CN102086924B - 洒水器的传动机构以及应用该传动机构的洒水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种洒水器的传动机构以及应用该传动结构的洒水器。该传动机包括由固定装设在同一轴上的上齿轮和下齿轮组成的全齿轮、由固定装设在同一轴上的上半齿轮和下半齿轮组成的半边齿轮、齿条，上半齿轮和下半齿轮都只设置有半边圆弧齿牙且相互呈90°错开的，上齿轮和上半齿轮啮合，下齿轮和与齿条啮合，下半齿轮与齿条啮合。该洒水器包括进水机构、驱动机构、所述齿轮传动机构和洒水机构，进水机构一端与给水管道连接，另一端与驱动机构相对，驱动机构与所述传动机构之间轴连接，传动机构与洒水机构连接，所述的驱动机构装设在由进水罩和减速罩组成的空间内，所述齿轮传动机构装设在由减速罩和齿轮罩组成的空间内；采用发明的结构后，洒水器喷管转动角速度恒定，运动平稳，无冲击，对地喷洒均匀，不易损坏，安装方便。

Description

洒水器的传动机构以及应用该传动机构的洒水器

技术领域

本发明涉及农林灌溉机械领域，具体涉及一种洒水器的传动机构以及应用该传动结构的洒水器。 

背景技术

摇摆式洒水器使用便捷，适用于任何结构形式的地块，在以家庭为单位的草地等的灌溉之用。如中国专利“CN2401276”，该专利公开了一种旋转式摆动洒水器，由固定管头、旋转管头和喷嘴管组成，该固定管头为具有中心管的管体，该中心管内穿设顶端具有螺纹的空心管，该空心管上套装齿轮管、弹簧及套管，于固定管头的中心管上套装两个可以旋转的转环；该旋转管头装设在固定管头的上方，该旋转管头底端的入水口上具有螺纹孔，螺设于固定管头所穿设的空心管顶端的螺纹上，该旋转管头分隔成左右两个下空间及上空间，其中一下空间连接入水口，上空间的上方具有出水口，该上空间内装设有叶片转轮，在另一下空间内装设齿轮组，于旋转管头的下方装设有主动齿轮，该主动齿轮与固定管头内的齿轮管啮合；连接入水口的下空间与上空间之间的隔板上设有两引水管，该引水管顶端形成喷嘴，该喷嘴以切线方向对着上述的叶片转轮，在两引水管下方装设摆动切换阀，该摆动切换阀的下方延设有摆杆，该摆杆的底端靠在上述的转环的环槽内；该喷嘴管装设在旋转管头的出水口上。该专利采用曲柄摇杆机构与凸轮机构联合运动实现换向和调节喷洒管左右摆动角度。这种运动机构在摇摆洒水过程中容易卡死和折断；并且，其喷杆在越过角速度为零的点后，其角速度并非恒定，而是呈接近正弦曲线的规律变化，如图10所示，造成喷杆摆动角速度时快时慢，不但造成喷洒不均匀，而且由于驱动曲柄受到交变力作用，易造成疲劳破坏而折断；同时由于曲柄零件较长，造成产品整体尺寸大。 

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种无需摆杆、结构简单、角速度恒定的洒水器传动机构。 

本发明的另一发明目的在于提供一种喷洒均匀、不易损坏、结构简单的洒水器。 

为实现本发明的第一个发明目的，本发明提供如下技术方案：一种洒水器的传动机构，包括全齿轮、半边齿轮、齿条，其中全齿轮由固定装设在同一轴上的上齿轮和下齿轮组成，半边齿轮由固定装设在同一轴上的上半齿轮和下半齿轮组成，上半齿轮和下半齿轮都只设置有半边圆弧齿牙且相互呈90°错开的，上齿轮和上半齿轮啮合，下齿轮和与齿条啮合，下半齿轮与齿条啮合。本发明采用齿轮啮合的方式实现传动，结构简单，角速度恒定，无冲击，不易损坏。

本发明的进一步改进，所述的上齿轮和下齿轮组合成一个整体；所述的上半齿轮和下半齿轮组合形成一个整体，结构更加紧凑、牢固。 

为实现本发明的另一个发明目的，本发明采用如下技术方案：一种洒水器，包括装设在支架上的由接口、内螺纹环、接口密封圈、接口扣卡环依次连接组成的进水机构、由叶轮轴垫、叶轮轴、叶轮、叶轮罩、蜗杆轴、蜗杆、涡轮连接组成的驱动机构、齿轮传动机构和由弯管洒头、喷嘴、端盖、花键套组成的洒水机构，进水机构的接口与给水管道连接，接口扣卡环与驱动机构的叶轮相对，叶轮通过叶轮轴与蜗杆轴连接，蜗杆与涡轮啮合组成的减速机构装设在叶轮罩内，驱动机构的涡轮与所述齿轮传动机构的半边齿轮之间设置有连接方轴，所述齿轮传动机构的全齿轮与洒水机构的弯管洒头通过花键套连接，所述的驱动机构装设在由进水罩和减速罩组成的空间内，所述齿轮传动机构装设在由减速罩和齿轮罩组成的空间内。本发明将传动机构的半边齿轮与驱动机构轴的涡轮连接，半边齿轮为主动轮，为顺时针方向旋转，当半边齿轮的上齿轮与全齿轮的上齿轮啮合，带动全齿轮逆时针方向旋转，全齿轮的下齿轮拉动齿条往左边运动；当半边齿轮转过一定角度后，半边齿轮的上齿轮与全齿轮的上齿轮脱开啮合，同时半边齿轮的下齿轮开始与齿条进行啮合，并拉动齿条往右边运动，往右边运动的齿条带动全齿轮的下齿轮做顺时针方向旋动，如此反复，全齿轮的输出轴与洒水机构连接，带动喷洒机构作左右摇摆运动洒水。本发明利用半边齿论的圆柱直或斜齿轮带动齿条运动，再由齿条带动全圆轮齿的圆柱直或斜齿轮，实现喷杆以恒定角速度摇摆。通过控制齿轮跟齿条的啮合范围，使一个做全圆周旋转运动的齿轮，带动另一个齿轮做往复逆顺时针的转动，再带动喷水机构，达到往复来回摆动洒水，本发明结构紧凑，角速度恒定，效率高，喷洒均匀，使用寿命长。

本发明的进一步改进，所述的减速罩为阶梯型壳盖，两翼各伸出一支撑片；减速罩的外端面上设置有用于支撑全齿轮的凸起左圆台、用于支撑半边齿轮的凸起右圆台、长条形挡板及设置在长条形挡板上的支撑筋；在下齿轮与上齿轮相对的下齿轮的端面上设置有一圆凸台，圆凸台装设在减速罩的左圆台内；长条形挡板与全齿轮和半边齿轮一起限制齿条三个方向的自由度，支撑筋用于支撑齿条且能限制齿条一个方向的自由度。采用本结构后，洒水器结构紧凑，运动平稳。 

本发明的进一步改进，所述的齿轮罩上设置有与减速罩阶梯形外轮廓相配合的开口端，齿轮罩的另一端为设有供洒水机构穿过的通孔圆凸台的闭合端。采用本结构后，洒水器结构紧凑，便于密封，可有效防止漏水、跑水。 

本发明的进一步改进，所述的减速罩内端面上设置有两个用于卡住蜗杆轴的半圆卡台和两个起对位作用的圆柱凸台。采用本结构后，更方便洒水器对位安装。 

本发明的进一步改进，所述的方轴为圆柱体的两端各设置一方形拉伸体的柱体；在下半齿轮轴向中心设置有方形凹槽；在涡轮的输出端轴向中心设置有方轴插入的凹槽，方轴的一端插入涡轮上的凹槽内，另一端插入下半齿轮上的凹槽内；方轴的圆柱体上开有一槽，在该槽内设置有轴密封圈。采用本结构后，更方便洒水器安装。 

本发明的进一步改进，所述的弯管洒头穿过通孔圆凸台后与花键套连接，花键套与全齿轮连接。 

本发明的进一步改进，所述的花键套为一圆环拉伸体，四周等角度阵列一定数量的筋条。采用本结构后，更方便洒水器安装。 

本发明的进一步改进，在上齿轮远离下齿轮的端面上设置有与花键套相配合的凹槽，花键套一端装设在凹槽内。采用本结构后，更方便洒水器安装。 

本发明的有益效果是：采用本发明结构后，洒水器喷管转动角速度恒定，运动平稳，无冲击，对地喷洒均匀，不易损坏，安装方便。 

附图说明

附图1为本发明装配图； 

附图2为本发明齿轮传动结构工作示意图；

附图3为减速罩结构左侧角立体视图；

附图4为减速罩结构右侧角立体视图；

附图5为全齿轮结构前侧角立体视图；

附图6为全齿轮结构后侧角立体视图；

附图7为半边齿轮结构前侧角立体视图；

附图8为半边齿轮结构后侧角立体视图；

附图9为齿轮罩结构前侧角立体视图；

附图10为为现有技术产品与本专利技术中喷杆摆动角速度曲线图。

图中：1-接口；2-内螺纹环；3-接口密封圈；4-接口扣卡环；5-进水罩；叶轮轴垫6；7-叶轮轴；8-叶轮联蜗杆；9-叶轮罩；10-涡轮轴；11-涡轮杆；12-涡轮；13-减速罩；14-齿条；15-方轴；16-全齿轮；17-半边齿轮；18-齿条罩；19-弯管洒头；20-喷嘴；21-洒头端盖；22-支架；23-花键套；24-洒头密封圈；25-方轴密封圈。 

具体实施方式

如图1-9所示，本发明所述的摇摆式洒水器包括由接口1、内螺纹环2、接口密封圈3、接口扣卡环4组成的进水机构，由叶轮轴垫6、叶轮轴7、叶轮8、叶轮罩9、蜗杆轴10、蜗杆11、涡轮12组成的驱动机构，由全齿轮16、半边齿轮17、齿条14组成的传动机构，由弯管洒头19、喷嘴20、端盖21、花键套23组成的喷洒机构。其中由全齿轮16、半边齿轮17、齿条14组成的传动机构装设在由减速罩13和齿轮罩18形成的空间里，全齿轮16由同轴固定的上齿轮161和下齿轮162组成的，半边齿轮17由同轴固定且相互呈90°角度错开的上半齿轮171和下半齿轮172组成的，上半齿轮171和下半齿轮172上均只设置有半边圆弧齿牙；上齿轮161和上半齿轮171啮合，下齿轮162和与齿条14啮合，下半齿轮172与齿条14啮合；在下半齿轮172轴向中心设置有方形凹槽173，在下齿轮162远离上齿轮161的端面上设置有一圆凸台163，在上齿轮161远离下齿轮162的端面上设置有与花键套23外轮廓线配合的凹槽164。进水机构的接口1、内螺纹环2、接口密封圈3、接口扣卡环4、叶轮轴垫6依次连接，接口1与给水管道连接；由叶轮轴垫6、叶轮轴7、叶轮8、叶轮罩9、蜗杆轴10、蜗杆11、涡轮12组成的驱动机构装设在有进水罩5和减速罩13形成的空间里；蜗杆11和涡轮12啮合组成的减速机构装设在叶轮罩9里，叶轮轴垫6套装在叶轮轴7上，叶轮8的叶轮轴7与蜗杆轴10连接；叶轮8正对接口卡扣环4。减速罩13为阶梯型壳盖，两翼各伸出一支撑片131；减速罩13外端面上设置有用于支撑全齿轮16的凸起左圆台132、用于支撑半边齿轮17的凸起右圆台133、长条形挡板133及设置在长条形挡板133上的支撑筋135；下齿轮162上的圆凸台163装设在减速罩13的左圆台 132 内；长条形挡板133与全齿轮16和半边齿轮17一起限制齿条14三个方向的自由度，支撑筋135用于支撑14齿条且能限制14齿条一个方向的自由度。涡轮12的输出端轴向中心设置有方形凹槽，方轴15为圆柱体的两端各设置一方形拉伸体的柱体，方轴15的一端插入涡轮12上的方形凹槽内，另一端插入下半齿轮172上的方形凹槽173内。在齿轮传动机构的外侧设置一齿轮罩18，齿轮罩18设置有与减速罩13阶梯形外轮廓相配合的开口端，齿轮罩18的另一端为设有供洒水机构穿过的通孔圆凸台181的闭合端。弯管洒头19一端穿过通孔圆凸台181后与花键套23连接，花键套23装设在全齿轮16的凹槽164内，在花键套弯管洒头19与通孔圆凸台181之间设置一洒头密封圈24，弯管洒头19另一端由端盖21封闭，喷嘴20装设在弯管洒头19上，花键套为一圆环拉伸体，四周等角度阵列一定数量的筋条。本发明工作原理：半边齿轮在叶轮的带动下用下，成为主动轮，为顺时针方向旋转，当半边齿轮17的上半齿轮171与全齿轮16的上齿轮161啮合，带动全齿轮16逆时针方向旋转，全齿轮16的下齿轮162拉动齿条往左边运动；当半边齿轮转过180°后，半边齿轮17的上半齿轮171与全齿轮16的上齿轮161脱开啮合，同时半边齿轮17的下半齿轮172开始与齿条14进行啮合，并拉动齿条14往右边运动，往右边运动的齿条14带动全齿轮16的下齿轮162做顺时针方向旋动，如此反复，可使全齿轮16不断往复做逆顺时针方向的旋转，并带动弯管洒头19作左右摇摆运动洒水，本发明喷杆旋转角速度如图10所示。 

Claims (9)

1.一种洒水器，其特征在于：所述洒水器包括装设在支架（22）上的由接口（1）、内螺纹环（2）、接口密封圈（3）、接口扣卡环（4）依次连接组成的进水机构、由叶轮轴垫（6）、叶轮轴（7）、叶轮（8）、叶轮罩（9）、蜗杆轴（10）、蜗杆（11）、蜗轮（12）连接组成的驱动机构；由全齿轮（16）、半边齿轮（17）、齿条（14）组成的传动机构，其中全齿轮（16）由固定装设在同一轴上的上齿轮（161）和下齿轮（162）组成，半边齿轮（17）由固定装设在同一轴上的上半齿轮（171）和下半齿轮（172）组成，上半齿轮（171）和下半齿轮（172）都只设置有半边圆弧齿牙且相互呈90°错开的，上齿轮（161）和上半齿轮（171）啮合，下齿轮（162）和与齿条（14）啮合，下半齿轮（172）与齿条（14）啮合；由弯管洒头（19）、喷嘴（20）、端盖（21）、花键套（23）组成的洒水机构；进水机构的接口（1）与给水管道连接，接口扣卡环（4）与驱动机构的叶轮（8）相对，叶轮（8）通过叶轮轴（7）与蜗杆轴（10）连接，蜗杆（11）与蜗轮（12）啮合组成的减速机构装设在叶轮罩（9）内，在驱动机构的蜗轮（12）与所述传动机构的半边齿轮（17）之间设置有连接方轴（15），所述传动机构的全齿轮（16）与洒水机构的弯管洒头（19）通过花键套（23）连接，所述的驱动机构装设在由进水罩（5）和减速罩（13）组成的空间内，所述传动机构装设在由减速罩（13）和齿轮罩（18）组成的空间内。

2.根据权利要求1所述的洒水器，其特征在于：所述的上齿轮（161）和下齿轮（162）组合成一个整体；所述的上半齿轮（171）和下半齿轮（172）组合成一个整体。

3.根据权利要求1所述的洒水器，其特征在于：所述的减速罩（13）为阶梯型壳盖，两翼各伸出一支撑片（131）；减速罩（13）的外端面上设置有用于支撑全齿轮（16）的凸起左圆台（132）、用于支撑半边齿轮（17）的凸起右圆台（133）、长条形挡板（133）及设置在长条形挡板（133）上的支撑筋（135）；在下齿轮（162）远离上齿轮（161）的端面上设置有一圆凸台(163)，该圆凸台(163)装设在减速罩（13）的左圆台 (132) 内；长条形挡板（133）与全齿轮（16）和半边齿轮（17）一起限制齿条（14）三个方向的自由度，支撑筋（135）用于支撑齿条（14）且能限制齿条（14）一个方向的自由度。

4.根据权利要求3所述的洒水器，其特征在于：所述的齿轮罩（18）上设置有与减速罩（13）阶梯形外轮廓相配合的开口端，齿轮罩（18）的另一端为设有供洒水机构穿过的通孔圆凸台（181）的闭合端。

5.根据权利要求1所述的洒水器，其特征在于：所述的减速罩（13）内端面上设置有两个用于卡住蜗杆轴（10）的半圆卡台（137）和两个起对位作用的圆柱凸台（136）。

6.根据权利要求1所述的洒水器，其特征在于：所述的连接方轴（15）为圆柱体的两端各设置一方形拉伸体的柱体；在下半齿轮（172）轴向中心设置有方形凹槽（173）；在蜗轮（12）的输出端轴向中心设置有连接方轴（15）插入的凹槽，连接方轴（15）的一端插入涡轮（12）上的凹槽内，另一端插入下半齿轮（172）上的凹槽（173）内；连接方轴（15）的圆柱体上开有一槽，在该槽内设置有轴密封圈（25）。

7.根据权利要求4所述的洒水器，其特征在于：所述的弯管洒头（19）穿过通孔圆凸台（181）后与花键套（23）连接，花键套（23）与全齿轮（16）连接。

8.根据权利要求1所述的洒水器，其特征在于：所述的花键套（23）为一圆环拉伸体，四周等角度阵列一定数量的筋条。

9.根据权利要求7所述的洒水器，其特征在于：在上齿轮（161）远离下齿轮（162）的端面上设置有与花键套（23）相配合的凹槽(164)，花键套（23）一端装设在凹槽(164)内。

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