CN108367303A - 用于喷头的喷洒模式调节系统 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于组装与喷头组件一起使用的喷洒模式调节组件的方法。该喷头组件可以限定具有高度的出口通道。该方法可以包括以下步骤：将具有与出口通道的高度相比更低高度的喷洒模式调节组件插入出口通道中，增加喷洒模式调节组件的高度以至少能够匹配出口通道的高度，并且基本上将喷洒模式调节组件相对于喷头组件的位置固定。
Description
技术领域
本发明涉及用于流体分布的系统和方法，并且更具体地涉及用于在移动环境中对流体进行受控分布的系统和方法。更具体地，本发明涉及这种系统的喷头部件。
背景技术
在各种应用中使用流体分布系统，特别是移动流体分布系统。例如，在采矿和施工现场，通常使用移动流体分布系统将水喷洒到路线和工作区域上，以最大限度减少操作过程中产生的灰尘。具体的示例可以包括洒水车在矿场的道路上洒水。移动流体分布系统的其他应用可以包括喷洒杀虫剂和除草剂(例如用于农业用途)、为了控制积雪和结冰而在道路上散布盐溶液、灭火等。
由于各种原因，诸如成本和一致性流体应用，希望对被分布的流体的量和模式进行控制，特别是对于维持每单位面积的均匀和一致的流体应用而言。例如，当向矿场道路上洒水时，可能希望使水均匀分布在路面上以避免在特定位置施用过量的水。具体地，希望提供能够以恒定宽的喷洒范围分布流体的喷头。需要在诸如斜坡和交叉点等区域提供一致的喷洒模式，在这些地方由于机器速度降低或需要减少每单位面积的流体量，流率可能会减少。
此外，近来已经越来越希望限制洒水的位置，来提供干燥的轨道或干燥的路线以给予轮胎更多的牵引力，需要进一步控制由现场喷头提供的喷洒模式。
发明内容
提供了一种用于流体分布系统的喷头组件。该喷头组件可以包括限定沿入口轴线延伸的流体入口通道的基部、联接到基部并限定沿筒轴线延伸的筒室的筒、从筒向外延伸并限定第一导流器内表面的第一导流器、从基部向外延伸并限定第二导流器内表面的第二导流器，其中以相对、间隔的关系设置第一导流器内表面和第二导流器内表面，以限定流体出口通道。还可以提供一种可移除的喷洒模式调节组件，其定位在流体出口通道中并且配置成阻挡流经出口通道的一部分流体流，喷洒模式调节组件包括在出口通道中相对于彼此可选择地移动的第一和第二部件。
提供了一种与喷头组件一起使用的喷洒模式调节组件。该喷洒模式调节组件可以包含：楔形构件，包括楔形表面；引导构件，包括至少部分地与楔形构件的楔形表面形状互补的楔形表面，以及间隔构件，附接到楔形构件或引导构件中的任一个上，并且其中该间隔构件配置成与楔形构件或引导构件中的另一个接合。
提供了一种用于组装与喷头组件一起使用的喷洒模式调节组件的方法。喷头组件可以限定具有高度的出口通道。该方法可以包括以下步骤：将具有与出口通道的高度相比更低高度的喷洒模式调节组件插入出口通道中，增加喷洒模式调节组件的高度以至少匹配出口通道的高度，并且基本上将喷洒模式调节组件相对于喷头组件的位置固定。
附图说明
图1是适于与使用流体分布系统的本发明一起使用的移动机器的示意图。
图2是用于图1的流体分布系统中的喷头的透视图。
图3是图2的喷头的分解透视图。
图4是图2的喷头的横截面侧视图，示出了喷头活塞处于完全打开位置。
图5是图2的喷头的横截面侧视图，示出了喷头活塞处于完全关闭位置。
图6是图2的喷头的基部的放大平面图。
图7是图2的喷头的活塞的放大底视图。
图8是根据本发明的第一实施例的喷洒模式调节组件的透视图，示出了组件的左侧。
图9是图8的喷洒模式调节组件的另一个透视图，示出了组件的右侧。
图10示出了与组件隔离的图9的喷洒模式调节组件的引导构件。
图11示出了与组件隔离的图9的喷洒模式调节组件的楔形构件和间隔构件。
图12示出了具有插入流动区域的喷洒模式调节组件的喷头的透视图。
图13是图12的喷头的放大透视图。
图14描绘了根据本发明的实施例描述用于将喷洒模式调节组件组装到喷头的出口通道中的方法的步骤的流程图。
具体实施方式
本发明涉及用于分布流体的移动流体分布系统和方法。图1示出了根据本发明的移动流体分布系统100的一个实施例。该移动流体分布系统包括配置成分布流体的移动机器102。图1的移动机器102示出为卡车，即通常用于非公路应用中，转换来用于分布流体。然而，可以采用其他类型的移动机器，例如铰接式卡车、公路卡车、拖拉机铲土机、与拖车结合的拖拉机等。
可移动机器102可装配有流体罐104和用于流体分布目的的各种管系、软管、泵和阀。具体地，图1中的移动机器102示出为非公路卡车，其配置为用于在工作现场洒水的洒水车，该工作现场在作业操作期间通常出现不理想的灰尘水平。然而，本发明也可以应用于配置成在各种各样的应用中分布水或其他类型的流体的其他类型的移动机器。例如，可用于在农业环境中分布化学品的牵引拖车的拖拉机，配置成在道路、跑道或停车场上喷洒盐溶液以融化冰雪的公路卡车，以及可以使用的其他各种应用和设置。
转向图2-图5，根据本发明示出了喷头200。为了参考的目的，喷头200可以相对于纵向轴线206进行组装，并且可以包括上述的流体入口通道202和流体出口通道204。出口通道204可以位于偏离纵向轴线206的位置(图4和图5)，并且入口通道202可以位于偏离纵向轴线206并且沿与出口通道204的位置相反方向的位置。相对于出口通道204位置的入口通道202的位置(即，在纵向轴线206的相对侧上)可以有助于使来自喷头200的流体产生层流。这种层流可以产生具有最小尺寸液滴的扁平喷洒模式，该最小尺寸大到足以使得流体的雾化减少。在洒水车的示例中，这可有助于在移动喷洒期间控制从喷头200到期望表面的最佳流体。
喷头200可以包括沿着筒轴线210延伸的筒208。在所示实施例中，筒轴线210基本上与纵向轴线206重合。第一导流器212从筒208向外延伸以限定第一导流器内表面214。在所示实施例中，第一导流器212与筒208整体形成，然而导流器212可以单独形成并随后联接到筒208。筒208还可以限定筒室216。
基部218可以联接到筒208的底部以基本上封闭筒室216。基部218可限定沿入口轴线220延伸的流体入口通道202。第二导流器222可以从基部218向外延伸并限定第二导流器内表面224。如图4和图5中最佳所示，第一导流器内表面214和第二导流器内表面224可以以相对、间隔的关系设置以限定流体出口通道204。第一流体导流器214和第二流体导流器224配置成在层流控制促进下产生穿过出口通道204的层流，可通过入口通道202和出口通道204相对于纵向轴线206的上述特定位置提供该控制。
活塞226可滑动地设置在筒室216中以选择性地控制从入口通道202到出口通道204的流体流。更具体地，活塞226可以限定活塞轴线227，在所示实施例中，其基本上与纵向轴线206和筒轴线210重合。活塞226可以包括底面228，其可以相对于基部218可调节地定位，从而限定具有可变截面面积的孔口230。可以通过定位活塞226来调节孔口230的尺寸，从而控制从入口通道202到出口通道204的流体流。如图3中最佳所示，活塞226可以包括大致圆柱形的活塞体225，其具有从活塞体225径向向外延伸的挡板部分223。筒208可以包括肩部229，肩部229配置成限定筒室216的袋部231，其尺寸设定为容纳挡板部分223的(图5)。
活塞226可以进一步包括联接到底面228的密封组件232。密封组件232可以包括垫片234、密封件236和垫圈238，它们通过诸如螺栓239的紧固件固定到活塞226。可以由密封地接合围绕入口通道202的基部的一部分的材料形成密封件236，使得当活塞226处于完全降低的位置时可以停止流体流。使用紧固件将密封组件232固定到活塞226来便于由于磨损而对部件进行的移除和更换。
可以经由本领域中已知的任何合适的装置控制流体活塞226的运动，诸如例如使用单或双动作液压缸或电动机滚珠螺杆。具体地，如图4和图5中所示，液压缸240可操作地联接到活塞226以控制孔口230。液压缸240包括连接到连杆244的液压活塞242，连杆又进一步连接到流体活塞226。在操作中，当控制液压活塞242沿纵向轴线206在线性方向上移动时，连杆244移动并且流体活塞226随后移动，其导致孔口230的尺寸改变。
在图4和图5中所示的实施例中，液压缸240是双动作液压缸240。也就是说，液压缸240可以被液压控制来沿纵向轴线206在任一方向上移动。更详细地说，液压活塞242包括头端246和杆端248。液压缸240包括定位成允许液压缸240中的杆端248处的液压流体流动的第一液压端口250，以及定位成允许液压缸240中的头端246处的液压流体流动的第二液压端口252。
液压缸240可以包括设置在头端246中的弹簧254。例如当液压回路关闭时，弹簧254可提供额外的力来将孔口230保持在关闭位置。弹簧254也可用于补充施加到液压缸240的头端246的力。例如，弹簧254可以选择为具有期望的压缩比(例如，每单位压缩的力)。施加到头端246的总力可以来自供应到第二液压端口252的液压流体和弹簧254的力的组合，并且施加到杆端248的总力可以来自供应到第一液压端口250的液压流体和流体进入入口通道202的压力的组合。如果进入入口通道202的流体压力保持相当恒定，则可以通过改变去向第一液压端口250的液压流体来实现对孔口230的打开程度的控制。
应当注意，喷头200可以配置为通过使用其他配置来控制流体活塞226。例如，液压缸240可以配置为不具有第二液压端口252和相关联的液压部件，因此依靠杆端248上的液压和头端246上的弹簧压力。
应当进一步注意，喷头200可以配置为通过液压活塞242之外的装置进行控制。例如，液压缸240、液压活塞242和所有相关联的液压回路和部件可以由电或机械致动器代替。作为具体示例，流体活塞226可以由诸如螺线管(未示出)之类的电致动器控制，或者可以由机械致动器控制，其可以包括各种凸轮、螺杆、杠杆、支点等中的任意种(也未示出)。
液压缸240可以与筒室216流体隔离，从而将通过孔口230的流体与液压缸240中的液压流体进行隔离。这种设计提供了使颗粒和污染物远离液压缸240中的部件的优点，例如当将来自滞留池的水用于粉尘抑制应用时。
第二导流器内表面224可以包括堰260，用于进一步促进穿过喷头200的希望的流体流特性。在图3中所示的实施例中，堰260可以与基部218整体形成。然而，应当理解，堰260可以形成为随后联接到基部218的单独部件。堰260可以包括由堰表面266联接的弯曲的内堰壁262和外堰壁264。因此，堰表面266形成第二导流器内表面224的抬起部分，已经发现其产生具有更大覆盖角的喷洒模式。
第二导流器内表面224可以进一步包括无沟槽和有沟槽区域以促进所有喷洒模式具有更均匀的流体流。如图3和图6中最佳所示，第二导流器内表面224可以具有导流器中央区域270，该区域不具有沟槽并且设置在第一导流器侧面区域271和第二导流器侧面区域272之间。为了参考的目的，导流器中心线273可以与入口轴线220相交并从其径向向外延伸以将第二导流器内表面分成基本上相等的两半。如图6中最佳所示，中央区域270与导流器中心线273的两侧相接，而第一导流器侧面区域271和第二导流器侧面区域272设置在导流器中央区域270的相对侧面上。
在一些实施例中，导流器中央区域270可以由作为参考提供的边界线来界定。在图6中所示的实施例中，第一导流器中央区域边界线274和第二导流器中央区域边界线275从导流器顶点276径向延伸并且设置在导流器中心线273的相对侧上。导流器顶点276可以设置在导流器中心线273上并且可以标识边界线274、275相交的点。相对于导流器中心线273，第一导流器中央区域边界线274可以形成第一导流器边界角277，并且第二中央区域导流器边界线275可以形成第二导流器边界角278。在示例性实施例中，第一导流器边界角277和第二导流器边界角278基本相等，并且各自至少约20度。
第一导流器侧面区域271和第二导流器侧面区域272中的每一个上可以形成有至少一个沟槽。如图3和图6中最佳所示，第一导流器侧面区域271可以形成有第一导流器沟槽279-1、第二导流器沟槽280-1、第三导流器沟槽281-1，以及第四导流器沟槽282-1。类似地，第二导流器侧面区域272可以形成有第一导流器沟槽279-2、第二导流器沟槽280-2、第三导流器沟槽281-2，以及第四导流器沟槽282-2。每个导流器沟槽可以沿相关联的导流器沟槽路径延伸。例如，第一导流器沟槽路径283-1、283-2；第二导流器沟槽路径284-1、284-2；第三导流器沟槽路径285-1、285-2；以及第四导流器沟槽路径286-1、286-2，可以与上述导流器沟槽相联，如图7中所示。每个导流器沟槽路径可以相对于入口通道202基本上径向地定向。在所示实施例中，每个导流器沟槽路径定向成与导流器顶点276相交。
导流器沟槽路径可以在第一导流器侧面区域271和第二导流器侧面区域272内以不同的角度定向。在图6中所示的实施例中，例如，第一导流器沟槽路径283-1、283-2相对于导流器中心线273设置，以形成相应的第一导流器沟槽路径角287-1、287-2。类似地，第二导流器沟槽路径284-1、284-2形成第二导流器沟槽路径角288-1、288-2，第三导流器沟槽路径285-1、285-2形成第三导流器沟槽路径角289-1、289-2，并且第四导流器沟槽路径286-1、286-2形成第四导流器沟槽路径角290-1、290-2，全部相对于导流器中心线273，其中第一、第二、第三和第四导流器沟槽路径角可以彼此不同。在一些实施例中，第一导流器沟槽路径角287-1、287-2可以为至少大约25度以适应无沟槽中央区域270。
还进一步地，相邻沟槽路径之间的角度可以均匀地分布在第一导流器侧面区域271和第二导流器侧面区域272中的每一个中，以促进流体流的均匀分布。第一导流器侧面区域271和第二导流器侧面区域272中的每一个中的第一导流器沟槽路径283-1、283-2和第二导流器沟槽路径284-1、284-2可以邻近并限定它们之间的第一导流器相邻角291-1、291-2。类似地，第二导流器沟槽路径284-1、284-2和第三导流器沟槽路径285-1、285-2可以邻近并限定它们之间的第二导流器相邻角292-1、292-2。最后，第三导流器沟槽路径285-1、285-2和第四导流器沟槽路径286-1、286-2可以邻近并限定它们之间的第三导流器相邻角293-1、293-2。第一、第二和第三导流器相邻角291-1、291-2、292-1、292-2、293-1、293-2可以基本上相等。例如，每个相邻角可以是大约10度。
形成在第二导流器内表面224中的沟槽可以具有最大宽度和深度，该最大宽度和深度配置成促进到第一导流器侧面区域271和第二导流器侧面区域272的额外的流体流。例如，每个沟槽可以具有大约2毫米的沟槽宽度和大约1毫米的沟槽深度，然而可以使用其他尺寸。如果提供了的话，沟槽可以穿过堰260。在一些实施例中，沟槽配置成在它们横穿堰260时具有不同的深度。也就是说，穿过堰260的每个沟槽的部分可以具有比沟槽的其他部分更小或更大的沟槽深度。替代地，堰可以是无沟槽的，在这种情况下堰260切断每个槽。沟槽配置成具有半圆形、矩形、方形或其他轮廓形状的横截面形状。
为了进一步促进流体流的均匀分布，活塞底面228还可以包括无沟槽区域和有沟槽区域。如图3和图7中最佳所示，活塞底面228可以限定活塞中央区域300，该区域不具有沟槽并且设置在第一活塞侧面区域304和第二活塞侧面区域306之间。为了参考的目的，活塞中心线301可以与活塞轴线227相交并从其径向向外延伸以将活塞底面228分成基本上相等的两半。如图7中最佳所示，活塞中央区域300与活塞中心线301的两侧相接，而第一活塞侧面区域304和第二活塞侧面区域306设置在活塞中央区域300的相对侧面上。
在一些实施例中，活塞中央区域300可以由作为参考提供的边界线来界定。在图7中所示的实施例中，第一活塞中央区域边界线312和第二活塞中央区域边界线314从活塞顶点316径向延伸并且设置在活塞中心线301的相对侧上。活塞顶点316可以设置在活塞中心线301上并且可以标识边界线312、314相交的点。相对于活塞中心线301，第一活塞中央区域边界线312可以形成第一活塞边界角318，并且第二中央区域活塞边界线314可以形成第二活塞边界角320。在示例性实施例中，第一活塞边界角318和第二活塞边界角320基本相等，并且各自至少约20度。
第一活塞侧面区域304和第二活塞侧面区域306中的每一个上可以形成有至少一个沟槽。如图3和图7中最佳所示，第一活塞侧面区域304可以形成有第一活塞沟槽321-1、第二活塞沟槽322-1、第三活塞沟槽323-1，以及第四活塞沟槽324-1。类似地，第二活塞侧面区域306可以形成有第一活塞沟槽321-2、第二活塞沟槽322-2、第三活塞沟槽323-2，以及第四活塞沟槽324-2。每个活塞沟槽可以沿相关联的活塞沟槽路径延伸。例如，第一活塞沟槽路径331-1、331-2；第二活塞沟槽路径332-1、332-2；第三活塞沟槽路径333-1、333-2；以及第四活塞沟槽路径334-1、334-2，可以与上述活塞沟槽相联，如图7中所示。每个活塞沟槽路径可以相对于活塞轴线227基本上径向地定向。在所示实施例中，每个活塞沟槽路径定向成与活塞顶点316相交。
活塞沟槽路径可以在第一活塞侧面区域304和第二活塞侧面区域306内以不同的角度定向。在图7中所示的实施例中，例如，第一活塞沟槽路径331-1、331-2相对于活塞中心线301设置，以形成相应的第一活塞沟槽路径角341-1、341-2。类似地，第二活塞沟槽路径332-1、332-2形成第二活塞沟槽路径角342-1、342-2，第三活塞沟槽路径333-1、333-2形成第三活塞沟槽路径角343-1、343-2，并且第四活塞沟槽路径334-1、334-2形成第四活塞沟槽路径角344-1、344-2，全部相对于活塞中心线301，其中第一、第二、第三和第四活塞沟槽路径角可以彼此不同。在一些实施例中，第一活塞沟槽路径角341-1、341-2可以为至少大约25度以适应无沟槽中央区域300。
还进一步地，相邻沟槽路径之间的角度可以均匀地分布在第一活塞侧面区域304和第二活塞侧面区域306中的每一个中，以促进流体流的均匀分布。第一活塞侧面区域304和第二活塞侧面区域306中的每一个中的第一活塞沟槽路径331-1、331-2和第二活塞沟槽路径332-1、332-2可以邻近并限定它们之间的第一活塞相邻角351-1、351-2。类似地，第二活塞沟槽路径332-1、332-2和第三活塞沟槽路径333-1、333-2可以邻近并限定它们之间的第二活塞相邻角352-1、352-2。最后，第三活塞沟槽路径333-1、333-2和第四活塞沟槽路径334-1、334-2可以邻近并限定它们之间的第三活塞相邻角353-1、353-2。第一、第二和第三活塞相邻角351-1、351-2、352-1、352-2、353-1、353-2可以基本上相等。例如，每个相邻角可以是大约10度。
形成在活塞底面228中的沟槽可以具有最大宽度和深度，该最大宽度和深度配置成促进到第一活塞侧面区域304和第二活塞侧面区域306的额外的流体流。例如，每个沟槽可以具有大约2毫米的沟槽宽度和大约1毫米的沟槽深度，然而可以使用其他尺寸。沟槽配置成具有半圆形、矩形、方形或其他轮廓形状的横截面形状。
在所示的实施例中，形成在活塞226中的沟槽示出为通常为第二导流器内表面224中形成的沟槽的镜像。然而应当理解，活塞226和第二导流器内表面224可以具有不同数量的以不同角度设置的沟槽。此外，可以只有活塞226和第二导流器内表面224中的一个具有沟槽，同时仍能受益于本文公开的优点。
现在转到图8到图11，提供了喷洒模式调节系统或组件400。有时可能需要更改喷洒模式的宽度或角度范围，以提供比地面上的其他区域更干的区域。例如，在某些情况下，操作者可能希望在矿场的道路上留下干燥带。喷洒模式调节组件400可以包括顶部楔形构件402、底部引导构件404、间隔构件406和保持构件408(在图12和图13中示出)。组件400配置成便于插入位于喷头的导流器212、222之间的流动区域或出口通道204中，而无需在现场拆卸喷头200(参见图1到图7)。
顶部楔形构件402包括径向内弓形表面410、径向外弓形表面412以及两个端部表面414，它们之间限定了角度α。在所示的实施例中，角度α可以从20度到30度变化。外弓形表面412基本上可以匹配导流器板212、222的外曲率，使得一旦其组装在出口通道204中就能与那些表面齐平。类似地，内弓形表面410可以靠近并与活塞的密封组件223的外曲率同心(最佳参见图5)。顶部楔形构件402还包括在其底侧上的水平顶表面415和成角度的楔形表面416。如图11中最佳所示，由顶部平坦表面和楔形表面形成的角度β可以为大约3度。角度α和β可以根据需要改变。
底部引导构件404还包括径向内弓形表面420、径向外弓形表面422和两个端部表面424，它们之间限定了角度α。在某些实施例中，两个端部表面424之间的角度α可基本上匹配楔形构件的角度α。一旦组装两个部件，内弓形表面420和外弓形表面422就可以与楔形构件402的对应内弓形表面410和外弓形表面412大致齐平。一旦组装了部件，引导构件404的底面426基本上是平坦的并且与楔形构件402的顶面415平行。顶部楔形表面428是互补形状的，用于与楔形构件402的楔形表面416接合，也就是说，它与相对于楔形构件存在的底部平坦表面426形成相同的角度β。
可以设想，代替在引导构件和楔形构件上使用完全互补的楔形表面，可以用凸轮特征替代，它们设计成彼此接合以使一个部件相对于另一个部件移动，而不保持沿这些特征的一致性接触。
引导构件404还在底面426上限定引导狭槽430，其与下导流器222上的堰260形状互补，引导引导构件404沿下导流器的角度范围移动并防止其相对于喷头202沿径向方向R上的移动，以将在下文中讨论的方式(参见图3到图5)。一对孔432设置在每个侧表面424上，它们可以有螺纹并与紧固件和保持构件一起使用，这将稍后进行讨论。
简单地构造间隔构件406并且可以焊接(或者附接)到楔形构件416或者与楔形构件416整体形成。一旦楔形构件402和间隔构件406与喷头的出口中的引导构件404组装在一起，当间隔部件406邻接引导部件418的侧面424时，间隔构件406防止了楔形构件402沿角度方向朝在导流器212、222之间的出口通道204的中心线273、301的运动(参见图6和图7)。
如图12和图13所示，保持构件408邻接上导流器212和下导流器222，并将间隔构件406限制在其自身与引导构件404之间，防止引导构件404沿与间隔构件406防止的楔形构件402相对于引导构件404的运动相同的角度方向移动。由于紧固件434穿过保持构件408的间隙孔(未示出)并且经由螺纹连接保持在引导构件404上，所以楔形构件402或引导构件404的任何移动都传递到螺纹连接，然后到紧固件434，其头部436然后压在保持构件408上，该保持构件最终压在上导流器212和下导流器222上。这防止了喷洒模式调节组件400在第一角度方向上朝向流动区域204的中心线273、301的移动。保持构件可以另外可操作地连接到引导构件或楔形构件，诸如通过使用夹子、焊接等如果需要这样的话，保持构件也可以接触喷头组件的另一部分，尽管其通常位于喷头组件的外部。
相反地，通过引导构件404或楔形构件402邻接邻近上流导流器212找到的挡块或架状突出物438，来防止组件400在与第一角度方向相反的第二角度方向上的移动，如图2、图3、图12和图13中最佳所见。也就是说，引导构件404和楔形构件402的侧面在出口通道204的径向内部方向R上比架状突出物438的径向范围延伸得更远，产生了防止一旦组装在一起后它们越过架状突出物滑脱的夹持点。而且，通过引导狭槽430与下导流器222的堰260之间的接合在径向方向R上防止了喷洒模式调节组件400的移动，如图5中最佳所见。引导狭槽或其他类似的特征配置成接合喷头组件的另一部分。引导构件可以说是与下导流器的内表面接合。间隔构件可以说是插置在一侧上的引导构件和楔形构件以及另一侧上的保持构件之间。将喷洒模式调节组件组装到喷头的流动区域中的方法将在下文中讨论。
如图8、图9和图13最佳所示，楔形构件402和引导构件404的成角度表面416、428协作，使得在径向方向R上挤压楔形构件402的水的力使其在引导构件404上抬起，致使组件400的总高度H400增大，将其夹紧在限定出口通道的高度H204的上导流器和下导流器之间，有助于在使用中将组件保持在适当的位置。此外，这种改变组件总高度的能力有助于安装组件，这将稍后进行描述。
组件及其各个部件的角度范围α可根据需要改变。参照图8到图13，该实施例的范围可以从20到30度，这意味着如果需要，可以将在流中心线273、301一侧的喷洒模式的角度范围减少20到30度。组件和部件本身可以围绕对称平面(诸如穿过流中心线273、301和轴线206的平面)镜像。而且，组件的实例可以围绕该平面镜像，这意味着可以减少喷洒模式的40到60度。此外，顶部和底部构件上的特征可以彼此交换，并且间隔构件可以附接到底部构件而不是顶部构件等。换而言之，间隔构件可以附接到楔形构件或引导构件中的一个，并且间隔构件配置成与楔形构件或引导构件中的另一个接合。
在其他实施例中，组件的角度范围或尺寸可以仅为10到20度。在这种情况下，如果需要这样的话，可以提供彼此不同的左侧和右侧组件，以将喷洒模式减少20到40度。例如，该实施例的引导构件上的螺纹孔可以仅位于一侧上。其他结构和范围和角度的值是可能的。
在如图13所示的又另一些实施例中，弹性体构件440可以设置在楔形构件402的顶面上以提供更好的流体密封。而且，下导流器222上的沟槽442仍然可以允许一些水穿过到达阻挡区域中的喷头200的外部，尽管量非常小。这可以通过在引导构件404的底部上设置弹性体构件440'来减少，以在需要时更好地密封这些沟槽。喷洒模式调节组件的部件可以由钢制成，并且弹性体部件可以由对其密封特性已知的合适材料制成。其他合适的材料可以用于任何这些部件。
工业实用性
本文所讨论的任何喷洒模式调节组件可以如下与本文所述的任何喷头一起使用，其在本领域中是已知的，或者将在本领域中被设计出来。首先，确定喷洒模式中期望的角度减小的量，并然后选择适当的组件400以安装到喷头200的出口通道204中。
返回参考图2、图5和图13，首先，楔形构件402其自身被带离并由间隔构件(在这些图中未示出)保持，并通过沿径向方向R向后推动直到其内弓形表面410接触或非常接近活塞的密封组件223的弓形表面来安装到出口通道204中(参见图5中的步骤500)。然后，楔形构件402沿通常的角度方向移动，直至其按照需要碰撞上流导流器212的左侧或右侧上的架状突出物438。通过上导流器212和下导流器222之间的高度H204和楔形构件的高度之间存在的间隙量而使得该过程变得容易(参见图2中的步骤502)。接下来，将引导构件404安装到出口通道204中，直到其引导狭槽430与底部导流器222的堰260对齐，此时引导构件下降并且安放在堰上(参见图5中的步骤504)。然后，引导构件404旋转直到其在楔形构件402下滑动并撞击楔形构件所沿定位的架状突出物438(参见图2中的步骤506)。
当执行该操作时，使用间隔构件406将楔形构件402向上保持并径向向内推动，使得楔形构件和引导构件的堆叠小于流动区域的高度H204，从而为引导构件在楔形构件下方的移动提供空间(参见图13中的步骤508)。这也可以被称为将楔形构件顶起或偏置到适当位置(在这种情况下为出口通道的右上角)，以使其在出口通道中与引导构件匹配。然后如已经描述的那样将保持构件408紧固到引导构件404上(参见图13中的步骤510)。
可以通过向后拉动间隔构件406来手动操纵楔形构件402来移除组件的垂直溢出，直到楔形构件在上导流器212和引导构件404上摩擦时的摩擦力将楔形构件402保持在位(参见图13中的步骤512)。另外或替代该步骤，由使用中喷洒产生的流压力可以沿径向向外的方向推动楔形构件，将其锁定在位(参见步骤514)。可以通过逆转这个过程来实现拆卸。可以看出，楔形构件和引导构件可以代表喷洒模式调节组件的两个部件，它们可以在出口通道中相对于彼此选择性地运动。这可以简化从喷头组件的组装和拆卸喷洒模式调节组件。在本文讨论的大多数实施例中，喷洒模式调节组件可以插入喷头组件的出口通道并从其中移除，而不需要拆卸喷头组件。可以设想，在其他实施例中，可以相对于喷头组件永久地附接和移动调节组件，以产生各种喷洒模式角度范围或尺寸。
如图14的流程图所示，组装方法可以被归纳为以下通项。步骤500、502、504、506和508通常可以概括为步骤516，将与出口通道204的高度相比具有更低高度的喷洒模式调节组件400插入出口通道中。类似地，步骤512和514通常可以概括为步骤518，增加喷洒模式调节组件400的高度以至少匹配出口通道的高度。在某些情况下，可能会实现轻微的预紧力，以将调节组件牢牢固定到位。最后，步骤510通常可以概括为步骤520，基本上将喷洒模式调节组件400相对于喷头200的位置固定。应当注意，任何通用组装步骤都可以通过除本文具体提到的那些之外的其他方式来实现。
应该理解，前面的说明书提供了所公开的组件和技术的示例。然而应当设想，本发明的其他实施方式可以与前述示例在细节上不同。对本发明或其示例的所有参考旨在参考在该点讨论的特定示例，而不是旨在更广泛地暗示对本发明的范围的任何限制。所有关于某些特征的区别和贬低的语言都旨在表明对这些特征缺乏偏好，但除非另有指示，否则不能将它们完全排除出本发明的范围。
本文中数值范围的叙述仅仅旨在作为单独指代落入该范围内的每个单独数值的简写方法，除非本文另有指示，并且每个单独数值被并入说明书中，就好像它在本文中被单独列举一样。本文描述的所有方法可以以任何合适的顺序执行，除非本文另有指示或者与上下文明显矛盾。某些步骤可能被省略或可能在子步骤中执行。
因此，如适用法律所允许的，本发明包括所附权利要求书中列举的主题的所有修改和等同物。此外，除非本文中另有指示或者与上下文明显矛盾，否则本发明包含其所有可能变型中的上述元件的任何组合。
Claims (10)
1.一种与喷头组件(200)一起使用的喷洒模式调节组件(400)，所述喷洒模式调节组件(400)包含：
楔形构件(402)，包括楔形表面(416)；
引导构件(404)，包括至少部分地与所述楔形构件(402)的所述楔形表面(416)互补成形的楔形表面(428)；以及
间隔构件(406)，附接到所述楔形构件(402)或所述引导构件(404)中的任一个上，并且其中所述间隔构件(406)配置成与所述楔形构件(402)或所述引导构件(404)中的另一个接合。
2.根据权利要求1所述的喷洒模式调节组件(400)，进一步包括配置成可操作地连接到所述引导构件(402)或所述楔形构件(404)的保持构件(408)。
3.根据权利要求2所述的喷洒模式调节组件(400)，其中所述保持构件(408)配置成接触所述喷头组件(200)。
4.根据权利要求2所述的喷洒模式调节组件(400)，其中所述保持构件(408)限定至少一个间隙孔，并且所述引导构件(404)限定与所述间隙孔对准的至少一个螺纹孔(232)。
5.根据权利要求1所述的喷洒模式调节组件(400)，其中所述引导构件(404)限定配置成接合所述喷头组件(200)的引导狭槽(430)。
6.根据权利要求1所述的喷洒模式调节组件(400)，其中所述引导构件(404)和所述楔形构件(402)都包含限定它们的侧表面之间的角(φ)的侧表面(424、414)。
7.根据权利要求2所述的喷洒模式调节组件(400)，其中所述间隔构件(406)插置在一侧上的所述引导构件(404)和所述楔形构件(402)以及另一侧上的所述保持构件(408)之间。
8.根据权利要求1所述的喷洒模式调节组件(400)，其中所述引导构件(404)包括与其楔形表面(428)形成楔角(β)的平坦表面(426)，并且所述楔形构件(402)形成与其楔形表面(416)形成楔角(β)的平坦表面(415)，其中两个楔角均为至少约3度。
9.一种用于组装与限定具有高度(H204)的出口通道(204)的喷头组件(200)一起使用的喷洒模式调节组件(400)的方法，所述方法包含：
将与所述出口通道的所述高度相比具有更低高度的所述喷洒模式调节组件插入所述出口通道中(步骤516)；
增加所述喷洒模式调节组件的所述高度以至少匹配所述出口通道的所述高度(步骤518)；并且
基本上将所述喷洒模式调节组件相对于所述喷头组件的位置固定(步骤520)。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述插入步骤(步骤516)包括将各个部件彼此分开地插入到所述出口通道中(步骤500、504)，并且所述增加步骤包括使用楔形表面将一个部件相对于另一个进行移动(步骤512、514)。
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