CN109477328B - 具有变化的横截面直径的中心枢轴灌溉鹅颈管 - Google Patents

具有变化的横截面直径的中心枢轴灌溉鹅颈管 Download PDF

Info

Publication number
CN109477328B
CN109477328B CN201780042165.7A CN201780042165A CN109477328B CN 109477328 B CN109477328 B CN 109477328B CN 201780042165 A CN201780042165 A CN 201780042165A CN 109477328 B CN109477328 B CN 109477328B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gooseneck
pipe
flow path
cross
centerline curve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780042165.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109477328A (zh
Inventor
C·B·尼尔森
R·A·尼尔森
R·D·格林伍德
C·D·莱因韦贝尔
M·R·汤森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nelson Irrigation Corp
Original Assignee
Nelson Irrigation Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nelson Irrigation Corp filed Critical Nelson Irrigation Corp
Publication of CN109477328A publication Critical patent/CN109477328A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109477328B publication Critical patent/CN109477328B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/12—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting
    • F16L11/121—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting specially profiled cross sections
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/09—Watering arrangements making use of movable installations on wheels or the like
    • A01G25/092—Watering arrangements making use of movable installations on wheels or the like movable around a pivot centre
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/02—Watering arrangements located above the soil which make use of perforated pipe-lines or pipe-lines with dispensing fittings, e.g. for drip irrigation
    • A01G25/023—Dispensing fittings for drip irrigation, e.g. drippers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/02—Watering arrangements located above the soil which make use of perforated pipe-lines or pipe-lines with dispensing fittings, e.g. for drip irrigation
    • A01G25/026—Apparatus or processes for fitting the drippers to the hoses or the pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/34—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L13/00—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints
    • F16L13/02—Welded joints
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L25/00—Constructive types of pipe joints not provided for in groups F16L13/00 - F16L23/00 ; Details of pipe joints not otherwise provided for, e.g. electrically conducting or insulating means
    • F16L25/14—Joints for pipes of different diameters or cross-section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L3/00—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L41/00—Branching pipes; Joining pipes to walls
    • F16L41/02—Branch units, e.g. made in one piece, welded, riveted
    • F16L41/023—Y- pieces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/12—Rigid pipes of plastics with or without reinforcement
    • F16L9/127—Rigid pipes of plastics with or without reinforcement the walls consisting of a single layer
    • F16L9/128—Reinforced pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L43/00—Bends; Siphons
    • F16L43/008—Bends; Siphons made from plastic material

Abstract

一种鹅颈管，该鹅颈管包括具有第一弧形中心线曲线的第一管半部和固定至第一管半部且具有第二弧形中心线曲线的第二管半部。第一管半部和第二管半部限定流动路径。第一管半部和第二管半部的横截面直径沿着流动路径变化。第一管半部和第二管半部的变化的直径用于减轻部分地由于流体在鹅颈管中被转向时流动路径中的迪恩涡流或二次流态所引起的压力损失。

Description

具有变化的横截面直径的中心枢轴灌溉鹅颈管
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年7月7日提交的美国临时专利申请No.62/359,489的权益，该申请的全部内容通过参引并入本文。
关于联邦政府资助的研究或开发的声明
(不适用)
背景技术
本发明涉及一种用于中心枢轴灌溉的鹅颈管，并且更具体地涉及下述鹅颈管：该鹅颈管具有优化的流动路径以减轻部分地由于比如迪恩涡流(Dean vortices)的二次流态(secondary flow pattern)所造成的压力损失。
枢轴系统包括高架的横向管，高架的横向管将来自系统的入口(该入口通常位于灌溉区域的中央)的水输送到区域的外边界。在灌溉期间，横向管机械地移动以提供相对于系统部件的数量和尺寸而言的较大的灌溉区域。由于其相对较大的灌溉区域，枢轴系统还需要相对较大的水量以便正常运行。存在软件程序、组装间和安装过程的已建立的基础设施，以构造施加水的一组部件。该基础设施被设计为将构型优化成需要最小的系统运行压力，该最小的系统运行压力使得在喷洒器中的每个喷洒器处提供满足或超过由制造商所确定的允许有效地施加水的最小压力。因此，期望的是枢轴系统的整个流动的压力被提高成足以补偿在将水输送到喷洒器的部件中的损失。这些部件的摩擦损失对灌溉系统的泵送要求和运行成本具有很大影响。使摩擦损失最小对于枢轴系统上所使用的所有部件而言都是非常期望的。
鹅颈管是枢轴系统上的常见部件。鹅颈管的功能是将来自枢轴的高架主横向管的一部分水输送到最终将水运送至喷洒器的其他部件。枢轴产业已经在主横向管的上侧设置出口方面实现了标准化，以便减少沿着系统被输送到喷洒器的固体的量。大多数枢轴喷洒器在主横向管下方运行，以减少蒸发和风引起的偏流的可能性。如此，来自主横向管顶部上的出口的水被转向大约180度从而向下朝向喷洒器(参见图1)。这种水的方向改变很可能增加摩擦损失。执行该功能的部件为提高枢轴系统的效率和降低系统运行成本提供了良好的机会。
用于灌溉不同作物的喷洒器的最佳构型受到运行经验、学术研究和经济考虑的影响。特定的枢轴系统可以在连续数年中被用于对对其而言最佳喷洒器构型为高架的喷洒器在主横向管的上方向上定向的作物进行灌溉，以及用于对可通过安装在横向管下方且靠近地面的喷洒器被最佳地灌溉的作物进行灌溉。用以对向上的喷洒器取向与向下的喷洒器取向之间的转换进行辅助的装置将提供始终利用最佳构型而不增加劳动成本的优点，并且该装置将减少在对于每次作物转换必须移除一种构型并且安装另一种构型的情况下可能发生的错误的机会。
图2示出了包括高架的主横向管的示例性的枢轴灌溉组件。软管固定至软管下悬出口，并且用于分散水流的喷洒器固定在软管的端部处。图2中所示的组件包括可以指定用于不同系统流速的喷洒器/调节器套件。
期望的是使流量最大同时使从入口到出口的压力损失最小。现有的鹅颈管可以由塑料材料低成本地模制而成。然而，为了将鹅颈管模制成单件，必须沿着流动路径中心线切向地拉出型芯，这要求横截面渐缩。因此，现有的鹅颈管的几何形状受到限制。
发明内容
根据所述实施方式的鹅颈管使用了两件式模制品的设计。以这种方式，鹅颈管可以包括变化的横截面直径以优化流动路径。通过增大流体在鹅颈管中转向处的横截面面积，可以减小压力损失以获得更大的流速，这在整个枢轴上会变得显著。优化的流动路径有助于减轻高流速的流体在鹅颈管中转向180度时产生的迪恩涡流或二次流态的程度。在一些实施方式中，鹅颈管具有拱起的流动路径，该流动路径具有两个不同弧形(但相切)的中心线/引导曲线。沿着中心线/引导曲线限定了变化的横截面直径，变化的横截面直径进一步限定了拱起的流动路径。逐渐增大横截面流动路径有助于减慢平均流体速度，减少通过180度弯曲的鹅颈管的总压力损失。这种减少的压力损失中的一些是由于较低的流体速度使得形成较少的(不沿一次流的方向的或逆流向的)有害二次流。测试数据支持压力损失观察。
在示例性实施方式中，鹅颈管包括具有第一弧形中心线曲线的第一管半部和固定到第一管半部且具有第二弧形中心线曲线的第二管半部。第一管半部和第二管半部限定流动路径。第一管半部和第二管半部的横截面直径沿着流动路径变化。在一些实施方式中，第一弧形中心线曲线和第二弧形中心线曲线是不同的。
第一管半部和第二管半部的横截面直径优选地构造成减轻部分地由于流动路径中的流体被鹅颈管转向时的迪恩涡流或二次流态而引起的压力损失。在流向方向或流动方向上，第一管半部的横截面直径可以沿着流动路径增大而第二管半部的横截面直径可以沿着流动路径减小。在这种情况下，第一管半部的远端处的横截面直径可以是第一管半部的近端处的横截面直径的约1.5倍，并且第二管半部的近端处的横截面直径可以是第二管半部的远端处的横截面直径的约1.5倍。
第一弧形中心线曲线可以大于第二弧形中心线曲线。另外，第一弧形中心线曲线可以与第二弧形中心线曲线相切。流动路径可以以弯曲成呈圆形构型和椭圆形构型中的一种。第一管半部的进入角可以与第一弧形中心线曲线大致相切，并且第二管半部的离开角可以与第二弧形中心线曲线大致相切。
第一管半部可以通过摩擦焊接连接至第二管半部。
第一管半部和第二管半部中的至少一者可以包括加强肋。在一些实施方式中，第一管半部可以包括外部加强肋，或者第一管半部可以具有沿流动路径的方向延伸的一对内部加强肋。
鹅颈管可以包括从第一管半部延伸的辅助出口端口。在这种情况下，鹅颈管可以附加地包括连接在辅助出口端口与第一管半部之间的外部加强肋。鹅颈管可以包括与第一管半部和第二管半部中的一者联接的截止阀。截止阀可以包括阀组件，阀组件具有阀杆和设置在阀杆的远端处的阀座。第一管半部和第二管半部中的一者可以包括阀截止面，阀座能够在阀关闭位置与阀截止面接合。在一些实施方式中，阀座可以沿着阀座的长度且跨越阀座的宽度弯曲。
在另一示例性实施方式中，鹅颈管包括具有第一弧形中心线曲线的第一管半部和固定至第一管半部且具有与第一弧形中心线曲线不同的第二弧形中心线曲线的第二管半部。第一管半部和第二管半部限定流动路径。第一管半部的横截面直径沿着流动路径增大，并且第二管半部的横截面直径沿着流动路径减小。第一弧形中心线曲线大于第二弧形中心线曲线。
在又一示例性实施方式中，制造鹅颈管的方法包括下述步骤：模制具有第一弧形中心线曲线的第一管半部；模制具有与第一弧形中心线曲线不同的第二弧形中心线曲线的第二管半部，第一管半部和第二管半部限定流动路径，其中，实施模制过程使得第一管半部和第二管半部的横截面直径沿着流动路径变化；以及连接第一管半部和第二管半部。可以实施模制过程，使得第一管半部和第二管半部的横截面直径构造成减轻流动路径中的流体被鹅颈管转向时产生的迪恩涡流或二次流态。可以实施模制过程，使得在流动方向上第一管半部的横截面直径沿着流动路径增大并且第二管半部的横截面直径沿着流动路径减小。可以实施模制过程，使得第一弧形中心线曲线大于第二弧形中心线曲线。
附图说明
将参照附图对这些和其他的方面和优点进行详细描述，在附图中：
图1示出了用于中心枢轴灌溉的鹅颈管的示例性应用；
图2示出了包括高架的主横向管的示例性枢轴灌溉组件；
图3是根据所描述的实施方式的示例性鹅颈管的侧视图；
图4是图3中所示的鹅颈管的横截面图；
图5和图6是连接在一起而形成鹅颈管的第一管半部和第二管半部的相应的视图；
图7是包括内部加强肋的示例性鹅颈管的端视图；
图8是具有外部加强肋的示例性鹅颈管；
图9是包括辅助出口端口的鹅颈管的立体图；
图10和图11是图9中所示的鹅颈管的相应的第一管半部和第二管半部的横截面图；以及
图12和图13示出了包括截止阀的鹅颈管的示例性实施方式。
具体实施方式
图3至图7示出了第一示例性实施方式的鹅颈管。鹅颈管10包括具有第一弧形中心线曲线14的第一管半部12(图4)。第二管半部16通过旋转焊接接头或摩擦焊接接头18等固定至第一管半部。对第一管“半部”和第二管“半部”的引用并不意味着限于鹅颈管的相同的半部，而是仅用于引用鹅颈管的分开的部分。第二管半部16包括与第一弧形中心线曲线14不同的第二弧形中心线曲线20。如图所示，第一弧形中心线曲线14与第二弧形中心线曲线20相切。第一管半部12可以是入口管半部，而第二管半部16可以是出口管半部。第一弧形中心线曲线14可以大于第二弧形中心线曲线20。第一管半部12和第二管半部16限定流动路径。如图所示，流动路径弯曲成呈圆形构型。测试中使用的原型不限于圆形流动路径。其他测试的形状包括椭圆形横截面和椭圆的类三叶形的横截面(elliptically tri-lobedinspired cross section)。总的来说，圆形横截面提供了最有效的结果。
在一些实施方式中，第一管半部12和第二管半部16的横截面直径构造成减轻流动路径中的流体被鹅颈管10转向时产生的迪恩涡流或二次流态。例如，第一管半部12和第二管半部16的横截面直径可以沿着流动路径变化。在一些实施方式中，在流动方向上，第一/入口管半部12的横截面直径可以沿着流动路径增大，而第二/出口管半部16的横截面直径可以沿着流动路径减小。在一种结构中，第一管半部12的(在流动方向上的)远端12-2处的横截面直径是第一管半部12的近端12-1处的横截面直径的约1.5倍。类似地，第二管半部16的近端16-1处的横截面直径可以是第二管半部16的远端16-2处的横截面直径的约1.5倍。
为了最有效地减轻压力损失和二次流态，第一管半部12的进入角可以与第一弧形中心线曲线14大致相切。类似地，第二管半部16的离开角可以与第二弧形中心线曲线20大致相切。
在图4中所示的示例性横截面中，鹅颈管10具有拱起的(lofted)流动路径，该流动路径具有不同弧形的且相切的中心线/引导曲线。在图4中，标记了按入口直径
Figure GDA0002581193000000051
标准化的五个示例性横截面直径。逐渐增大横截面流动路径的直径有助于减慢平均流体速度，减少通过大约180度弯曲的鹅颈管10的总压力损失。这种减小的压力损失中的一些是由于较低的流体速度使得形成较少的有害的二次流态。
鹅颈管10的几何形状不适合被注塑成型为单个部件。即使采用目前可用的可收缩型芯技术，模制这种流体路径的几何形状并将内型芯拉出在技术上也是不现实的。通过将鹅颈管10分成第一管半部12和第二管半部16，这些分开的部件能够容易地模制并且可以被焊接在一起以形成鹅颈管10。这些部件可以类似地被绕轴线摩擦旋转焊接。利用现有技术的伺服旋转焊接机，可以确定树脂何时处于熔体流动阶段，并且可以停止焊接过程使得在这些部件之间的角度取向精度约为1度。可以使用任何合适的连接方法，并且本发明不意在限于所描述的方法。例如，可以对这些部件进行超声波焊接或使用一些其他树脂连结方法对这些部件进行焊接。其他组装可以包括借助O形环的卡扣配合、具有O形环的螺钉、带螺纹的部件、溶剂粘合、感应焊接、热板焊接等。其他工艺可以包括金属(铝或铸铁)砂型铸造。
在一些实施方式中，第一管半部和第二管半部中的一者或两者可以设置有加强肋。图7示出了其中第一管半部12包括内部加强肋22的示例性实施方式。示出了两个内部加强肋22。内部加强肋22沿流动路径的方向延伸。加强肋22用于增大拉伸强度并进一步减少流动涡流。加强肋22有助于分担接合到主跨管中的第一管半部12的管螺纹上的载荷。例如，如果调节器喷洒器套件在枢轴移动通过作物时挂在作物冠层中，则会对第二管半部16的远端/出口端16-2施加相当大的力。鹅颈管的结构可较好地处理这些力直到这些力被实现为第一管半部12的近端/入口端12-1处的力矩/扭矩为止。该力矩在外半径的螺纹上引起拉伸载荷且在内半径的螺纹上引起压缩载荷。在受拉伸的螺纹从与主跨管的内螺纹接合变为未接合(或自由的)的情况下受拉伸的螺纹上还可能存在更明显的应力集中效应。肋22有助于在更多的接合螺纹之中/之上分布并分担该拉伸载荷。肋22还选择性地提供更多的横截面(和更多的材料)以在可能需要的情况下在外半径处承载拉伸载荷。
如图8所示，管半部12、16中的一者或两者可以设置有外部加强肋24。外部加强肋24不影响流动但增加了拉伸强度或压缩强度。图8中所示出的示例性外部加强肋24优选地设置在鹅颈管10的下侧并且可以呈模制的塑料肋的形式，该肋从与管半部入口或近端12-1相邻的区域延伸至和第一管半部12与第二管半部16的连接处相邻的(例如，与第一管半部远端12-2靠近的)的区域。
图9至图11示出了替代实施方式的鹅颈管30。在图9至图11中所示的实施方式中，管30包括从第一管半部12延伸的辅助出口端口32。辅助出口端口32根据所需的用途提供了替代的或附加的喷洒器覆盖特性。例如，具有与安装在横向管下方的喷洒头不同的流动特性的喷洒头可以被增设至辅助出口端口32。由于辅助出口端口32从第一管半部12向上延伸，可以包括固定在辅助出口端口32与第一管半部12的远端部分的外表面之间的替代的或附加的加强肋34。加强肋34可以作为图8中所示的外部加强肋24和/或图7中所示的内部加强肋22的替代或补充。
图12和图13示出了另外的替代的实施方式的鹅颈管40、50。鹅颈管40、50可以设置有与第一管半部12和第二管半部16中的一者联接的截止阀42、52。鹅颈管50在图13中被示出为替代的单件结构，但是该管50可以类似地包括第一管半部和第二管半部。图12中所示的阀42的阀结构包括使用水压致动的阀杆44和滚动隔膜45。阀杆44的端部处的阀座46可以沿其长度且跨越其宽度弯曲。弯曲形状改善了大开状态下的流动路径。
图13中的截止阀52包括阀杆54和阀座56，阀座56可以是平面的或具有球半径(spherical radius)。球半径阀座56通过减轻未对准来改进阀的安置。阀座56的锥形表面在阀打开时减小对水流的阻力。截止阀52还包括阀截止面58，阀截止面58接纳阀座56。
在制造鹅颈管时，再次参照图3至图7，例如，模制第一管半部12和第二管半部16以具有相应的第一弧形中心线曲线14和第二弧形中心线曲线20。实施模制过程使得第一管半部12和第二管半部16的横截面直径沿着流动路径变化。然后使用合适的连接工艺(比如如上所述的摩擦焊接等)来连接第一管半部12和第二管半部16。可以实施模制过程使得第一管半部12和第二管半部16的横截面直径构造成减轻流动路径中的流体被鹅颈管转向时产生的迪恩涡流或二次流态。可以实施模制使得在流动方向上第一管半部12的横截面直径沿着流动路径增大且第二管半部16的横截面直径沿着流动路径减小。第一管半部12和第二管半部16可以被模制成使得第一弧形中心线曲线14大于第二弧形中心线曲线20。
利用两件式模制品的设计，根据所述实施方式的鹅颈管设置有变化的横截面直径以优化流动路径。通过增大管的使流体转向的区段的横截面面积，可以减小压力损失以获得更大的流速，这在整个枢轴上会变得显著。优化的流动路径有助于减轻在高流速的流体在鹅颈管中被转向了180度时产生的迪恩涡流或二次流态的程度。
尽管已经结合目前被认为是最实际且优选的实施方式描述了本发明，但是应理解的是，本发明不限于所公开的实施方式，而相反，本发明旨在涵盖被包含在所附权利要求的精神和范围内的各种改型和等效布置。

Claims (21)

1.一种鹅颈管，包括：
第一管半部(12)，所述第一管半部具有第一弧形中心线曲线(14)；以及
第二管半部(16)，所述第二管半部固定至所述第一管半部且具有与所述第一弧形中心线曲线不同的第二弧形中心线曲线(20)，所述第一管半部和所述第二管半部限定用于处于压力下的流体的流动路径，其中，在流动方向上，所述第一管半部的横截面直径沿着所述流动路径向所述第一管半部与所述第二管半部之间的接头(18)增大，并且所述第二管半部的横截面直径从所述第一管半部与所述第二管半部之间的所述接头沿着所述流动路径减小，
其中，所述第一弧形中心线曲线(14)大于所述第二弧形中心线曲线(20)。
2.根据权利要求1所述的鹅颈管，其中，所述第一管半部(12)的远端(12-2)处的横截面直径是所述第一管半部的近端(12-1)处的横截面直径的约1.5倍，并且其中，所述第二管半部(16)的近端(16-1)处的横截面直径是所述第二管半部的远端(16-2)处的横截面直径的约1.5倍。
3.根据权利要求1所述的鹅颈管，其中，所述第一管半部(12)和所述第二管半部(16)的横截面直径构造成减轻部分地由于所述流动路径中的流体被所述鹅颈管转向时的迪恩涡流或二次流态而引起的压力损失。
4.根据权利要求1所述的鹅颈管，其中，所述第一弧形中心线曲线(14)与所述第二弧形中心线曲线(20)相切。
5.根据权利要求1所述的鹅颈管，其中，所述流动路径弯曲成呈圆形构型和椭圆形构型中的一种。
6.根据权利要求1所述的鹅颈管，其中，所述第一管半部(12)的进入角与所述第一弧形中心线曲线(14)大致相切。
7.根据权利要求6所述的鹅颈管，其中，所述第二管半部(16)的离开角与所述第二弧形中心线曲线(20)大致相切。
8.根据权利要求1所述的鹅颈管，其中，所述第一管半部(12)通过摩擦焊连接至所述第二管半部(16)。
9.根据权利要求1所述的鹅颈管，其中，所述第一管半部(12)和所述第二管半部(16)中的至少一者包括加强肋(22；24)。
10.根据权利要求9所述的鹅颈管，其中，所述第一管半部(12)包括外部加强肋(24)。
11.根据权利要求1所述的鹅颈管，其中，所述第一管半部(12)包括沿所述流动路径的方向延伸的一对内部加强肋(22)。
12.根据权利要求1所述的鹅颈管，还包括从所述第一管半部(12)延伸的辅助出口端口(32)。
13.根据权利要求12所述的鹅颈管，还包括连接在所述辅助出口端口(32)与所述第一管半部(12)之间的外部加强肋(34)。
14.根据权利要求1所述的鹅颈管，还包括与所述第一管半部(12)和所述第二管半部(16)中的一者联接的截止阀(42；52)。
15.根据权利要求14所述的鹅颈管，其中，所述截止阀(42；52)包括阀组件，所述阀组件包括阀杆(44；54)和设置在所述阀杆的远端处的阀座(46；56)，其中，所述第一管半部(12)和所述第二管半部(16)中的所述一者包括阀截止面(58)，所述阀座能够在阀关闭位置与所述阀截止面接合。
16.根据权利要求15所述的鹅颈管，其中，所述阀座(46)沿着所述阀座的长度且跨越所述阀座的宽度弯曲。
17.一种鹅颈管，包括：
第一管半部(12)，所述第一管半部具有第一弧形中心线曲线(14)；以及
第二管半部(16)，所述第二管半部固定至所述第一管半部且具有与所述第一弧形中心线曲线不同的第二弧形中心线曲线(20)，所述第一管半部和所述第二管半部限定流动路径，
其中，所述第一管半部的横截面直径沿着所述流动路径增大，其中，所述第二管半部的横截面直径沿着所述流动路径减小，并且
其中，所述第一弧形中心线曲线大于所述第二弧形中心线曲线。
18.根据权利要求17所述的鹅颈管，其中，所述第一弧形中心线曲线(14)与所述第二弧形中心线曲线(20)相切。
19.一种制造鹅颈管的方法，所述方法包括：
模制具有第一弧形中心线曲线(14)的第一管半部(12)；
模制具有与所述第一弧形中心线曲线不同的第二弧形中心线曲线(20)的第二管半部(16)，所述第一管半部和所述第二管半部限定流动路径，其中，实施模制过程使得所述第一管半部和所述第二管半部的横截面直径沿着所述流动路径变化；以及
连接所述第一管半部和所述第二管半部；
其中，实施所述模制过程，使得所述第一弧形中心线曲线(14)大于所述第二弧形中心线曲线(20)。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，实施所述模制过程，使得在流动方向上所述第一管半部(12)的横截面直径沿着所述流动路径增大并且所述第二管半部(16)的横截面直径沿着所述流动路径减小。
21.根据权利要求19所述的方法，其中，实施所述模制过程，使得所述第一管半部(12)和所述第二管半部(16)的横截面直径构造成减轻所述流动路径中的流体被所述鹅颈管转向时的迪恩涡流或二次流态。
CN201780042165.7A 2016-07-07 2017-07-07 具有变化的横截面直径的中心枢轴灌溉鹅颈管 Active CN109477328B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662359489P 2016-07-07 2016-07-07
US62/359,489 2016-07-07
PCT/US2017/041182 WO2018009857A1 (en) 2016-07-07 2017-07-07 Center pivot irrigation gooseneck with varying cross-sectional diameters

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109477328A CN109477328A (zh) 2019-03-15
CN109477328B true CN109477328B (zh) 2021-05-28

Family

ID=60913177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780042165.7A Active CN109477328B (zh) 2016-07-07 2017-07-07 具有变化的横截面直径的中心枢轴灌溉鹅颈管

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11085568B2 (zh)
CN (1) CN109477328B (zh)
AT (1) AT520617B8 (zh)
WO (1) WO2018009857A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3835020A1 (en) * 2019-12-10 2021-06-16 Saint-Gobain Placo Hose

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2879848A (en) * 1954-10-06 1959-03-31 Ralph W Drummond Well installation
US4298206A (en) * 1974-04-21 1981-11-03 Noriatsu Kojima Flexible packing for sealing pipeline joints
CN102059514A (zh) * 2010-11-24 2011-05-18 安徽富煌钢构股份有限公司 小曲率小角度弯管的加工方法
CN102301174A (zh) * 2009-01-28 2011-12-28 斯科特·多伊格 耐磨损浆料管配件
CN202266361U (zh) * 2011-08-31 2012-06-06 重庆鑫安水电设备制造有限公司 尾水发电长尾水管

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US298059A (en) 1884-05-06 Curved pipe
GB184082A (en) 1921-09-08 1922-08-10 Victor Kaplan Improvements in elbows for pipes
US1901897A (en) * 1931-03-11 1933-03-21 Nat Electric Prod Corp Elbow fitting for electrical systems
US1989608A (en) 1932-03-22 1935-01-29 Victor L Reed Flow head
DE1123256B (de) 1960-10-25 1962-02-01 Franz Josef Sellmeier Dipl Ing Rohrkruemmer fuer Foerderleitungen von Blas- und Spuelgut
US3834768A (en) * 1971-07-26 1974-09-10 Lancaster Level Flo Inc Distributor head for silo fill pipe
DE3339325A1 (de) 1983-10-29 1985-05-09 Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt Einrichtung zum elektrischen messen eines fluessigkeitsniveaus
US4796926A (en) * 1986-12-23 1989-01-10 Rapsilver Benny L Dump fitting for sewer hose
CN2060694U (zh) * 1989-12-09 1990-08-22 东风电机厂 水基压铸涂料喷涂装置
US5197509A (en) 1990-06-06 1993-03-30 Cheng Dah Y Laminar flow elbow system and method
CN2082177U (zh) * 1991-02-12 1991-08-07 中国石油化工总公司北京设计院 摆动式水力自动喷射水枪
EP1030994A1 (en) 1998-09-21 2000-08-30 Dong Lim Industrial Co. Ltd Anti-abrasion pipe fittings for high-speed particle-laden flow
FR2823532B1 (fr) * 2001-04-12 2003-07-18 Snecma Moteurs Systeme de decharge pour turboreacteur ou turbopropulseur a commande simplifiee
US8584968B2 (en) 2010-03-12 2013-11-19 Nelson Irrigation Corporation Sprinkler height adjustment on an irrigation machine
US8573544B2 (en) 2010-06-11 2013-11-05 Dale Shelton Apparatus and method for supporting a flexible hose sprinkler head on an elevated irrigation supply line
DE102010035154A1 (de) * 2010-08-23 2012-02-23 Uhde Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Regelung des Kammerdruckes von Koksofenkammern einer Koksofenbatterie mit Hilfe von einstellbaren Blenden an den Steigrohrkrümmermündungen in die Rohgasvorlage
CN102109077B (zh) * 2011-01-25 2013-04-03 中联重科股份有限公司 变径弯管和包括该变径弯管的泵送设备
CN202152636U (zh) * 2011-08-10 2012-02-29 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 适用于气体反循环钻井的鹅颈管
US9874223B2 (en) 2013-06-17 2018-01-23 Pratt & Whitney Canada Corp. Diffuser pipe for a gas turbine engine and method for manufacturing same
CN206706138U (zh) * 2017-05-09 2017-12-05 四川德胜集团钒钛有限公司 一种钒钛冶炼用的高炉进风装置
CN210970916U (zh) * 2019-10-14 2020-07-10 神龙汽车有限公司 汽车行李箱侧装饰板鹅颈管安装结构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2879848A (en) * 1954-10-06 1959-03-31 Ralph W Drummond Well installation
US4298206A (en) * 1974-04-21 1981-11-03 Noriatsu Kojima Flexible packing for sealing pipeline joints
CN102301174A (zh) * 2009-01-28 2011-12-28 斯科特·多伊格 耐磨损浆料管配件
CN102059514A (zh) * 2010-11-24 2011-05-18 安徽富煌钢构股份有限公司 小曲率小角度弯管的加工方法
CN202266361U (zh) * 2011-08-31 2012-06-06 重庆鑫安水电设备制造有限公司 尾水发电长尾水管

Also Published As

Publication number Publication date
AT520617A5 (de) 2020-05-15
AT520617A2 (de) 2019-05-15
WO2018009857A8 (en) 2019-03-07
AT520617B1 (de) 2022-08-15
WO2018009857A1 (en) 2018-01-11
AT520617B8 (de) 2022-09-15
CN109477328A (zh) 2019-03-15
US20190154181A1 (en) 2019-05-23
US11085568B2 (en) 2021-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7044434B2 (en) High recovery sonic gas valve
US20110000983A1 (en) Shower Head
US8684039B2 (en) Shower assembly with supporting arm
CN109477328B (zh) 具有变化的横截面直径的中心枢轴灌溉鹅颈管
US6966328B2 (en) Fluid diversion apparatus
US20160263593A1 (en) Adjustable smooth bore nozzle
US20100327205A1 (en) Control ball valve
US8113313B2 (en) Pipe assembly with scoop for directing fluid into a standpipe and for mitigating acoustic and vortex coupled resonance
US8167221B2 (en) Sprinkler housing having a side inlet to reduce stress concentrations thereat
JP6366584B2 (ja) 改善された下方流空洞を有する弁体
CN207777873U (zh) 一种用于调节管道内液体压力的管道连接器
US7360718B2 (en) Sprinkler housing with side inlet
CN101641143A (zh) 具有引导元件的可反洗过滤装置
CN209444955U (zh) 降噪旋流三通
CN208951413U (zh) 用于燃气热水器的集流装置和燃气热水器
CN212225129U (zh) 一种自调节流量的压裂管汇歧管三通
US7793991B2 (en) Pipe connector
CN113586830A (zh) 一种具有导流结构的三通接头
CN102589132A (zh) 一种热水器水箱的水管的衬管安装结构
CN208348783U (zh) 一种异型管
EP2463443B1 (en) Injection head for injecting consolidating pressurized fluid mixtures into the ground
EP0228418A1 (en) Adjustable pipe bend
CN219605647U (zh) 一种管道泵进水流道
CN211693935U (zh) 一种三通接头
CN2929390Y (zh) 冷热水龙头

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant