那样。

冲击盘组件20构造成最小化反向冲击的可能性，平衡提供水在匙状物24内最大的行进距离，且更具体地在水撞击出口流动部分168之前的最大距离。如上所述，过度旋转和向后冲击可导致桥件94在旋转方向接触旋转轴14的竖直臂90，导致旋转轴14和偏导装置16的反向再次对齐。如图4所示，桥件94具有第一冲击表面190，其撞击抵靠竖直臂90的第一反应面196用于旋转轴14的适当的向前再次对齐。桥件94还具有第二冲击表面192，其可撞击竖直臂90上的第二表面198，以引起向后冲击。为了最小化该可能性，桥件94构造成使得表面190、192与表面196、198结合形成相对小的掠过角度Ω。标记206指示水流由偏导装置16排放的方向和位置，且入口段100(见图5)与标记206对齐。

如上所述，还要求水在匙状物24内具有最大行进距离。更具体地说，在水撞击出口流动部分168之前的时间延迟与水在匙状物24内的行进距离相关。在水撞击出口流动部分168之后不久冲击盘组件20开始转移离开水流。要求提供充分的时间延迟以允许水流作用在反向驱动部分、如直段118上以最大化冲击驱动组件20和旋转轴14之间的冲击能量，其在冲击盘组件20转移离开水流之前发生。如这里所描述的，匙状物24的构造提供比现有技术匙状物110另外的长度，因此还提供了更长的时间延迟以提高冲击能量。

如上所指出，除匙状物24以外冲击盘22在考虑到质量、尺寸和设计大致与现有技术冲击盘111一样。同样，弹簧作为偏置件使用以从冲击盘组件20的向前旋转储存能量原则上确定驻留时间，且匙状物24的形状它则上确定弹簧中储存多少能量。假如所有其它值保持恒定，则弹簧系数越大，驻留时间越短。对于现有技术冲击盘111和匙状物110，弹簧具有约1.2×10^-4英寸-磅/旋转度的弹簧系数，并用150度旋转的预载固定。由于当匙状物24再次进入水流时匙状物24从水流获得更多反向驱动能量，冲击盘组件20能够在具有更低能量或者，更准确地具有较低压力和流率的水的流动中运行。这还允许减小弹簧系数，较佳地减小到约6.5×10^-5英寸-磅/旋转度，用约190度的预载。因此，洒水装置10能够在10-15磅/平方英寸的范围内以低压运行，而当使用低流率喷嘴时现有技术洒水装置在约20磅/平方英寸以下倾向于不规律或不按要求运行。

洒水装置10比现有技术的洒水装置快的旋转率运行。匙状物24在相反驱动方向在匙状物24再次进入水流时具有更高的被赋予其的能量并具有在水撞击出口流动部分168之前具有更大的时间延迟，因此水流能够最大化反向驱动部分、如匙状物24内的直段118的能量。这些因素合起来能使匙状物24具有桥件94和旋转轴14的竖直臂90之间的更高冲击。因此，它们之间的每次冲击引起用于偏导装置16的更大的旋转再次对齐。举例来说，现有技术洒水装置在30磅/平方英寸的运行使得在约80秒内完成全周旋转。这里描述的洒水装置10在约30秒内完成类似的全周旋转。

洒水装置10的操作通过在约30秒的较短时间内完成全周旋转而有益。在野外的操作中，不罕见虫子、污垢或其它颗粒物质侵入洒水装置10的部件之间。这些侵入中的每个都阻止洒水装置的旋转，且可引起过早的磨损。在任何情况下，许多部件都会随着时间和使用经历磨损。较快的洒水装置10具有用于旋转旋转轴和偏导装置16的更大动力。该动力可被用来克服由于侵入物质、摩擦、和磨损表面造成的障碍。另一益处是产生的另外动力使得洒水装置10以更低的流动压力合适地运行。因此，在洒水装置10内可使用较小的喷嘴，其使得如果使用现有技术通常已知的洒水装置通常会引起停转。

如上所指出，冲击盘组件20和现有技术冲击盘111一般直到水流经过进入并撞击出口流动部分168才开始转移到旋转方向Φ。这允许对于匙状物24时间延迟以接收更大量的水流、更大的水流部分，因此一旦匙状物24确实转移，水继续激发冲击盘组件20直到水通过出口流动部分168射出。能量在一定程度上被行进的更大距离平衡，使得最终赋予盘组件20的能量大致类似于现有技术盘111和匙状物110。

现参见图8-15，示出了具有冲击盘252和冲击臂或匙状物254的冲击盘组件250的另一替代形式。以类似于冲击匙状物24的方式，匙状物254构造成增加水穿过其中的行进长度。增加的长度考虑了水开始迫使冲击盘组件250离开水流之前更大的时间延迟，且更大时间延迟允许当匙状物254再次进入水流时在匙状物254上施加更大量的反向驱动。更大量的反向驱动增加了冲击能量，因此增加了偏导装置316和旋转轴314的向前再次对齐，如这里所述的那样。此外，匙状物254提供向后冲击保护。

当冲击匙状物254移动离开水流时，冲击盘组件250在向前旋转方向Φ转移，并当匙状物254朝向并进入水流移动时在反旋转方向Δ转移。冲击盘252基本上与现有技术冲击盘111，以及上述冲击盘22在质量、尺寸、和设计上一致，且其差别可在冲击盘252和冲击盘组件250的匙状物254的以下说明中区别。冲击盘组件250围绕旋转中心251旋转。

匙状物254由冲击盘252和盖板256限定。更具体地说，匙状物254的部分258形成在冲击盘252的本体262的底侧260上(见图11)，且盖板256(图12和13)固定在部分258上以限定穿过匙状物254的通路264。

匙状物254包括用于接收从偏导装置316在D10方向(图14)径向分配的水的入口270(图8)。然后水通过匙状物254，向冲击盘组件250提供驱动能量，并通过出口272在D11方向(图10和14)排出(图9)。如图14所示，水来自偏导装置316的方向D10不与来自出口272的水流方向D11平行。

参见图10-13，其匙状物254和盖板256显示为稍微S形以限定S形通路264。形成在冲击盘本体262上的部分258包括第一流动部分280和第二流动部分282。

从偏导装置316分配的水在入口270流入并接触第一流动部分280。更具体地说，第一流动部分280具有形成在引入段292、相对直的进口段294、弓形肘段296、弓形圆周段298、和返回段300上的内表面290，这些段的每个会在此讨论并可在图11中清楚地看出。

引入段292的运转类似于上述现有技术匙状物110的引入段116。如上所述，形成在匙状物254上的向前引导表面302较佳地设置成形成尖锐点，如在图5在引导端202和冲击匙状物24的外壁内表面166之间所示的，以最小化压头和能量损失。

直的入口段294邻近引入段表面292形成。入口段294倾斜到水流的方向使得当水流撞击入口段294时，在方向Δ上的反向旋转力由水施加到冲击匙状物254和盘252上，因此对冲击盘组件250提供反向驱动。入口段294从半径R10以角υ，较佳地约12度倾斜。

因此，随着冲击盘组件250反向旋转以冲击旋转轴314(图14和15)，匙状物254再次进入水流，且反向驱动提供另外的能量来增加冲击盘组件250和旋转轴314之间的冲击力。

冲击盘254包括本体262和通过桥件304连接到本体262的毂302。参照图15，桥件304具有用于按要求地撞击形成在旋转轴314的竖直部分312上反作用表面310的冲击表面306。桥件304还具有第二表面308，其由于冲击盘组件250的构造和设计，有利地不接触轴表面318。随着冲击盘组件250返回到水流，桥件冲击表面306撞击竖直部分312上的反作用表面310以在向前方向Φ上向前逐渐地再次对齐旋转轴314，使得直接从偏导装置316射出到环境的水流也逐渐地向前再对齐。

现参见图15，冲击盘组件250构造成最小化向后冲击的可能性。匙状物254尤其设计成使得具有水流的第二流动部分282限制向前旋转并防止向后冲击。如上所述，过度旋转和向后冲击可导致桥件304在旋转方向接触旋转轴314的竖直部分312，导致旋转轴314和偏导装置316的反向再次对齐。如上所指出，桥件304具有桥件冲击表面306和第二表面308。桥件304构造成使表面306、308与旋转轴表面310、318组合形成相对小的掠过角度μ。这用来为冲击盘组件250提供在任何反向冲击发生之前的可用旋转掠过。应当注意结构限制，诸如强度、刚度，和各种材料的成本倾向于要求用于竖直部分312和桥件304的最小尺寸。较佳地，角度μ约＿＿度。

此外，匙状物254本身提供抵抗过度旋转。如图10和15所示，匙状物254具有形成掠过角度τ的引导端319和尾端321。角τ较佳地约＿＿度。水从偏导装置316释放沿着方向D10进入入口270。匙状物254的尾端321从第二轴表面318偏离角度γ，其较佳地为＿＿度。冲击盘组件250将较佳地在第二桥件表面308与第二轴表面318接触之前需要旋转约＿＿度，其将引起不合需要的反向冲击和反向再次对齐。排放的方向D10设置成从尾端321偏置较佳地为＿＿度的偏置角η且引导端321需要在与从偏导装置316射出的水流对齐之前较佳地旋转约＿＿度并与射水的方向D10对齐。因此，在桥件304的第二表面308和第二表面318接触之前引导端321将与水流对齐。在由冲击盘组件250发生向前这种量的向前旋转情况下，水流将撞击引导端321来帮助减慢、停止、和然后在反旋转方向返回冲击盘组件250。因此，冲击匙状物254本身用于阻止或防止向后冲击的发生。

再参见图11，入口段294过渡到具有曲率半径R11的弓形肘段296，其定轮廓来以与入口段294同样的方式从水流中得到在方向Δ上施加力的反向驱动能量。肘段296弯曲以在较佳地为从偏导装置316引入水流的路径90度的方向引导水，并将水引导进弓形周长段298。弓形周长段298的曲率半径R11较佳地约0.250英寸。肘段296的反向驱动能量增加了冲击能量，并因此促进了冲击盘组件250和旋转轴314之间冲击时的更大旋转，如上文中所讨论的那样。

弓形周长段298位于紧靠本体262的外部边缘320。周长段298以从旋转中心251统一距离D11大致跟随外部边缘320。随着水沿着周长段298流动，水施加力抵靠内表面290。此外，由于距旋转中心251的距离D11，水的力施加扭矩，由此在向前旋转方向Φ赋予冲击盘组件250一定量的能量。周长段298具有约90度的掠过角度，因此它的角长较佳地为1.50英寸。

一旦水通过周长段298，水撞击返回段300。返回段300反向倾斜并具有曲率半径R12较佳地约0.400英寸的弯曲部分301，和第二相对直部分303，因此返回段300的长度较佳地是约0.49英寸。水撞击返回段300是向内倾斜并引起在匙状物表面290上施加旋转力。如图所示，水撞击返回段300的力以距旋转中心251的变化距离D12产生扭矩，且距离D12大致等于或大于现有技术盘110的类似出口段122的变化距离D6(图20)。然后水流跨过通路264并过渡到第二流动部分282。

第二流动部分282包括引导壁部分324，其过渡到弓形出口壁部分326用于射出水流，使得在旋转方向Φ赋予盘组件250以旋转力。引导壁部分324较佳地从冲击盘组件252的中心251向外弯曲并具有约0.730英寸的较佳曲率半径，同时出口壁部分326的曲率半径较佳地为约0.278英寸。出口壁部分326较佳地跨越大致180度，使得从匙状物254排出的水流大约与冲击盘组件250相切并使得水流能够在旋转方向Φ上施加最大的力和扭矩。应当注意，壁段之间的过渡较佳地成光滑圆角使得压头损失或流体流动压力损失最小化，以及流动流的混乱最小化。

如上所述，现有技术匙状物110包括在它的水接触的起始点119和最大倾斜转移点121之间的角度δ，且角δ约85度。相比较，匙状物254具有较佳地为约160度的可比较角ρ(图11)。

类似于冲击盘组件20和现有技术冲击盘111，冲击盘组件250通常直到水流从第一流动部分280通过通道164并撞击出口壁部分326才开始在旋转方向Φ旋转。如上所述匙状物内表面290的利用，以及尤其是周长段298允许水流开始撞击出口壁326之前的时间延迟。时间延迟允许水流为匙状物254的诸部分提供上述反向驱动能量，在水撞击出口壁部分326之前其再次激发匙状物254和冲击盘组件250朝向旋转轴314。这最大化了冲击能量的量，并因此最大化了旋转轴314和偏导装置316的向前再次对齐。

现参见图12和13，更详细地示出了盖板256。随着水流过通路264，重力作用在水上。相应地，提供盖板256以保持那里的水。在本形式中，匙状物254由模制本体262上的部分258形成，且然后盖板256分离地形成并连接到部分258上以连结地形成匙状物254并限定通路264。匙状物254和冲击盘252的结构用来简化模制工艺，但其它结构也可用，例如用于匙状物254的单件制模，或者连同冲击盘252或者作为分离部件连结到本体底部表面260上。

可以看出盖板256大致为具有形成在入口段330上的顶部表面340、本体段332、反向段334、和排放段336的S形，其中的每个都会在此讨论。顶部表面340包括入口段330上的第一斜坡部分342，其在水在入口270进入匙状物254的进入方向上向上倾斜(见图8)。第一斜坡部分342有助于从偏导装置316收集水流，其可以是单层流和不规则喷雾的结合，并以与冲击盘组件20的斜坡表面170同样的方式引导水流通过通路264。入口段330抵靠并位于引入段292、入口段294、和第一流动部分280的肘段296内。

第一斜坡部分342导向本体段332，其大致相当于第一流动部分280的周长段298的形状且抵靠并位于第一流动部分280的周长段298内，如上所述。顶部表面340大致水平地位于本体段上方，以及反向段334上方。

反向段334大致相当于且抵靠并位于返回段300和大部分第二流动部分282。此外，反向部分334包括横越跨过第一和第二流动部分280、282之间的通路264的桥形部分346，如图14所示。

顶部表面340具有形成在排放段336并向上倾斜的第二斜坡部分344。排放段336也抵靠并位于靠近出口272的第二流动部分282内。第二斜坡部分344的向上倾斜提供水流从匙状物254射出的向上轨道。

由于用于水流过匙状物254的通过通路264的路径的大半是大致水平的，所以提高了水流的分布均匀性。第二斜坡表面344提供用于水流出匙状物254的显著的射水距离，有助于这部分水流被分配用于洒水目的的能力而不仅仅靠近洒水装置10过度分散。但是应当注意，对于冲击盘组件250的操作水平移动是不必要的。

盖板256还包括用于与匙状物254的第一和第二流动部分280、282固定的第一和第二壁350、352。更尤其是，第一壁350位于第一流动部分280的顶部边缘354，同时第二壁352位于第二流动部分282的顶部边缘356。盖板256通常用第一和第二流动部分280、282密封以限制或防止水在盖板256和顶部边缘354、356之间流动。

现参见图16-19，示出了具有冲击盘402和冲击匙状物404的冲击盘组件400的另一形式。再参见图21，可以看到匙状物404具有比现有技术匙状物101长的长度。较长的长度提供从匙状物404再次进入水流的时间到水流引起匙状物404开始旋转远离并离开水流的时间的更长时间延迟。如上所述对于匙状物24和254，该时间延迟允许水流为匙状物404的诸部分提供反向驱动能量，由此提供另外的能量以增加冲击盘组件400和旋转轴520之间的冲击。较长的长度还使得匙状物404能够在从水流转移之前接收更大量的水，该较大量的水在增加的长度上激发冲击盘组件400。匙状物404还包括位于距旋转中心的距离大于现有技术匙状物110的相比较部分的部分，因此用于匙状物404的由水产生的作用在这些部分上以使冲击盘组件围绕旋转中心406旋转的扭矩臂大于用于现有技术匙状物110。

冲击盘402包括具有底部表面412的本体410，匙状物404可固定或形成在该表面上。冲击盘402可由通过桥件416连接在本体410上的毂414可旋转地支撑。冲击盘402通常基本上与上述冲击盘在尺寸、质量、和设计上一致。同样，桥件416包括用于按要求地与旋转轴520上形成的直立臂(图16)冲击的冲击表面418用于固定在旋转轴上的偏导装置的向前再次对齐，因此从偏导装置射出的水流再次对齐以有角度地再次对齐的方向从其分配水(见上文)。桥件416还包括第二表面420，由于冲击盘组件400的设计该表面有利地不与旋转轴冲击来引起偏导装置和从其分配的水流不合要求地反向再次对齐。

冲击匙状物404包括用于从偏导装置接收水流的入口430、用于在穿过匙状物404之后射出水的出口432。冲击匙状物404提供入口430和出口432之间的路径434，沿着该路径水流过匙状物404，赋予匙状物404能量，并因此赋予冲击盘组件400能量。如图19所示，路径434大致是S形，水在D20方向在入口430接收且在D21方向在出口432射出。

匙状物404包括底壁440、顶壁442、和引导壁444。底壁和顶壁440、442大致相互平行。底壁440包括用于指引和引导其接收的水流通过匙状物路径434的进口斜坡446。

引导壁444包括第一流动部分450和第二流动部分452。第一流动部分450包括入口段456，其在匙状物404返回到水流时被水撞击使得水流沿着方向D22，或者在位于方向D22和方向D20之间的方向(图19)上被引导。引导壁444具有外部表面460，其在入口430处包括形成和入口段456的尖锐或小半径点464的斜面部分462。从而，由于点464经过来自偏导装置的水流，显著地降低了上述具有表面124的现有技术匙状物110受到的向前和反向驱动损失。应当注意，方向D22与点464对齐使得冲击盘组件400在向前旋转方向Φ上的任何转移允许水流经过入口段456。还应当注意斜面部分462大致在不平行于水流方向D22的垂直对齐平面P(图19)上定向，当水在点456处冲击时使得任何经过点456的水不接触斜面部分462。

水从入口段456流过到第一流动部分450的弓形流动部分466。冲击入口段456和一部分弓形流动段466的水赋予反向旋转力和反向驱动力来当匙状物404返回水流时帮助引导冲击盘组件400进入旋转轴。弓形流动段466具有变化的曲率度数使得沿着它的离散部分具有不同的曲率半径。因此，弓形流动段466具有轻微弯曲的第一弓形段468、具有更大曲率的第二弓形段470、仅具有轻微曲率的第三弓形段472、和具有更大曲率的第四弓形段474。

随着水经过第一弓形段468、抵靠其的水做功的量相比而言低于更大弯曲的第二和第四弓形段470、474。通过设计，第二和第四弓形段470、474位于距旋转中心406相应的变化距离D23、D24，使得作用在这些段470、474上的水产生与这些距离D23、D24成比例的扭矩。如图21所示，距离D23和D24大于现有技术匙状物110的可相比距离D25和D6。相应地，用于水经过第二和第四弓形段470、474的扭矩臂大于现有技术匙状物110的扭矩臂。此外，第三弓形段472位于距旋转中心406距离D26处，使得作用在其上的水也具有大的扭矩臂。距离D26大于用于冲击盘本体410的半径R20。

在经过第四弓形段474之后，水抵靠相对直并位于距旋转中心变化的距离D27的出口段476流动。如图21所示，距离D27大于任何沿着现有技术匙状物110的第一流动部分112的距离。从而，用于水抵靠经过出口段476的扭矩臂大于现有技术匙状物110的相应扭矩臂。

水经过从作用在第一流动部分450的向内引导表面上到作用在形成在第二流动部分452上的向外引导表面上。水从第一流动部分450流动到通常沿着方向D28的第二流动部分452。因为该流动不必要是层流，改为包括不规则喷雾分子，第二流动部分452具有倾斜以收集和引导来自第一流动部分450的水的入口部分480。入口部分480光滑地过渡到相对直的段482。入口部分和段482位于距旋转中心406距离D29处。距离D29变化以增加使得段482在水沿其流动时向外倾斜。从而，沿其流动的水产生抵靠匙状物404的扭矩，以及如图21所示，距离D29大于任何沿着现有技术匙状物110的第二流动部分114的可相比距离。

第二流动部分452还包括以类似于第一流动部分450的弓形流动段466的方式成形的弓形段490。即，弓形段490包括比第二弯曲段494更急剧弯曲的第一和第三弯曲段492、496。由于第二流动部分452大致位于等于或大于现有技术匙状物110的第二流动部分114的距离，由水通过第二流动部分452产生的扭矩更大。

特别参见图21，可以看出水行进通过匙状物404的路径434比现有技术匙状物110的路径500要长。这提供了在冲击盘组件400开始从水流转移之前更大的时间延迟，并允许由匙状物404接收比现有技术匙状物110更大量的水，每个都在上文中已指出。更具体地说，第一流动部分450构形成使得通过其的较佳平均行进距离为约1.93英寸，第二流动部分452构形成使得通过其的较佳平均行进距离为约1.05英寸，以及通过匙状物404的较佳的总的水行进距离为约＿＿英寸。相比而言，现有技术匙状物110具有的总的水行进距离为约2.41英寸。如上所述，现有技术匙状物110具有水接触第一流动部分112上的它的引导或起始点119和第二流动部分114上它的最大角距离的点121之间的坡口角度δ，且角δ较佳地约为85度。为了比较，匙状物404具有可比较角λ(图21)，约100度。

匙状物404的附加长度还提供了向后冲击的限制或防止。更具体地说，第二流动部分452具有外部表面510，该表面具有位于与水流方向D20成角度χ的引导点512。在第二冲击表面420与旋转轴接触之前，冲击盘组件400会旋转使得引导点512与水流干涉。较佳的角χ约为100度，且用于引导点512与水流干涉的需要的较佳旋转量较佳约为260度。

参见图16，可以看出当水流进入匙状物404时水流在方向D20射出，冲击盘组件400的定位是在与旋转轴520冲击之后即刻且在冲击盘组件400被激发且由水流转移之前。在该位置，桥件416的第一冲击表面418抵靠位于或靠近旋转轴520。一旦冲击盘组件400被激发，它可旋转角度ε，在该点引导点512将在如图所示的方向D30上与水流干涉。如上文所指出，方向D30和D20具有坡口角度χ。如果冲击盘组件400旋转整个角度ε，则旋转轴在由旋转轴520′表示的位置。可以看出，在第二冲击表面420和旋转轴520′之间有一缝隙532。因此在引导点512冲击匙状物404的水流限制或防止冲击盘组件400的继续旋转，并限制或防止第二冲击表面420与旋转轴520′接触。

从图17和18中可见，匙状物404从水平平面倾斜。该倾斜允许匙状物404在匙状物404在水平面需要的掠过角度内具有稍微更长的流动路径。因而，第一流动部分450的起始部分包括入口段456、第一弓形段468、和一部分第二和第三弓形段470、472的该第一流动部分450的起始部分向上倾斜。第三弓形段472充分弯曲使得它稍微向内再次定向使得当水行进通过它时一部分也向下倾斜。从第三弓形段472的水路径流动通过第二流动部分452的一部分第二弯曲段494，在该点水路径充分弯曲以被有些向外引导并向下倾斜。在出口432向上的最终角为水提供了向上的抛射线使得水不仅仅从出口432沉积在底部或相对紧靠洒水装置。

匙状物404的结构提供了优于现有技术110的额外益处。参见图20，现有技术匙状物110通过固定模制件117形成，该模制件117包括第一和第二流动部分112和114，以及显示的虚线和由第一和第二流动部分112和114限制的跨越面积示出的底壁113。形成包括第一和第二流动部分112和114以及底壁113的模制件117并将它固定到冲击盘111的底部表面上。因而，它的尺寸大致由冲击盘111的尺寸限制。在此描述的其它匙状物中的每个构造成具有比固定到它们上面的冲击盘更大的尺寸。

为了提供该较大的尺寸，在此描述的冲击匙状物包括顶壁和底壁，具有用于水通过匙状物两壁之间的流动路径。但是，需要最小化用于匙状物的部件数量，并最大化在它们相应的冲击盘上匙状物的构造的简易性。

特别参见图19中的冲击匙状物404，引导壁444的第二流动部分452由插入件570和壁部分572形成。底壁440、顶壁442、第一流动部分450、和壁部分572作为单片模制件445(图16)形成，其被固定到冲击盘402上，或与冲击盘402一起作为单个部件模制。然后插入件570通过形成在底壁440上的开口573(图16)容纳。第一流动部分450大致沿着线576在边缘574终止，且线576大致与壁部分572的起始或第一边缘578重合。由于这种结构，单件445通常是固定到冲击盘402上的单个模制物件，具有作为单独模制件的插入物570，该单独模制件可在单件445与冲击盘402连结之前或之后连结到单件445上。应当注意，插入件570可具有台阶(未示出)或其它结构使得，一旦匙状物404固定到冲击盘402上，插入物570不会从开口573出来。

该结构还对水的流动特性有益。插入物570具有向前边缘582。从图19可见，从第一流动部分450流到第二流动部分452的水大致沿着方向D28被引导。向前边缘582位于上游足以从第一流动部分边缘547跨越设置，即相对于流动方向D28横向。这降低或消除了由于不规则流动的水导致的任何向后喷射，因此降低了浪费的能量、压头、或流动流上负压。

此外，由于匙状物404的单件445的结构降低了浪费的能量、压头、和负压。对于现有技术匙状物110，注意到单件117固定到冲击盘111上。模制部件通常具有形成在它们边缘上的毛刺或粘附物，并且塑料部件的连结经常产生焊接粘附物。当单件117的边缘与冲击盘111连结时，粘附物可产生扰乱水跨过接合处的流动的不协调性。

匙状物404和它的单片445消除或减少了这些不协调性。由于单件制模，单件445在水的流路434内大致没有模制边缘或焊缝。底壁和顶壁440、442形成光滑地曲线过渡部分447，具有如图19所示的在顶壁442和流动部分450、452之间的第一和第二流动部分450、452。因而，降低或消除了现有技术匙状物110有害的流动特性。

应当注意，这里指出的向后冲击防止特征可应用于广泛的各种冲击洒水装置。从图22可以看出，洒水装置冲击臂600可包含具有臂600的倾斜驱动平面602，使得超出一定的旋转驱动平面602与从水喷射件在方向D40射出的水流干涉，其可是例如偏导装置或喷嘴或两者。在该旋转量，水流减慢了臂600的移动以便降低或消除向后冲击。此外，该干涉有助于偏置件或弹簧将冲击组件(或臂600)朝向并旋转到用于冲击水喷射件位于上面的部分的位置。

更具体地说，水流可撞击臂600的第一部分606使得臂600在向前旋转方向Φ上旋转。当臂600返回时，它会撞击阻挡件608，由此引起连结到水喷射件上的阻挡件608的短的旋转。为了防止臂600的第二部分610接触阻挡件608并提供到水喷射件的反向再次对齐，驱动平面602位于臂600上，使得预定旋转量引起驱动平面602与水流干涉。因此，水流减慢并有助于将臂600朝向阻挡件608在反向旋转方向Δ返回。

尽管本发明已经对于包括实现本发明的目前优选模式的具体实例进行了说明，但本技术领域的技术人员会理解，对上述装置和方法有无数落入所附权利要求书阐述的本发明的精神和范围的变化和改变。

Claims (23)

1.一种旋转洒水装置，包括：

壳体，具有用于容纳来自水源的水的流动的入口；

喷嘴，与入口连通用来从水的流动产生水流；

轴组件，可旋转地由壳体支撑并包括分配出口用来在第一分配方向引导和排放来自所述洒水装置的水流；

驱动组件，用来响应接收一部分水流一时间段而旋转所述轴组件来重新定位分配出口而在第二分配方向从分配出口排水，所述驱动组件包括具有外部表面的冲击臂和限定臂入口、臂出口、臂入口和臂出口之间通路的水接收表面，以及用来从臂出口排水的排放部分，其中所述水流在第一方向赋予水接收表面第一力来移动所述驱动组件离开水流和第二力来将所述驱动组件朝向轴组件移动来重新定位分配出口，所述水接收表面构造成在所述时间段过程中使得所述第二力至少大致大于所述第一力，直到重新定位分配出口。

2.如权利要求1所述的旋转洒水装置，其特征在于，来自分配出口的水流在所述时间段之前和之后直接向环境排放，且来自分配出口的水流在所述时间段内由冲击臂在臂入口接收，由冲击臂接收的水以水流被排放部分从臂出口排放，且所述排放部分上的所述第一力迫使驱动组件在分配出口重新定位之后旋转地从来自分配出口的水流转移。

3.如权利要求2所述的旋转洒水装置，其特征在于，所述水接收表面是臂入口和排放部分之间的连续表面。

4.如权利要求3所述的旋转洒水装置，其特征在于，所述连续表面包括至少一个引导水在大致沿着第一平面的第一流动方向流动通过匙状物的弯曲部分，且所述排放部分包括在大致沿着第二平面的第二流动方向引导水的排放表面。

5.如权利要求1所述的旋转洒水装置，其特征在于，所述冲击臂大致呈S形。

6.如权利要求1所述的旋转洒水装置，其特征在于，所述水接收表面包括第一弯曲部分，所述第一弯曲部分具有距所述驱动组件的旋转中心的一大致恒定的径向距离。

7.如权利要求6所述的旋转洒水装置，其特征在于，所述第一弯曲部分和所述排放部分的排放表面是连续在一起的。

8.如权利要求6所述的旋转洒水装置，其特征在于，所述水接收表面包括与所述排放部分的排放表面连续在一起的第二弯曲部分，且所述第一和第二弯曲部分位于通路的相应侧。

9.如权利要求1所述的旋转洒水装置，其特征在于，冲击臂包括冲击壁，所述冲击壁包括水接收表面、上部壁、和下部壁，所述水接收表面包括第一和第二水接收部分，所述第一和第二水接收部分具有位于所述通路相应两侧的相应第一和第二弯曲部分，所述第二弯曲部分与所述排放部分的排放表面连续在一起，且所述冲击壁、上部壁、和下部壁形成一体。

10.如权利要求9所述的旋转洒水装置，其特征在于，所述驱动组件包括冲击盘，所述冲击盘具有质量和距所述驱动组件旋转中心的半径，且所述冲击臂的冲击壁、上部壁、和下部壁与所述驱动组件形成一体。

11.如权利要求10所述的旋转洒水装置，其特征在于，所述冲击臂包括跨接上部和下部壁之间的插入件，所述插入件具有与所述冲击臂的第二水接收部分连续在一起的插入件水接收表面。

12.如权利要求11所述的旋转洒水装置，其特征在于，至少一部分插入件水接收表面和至少一部分所述第一水接收部分沿着横向于水流动通过一部分通路方向的线设置。

13.如权利要求1所述的旋转洒水装置，其特征在于，从所述水源流出的水具有20-60磅/平方英寸范围的压力。

14.一种旋转洒水装置，包括：

壳体，具有用于容纳来自水源的水的流动的入口；

喷嘴，与入口连通用来产生具有一流速的水流；

轴组件，可旋转地由壳体支撑并包括分配出口用来在第一分配方向引导和排放来自所述洒水装置的水流；

驱动组件，用来在多个间歇激发时间段内响应接收一部分水流来转动轴组件以重新定位分配出口来在第二分配方向从分配出口排放水，所述驱动组件包括：

冲击盘，具有质量和距其旋转中心的半径，且具有第一表面，用于与一部分轴组件冲击来旋转轴组件，并具有相对所述第一表面呈一旋转角定位的第二表面，以及

冲击臂，具有水接收表面，用来在第一方向从水流获得旋转力来迫使驱动组件从分配出口离开水流，并具有外部表面，所述外部表面构造成通过冲击盘在第一方向以干涉角旋转与来自分配出口的水流干涉，其中旋转角大于干涉角。

15.如权利要求14所述的旋转洒水装置，其特征在于，所述冲击盘包括：

毂，用于旋转地在旋转中心支承所述驱动组件，以及

桥件，所述桥件连接所述毂和所述冲击盘，并具有第一表面，所述第一表面用于与形成在其上的轴组件的一部分冲击，并具有第二表面，所述第二表面设置成与形成在其上的所述第一表面成一旋转角。

16.如权利要求15所述的旋转洒水装置，其特征在于，所述冲击盘、所述毂、所述桥件、和所述冲击臂作为单个单元旋转。

17.一种冲击洒水装置，包括：

本体；

喷嘴，与水源连通用来接收水并用来产生具有流速的水流；

轴组件，可旋转地由壳体支承并包括分配出口用来在第一分配方向引导和排放来自所述洒水装置的水流；

驱动组件，用来在多个间歇激发时间段内响应接收一部分水流使轴组件旋转，以重新定位分配出口来沿第二分配方向从分配出口排水，所述驱动组件包括：

第一表面，用于冲击轴组件的一部分以转动轴组件，

第二表面，设置成与所述第一表面成一旋转角，

水接收表面，用来在第一方向从水流获得旋转力来迫使驱动组件从分配出口离开水流，以及

外部表面，构造成通过驱动组件在第一方向以干涉角旋转而与来自分配出口的水流干涉，其中所述旋转角大于所述干涉角。

18.一种旋转洒水装置，包括：

壳体，具有用于容纳来自水源的水的流动的入口；

喷嘴，与入口连通用来产生具有流速的水流；

轴组件，可旋转地由壳体支承并包括分配出口用来在第一分配方向引导和排放来自所述洒水装置的水流；

驱动组件，用来响应接收一部分水流经过一时间段而旋转所述轴组件来重新定位分配出口来在第二分配方向从分配出口排水，所述驱动组件包括具有外部表面的冲击臂和限定臂入口、臂出口、臂入口和臂出口之间的通路的水接收表面，以及用来从臂出口排放水的排放部分，其中，来自分配出口的水流在所述时间段之前和之后直接向环境排放，且来自分配出口的水流在所述时间段内由冲击臂在臂入口接收，由冲击臂接收的水以水流被排放部分从臂出口排放，且所述排放部分上的旋转力迫使驱动组件在所述时间段结束时旋转地从来自分配出口的水流转移，且外部表面和水接收表面的入口部分连结的方向是：通过该方向水可在所述时间段的开始和结束从分配出口被引导。

19.如权利要求18所述的旋转洒水装置，其特征在于，所述水接收表面的入口部分和外部表面连结形成光滑且小半径的表面。

20.如权利要求18所述的旋转洒水装置，其特征在于，所述水接收表面的入口部分和外部表面连结形成一点。

21.如权利要求18所述的旋转洒水装置，其特征在于，所述水接收表面的入口部分构造成从分配出口抵靠所述水接收表面接收水，且外部表面构造成使得来自所述分配出口的水不撞击在所述外部表面上。

22.一种旋转洒水装置，包括：

壳体，具有用于容纳来自水源的水的流动的入口；

喷嘴，与入口连通用来产生具有流速的水流；

轴组件，可旋转地由壳体支承并包括分配出口用来在第一分配方向引导和排放来自所述洒水装置的水流；

驱动组件，用来响应接收一部分水流经过一时间段而旋转所述轴组件来重新定位分配出口来在第二分配方向从分配出口排放水，所述驱动组件包括具有外部壁的冲击匙状物和限定臂入口、臂出口、臂入口和臂出口之间通路的水接收表面，以及用于将水从臂出口排放的排放部分，冲击盘组件围绕旋转中心可旋转，位于冲击盘上的匙状物具有质量和距旋转中心的盘半径，且至少一部分排放部分位于距旋转中心的距离大于所述盘半径。

23.如权利要求22所述的旋转洒水装置，其特征在于，流过所述通路的水撞击所述排放部分以在旋转方向对冲击盘组件施加扭矩来将所述匙状物转移出水流。

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