CN111644277B - 一种横轴离心雾化扇形雾喷头 - Google Patents

一种横轴离心雾化扇形雾喷头 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种横轴离心雾化扇形雾喷头，包括连接喷雾机的喷头壳体，安装在喷头壳体内的驱动装置和左右两个雾化单元。所述雾化单元包括集雾罩壳、离心雾化转盘和药液输入管，所述离心雾化转盘呈碟型圆盘状，正面朝外，竖向设置，两雾化单元的离心雾化转盘以背对背的形式靠拢，在驱动装置带动下，朝相反的方向转动。本发明喷头，通过驱动离心雾化转盘在竖直平面内旋转，为雾滴提供向下的靶向初速度，有效提高离心雾化雾滴群向下运动的能力，缩短雾滴空中下落时间，减少农药蒸发损失，并增加了雾滴群穿透作物冠层的能力，降低飘移造成的环境污染，提升防治效果。同时，通过集雾罩壳的设计，解决了竖直平面内旋转的离心雾化转盘向非目标方向喷洒药液的问题，不会造成浪费。

Description

一种横轴离心雾化扇形雾喷头
技术领域
本发明属于农业植保技术领域，具体为一种横轴离心雾化扇形雾喷头。
背景技术
植保无人飞机施药存在装载药液量较少，药液浓度更高，常规压力雾化喷头易堵塞的问题。离心雾化喷头采用高速旋转的转盘雾化药液，其大流道导流管具有高浓度、药液不易堵塞的特点，同时离心雾化对药液输送压力要求低，流量可调节范围大，雾滴粒径可随转速调节，雾滴谱可控性好，现已广泛用于植保无人飞机。但是，目前离心雾化喷头多采用竖轴旋转离心雾化，雾化面在水平面内，雾滴初速度方向垂直于靶向运动方向，雾滴群下落速度较慢，靶向穿透能力不足。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明设计了一种横轴离心雾化扇形雾喷头，其雾化过程可为雾滴提供了向下的靶向初速度，提高雾滴群向下运动的能力。
本发明提供的技术方案为：
一种横轴离心雾化扇形雾喷头，其特征在于，包括连接喷雾机的喷头壳体，安装在喷头壳体内的驱动装置和左右两个雾化单元；
所述雾化单元包括集雾罩壳、离心雾化转盘和药液输入管；
所述离心雾化转盘呈碟型圆盘状，正面朝外，竖向设置，两雾化单元的离心雾化转盘以背对背的形式靠拢，在驱动装置带动下，朝相反的方向转动；
所述离心雾化转盘正面的中心处设有圆形凸台，所述圆形凸台的侧面开设有一圈沟槽，构成环形沟槽；同时，在圆形凸台的外围，离心雾化转盘的表面还设有呈放射状排布的多条径向沟槽，所述径向沟槽的一端与所述环形沟槽连通，另一端则一直延伸到离心雾化转盘的边缘处，与外界相通；
所述集雾罩壳嵌套在离心雾化转盘上，从外侧遮挡住了离心雾化转盘的上部，且背面设有圆弧形镂空槽；
设离心雾化转盘被集雾罩壳遮挡的部分为上部扇形区，露出的部分为下部扇形区，则所述上部扇形区的圆心角要大于下部扇形区；且离心雾化转盘上部扇形区的边缘嵌在所述圆弧形镂空槽内，上部扇形区的径向沟槽可通过其镂空的槽底与集雾罩壳的内腔连通；
所述集雾罩壳的底部还设有回收排液口，所述回收排液口通过输液管路与药箱连接；
离心雾化转盘转动时，注入环形沟槽的药液在离心力作用下分散进入各径向沟槽内，经由下部扇形区径向沟槽向下甩出的药液形成喷雾，被施加的作物上；经由上部扇形区径向沟槽甩出的药液进入集雾罩壳内腔，被回收利用；左右两雾化单元所对应的雾化区各自向一侧偏移，竖直平面内，两侧雾化区呈轴对称分布，形成扇形雾化区。
在上述方案的基础上，进一步改进或优选的方案还包括：
进一步的，所述集雾罩壳包括罩壳主体和包边结构，所述罩壳主体设置在离心雾化转盘的外侧，顶部与所述包边结构连接；所述包边结构向离心雾化转盘上部扇形区的背面翻折；所述包边结构与罩壳主体之间，留有嵌入离心雾化转盘上部扇形区边缘的间隙，所述间隙的顶面镂空，即形成了所述圆弧形镂空槽。
进一步的，所述离心雾化转盘的正面为中心凹于四周的倾斜盘面。
作为优选，所述径向沟槽为端面呈V型的V型沟槽。
进一步的，所述集雾罩壳的顶面为斜面，引导附着在集雾罩壳内腔顶面的液滴顺着腔壁向一侧滑落。
进一步的，所述集雾罩壳的底面两端高，中间低，所述回收排液口对应设置在所述集雾罩壳的最低处。
进一步的，所述驱动装置为电机，设置在两雾化单元之间，位于两雾化单元上方，其动力输出端与竖直向下的旋转传动轴连接，通过螺旋锥齿轮啮合传动装置将动力传递给两雾化单元的离心雾化转盘；
所述螺旋锥齿轮啮合传动装置包括一主动螺旋锥齿轮和两个从动螺旋锥齿轮，所述主动螺旋锥齿轮安装在所述旋转传动轴的端部，离心雾化转盘背面的中心处设有横向设置的中心轴杆，两从动螺旋锥齿轮分别安装在两离心雾化转盘的中心轴杆上，同时与所述主动螺旋锥齿轮啮合。
有益效果：
本发明横轴离心雾化扇形雾喷头，通过驱动离心雾化转盘在竖直平面内旋转，为雾滴提供向下的靶向初速度，提高离心雾化雾滴群向下运动的能力，缩短雾滴空中下落时间，有效减少农药蒸发损失，并增加了雾滴群穿透作物冠层的能力，降低飘移造成的环境污染，提升防治效果。同时，通过集雾罩壳的设计，解决了竖直平面内旋转的离心雾化转盘向非目标方向喷洒药液的问题，不会造成浪费。
附图说明
图1为本发明横轴离心雾化扇形雾喷头的整体结构示意图；
图2为本发明横轴离心雾化扇形雾喷头的横截面剖视图；
图3为螺旋锥齿轮啮合传动装置和离心雾化转盘的传动示意图；
图4 为集雾罩壳与离心雾化转盘的纵截面剖视图；
图5为扇形雾化区的形成示意图。
具体实施方式
为了详细说明本发明的技术方案和工作原理，下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步的介绍。
如图1至图5所示的一种横轴离心雾化扇形雾喷头，包括喷头壳体1、驱动装置6和左右两个结构对称的雾化单元等组成部分。
所述喷头壳体1采用高分子硬质塑料，用于喷头与喷雾机机架间的安装连接。所述驱动装置6优选采用无刷电机，为离心雾化转动提供动力。
所述雾化单元由集雾罩壳2、离心雾化转盘4和药液输入管3组成。
所述离心雾化转盘4呈碟型圆盘状，其正面为中心凹于四周的倾斜盘面。在本实施例喷头中，两雾化单元的离心雾化转盘4以正面朝外，背对背形式的竖向设置，在驱动装置6带动下，朝相反的方向转动。
所述离心雾化转盘4正面的中心处设有圆形凸台，所述圆形凸台的侧面开设环形沟槽4-1。在所述圆形凸台的外围，离心雾化转盘4-1的表面还设有呈放射状排布的多条径向沟槽4-2。所述径向沟槽4-2的一端与所述环形沟槽4-1连通，另一端则一直延伸到离心雾化转盘4的边缘处，与外界相通，用来均匀分散药液输入管3注入的药液，径向沟槽4-2的存在可以减少药液的滑移，使药液与转盘具有相近的圆周速度。所述径向沟槽4-2可采用V型沟槽。
所述集雾罩壳2嵌套在离心雾化转盘4上，与喷头壳体1固定连接，从外侧遮挡住了离心雾化转盘4的上部，且背面设有圆弧形镂空槽2-1。设离心雾化转盘4被集雾罩壳2遮挡的部分为上部扇形区，下方露出的部分为下部扇形区，则所述上部扇形区的圆心角要大于下部扇形区。
所述集雾罩壳2包括罩壳主体和包边结构。如图5所示，所述罩壳主体为与所述上部扇形区形状对应的扇形结构，设置在离心雾化转盘4的外侧，顶部与所述包边结构连接；所述包边结构向离心雾化转盘4上部扇形区的背面翻折。所述包边结构与罩壳主体之间，留有嵌入离心雾化转盘4上部扇形区边缘的间隙，所述间隙的顶面（即述圆弧形镂空槽的槽底）镂空，即形成了所述圆弧形镂空槽2-1。离心雾化转盘4安装到位后，其上部扇形区内的径向沟槽4-2可通过所述圆弧形镂空槽2-1镂空的槽底与集雾罩壳2的内腔连通，如图1、图2、图4所示，
所述集雾罩壳2的顶面设为向内倾斜的斜面，可引导附着在集雾罩壳2内腔顶面的液滴沿着腔壁迅速滑落。所述集雾罩壳2的底部还设有回收排液口2-3，所述回收排液口2-3通过输液管路与药箱连接。集雾罩壳2的底面两端高，中间低，所述回收排液口3即对应设置在集雾罩壳2的最低处，方便回收的药液汇集。
所述药液输入管3从集雾罩壳2上部斜插进集雾罩壳内，其一端与药箱连接，另一端从所述环形沟槽4-1的上方，向环形沟槽4-1内注入药液。所述药液输入管3可采用大流道设计，具有高浓度药液不易堵塞的优点，药液输送对压力要求低，流量可调节范围大。
所述无刷电机设置在两雾化单元之间，位于两雾化单元上方，其动力输出端与竖直向下的旋转传动轴连接，并通过螺旋锥齿轮啮合传动装置5将动力传递给两雾化单元的离心雾化转盘4。如图1所示，所述无刷电机和螺旋锥齿轮啮合传动装置5安装在喷头壳体1中，与两雾化单元连接。
所述螺旋锥齿轮啮合传动装置5包括一主动螺旋锥齿轮5-1和两个从动螺旋锥齿轮5-2，所述主动螺旋锥齿轮5-1安装在所述旋转传动轴上，离心雾化转盘4-1背面的中心处设有横向设置的中心轴杆，两从动螺旋锥齿5-2轮分别安装在两离心雾化转盘4-1的中心轴杆上，同时与所述主动螺旋锥齿轮5-1啮合。当无刷电机转动时，通过螺旋锥齿轮啮合传动装置5将竖轴转动转化为横轴转动，驱动两离心雾化转盘4朝相反的方向转动，如图5所示。
本发明横轴离心雾化扇形雾喷头喷出药液的空间分布，根据药液的去向，可分为药液雾化区8和药液回收区7。当离心雾化转盘4转动时，注入环形沟槽4-1的药液在离心力作用下分散进入各径向沟槽4-2内，经由下部扇形区径向沟槽向下甩出的药液形成喷雾，进入药液雾化区8，被施加的作物上，该雾化过程为雾滴提供了向下的靶向初速度，提高了雾滴群的穿透能力；经由上部扇形区径向沟槽甩出的药液经过药液回收区7，进入集雾罩壳内腔，被回收利用。
本发明横轴离心雾化扇形雾喷头，其单侧离心雾化转盘4下部雾化区受转动切向力作用产生雾化区切向偏移，喷头两侧离心雾化转盘4反向旋转，两侧离心雾化转盘4各产生一面偏移雾化区，竖直平面内两侧偏移雾化区呈轴对称分布，互补抵消切向力产生的雾化区偏移，即形成了整体的扇形雾化区9。
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 (6)

1.一种横轴离心雾化扇形雾喷头，其特征在于，包括连接喷雾机的喷头壳体（1），安装在喷头壳体（1）内的驱动装置（6）和左右两个雾化单元；
所述雾化单元包括集雾罩壳（2）、离心雾化转盘（4）和药液输入管（3）；
所述离心雾化转盘（4）呈碟型圆盘状，正面朝外，竖向设置，两雾化单元的离心雾化转盘（4）以背对背的形式靠拢，在驱动装置（6）带动下，朝相反的方向转动；
所述离心雾化转盘（4）正面的中心处设有圆形凸台，所述圆形凸台的侧面开设有一圈沟槽，构成环形沟槽（4-1）；同时，在圆形凸台的外围，离心雾化转盘（4）的表面还设有呈放射状排布的多条径向沟槽（4-2），所述径向沟槽（4-2）的一端与所述环形沟槽（4-1）连通，另一端则一直延伸到离心雾化转盘（4）的边缘处，与外界相通；
所述集雾罩壳（2）嵌套在离心雾化转盘（4）上，从外侧遮挡住了离心雾化转盘（4）的上部，且背面设有圆弧形镂空槽（2-1）；设离心雾化转盘（4）被集雾罩壳（2）遮挡的部分为上部扇形区，露出的部分为下部扇形区，则所述上部扇形区的圆心角要大于下部扇形区；且离心雾化转盘（4）上部扇形区的边缘嵌在所述圆弧形镂空槽（2-1）内，上部扇形区的径向沟槽（4-2）可通过其镂空的槽底与集雾罩壳（2）的内腔连通；
所述集雾罩壳（2）的底部设有回收排液口（2-3），所述回收排液口（2-3）通过输液管路与药箱连接；
所述药液输入管（3）的一端与药箱连接，另一端伸进集雾罩壳内，用于向所述环形沟槽（4-1）注入药液；
离心雾化转盘（4）转动时，注入环形沟槽（4-1）的药液在离心力作用下分散进入各径向沟槽（4-2）内，经由下部扇形区径向沟槽向下甩出的药液形成喷雾，被施加的作物上；经由上部扇形区径向沟槽甩出的药液进入集雾罩壳内腔，被回收利用；左右两雾化单元所对应的雾化区各自向一侧偏移，竖直平面内，两侧雾化区呈轴对称分布，形成扇形雾化区；所述集雾罩壳（2）包括罩壳主体和包边结构，所述罩壳主体设置在离心雾化转盘（4）的外侧，顶部与所述包边结构连接；所述包边结构向离心雾化转盘（4）上部扇形区的背面翻折；所述包边结构与罩壳主体之间，留有嵌入离心雾化转盘（4）上部扇形区边缘的间隙，所述间隙的顶面镂空，即形成了所述圆弧形镂空槽（2-1）。
2.根据权利要求1所述的一种横轴离心雾化扇形雾喷头，其特征在于：
所述离心雾化转盘（4）的正面为中心凹于四周的倾斜盘面。
3.根据权利要求1所述的一种横轴离心雾化扇形雾喷头，其特征在于：
所述径向沟槽（4-2）为端面呈V型的V型沟槽。
4.根据权利要求1所述的一种横轴离心雾化扇形雾喷头，其特征在于：
所述集雾罩壳（2）的顶面为斜面，引导附着在集雾罩壳（2）内腔顶面的液滴顺着腔壁向一侧滑落。
5.根据权利要求1所述的一种横轴离心雾化扇形雾喷头，其特征在于：
所述集雾罩壳（2）的底面两端高，中间低，所述回收排液口（2- 3）对应设置在所述集雾罩壳（2）的最低处。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种横轴离心雾化扇形雾喷头，其特征在于：
所述驱动装置（6）为电机，设置在两雾化单元之间，位于两雾化单元上方，其动力输出端与竖直向下的旋转传动轴连接，通过螺旋锥齿轮啮合传动装置（5）将动力传递给两雾化单元的离心雾化转盘（4）；
所述螺旋锥齿轮啮合传动装置（5）包括一主动螺旋锥齿轮（5-1）和两个从动螺旋锥齿轮（5-2），所述主动螺旋锥齿轮（5-1）安装在所述旋转传动轴的端部，离心雾化转盘（4）背面的中心处设有横向设置的中心轴杆，两从动螺旋锥齿轮（5-2）分别安装在两离心雾化转盘（4）的中心轴杆上，同时与所述主动螺旋锥齿轮（5-1）啮合。
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