CN107442311A - 内嵌式气助喷头 - Google Patents

Abstract

一种内嵌式气助喷头，包括外部的壳体和内部的喷头体，壳体后端的进风口与离心风机连接，喷头体的进液口与液泵连接，壳体的前部包括圆柱形的第一内腔管段，所述第一内腔管段与壳体出风口之间通过渐缩的第一锥形内腔管段衔接；所述喷头体的前部设有喷头帽，与壳体内腔壁之间形成环形的气体通道，所述喷头帽由前部的锥形帽体部分和后部的圆柱形帽体部分构成，锥形帽体部分的外壁与所述第一锥形内腔管段的内壁倾斜方向一致，所述圆柱形帽体部分的外径T大于所述出风口最窄处的直径L，且差值在2mm以上。本发明可实现出风口的外围风速更大，内围风速更小，以及使出风口的风向形成一定的内夹角，这能加强风场对雾滴的包裹、输运，进而提高喷头的对靶性。

Description

内嵌式气助喷头

技术领域

本发明涉及植保技术领域，具体为一种气助喷头。

背景技术

当前，低容量风送喷雾机已经在我国果园生产中得到广泛应用，果园风送式喷雾机是一种适用于较大面积果园施药的大型机具，它具有喷雾质量好、用药省、用水少、生产效率高等优点，它不是仅靠液泵的压力使药液雾化，而是依靠风机产生强大的气流将雾滴吹送至果树的各个部位，风机的高速气流有助于雾滴穿透茂密的果树枝叶，井促使叶片翻动，提高了药液附着率且不会损伤果树的枝条或损坏果实。但鉴于现有的风送喷雾机普遍存在喷雾时风场与雾流场匹配性不佳，使得大量农药雾滴在风送输运中途滴落在水土中，造成了较为严重的水土污染，故提高果园风送喷雾机的农药有效利用率、减少非靶标区的雾滴沉降是风送喷雾技术目前的主要研究方向。公开号为CN104646204B的专利申请公开了一种双风送果园静电喷雾机，其通过在喷嘴外围设置内外两层环形风帘提高雾滴的有效沉积率，但在实践中仍存在雾滴滴落在输送途中的问题，且能源消耗巨大。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的技术目的是提供一种可以进一步提高风送喷雾有效沉积率的内嵌式气助喷头，其技术方案为：

一种内嵌式气助喷头，包括外部的壳体和内部的喷头体，所述喷头体以同轴心的方式安装在壳体内腔中，壳体的后端设有进风口，所述进风口通过管路与离心风机连接，喷头体上设有进液口，所述进液口通过管路与液泵连接，其特征在于：

所述壳体的前端设有渐扩的出风口，壳体的前部包括圆柱形的第一内腔管段，所述第一内腔管段与出风口之间通过渐缩的第一锥形内腔管段衔接；

所述喷头体的前部设有喷头帽，喷头帽处于壳体的前部内腔中，与壳体内腔壁之间形成环形风道；所述喷头帽由前部的锥形帽体部分和后部的圆柱形帽体部分构成，所述锥形帽体部分的外壁与所述第一锥形内腔管段的内壁倾斜方向一致，使二者之间的风道逐渐缩小，所述圆柱形帽体部分的外径T大于所述出风口最窄处的直径L，且差值在2mm以上。

在上述方案的基础上，进一步改进或优选的方案还包括：

作为优选，所述出风口内侧的风道夹角a，即第一锥形内腔管段的锥角设为90度；出风口的渐扩角β，即出风口壁面与其轴线的夹角设为10度。

所述壳体的后部包括圆柱形的第二内腔管段，所述第二内腔管段的前端与第一内腔管段衔接，后端与渐扩的第二锥形内腔管段衔接，所述第二锥形内腔管段与进风口连接。

所述喷头体的后端设为锥形，其外壁与所述第二锥形内腔管段的内壁倾斜方向一致。

喷头的内部结构，针对不同工作参数的离心风机和液泵存在不同的最佳匹配方式，或者说对风场和雾流场的匹配，故所述壳体的前部与后部之间以套筒的方式，结合螺纹结构连接，使壳体前、后部相对距离M可调节，调节过程中喷头体相对壳体后部不动，即可实现对喷头风场和雾流场的匹配调节。

喷头体可通过进液管固定在壳体后部的管壁上。连接喷头体的进液管设置在喷头体的下方，这对于延长风场对雾滴的输运时间，防止雾滴由于重力作用而过早落于地面有积极作用。

有益效果：

与现有技术相比，本发明喷头可实现出风口的外围风速更大，内围风速更小，以及使出风口的风向形成一定的内夹角，这能加强风场对雾滴的包裹、输运，显著提高喷头的对靶性，有效减少雾滴输运中的流失，即减小雾滴的无效沉积率，与双风送喷雾机相比，还可降低对能源的损耗，有效提高风机的使用效率。且本发明通过进一步的结构改进，使喷头壳体结构可调，即操作人员可以根据具体的使用环境和操作条件对壳体内部气体流道的形状与尺寸作出微调，使风场及雾流场的匹配情况达到最佳。

附图说明

图1为本发明喷头的结构示意图；

图2为喷头工作时，在某一时刻切面的风速分布云图；

图3为喷头工作时，在某一时刻一定空间内的风速分布云图。

具体实施方式

为了进一步阐明本发明的技术方案和技术原理，下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步的介绍。

一种内嵌式气助喷头，包括外部的壳体和内部的喷头体。所述喷头体以同轴心的方式安装在壳体内腔中，其喷口也位于壳体内部，壳体的后端设有进风口，所述进风口通过管路与风机连接，喷头体的后部设有进液口，所述进液口通过管路与液泵连接，如图1所示。

所述壳体的前部101与后部102之间采用套筒的方式连接，并通过螺纹结构密封锁紧，即壳体前、后部相对距离可调节。壳体的前端设有渐扩的出风口103，壳体的前部设有圆柱形的第一内腔管段，所述第一内腔管段与出风口103之间通过渐缩的第一锥形内腔管段衔接。壳体的后部设有圆柱形的第二内腔管段，所述第二内腔管段的前端与第一内腔管段衔接，后端与渐扩的第二锥形内腔管段衔接，所述第二锥形内腔管段与进风口连接。

所述喷头体的前部设有喷头帽201，喷头帽201处于壳体的前部内腔中，与壳体内腔壁之间形成环形的风道。所述喷头帽201由位于前部的锥形帽体部分和位于后部的圆柱形帽体部分一体连接构成，圆柱形帽体部分的外径大于喷头体后部的直径尺寸。所述锥形帽体部分的外壁与所述第一锥形内腔管段的内壁倾斜方向一致（或者说平行），使二者之间的风道横截面积逐渐减小。所述圆柱形帽体部分的外径T大于所述出风口最窄处的直径L，二者差值在2mm以上。喷头体的后端亦设为锥形，其外壁与所述第二锥形内腔管段的内壁倾斜方向一致。

设喷头在基准状态下，圆柱形帽体部分与第一内腔管段内壁之间、锥形帽体部分与第一锥形内腔管段之间风道的宽度相等，实际使用时，可通过旋拧壳体前部101，使壳体前部101沿其轴向前后移动，即调节M值，改变锥形帽体部分与第一锥形内腔管段之间风道的形状与尺寸，达到调节出风口风速的目的。如图2所示，当喷头风场及雾流场匹配较佳时，喷头出风口处产生外围高速、内围低速的风场分布，以及一个约3-5︒的内夹角，使出口雾流被更好的“裹”在具有一定静压能的气流软风道内，输送至较远的距离外才会扩散，大大减少了园锥农药雾流在近处扩散至地面，产生无效沉积流失与农药污染的情况，使农药尽可能的沉积在远处果树的目标物上。

本实施例中，设壳体出风口103的内侧风道夹角为a，即第一锥形内腔管段的锥角；设出风口的渐扩角为β，即出风口103壁面与其轴线的夹角；设壳体前部101与后部102的相对距离M为所述环形风道的拐点到第一锥形内腔管段内壁的轴向直线距离。进风口直径为26mm，风速45米/秒，进口风压5000帕,出风口103外端面直径为20mm ，M取最佳值5.4mm，当内风道夹角a为90︒，渐扩角β为10︒时，高速气流外环风速V₀大于95米/秒，内部最低气流风速约36米/秒，出风口最大平均风速67米/秒，对3巴工作压力的园锥雾流可形成约2米的有效的“约束软风道”，如图3所示。当雾流工作压力增大时，可调节M值来增加对雾流的“约束力”，避免雾流的近处沉降。出风口设计为渐扩角可有效的提高喷头出口处的平均风速，β为10度左右时出口的平均风速最大。

本实施例中，喷头体通过进液管202固定在壳体后部的管壁上。由于进液管202占据了风道空间，使设置了进液管202的一侧空气受到的挤压效应更明显，出口端面的风速更大，使壳体内部产生不对称性的风场，而风场的不对称性对雾滴的输运将产生较为明显的影响，鉴于此，在进行喷雾作业时，可将进液管202放在下侧，这对于延长风场对雾滴的输运时间，防止雾滴由于重力的作用而过早落于地面，提高雾滴输运距离、增加沉积量有积极作用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种内嵌式气助喷头，包括外部的壳体和内部的喷头体，所述喷头体以同轴心的方式安装在壳体内腔中，壳体的后端设有进风口，所述进风口通过管路与离心风机连接，喷头体上设有进液口，所述进液口通过管路与液泵连接，其特征在于：

所述壳体的前端设有渐扩的出风口，壳体的前部包括圆柱形的第一内腔管段，所述第一内腔管段与出风口之间通过渐缩的第一锥形内腔管段衔接；

所述喷头体的前部设有喷头帽，喷头帽处于壳体的前部内腔中，与壳体内腔壁之间形成环形风道；所述喷头帽由前部的锥形帽体部分和后部的圆柱形帽体部分构成，所述锥形帽体部分的外壁与所述第一锥形内腔管段的内壁倾斜方向一致，使二者之间的风道逐渐缩小，所述圆柱形帽体部分的外径T大于所述出风口最窄处的直径L，且差值在2mm以上。

2.根据权利要求1所述的一种内嵌式气助喷头，其特征在于，所述壳体出风口内侧的风道夹角a，即第一锥形内腔管段的锥角为90度；出风口的渐扩角β，即出风口壁面与其轴线的夹角为10度。

3.根据权利要求1所述的一种内嵌式气助喷头，其特征在于，壳体的后部包括圆柱形的第二内腔管段，所述第二内腔管段的前端与第一内腔管段衔接，后端与渐扩的第二锥形内腔管段衔接，所述第二锥形内腔管段与进风口连接。

4.根据权利要求3所述的一种内嵌式气助喷头，其特征在于，所述喷头体的后端设为锥形，其外壁与所述第二锥形内腔管段的内壁倾斜方向一致。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种内嵌式气助喷头，其特征在于，所述壳体的前部与后部之间以套筒的方式，结合螺纹结构连接，使壳体前、后部相对距离M可调节，且调节过程中，喷头体相对壳体后部不动。

6.根据权利要求5所述的一种内嵌式气助喷头，其特征在于，所述喷头体通过进液管固定在壳体后部的管壁上。

7.根据权利要求6所述的一种内嵌式气助喷头，其特征在于，所述进液管设置在喷头体的下方。