CN110328068A - 一种出流口孔径截面可自动调节的自适应无级变量喷头 - Google Patents

一种出流口孔径截面可自动调节的自适应无级变量喷头 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种出流口孔径截面可自动调节的自适应无级变量喷头，包括喷嘴体、喷头架、弹簧、流量调节阀和旋流阀芯，喷嘴体和喷头架通过螺纹连接，喷头架上设有进水接头和导向柱，流量调节阀上设有导向套和顶杆，导向柱插入导向套中，弹簧套装于嵌插在一起的导向柱和导向套上，流量调节阀与喷头架内侧壁间装有密封圈，顶杆穿过旋流阀芯的中空通道，其和通道间装有密封圈，顶杆的末端为与喷嘴体的出流口匹配的锥形头，在流量调节阀带动下，利用锥形头实现对喷嘴体的出流口孔径截面积(通流截面积大小)的调节，从而调整了喷头喷雾量的大小。本发明能依据喷雾压力自动调节喷雾流量大小，在喷雾压力变化的情况下保证喷雾雾滴质量基本不变。

Description

一种出流口孔径截面可自动调节的自适应无级变量喷头
技术领域
本发明涉及农业生产装备(农作物、果树等的农药制剂、生长调节剂、液体肥料的变量喷洒等装置)的技术领域，尤其是指一种出流口孔径截面可自动调节的自适应无级变量喷头。
背景技术
目前在农业植保作业中，喷洒农药制剂等的植保装置所使用的喷头多为定量喷头，其出流口孔径(通流截面积)是一定的，这些喷头的喷洒流量和喷雾压力相关，在某一定喷雾压力下有一个稳定的喷雾流量，以及较好的雾化状态和雾滴粒径分布，在其它喷雾压力下雾化状态会变差。因此这类喷头只适合在一定的喷雾压力下(或较小压力变化范围内)进行定量连续喷雾作业。为实现变量喷雾，就需要通过改变喷雾机具的喷雾压力来改变喷雾量，比如增大喷雾压力就可以增大喷雾量。但对于这种出流口孔径(通流截面积)一定的定量喷头来说，喷雾流量的变化并不正比于喷雾压力的变化，往往是喷雾压力有较大变化而喷雾流量的变化则较小，而且喷雾压力的变化会改变喷头的雾化特性和雾滴粒径分布，影响作业效果。例如当喷雾压力增大时流量会稍有增大但雾滴粒径变小，当喷雾压力减小时流量变小雾滴粒径变大。
当前，变量喷雾技术已成为解决农药超量使用所带来对环境的污染、农药浪费等一系列问题的主要方法。变量喷雾技术的实现方法有多种，其中使用变量喷头具有控制系统简单、时间延迟小的优点，有一定的应用价值。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种出流口孔径截面可自动调节的自适应无级变量喷头，能够根据喷雾压力大小自动调节喷头的通流截面积及调节喷雾量大小，并保证较好的雾化状态和雾滴粒径分布。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种出流口孔径截面可自动调节的自适应无级变量喷头，包括喷嘴体、喷头架、弹簧、流量调节阀和旋流阀芯；其中，所述喷嘴体与喷头架通过螺纹连接，所述旋流阀芯为中空结构，安装在喷嘴体内，其中空通道对应于喷嘴体的出流口，并处于同一轴线；所述喷头架的一侧设有进水接头，该进水接头靠近于喷头架与喷嘴体的螺纹连接处，所述喷头架的内顶中间位置设有与出流口同一轴线的导向柱，用于引导流量调节阀运动，所述流量调节阀置于喷头架内，其顶部中间形成有与导向柱相配合的导向套，所述导向柱嵌插入导向套中，所述弹簧套装于嵌插在一起的导向柱和导向套上，该弹簧的一端与喷头架的内顶相抵触，另一端抵触于流量调节阀的顶部，用于调整流量调节阀的位移量并进行复位，所述流量调节阀与喷头架的内侧壁之间安装有第一密封圈，该流量调节阀通过第一密封圈能够沿喷头架的内侧壁滑动，所述流量调节阀的底部中间位置设有与出流口同一轴线的顶杆，所述顶杆竖直向下穿过旋流阀芯的中空通道，且其与中空通道之间安装有第二密封圈，该顶杆的末端为与出流口相匹配的锥形头，在流量调节阀的带动下，利用顶杆末端的锥形头实现对喷嘴体的出流口孔径截面积的调节，即调节通流截面积大小，从而调整了喷头喷雾量的大小。
进一步，所述出流口为喇叭状结构。
本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
可根据喷雾压力的大小自动调节喷嘴出流口截面积，实现喷雾流量的自动调节以满足变量喷雾的要求，同时保持喷头的雾化性能恒定和雾滴粒径分布特性基本不变，具有实际应用价值。
附图说明
图1为本发明所述自适应无级变量喷头的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
参见图1所示，本实施例所提供的出流口孔径截面可自动调节的自适应无级变量喷头，包括喷嘴体1、喷头架3、弹簧5、流量调节阀6和旋流阀芯10；其中，所述喷嘴体1与喷头架3通过螺纹连接，所述旋流阀芯10为中空结构，安装在喷嘴体1内，其中空通道对应于喷嘴体1的出流口12，并处于同一轴线；所述喷头架3的一侧设有进水接头2，该进水接头2靠近于喷头架3与喷嘴体1的螺纹连接处，所述喷头架3的内顶中间位置设有与出流口12同一轴线的导向柱4，用于引导流量调节阀6运动，所述流量调节阀6置于喷头架3内，其顶部中间形成有与导向柱4相配合的导向套11，所述导向柱4嵌插入导向套11中，所述弹簧5套装于嵌插在一起的导向柱4和导向套11上，该弹簧5的一端与喷头架3的内顶相抵触，另一端抵触于流量调节阀6的顶部，用于调整流量调节阀6的位移量并进行复位，所述流量调节阀6与喷头架3的内侧壁之间安装有第一密封圈7，该流量调节阀6通过第一密封圈7能够沿喷头架3的内侧壁滑动，所述流量调节阀6的底部中间位置设有与出流口12同一轴线的顶杆8，所述顶杆8竖直向下穿过旋流阀芯10的中空通道，且其与中空通道之间安装有第二密封圈9，该顶杆8的末端为与出流口12相匹配的锥形头，所述出流口12设计成喇叭状结构。
喷头工作时，流量调节阀6能自动根据喷雾压力的大小沿喷头架3的内侧壁滑动，从而带动顶杆8运动，利用顶杆8末端的锥形头实现对喷嘴体1的出流口12孔径截面积(即通流截面积大小)的调节，从而调整了喷头喷雾量的大小。
假设在某一喷雾压力下，流体对流量调节阀6的作用力与弹簧力相平衡，在弹簧为线性的情况下，流量调节阀6的位移量与喷雾压力的变化量有以下关系式：
Δx＝ΔPπ(R2-r2)/k
其中，Δx为流量调节阀6的位移量；ΔP为喷雾压力的变化量；R为喷头架的内壁直径；r为顶杆的直径；k为弹簧的弹性系数；π为圆周率。
当喷雾压力变大时，流量调节阀6带动顶杆8向上运动，出流口截面积变大，喷雾流量增大；当喷雾压力变小时，流量调节阀6带动顶杆8向下运动，出流口截面积变小，流量减小。
以上所述实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种出流口孔径截面可自动调节的自适应无级变量喷头，其特征在于：包括喷嘴体、喷头架、弹簧、流量调节阀和旋流阀芯；其中，所述喷嘴体与喷头架通过螺纹连接，所述旋流阀芯为中空结构，安装在喷嘴体内，其中空通道对应于喷嘴体的出流口，并处于同一轴线；所述喷头架的一侧设有进水接头，该进水接头靠近于喷头架与喷嘴体的螺纹连接处，所述喷头架的内顶中间位置设有与出流口同一轴线的导向柱，用于引导流量调节阀运动，所述流量调节阀置于喷头架内，其顶部中间形成有与导向柱相配合的导向套，所述导向柱嵌插入导向套中，所述弹簧套装于嵌插在一起的导向柱和导向套上，该弹簧的一端与喷头架的内顶相抵触，另一端抵触于流量调节阀的顶部，用于调整流量调节阀的位移量并进行复位，所述流量调节阀与喷头架的内侧壁之间安装有第一密封圈，该流量调节阀通过第一密封圈能够沿喷头架的内侧壁滑动，所述流量调节阀的底部中间位置设有与出流口同一轴线的顶杆，所述顶杆竖直向下穿过旋流阀芯的中空通道，且其与中空通道之间安装有第二密封圈，该顶杆的末端为与出流口相匹配的锥形头，在流量调节阀的带动下，利用顶杆末端的锥形头实现对喷嘴体的出流口孔径截面积的调节，即调节通流截面积大小，从而调整了喷头喷雾量的大小。
2.根据权利要求1所述的一种出流口孔径截面可自动调节的自适应无级变量喷头，其特征在于：所述出流口为喇叭状结构。
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