CN106238237B - 一种均匀离心雾化装置 - Google Patents

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Abstract

一种均匀离心雾化装置，包括：中空壳体，由上部和下部组成，下部连接上部底端且横截面积大于上部；无刷电机，安装在下部内腔中；主软管，安装在上部内腔中，主软管末端伸入下部并连接有三通接头，三通接头的另外两端分别连接两根分流软管，分流软管沿下部内侧壁对称分布在电机的两侧，分流软管的末端分别连接两根入射喷管；分流器，安装在入射喷管的底部，与下部底端固定连接，入射喷管的末端开口通向分流器，分流器中部设有通孔，孔壁形成引流壁；转杯，安装在分流器底部，与电机主轴固定连接，转杯上部设有开口，分流器的通孔与转杯开口相通。本发明能有效改善转杯底部的液膜分布，提高雾化效果。

Description

一种均匀离心雾化装置
技术领域
本发明属于农业机械化领域，具体涉及一种均匀离心雾化装置。
背景技术
针对农药的有效利用率低，各种离心雾化装置已广泛应用于植保领域，特别是航空植保无人机的喷洒作业。现有植保离心喷头的雾滴谱宽较大，即雾滴粒径范围大，小雾滴易飘失，大雾滴雾化效果不理想，满足植保最佳粒径要求的雾滴数量所占比例有限。决定雾滴谱宽的因素一是转杯结构、转速等技术参数，二是液膜厚度。根据液膜厚度的不同，离心转杯边缘的雾化模式分为膜状分裂，带状分裂和直接产生雾滴三种。直接产生雾滴为最优的雾化模式，然而需要最低的液膜厚度。现有植保离心喷头注入方式多为单喷管侧向直接注入式，高速旋转的转杯离心作用下，药液停留时间很短，短时液膜难以及时在转杯底部摊开，在离心作用下延展到转杯侧壁液膜的厚度不均。同时单喷管入射使药液在沉降区域上分布不均匀，对作业效果造成不良影响。
发明内容
本发明的针对现有技术中的不足，提供一种紧凑型的均匀离心雾化装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种均匀离心雾化装置，其特征在于，包括：
中空壳体，由上部和下部组成，所述下部连接上部底端且横截面积大于上部；
无刷电机，安装在下部内腔中；
主软管，安装在上部内腔中，主软管末端伸入下部并连接有三通接头，三通接头的另外两端分别连接两根分流软管，分流软管沿下部内侧壁对称分布在电机的两侧，分流软管的末端分别连接两根入射喷管；分流器，安装在入射喷管的底部，与下部底端固定连接，入射喷管的末端开口通向分流器，分流器中部设有通孔，孔壁形成引流壁；
转杯，安装在分流器底部，与电机主轴固定连接，所述转杯上部设有开口，分流器的通孔与转杯开口相通。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
所述上部顶端还设有固定于喷杆的固定夹。
所述引流壁具有圆形的横截面，分流器设有两条与引流壁相切且具有高度差的流道，两根入射喷管的末端开口分别通向两条流道，液体通过流道沿引流壁切向旋转射入转杯中，其中，两条流道中的液体具有相反的流动方向。
所述转杯呈倒锥圆台形，底部轴心处设有与电机主轴相配合的固定槽。
所述主软管和上部内腔之间存在间隙，电机的导线沿间隙从壳体内引出。
所述分流器与下部之间通过螺纹连接。
还包括支撑电机的托盘，所述托盘夹设在下部与分流器之间，托盘中部设有供电机主轴穿过的托盘通孔，围绕托盘通孔设有与电机底部形状相匹配的托台，入射喷管与托盘一体化形成并对称安装在托台两侧，入射喷管的外侧还设有围绕托台的边沿部，边沿部与下部紧密连接。
所述托台与电机之间设有电机密封圈，所述边沿部与下部之间设有外侧密封圈。
本发明的有益效果是：通过切向旋转入射，在引流壁的作用下使药液射流具有角速度，与离心转杯接触时即可在自身离心作用下摊开，有效改善转杯底部液膜分布及喷雾的均匀性，提高雾化效果；与此同时，将所有管路与导线内置，外形简洁，可直接清洗，提高作业效率，降低农药中毒风险。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图。
图2是本发明的剖面图。
图3是本发明分流器的示意图。
图4是本发明分流器的俯视图。
图5是本发明分流器的前视图。
图6是本发明托盘的示意图。
图7是本发明托盘的剖视图。
附图标记如下：电机1、壳体2、上部21、下部22、分流器3、引流壁31、流道32、转杯4、固定槽41、外侧密封圈5、入射喷管6、电机密封圈7、分流软管8、三通接头9、主软管10、固定夹11、托盘12、托盘通孔13、托台14、边沿部15。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1-2所示，均匀离心雾化装置包括无刷电机1、中空壳体2、分流器3、转杯4、入射喷管6、分流软管8、三通接头9、主软管10、固定夹11和托盘12。
中空壳体2呈对称结构，由上部21和下部22组成，上部21呈狭长的管道状，下部22连接上部21底端并且具有较大的横截面积。上部21的顶端设有固定夹11，均匀离心雾化装置通过固定夹11固定于喷杆以进行作业。电机1安装在下部22内腔中，电机1的主轴位于壳体1的中轴线上。主软管10用于输送药液，其安装在上部21的内腔中，主软管10的末端伸入下部22并连接三通接头9，三通接头9呈倒Y型摆放，另外两端分别连接两根分流软管8，分流软管8沿下部22的内侧壁对称分布在电机1的左右两侧，分流软管8的末端分别连接两根入射喷管6，入射喷管6也以壳体2的中轴线呈对称设置。其中，主软管10和上部21内腔之间存在一定间隙，这样能够将电机1的导线沿间隙从壳体2中引出，避免了导线外置，简化了结构并且提高了安全性。
分流器3安装在入射喷管6的底部，与下部22的底端固定连接，具体可采用螺纹连接等方式。入射喷管6的末端开口通向分流器3，分流器3中部设有通向转杯4的通孔，孔壁形成引流壁31。分流器3的具体结构可参见图3-5，引流壁31呈筒形，具有圆形的横截面，底端可呈向内收敛的趋势，即横截面积变小，这样能避免药液垂直流下，有助于液膜的摊开。在引流壁31切向方向上设有两条流道32，两根入射喷管6的末端开口分别通向两条流道32，流道32具有一定高度差，能够将药液引向引流壁31，从而切向旋转射入转杯4中。其中，两条流道32中的药液具有相反的流动方向，使得两股药液沿引流壁31的旋转方向一致。
转杯4呈倒锥圆台形，上部开口，安装在分流器3的底部，转杯4的底部轴心处设有与电机1主轴相配合的固定槽41，使得电机1能够驱动转杯4高速旋转，将药液离心甩出。转杯4上沿与分流器3之间存在一定间隙，电机1、壳体2、分流器3和转杯4均同轴设置。
在下部22和分流器3之间还设置有用于支撑电机1的托盘12，如图6-7所示，托盘12在俯视状态下呈圆形，圆周大小与下部22的内腔横截面相匹配，以更好地紧密固定。托盘12由托台14、入射喷管6和边沿部15组成，这三者一体化形成，此处根据其在整体结构中的功能不同而分开描述。托盘12中部设有托盘通孔13，电机1的主轴穿过托盘通孔13从而固定在转杯4的固定槽41中。托台14围绕托盘通孔13设置，与电机1底部形状相匹配，对电机1起到稳固的支撑作用。入射喷管6安装在托台14的两侧，其位置和管径恰好与分流软管8相匹配。在入射喷管6的外侧、即托台14的外周侧设有一圈边沿部15，用于与下部22紧密连接从而对整个托盘12起到固定作用。此外，托台14与电机1之间设有电机密封圈7，能够防止药液返流或溅射到电机1，边沿部15与下部22之间还设有外侧密封圈5，对整个装置起到密封作用，充分杜绝外界的干扰。
在使用均匀离心雾化装置时，首先通过固定夹11固定于喷杆，药液通过主软管10输入，经过三通接头9均匀分配至两侧的分流软管8，分流软管8将药液导入入射喷管6，经过入射喷管6流入分流器6的流道32，流道32将药液切向引入引流壁31，并沿引流壁31旋转射入转杯4中并充分摊开，转杯4在电机1的驱动下高速旋转，将药液甩出完成施药。传统的离心雾化装置往往采用单喷管侧点入射的方式，液膜摊开效果不佳，同时有较大药液流动落差，易产生飞溅，对雾滴谱宽影响较大。而本发明采用多喷管入射，在流道32和引流壁31的作用下，大大减小了药液的流动落差，充分形成旋流，并且采用了从轴心入射的方式，有效提高了液膜在转杯4中分布的均匀性，能够制备出高要求的雾滴。此外，本发明结构紧凑，各部件相互匹配、协调作业，充分杜绝了导线外露、液体溢漏等安全隐患。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种均匀离心雾化装置，其特征在于，包括：
中空壳体（2），由上部（21）和下部（22）组成，所述下部（22）连接上部（21）底端且横截面积大于上部（21）；
无刷电机（1），安装在下部（22）内腔中；
主软管（10），安装在上部（21）内腔中，主软管（10）末端伸入下部（22）并连接有三通接头（9），三通接头（9）的另外两端各自连接一根分流软管（8），分流软管（8）沿下部（22）内侧壁对称分布在电机（1）的两侧，两分流软管（8）的末端各自连接一根入射喷管（6）；
分流器（3），安装在入射喷管（6）的底部，与下部（22）底端固定连接，入射喷管（6）的末端开口通向分流器（3），分流器（3）中部设有通孔，孔壁形成引流壁（31）；
转杯（4），安装在分流器（3）底部，与电机（1）主轴固定连接，所述转杯（4）上部设有开口，分流器（3）的通孔与转杯（4）开口相通。
2.如权利要求1所述的均匀离心雾化装置，其特征在于：所述上部（21）顶端还设有固定于喷杆的固定夹（11）。
3.如权利要求1所述的均匀离心雾化装置，其特征在于：所述引流壁（31）具有圆形的横截面，分流器（3）设有两条与引流壁（31）相切且具有高度差的流道（32），两根入射喷管（6）的末端开口分别通向两条流道（32），液体通过流道（32）沿引流壁（31）切向旋转射入转杯（4）中，其中，两条流道（32）中的液体具有相反的流动方向。
4.如权利要求3所述的均匀离心雾化装置，其特征在于：所述转杯（4）呈倒锥圆台形，底部轴心处设有与电机（1）主轴相配合的固定槽（41）。
5.如权利要求1所述的均匀离心雾化装置，其特征在于：所述主软管（10）和上部（21）内腔之间存在间隙，电机（1）的导线沿间隙从壳体（2）内引出。
6.如权利要求1所述的均匀离心雾化装置，其特征在于：所述分流器（3）与下部（22）之间通过螺纹连接。
7.如权利要求1所述的均匀离心雾化装置，其特征在于：还包括支撑电机（1）的托盘（12），所述托盘（12）夹设在下部（22）与分流器（3）之间，托盘（12）中部设有供电机（1）主轴穿过的托盘通孔（13），围绕托盘通孔（13）设有与电机（1）底部形状相匹配的托台（14），入射喷管（6）与托盘（12）一体化形成并对称安装在托台（14）两侧，入射喷管（6）的外侧还设有围绕托台（14）的边沿部（15），边沿部（15）与下部（22）紧密连接。
8.如权利要求7所述的均匀离心雾化装置，其特征在于：所述托台（14）与电机（1）之间设有电机密封圈（7），所述边沿部（15）与下部（22）之间设有外侧密封圈（5）。
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