CN101912829B - 导轨式变量喷洒喷头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导轨式变量喷洒喷头，涉及除尘关键设备及农用喷灌设备技术领域，包括旋转密封机构、流道、喷头组件、导向组件，其核心部件时喷头组件和导向组件。喷头依靠射流的反冲力获得驱动力，并带动导杆14、转轮盖18、转轮16等转动。弹簧的预紧力使得转轮始终在导轨上转动，导轨高度的变化会带动导杆14在垂直平面内往复运动，使得导杆14与异型喷嘴8的相对位置改变，从而改变异形喷嘴8上的流道C1和导杆上流道C2的相对位置，最终改变喷射出口面积，导致射程的变化。本发明结构更简单、运行稳定可靠、喷洒均匀、调节简单。
Description
技术领域
本发明涉及除尘关键设备及农用喷灌设备技术领域，特指导轨式变量喷洒喷头。
背景技术
农业用水灌溉过程中，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，我国灌溉水利用系数在40％-50％之间，而发达国家的灌溉水利用率达到了70％-80％。大力发展节水灌溉是解决我国农业用水短缺的根本出路，而喷灌技术是目前高效的节水技术之一。喷头是影响喷灌系统灌溉质量的关键设备，其性能的优劣直接影响到喷灌喷洒的质量。
传统的圆形喷洒域喷头并不利于组合喷灌，要获得较高的喷洒均匀度，必须降低喷头的组合间距和增加喷洒面积重叠率，但这样需要喷头和管道布置密度高，导致喷灌强度以及工程投资增加。为了满足一些特殊场合需要，例如小空间内的防尘及农业中在固定地块上施肥、喷药等，需要根据地形特征和作物的特性喷洒出特定的形状，使用圆形喷洒域喷头很难解决上述情况。针对这一问题，也有大量科研工作者研究了变量喷洒喷头，但是现有的变量喷洒喷头往往存在结构较复杂、运行不稳定、喷洒均匀性较差等问题，一直无法产业化推广。
经检索，目前相关的申报专利有：射程和流量同步可控的双变量精确灌溉喷头，申请号200610104497；变量喷洒全射流喷头，申请号200810019601；压力式无级变量喷头装置，申请号03264882；压力式有级变量喷头装置，申请号03265118；这些专利中，主要通过调节喷头进口截面来调节喷头流量，从而改变喷头射程。但是在出口截面不变的前提下，改变喷头进口流量后，必然导致喷头的喷洒均匀性降低，且小流量时，射流流速太小，往往无法驱动喷头旋转。
轨道式变量喷洒喷头与传统的变量喷头相比，具有结构更简单、性能更加稳定、喷洒更加均匀等优点。
发明内容
本发明目的是提供一种结构简单、运行稳定、喷洒均匀的变量喷洒喷头。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：导轨式变量喷洒喷头由旋转密封机构、流道、喷头组件、导向组件四部分组成。本发明关键部分为喷头组件和导向组件。喷头组件由异形喷嘴、导杆、盖帽、O型密封圈、定位销依次组合连接而成。异形喷嘴为喷头出口开在侧壁的圆筒状结构，盖帽压入异型喷嘴上端，其与异型喷嘴之间为过盈喷和，主要作用是密封和防止杂物进入异型喷嘴中。定位销旋入异型喷嘴直至导杆内，其作用是保证导杆在异型喷嘴中仅可沿垂直方向运动，而无水平面内的旋转运动，防止异形喷嘴上的流道C1和导杆上流道C2错位。O型密封圈装在异型喷嘴内，靠近异型喷嘴的下端，主要起密封作用。导杆需要与异型喷嘴的内流道滑配，当导杆在垂直方向运动时，会改变异形喷嘴上的流道C1和导杆上流道C2的相对位置，从而改变喷射出口面积，并改变喷洒射程。导向组件由导向盘、导轨、导杆、限位螺母、弹簧、锁紧螺母、转轮、紧固销、转轮盖依次组合连接而成。弹簧套在导杆之上，上部与异型喷嘴下端接触，下部与限位螺母接触，主要是调节喷头旋转时的预紧力，控制喷头转速。限位螺母旋在导杆上的，通过调节限位螺母的位置，可以调节弹簧的预紧力。转轮套通过螺纹旋在导杆底部，并使用锁紧螺母锁紧，防止转轮套在旋转过程中转动。转轮通过紧固销装在转轮套中，并通过弹簧的预紧压在导轨上。导轨装在导向盘之上，导轨上各点垂直高度按照喷洒域的形状会有相应的变化，转轮在导轨上转动就带动导杆在垂直面内移动，从而改变喷嘴出口面积。
本发明的工作原理为：导轨式变量喷洒喷头由水流的反作用力提供运驱动力。通过限位螺母来调节弹簧的预紧力，控制喷头转动速度。转轮装在转轮盖内，转轮盖旋在导杆上，喷头转动时，就带动转轮转动。由于弹簧预紧力的作用，转轮始终压在导轨上。导轨根据喷洒形状的要求，设计相应的垂直方向的结构尺寸，当转轮在导轨上转动时，就能带动导杆在垂直方向运动，使得异型喷嘴和导杆在垂直面内的相对位置发生变化，从而改变喷嘴出口面积，并改变喷洒的射程，最终实现在喷洒区域内的变量喷洒。
本发明的优点在于：产品结构简单，运行可靠，只要更换不同形式的导轨就可实现任意形状的喷洒，并且喷洒均匀。
附图说明
图1为轨道式变量喷洒喷头示意图。
图2为图1的A-A视图。
图3为喷头组件结构示意图。
图4为导向组件结构示意图。
图中，1.导向盘，2.导轨，3.转体连接座，4.空心轴，5.喷体，6.喷管，7.弯头，8.异型喷嘴，9.盖帽，10.定位销，11.O型密封圈，12.弹簧，13.限位螺母，14.导杆，15.锁紧螺母，16.转轮，17.紧固销，18.转轮盖。
具体实施方式
导轨式变量喷洒喷头由导轨式变量喷洒喷头由旋转密封机构、流道、喷头组件、导向组件四部分组成。本发明关键部分为喷头组件和导向组件。喷头依靠射流的反冲力获得驱动力，并带动导杆14、转轮盖18、转轮16等转动。弹簧的预紧力使得转轮始终在导轨上转动，导轨的垂直方向尺寸依据喷洒形状设计，其高度的变化会带动导杆14在垂直平面内往复运动，使得导杆14与异型喷嘴8的相对位置改变，从而改变异形喷嘴8上的流道C1和导杆上流道C2的相对位置，最终改变喷射出口面积，导致射程的变化。
工作过程为：喷头依靠水流的反冲力来驱动其旋转。喷头转动时，由于弹簧12的预紧作用，使得转轮始终在导轨2上运动。由于导轨2垂直方向的高度按照喷洒形状的要求变化，转轮2转动时，就带动导杆13在垂直面内运动，并改变导杆13和异型喷嘴8的相对位置，从而改变异形喷嘴11上的流道C1和导杆13上流道C2的相对位置，最终改变喷射出口面积，并实现变量喷洒。
Claims (1)
1.导轨式变量喷洒喷头，其特征在于：导轨式变量喷洒喷头由水流的反作用力提供运驱动力，包括喷头组件、导向组件；
所述喷头组件包括异形喷嘴(8)、盖帽(9)、定位销(10)、O型密封圈(11)和导杆(14)，所述异形喷嘴(8)和导杆(14)同轴，所述异形喷嘴(8)为喷头出口开在侧壁的圆筒状结构，盖帽(9)压入异形喷嘴(8)圆筒的上部，所述导杆(14)和异形喷嘴(8)圆筒之间滑动配合，定位销(10)通过螺纹装在异形喷嘴(8)的侧壁，并深入导杆(14)，与异形喷嘴之间为过盈配合，使导杆(14)在异形喷嘴(8)中仅沿垂直方向运动，而无水平面内的旋转运动，防止异形喷嘴(8)上的流道C1和导杆上流道C2错位，所述O型密封圈(11)设于导杆(14)的一端密封异形喷嘴(8)与导杆(14)；
所述导向组件包括导向盘(1)、导轨(2)、弹簧(12)、限位螺母(13)、锁紧螺母(15)、转轮(16)、紧固销(17)、转轮盖(18)，所述限位螺母(13)、锁紧螺母(15)通过螺纹装在导杆(14)上，弹簧(12)套在导杆上，弹簧(12)上部与异形喷嘴(8)下端接触，弹簧(12)下部与限位螺母(13)接触，限位螺母(13)旋在导杆上的，通过限位螺母(13)的位置调节弹簧的预紧力，转轮盖(18)与导杆(2)底部通过螺纹连接，并使用锁紧螺母(15)锁紧，转轮(16)通过紧固销(17)装在转轮盖(18)内，并利用弹簧(12)压在导轨(2)之上，所述导轨(2)使用螺栓固定在导向盘(1)上，导轨(2)在垂直面内的各点的高度不同，导向盘使用螺栓固定在转体连接座(3)上。
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