CN101161356B - 异形喷嘴全射流喷头 - Google Patents
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Abstract
本发明特指异形喷嘴全射流喷头。其由旋转密封机构、流道、换向机构、异形射流元件体等四部分组成。喷嘴为非圆形,喷嘴上的凹槽位于信号嘴I侧,形状为圆弧形、矩形或三角形。工作时水流经过旋转密封机构、流道,从异形射流元件体喷出。水流经过异形射流元件体的喷嘴时,凹槽处的水流进入信号嘴I,使元件右腔间隙C越来越小,最终被堵死,左右腔的压力差将主射流推向右侧,产生附壁,整个元件向右转动。在附壁状态下,由于主射流的弯曲,信号嘴I与主射流脱开,只可取到空气。空气由反向接嘴传到信号嘴II,给右腔补气,最终左右腔的压力差消失,恢复直射状态,喷头向右的转动停止。整个喷头结构简单、价格低廉、工作稳定、雾化性能好。
Description
技术领域
本发明属于一种节水灌溉关键设备,特指异形喷嘴全射流喷头。
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。在喷灌设备中,目前大量应用的旋转式喷头为摇臂式喷头,该喷头由流道、旋转密封机构、驱动机构、换向机构等几部分组成。驱动机构又由摇臂、摇臂轴、摇臂弹簧、弹簧座等零件组成。结构较复杂,能量转化率不高。喷头的摇臂弹簧工作频繁,工作寿命远远低于喷头其他部件的工作寿命,这是摇臂式喷头推广应用中的一个无法克服的瓶颈。全射流喷头依靠水流的附壁来实现喷头的步进与反向,具有结构简单,喷洒性能好的特点,但是存在着因为加工精度要求高而使生产成本难以降低的不足,使产业化开发受到限制。
经检索,目前还没有此异形喷嘴喷头结构的申报专利。
发明内容
针对已有全射流喷头尺寸精度要求高的缺点,本发明的目的是提供转动均匀稳定、喷洒性能优良的喷头,为我国的节水灌溉市场提供价廉物美的更新换代产品。本发明具有结构简单、工作稳定可靠、成本低廉的特点。
本发明由旋转密封机构、流道、换向机构、异形射流元件体四部分组成。异形射流元件体是全射流喷头的关键部件,既是喷洒作业的喷头出口零件,又是自控完成直射、步进、反向的控制零件。其特征是异形射流元件体喷嘴为非圆形,在喷嘴的信号嘴I取水位置开有凹槽,凹槽为圆弧形、矩形或三角形。凹槽的横截面宽度B为信号嘴I内径的0.5-1.2倍,凹槽的横截面长度L小于信号嘴I的内径,凹槽的深度为贯穿喷嘴长度。
其优点是该喷嘴结构与信号嘴的配合,有利于从作用区的低压旋涡区截取控制信号流,有利于取水量的调节,同时信号嘴的取水位置对主射流影响不敏感,使取水位置要求精度降低。从而提高了喷头旋转的可靠性,为产业化生产带来了方便,降低了生产成本。整个喷头结构简单、工作稳定、雾化性能好。
附图说明
图1为异形喷嘴全射流喷头结构示意图。
图2为异形射流元件体截面图。
图3为异形射流元件体的A-A视图。
图4为喷头的直射状态示意图。
图5为喷头的步进状态示意图。
图6为喷头的反向运转状态示意图。
图中,1.旋转密封机构,2.流道,3.换向机构,4.异形射流元件体,5.信号嘴I,6.信号嘴II,7.反向接嘴,8.喷嘴,9.作用区,10.凹槽。
具体实施方式
异形喷嘴全射流喷头由旋转密封机构1、流道2、换向机构3、异形射流元件4四部分组成。异形射流元件体既是喷洒作业的喷头出口零件,又是自控完成直射、步进、反向的控制零件。异形射流元件体由信号嘴I5、信号嘴II6、反向接嘴7、喷嘴8、作用区9组成。利用信号嘴I5、信号嘴II6中信号水的截取及流动,反向接嘴7的开启及关闭实现水流的附壁,从而完成喷头的直射、步进和反向运转。异形射流元件体的喷嘴为非圆形,在喷嘴的信号嘴I取水位置开有凹槽,凹槽可为圆弧形、矩形或三角形。凹槽的横截面宽度B为信号嘴I内径的0.5-1.2倍,凹槽的横截面长度L为小于信号嘴I的内径,凹槽的深度为贯穿喷嘴长度。
工作过程为:
直射状态:异形射流元件体左侧的反向接嘴开敞着,由此向左腔补气,元件右侧出口处与水束之间的间隙C补入空气,由于补气的压力损失大于左腔,因此,左右腔略有压力差,此压力差不足以推动主射流产生附壁,因此主射流呈直射状态。与此同时,信号嘴I在喷嘴的凹槽处取得了信号水,由于左右腔略有压力差存在,因此这些信号水在传输管中向信号嘴II方向流动。
步进状态:信号水通过信号嘴II进入元件右腔,间隙C越来越小,最终被堵死,左右腔的压力差将主射流推向右侧,产生附壁,整个元件向右转动。在附壁状态下,由于主射流的弯曲,信号嘴I与主射流脱开,不再取到信号水,但可取到空气。空气由信号嘴I传到信号嘴II,给右腔补气,最终左右腔的压力差消失,恢复直射状态,喷头向右的转动停止。间隙C又重新生成,并向右腔补气,如此往复循环,完成喷头的直射、步进动作。
反向状态:通过反向开关拨杆关闭反向接嘴,左腔中不再有空气补入,形成低压区,而右腔中仍有空气从间隙C补入,左右腔形成压力差,喷射水束向左侧弯曲而附壁。接嘴I与射流脱开,取不到信号水,左右腔压力差持续存在,喷头向左连续反向转动。直到反向开关拨杆转向,反向接嘴打开,空气进入左腔,与右腔的压力差相平衡,反向运转才终止,恢复直射。
Claims (1)
1.异形喷嘴全射流喷头,其由旋转密封机构(1)、流道(2)、换向机构(3)、异形射流元件体(4)四部分组成,其特征是,所述异形射流元件体(4)由信号嘴I(5)、信号嘴II(6)、反向接嘴(7)、喷嘴(8)、作用区(9)组成,喷嘴(8)为非圆形,在喷嘴的信号嘴I(5)取水位置开有凹槽(10),凹槽(10)为圆弧形、矩形或三角形;凹槽(10)的横截面宽度B为信号嘴I(5)内径的0.5-1.2倍,凹槽(10)的横截面长度L小于信号嘴I(5)的内径,凹槽(10)的深度为贯穿喷口长度,信号嘴I(5)、喷嘴凹槽(10)、反向接嘴(7)位于异形射流元件体的一侧,信号嘴II(6)位于异形射流元件体的另一侧,中心线在同一平面内;反向接嘴(7)和信号嘴II(6)位于喷嘴(8)的上方,信号嘴I(5)位于反向接嘴(7)的上方。
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