CN101352702A - 变量喷洒全射流喷头 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种节水灌溉用的关键设备,是一种实现变量喷洒的附壁射流式喷头,它包括静片、动片、喷体、喷管、旋转密封机构、支撑杆、限位环、换向机构、射流元件体,其特征在于喷头转体处加上静片和动片,动片与空心轴压配,随喷头转动而转动。射流元件体由反向补气嘴,信号水接嘴,出口盖板,信号水入水嘴,导流管组成,信号水接嘴中信号水使主射流某一侧间断性形成低压旋涡区,补气接嘴开启及关闭使主射流另一侧高低压间切换,从而使主射流左右两端形成压差,实现水流的附壁,完成喷头的直射、步进和反向运转。喷头转体处静片和动片相对运动改变进口处截流面积,调节进口处流量与压力,从而改变喷头射程,实现变量喷洒。
Description
技术领域
本发明属于节水灌溉喷灌系统中的关键设备,特指变量喷洒全射流喷头。
背景技术
21世纪将是我国社会经济高速发展的时代,也是水资源供需矛盾空前尖锐的时代。大力发展节水灌溉是解决我国农业用水短缺的根本出路。喷头是影响喷灌灌水质量的关键设备。传统的喷头是以全圆喷洒域摇臂式喷头为主,其性能稳定以及适用范围广而得到广泛应用。但该喷头在单个或单列配置使用时,往往喷洒周界与喷洒地块不配套,造成大量漏喷,超喷与界外喷现象。在组合区域内,全圆喷洒面积叠加不均匀,造成均匀性系数下降。研究能够实现变量喷洒喷头具有明显的节水意义。
经检索,目前相关的申报专利有:非圆形喷洒域的喷头辅助装置,申请号01247020.1;喷洒面为多种形状的摇臂式喷头,申请号00257672.4;新型摇臂式喷头,申请号00215392.0;一种喷灌喷头,申请号98232884.2;自动调节射程的摇臂式喷头,申请号03218591;非圆形喷洒域的摇臂式喷头,申请号03218590;双击同步全射流喷头,申请号90200784;一种全射流喷头,申请号86209507;全射流喷头,申请号03222424;喷灌喷头喷水范围限制器,申请号96212526,地埋式变射程全自动节水喷灌喷头,申请号200420010847;非圆形喷洒域喷头,申请号01265799;变射程全自动节水灌溉喷头,申请号03246167。目前这些专利中,喷头不能完成任意形状的变量喷洒功能,对于全射流喷头,要求射程较小时,水射流流速太小,推不动喷头旋转运动。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、运行可靠的变量喷洒全射流喷头。
本发明包括转体连接座、支撑杆、喷体、喷管、旋转密封机构、限位环、换向机构、反向塑料管、射流元件体,其特征在于喷头转体处加上静片和动片以及空心轴,其中转体连接座与管道连接,静片通过支撑杆与转体连接座固定,动片与空心轴压配,喷体与空心轴连接,喷管与喷体连接。旋转密封机构位于喷体内部,起到防止喷头漏水的效果。换向机构位于喷体中部,经反向塑料管与反向补气嘴相连,限位环位于换向机构两侧,起到控制换向机构旋转角度的效果。随喷头转动而转动,静片和动片的相对运动改变喷头进口截流面积,调节进口压力使射程在喷头转动的同时改变。射流元件体由反向补气嘴,信号水接嘴,出口盖板,信号水入水嘴,导流管组成。在射流元件体的外壁上,一边设有信号水接嘴及位于其下方的反向补气嘴,另一边设有信号水入水嘴,信号水接嘴与信号水入水嘴经导流管相连,射流元件体上端设有出口盖板。利用水流附壁效应,信号水接嘴中信号水的截取及流动,使主射流某一侧间断性形成低压旋涡区,反向补气嘴开启及关闭使主射流另一侧高低压间切换,从而使主射流左右两端形成压差,实现水流的附壁,完成喷头的直射、步进和反向运转。当喷头运转到某一个位置时,由静片和动片起到流量压力调节作用,使其达到变量喷洒的效果。
本发明的优点在于:产品结构简单,运行可靠,实现喷洒域为任意形状,并且喷洒均匀。
附图说明
图1为变量喷洒全射流喷头总装示意图。
图2为喷头射流元件体示意图。
图3为图2的A向视图。
图4为静片结构示意图。
图5为动片结构示意图。
图6为本发明直射状态示意图。
图7为本发明步进状态示意图。
图8为本发明反向状态示意图。
图中,1.转体连接座,2.支撑杆,3.静片,4.动片,5.空心轴,6.限位环,7.换向机构,8.喷体,9.喷管,10.反向塑料管,11.射流元件体,12.反向补气嘴,13.信号水接嘴,14.出口盖板,15.信号水入水嘴,16.导流管,17.倾角,18.孔D,19.间隙C,20.信号水,21.空气
具体实施方式
如图1、2所示,本发明包括由静片(3)、动片(4)、空心轴(5)、喷体(8)、喷管(9)组成的流道、转体连接座(1)、支撑杆(2)、限位环(6)、换向机构(7)、反向塑料管(10)、射流元件体(11)等部分,其中射流元件体(11)由信号水接嘴(13)、信号水入水嘴(15)、反向补气嘴(12)、出口盖板(14)、导流管(16)组成。反向塑料管(10)与反向补气嘴(12)相连接,喷头的工作状态包括直射、步进、反向三个状态。
工作过程如下:
直射状态:如图6所示,水射流通过射流元件体倾角(17),对喷头的驱动力克服喷头摩擦力,使喷头处于动与不动之间的临界状态。水流从孔D(18)喷射到作用区内,从图3所示的A向视图中可以看出,主射流从中心圆孔喷射出来,主射流左右两端相互分隔,两端空气不能流通。水射流元件体左侧的反向补气嘴(12)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(19)补入空气,因此左右两边压强基本相等,主射流呈直射状态,喷头静止。与此同时,信号水接嘴(13)在水束的左侧边缘上取得了信号水(20),取到的信号水(20)在导流管(16)中向信号水入水嘴(15)方向流动。
步进状态:如图7所示,信号水接嘴(13)中取出信号水(20)流入入水嘴(15),间隙C(19)越来越小,最终被堵死,右边造成低压旋涡区,左侧压强大于右侧。压差达到一定值时,主射流向右侧附壁,水流通过出口盖板(14)的倒角对喷头产生推动力使喷头向右步进转动。喷头转过一个角度以后,静片(3)与动片(4)进口截流面积改变,喷头流量与工作压力改变,从而改变喷头射程。在水流附壁状态下,由于主射流的弯曲,信号水接嘴(13)脱空取不到任何信号水,只接到空气(21)。导流管(16)中的信号水抽完之后,空气(21)通过导流管(16)进入入水孔(15),两边压强相等,主射流恢复直射,如此反复循环,变量喷洒全射流喷头自控完成直射-步进-直射-……动作,实现变量喷洒功能。
反向状态:如图8所示,反向塑料管(10)与换向机构(7)相连,调节限位环(6)可以控制喷头喷洒的角度,喷头步进到换向机构(7)受到限位环(6)限制时,反向补气嘴(12)被堵死,左腔中不再有空气补入,形成低压旋涡区,右腔中仍有空气从间隙C(19)补入,右侧压强大于左侧,主射流向左侧附壁,喷头左侧连续反向转动。转动到限位环另一侧,反向补气嘴(12)重新打开,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。如此反复循环,变量喷洒全射流喷头自控完成直射-步进-……反向-直射-步进……的喷洒作业。
Claims (1)
1.一种变量喷洒全射流喷头,包括转体连接座(1)、喷体(8)、喷管(9)、旋转密封机构、支撑杆(2)、限位环(6)、换向机构(7)、反向塑料管(10)、射流元件体(11),其特征是喷头转体处设有静片(3)、动片(4)以及空心轴(5),其中转体连接座(1)与管道连接,静片(3)通过支撑杆(2)与转体连接座(1)固定,动片(4)与空心轴(5)压配,喷体(8)与空心轴(5)连接,喷管(9)与喷体(8)连接,旋转密封机构位于喷体(8)内部,换向机构(7)位于喷体(8)中部,经反向塑料管(10)与反向补气嘴(12)相连,限位环(6)位于换向机构(7)两侧,其特征在于射流元件体(11)由反向补气嘴(12),信号水接嘴(13),出口盖板(14),信号水入水嘴(15),导流管(16)组成,在射流元件体(11)的外壁上,一边设有信号水接嘴(13)及位于其下方的反向补气嘴(12),另一边设有信号水入水嘴(15),信号水接嘴(13)与信号水入水嘴(15)经导流管(16)相连,射流元件体(11)上端设有出口盖板(14)。
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