CN110961266A - 基于磁流变液微动变压的农用旋流喷嘴机构 - Google Patents

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    • B05B1/3405—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 to produce swirl
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Abstract

本发明涉及农药液农用喷嘴领域，为基于磁流变液微动变压的农用旋流喷嘴机构，包括磁流变液可变推杆和旋流喷嘴结构；磁流变液可变推杆包括磁流变液承载腔、隔套、第一通电线圈、第二通电线圈、变压推杆和密封隔套，隔套装在磁流变液承载腔的后端柱孔中，第一通电线圈缠绕在隔套上，密封隔套装在磁流变液承载腔的前端柱孔中且外面缠绕第二通电线圈；变压推杆设有活塞的一侧在磁流变液承载腔中且装有复位弹簧；旋流喷嘴结构的旋流线轴装入旋流腔中，旋流腔装在通液腔前端，通液腔装在磁流变液承载腔上。该机构利用磁流变液在磁场作用下发生状态变化，引起磁流承载腔压力变化，推动变压推杆向外移动，方便、精确地控制农药液流量及喷出粒径。

Description

基于磁流变液微动变压的农用旋流喷嘴机构
技术领域
本发明涉及农药液农用喷嘴领域，特别涉及将磁流变液应用于微动变压的农用喷嘴机构。
背景技术
随着农业现代化的发展，超低容量精确喷雾技术可提高农药利用率，减少农药使用量。实际中往往不同的环境需要不同的农药液喷出粒径。现有的农药液喷雾大多数需要手动调压喷雾，不够方便和精准。而现有的自动控制调压喷雾装置，结构和控制又繁琐。磁流变液作为一种新兴材料，可以实现快速控制，时滞性低，安全可靠。用磁流变液来实现变压以改变喷出农药液的粒径，将会更加操作简便和易于控制。
发明内容
为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供基于磁流变液微动变压的农用旋流喷嘴机构，该机构利用磁流变液在通电线圈产生的磁场作用下会发生物质状态变化，从而引起磁流承载腔压力的变化，推动变压推杆向外移动，方便、精确地控制通液腔中农药液的流量及农药液的喷出粒径。
本发明采用如下技术方案来实现：基于磁流变液微动变压的农用旋流喷嘴机构，包括磁流变液可变推杆和旋流喷嘴结构；
磁流变液可变推杆包括磁流变液承载腔、隔套、第一通电线圈、第二通电线圈、变压推杆和密封隔套，磁流变液装载在磁流变液承载腔中，隔套装在磁流变液承载腔的后端柱孔中，第一通电线圈缠绕在隔套上，密封隔套装在磁流变液承载腔的前端柱孔中，密封隔套外面缠绕第二通电线圈；变压推杆设有活塞的一侧在磁流变液承载腔中且装有复位弹簧，另一侧从磁流变液承载腔的前端出来；
旋流喷嘴结构包括通液腔、旋流线轴和旋流腔，旋流线轴过盈装入旋流腔中，旋流腔装在通液腔的前端，通液腔装在磁流变液承载腔上。
在优选的实施例中，旋流线轴的外部开有用于对农药液进行离心加速的螺旋通道。
在优选的实施例中，所述农用旋流喷嘴机构还包括铜套，所述铜套设置在密封隔套的两端。
在优选的实施例中，所述密封隔套的中心开有螺纹孔，螺纹孔中抹有铁粉，在第二通电线圈通电时，螺纹孔里的铁粉用于密封磁流变液。
从以上技术方案可知，本发明利用磁流体变液找到了一种可以微动精确且简便控制旋流喷嘴喷出粒径大小的方案，通过控制通电线圈的电流大小来精确控制喷出农药液的粒径大小，提供了准确和简便的变压方案；与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
1、本发明巧妙地利用磁流变液在磁场作用下会迅速发生物质状态变化且变化过程迅速可逆的特点，改变磁流承载腔的腔体压力变化，从而推动变压推杆的移动，精确地控制通液腔中农药液的流量及农药液的喷出粒径，整个过程操作方便。当通电线圈通电，产生磁场时，磁流变液会变成固体或半固体状态，导致磁流变液体积膨胀，磁流变液承载腔的腔体压力增大，从而推动变压推杆移动，喷嘴喷出农药液；当通电线圈断电，磁场撤去后，磁流变液又迅速恢复原来的液体状态，复位弹簧使变压推杆恢复原来的位置。
2、本发明根据磁流变液在磁场强度作用下变成固体而体积膨胀的原理，对农药液的喷出粒径进行控制，在通电线圈具有不同电流和线圈匝数时，相应产生不同的膨胀体积来推动推杆推进不同的距离；因此，只要改变通电线圈的电流大小，就可以得到变压推杆不同的移动距离，限制通液腔中对应农药液的流量，精确得到农药液对应的喷出粒径，具有操作简便和易于控制的特点。
3、本发明的磁流变液采用新型的密封结构：变压推杆通过密封隔套的孔是螺纹孔，螺纹孔中抹有铁粉，密封隔套外面对称缠绕着线圈。通电时，铁粉将对磁流变液起密封作用。
4、本发明利用旋流线轴的外螺旋结构，农药液通过螺旋通道时，对农药液具有离心和加速的作用，有利于使旋流腔的腔体内部圆锥型区域形成一个低压区，使农药液破碎成雾滴。
附图说明
图1是本发明基于磁流变液微动变压的农用旋流喷嘴机构的爆炸图；
图2是本发明基于磁流变液微动变压的农用旋流喷嘴机构的剖视图；
其中：1-第一盖板、2-O型密封圈、3-隔套、4-第一通电线圈、5-O型密封圈、6-磁流变液承载腔、7-变压推杆、8-复位弹簧、9-O型密封圈、10-铜套、11-密封隔套、12-第二通电线圈、13-铜套、14-O型密封圈、15-第二盖板、16-O型密封圈、17-通液腔、18-O型密封圈、19-旋流线轴、20-旋流腔。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1、2所示，本发明基于磁流变液微动变压的农用旋流喷嘴机构，包括子装配体磁流变液可变推杆和子装配体旋流喷嘴结构。
磁流变液可变推杆包括第一盖板1、磁流变液承载腔6、多个O型密封圈、隔套3、第一通电线圈4、第二通电线圈12、变压推杆7、复位弹簧8、密封隔套11、铜套13和第二盖板15，磁流变液装载在磁流变液承载腔中，多个O型密封圈包括O型密封圈2、O型密封圈5、O型密封圈9及O型密封圈14。其中，隔套3装在磁流变液承载腔6的后端柱孔中，第一通电线圈缠绕在隔套上并从磁流变液承载腔的两个通孔(该两个通孔对称设置在磁流变液承载腔上)出线。隔套两端均有O型密封圈，分别为O型密封圈2和O型密封圈5，且隔套的后端用第一盖板压紧，防止磁流变液从磁流变液承载腔漏出。密封隔套11两端对称装有铜套和O型密封圈，即密封隔套的一端装有铜套10、O型密封圈9，另一端装有铜套13、O型密封圈14；密封隔套装在磁流变液承载腔6的前端柱孔中，并用第二盖板15压紧。变压推杆7设有活塞的一侧在磁流变液承载腔中，另一侧从磁流变液承载腔的前端出来，经过两个铜套的中心孔、密封隔套的中心孔和第二盖板的中心孔；变压推杆在位于磁流变液承载腔的那一端装有复位弹簧，在第一通电线圈不通电时，具有使变压推杆恢复原来位置的作用。变压推杆的活塞直径小于磁流变液承载腔的内壁直径，有利于磁流变液在状态变化时，变压推杆移动且磁流变液在磁流变液承载腔里流动。
本发明中，铜套设置在密封隔套的两端，其作用是保持变压推杆的轴心在一条直线上移动。隔套和密封隔套两端均装有O型密封圈，从而隔开磁流变液和线圈，防止磁流变液流入通道线圈区域内。为了防止磁流变液从磁流变液承载腔的前端漏出，密封隔套11的中心开有螺纹孔，螺纹孔中抹有铁粉，密封隔套外面缠绕着第二通电线圈12，其中第二通电线圈从磁流变液承载腔的两个通孔(该两个通孔对称设置在磁流变液承载腔上)出线。在第二通电线圈通电时，螺纹孔里的铁粉能密封磁流变液。
旋流喷嘴结构包括O型密封圈16、O型密封圈18、通液腔17、旋流线轴19和旋流腔20。其中，旋流线轴外部开有螺旋通道，旋流线轴过盈装入旋流腔中，其螺旋通道用于对农药液进行离心加速。旋流腔后端装有O型密封圈18，旋流腔装有O型密封圈的那一端装在通液腔17的前端；通液腔的另外一端(即通液腔的后端)装上O型密封圈16后，再装在磁流变液承载腔上。
本发明中，通电线圈的电流是稳定直流电流，产生稳定的磁场，产生固定的磁流变液膨胀体积。磁流变液在通电线圈通以一定电流所产生的磁场作用下将快速变成固体或者半固体状态，此时磁流变液的体积增大，从而磁流变液承载腔的压力增大，推动变压推杆7移动，限制农药液在通液腔中相应的流量，达到减压效果，得到对应的农药液喷出粒径。磁流变液在线圈不通电的时候变回原来的液体状态，由于复位弹簧的作用，变压推杆将迅速回到原来的位置，恢复原来的农药液喷出粒径。只要利用不同的电流大小，就可以得到变压推杆不同的移动距离，限制通液腔中对应农药液的流量，得到喷出农药液对应喷出粒径的效果。
本发明基于磁流变液微动变压的农用旋流喷嘴机构的工作原理为：利用磁流变液在通电线圈产生的磁场作用下会快速变成固体或半固体状态，在撤去磁场后磁流变液又恢复为液体状态，且该过程迅速可逆的特点，完成农药液的喷出粒径控制。当磁流变液从液体变成固体或半固体时，磁流变液体积变大，磁流变液承载腔的腔体压力增大，压缩复位弹簧和推动变压推杆向外移动，限制通液腔中通过农药液流量的体积从而达到改变压力大小的目的，最终改变农药液的喷出粒径。农药液从通液腔进入并经过旋流腔中的旋流线轴，其旋流线轴外部周围开有螺旋通道，对农药液具有离心和加速的作用。这样有利于农药液在旋流腔内部被旋转加速，并在旋流腔的腔体内部圆锥型区域形成一个低压区。由于具有轴向和周向速度，当流体从喷嘴出口处流出后形成了锥形液膜，并在液体的表面张力和离心力共同作用下碎化为雾滴。磁流变液在线圈不通电时将迅速恢复液体状态，复位弹簧将使变压推杆快速恢复原来的位置，恢复通液腔中农药液的原通过流量。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于磁流变液微动变压的农用旋流喷嘴机构，其特征在于，包括磁流变液可变推杆和旋流喷嘴结构；
磁流变液可变推杆包括磁流变液承载腔、隔套、第一通电线圈、第二通电线圈、变压推杆和密封隔套，磁流变液装载在磁流变液承载腔中，隔套装在磁流变液承载腔的后端柱孔中，第一通电线圈缠绕在隔套上，密封隔套装在磁流变液承载腔的前端柱孔中，密封隔套外面缠绕第二通电线圈；变压推杆设有活塞的一侧在磁流变液承载腔中且装有复位弹簧，另一侧从磁流变液承载腔的前端出来；
旋流喷嘴结构包括通液腔、旋流线轴和旋流腔，旋流线轴过盈装入旋流腔中，旋流腔装在通液腔的前端，通液腔装在磁流变液承载腔上。
2.根据权利要求1所述的农用旋流喷嘴机构，其特征在于，旋流线轴的外部开有用于对农药液进行离心加速的螺旋通道。
3.根据权利要求1所述的农用旋流喷嘴机构，其特征在于，所述农用旋流喷嘴机构还包括铜套，所述铜套设置在密封隔套的两端。
4.根据权利要求1所述的农用旋流喷嘴机构，其特征在于，所述农用旋流喷嘴机构还包括第一盖板、第二盖板；所述隔套的后端用第一盖板压紧，密封隔套用第二盖板压紧。
5.根据权利要求1所述的农用旋流喷嘴机构，其特征在于，所述密封隔套的中心开有螺纹孔，螺纹孔中抹有铁粉，在第二通电线圈通电时，螺纹孔里的铁粉用于密封磁流变液。
6.根据权利要求1所述的农用旋流喷嘴机构，其特征在于，所述隔套的两端均设有密封圈；所述密封隔套的两端均设有密封圈。
7.根据权利要求1所述的农用旋流喷嘴机构，其特征在于，旋流腔的后端装有密封圈，旋流腔装有密封圈的后端装在通液腔的前端；通液腔的后端装上密封圈后，再装在磁流变液承载腔上。
8.根据权利要求6或7所述的农用旋流喷嘴机构，其特征在于，密封圈为O型密封圈。
9.根据权利要求1所述的农用旋流喷嘴机构，其特征在于，第二通电线圈从磁流变液承载腔的两个通孔出线，所述两个通孔对称设置在磁流变液承载腔上。
10.根据权利要求1所述的农用旋流喷嘴机构，其特征在于，第一通电线圈从磁流变液承载腔的两个通孔出线，所述两个通孔对称设置在磁流变液承载腔上。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113520692A (zh) * 2021-07-20 2021-10-22 王同心 一种脊柱矫正设备的点阵单元

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009040066A4 (de) * 2007-09-20 2009-05-14 Inventus Engineering Gmbh Ventil für magnetorheologische flüssigkeiten
CN202629276U (zh) * 2012-06-08 2012-12-26 浙江师范大学 一种磁流变液溢流阀
DE102014007902A1 (de) * 2014-05-27 2015-12-17 Rüdiger Ufermann Anordnung und Verfahren für eine vollvariable MRF-Ventilsteuerung
CN110328068A (zh) * 2019-07-30 2019-10-15 华南农业大学 一种出流口孔径截面可自动调节的自适应无级变量喷头

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009040066A4 (de) * 2007-09-20 2009-05-14 Inventus Engineering Gmbh Ventil für magnetorheologische flüssigkeiten
CN202629276U (zh) * 2012-06-08 2012-12-26 浙江师范大学 一种磁流变液溢流阀
DE102014007902A1 (de) * 2014-05-27 2015-12-17 Rüdiger Ufermann Anordnung und Verfahren für eine vollvariable MRF-Ventilsteuerung
CN110328068A (zh) * 2019-07-30 2019-10-15 华南农业大学 一种出流口孔径截面可自动调节的自适应无级变量喷头

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113520692A (zh) * 2021-07-20 2021-10-22 王同心 一种脊柱矫正设备的点阵单元

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