CN113289785A - 一种风送式喷雾机的主机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风送式喷雾机的主机，包括机壳组件、轴流风机组件和喷雾组件，所述机壳组件包括依次连接的集流器、柱筒和锥筒，所述喷雾组件包括进水管、环形分配管和喷嘴，多个所述喷嘴分别安装于所述环形分配管上；所述环形分配管处于立放的状态时，将通过所述环形分配管高度方向的中点的水平面设为上下分隔面，将位于所述上下分隔面之上的部分环形分配管设为上管段，将位于所述上下分隔面之下的部分环形分配管设为下管段，安装于所述上管段的所述喷嘴的流量之和大于安装于所述下管段的所述喷嘴的流量之和。该发明旨在解决现有风送式喷雾机存在射程小、噪声大、降落到喷射口附近地面的水较多的技术问题。

Description

一种风送式喷雾机的主机

技术领域

本发明属于喷雾技术领域，尤其涉及一种风送式喷雾机的主机。

背景技术

风送式喷雾机采用压力雾化与风力雾化相结合技术，以来自轴流风机的高速气流为载体，气流经导流筒达到喷射口，使液力喷嘴喷出的雾滴进一步破碎而二次雾化，再把更小的雾滴输送到喷雾目标上，具有细化雾滴和输送雾滴的双重作用，在抑尘降尘、灭火降温、农业喷洒等领域得到了广泛应用。

现有风送式喷雾机常常存在射程小于铭牌标记值、噪声大于标准规定值、降落到喷射口附近地面的水较多的技术问题，难以满足设备使用要求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于此，本发明提出了一种风送式喷雾机的主机，该风送式喷雾机的主机旨在解决现有技术中的风送式喷雾机存在射程小于铭牌标记值、噪声大于标准规定值、降落到喷射口附近地面的水较多的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出了一种风送式喷雾机的主机，包括机壳组件、轴流风机组件和喷雾组件，所述机壳组件包括依次连接的集流器、柱筒和锥筒，所述轴流风机组件设于所述柱筒内，所述喷雾组件设于所述锥筒的远离所述柱筒的一端，所述喷雾组件包括进水管、环形分配管和喷嘴，所述进水管与所述环形分配管连通，所述喷嘴的数量为多个，且多个所述喷嘴分别安装于所述环形分配管上，所述环形分配管处于立放的状态时，将通过所述环形分配管高度方向的中点的水平面设为上下分隔面，将位于所述上下分隔面之上的部分环形分配管设为上管段，将位于所述上下分隔面之下的部分环形分配管设为下管段，安装于所述上管段的所述喷嘴的流量之和大于安装于所述下管段的所述喷嘴的流量之和。

优选的，所述轴流风机组件包括电机支撑板和电机，所述电机支撑板设于所述柱筒和所述电机之间，所述电机支撑板的数量为多块；多块所述电机支撑板沿所述电机的周向均匀分布，或多块所述电机支撑板间隔设于所述电机周围的局部区域且相邻所述电机支撑板的夹角相等。

优选的，所述风送式喷雾机的主机还包括流线罩，所述流线罩通过支架固定在所述集流器的入口的中心位置。

优选的，所述风送式喷雾机的主机还包括静止阻旋板和导流柱，所述导流柱设于所述锥筒内，所述静止阻旋板设于所述锥筒和所述导流柱之间，所述静止阻旋板的一条边与所述锥筒连接，所述静止阻旋板的另一条边与所述导流柱连接，所述静止阻旋板的数量为多块，且多块所述静止阻旋板沿所述导流柱的周向均匀分布。

优选的，所述集流器的型线为圆弧线或双曲线。

优选的，所述集流器与所述柱筒之间圆弧过渡连接。

优选的，所述轴流风机组件为单叶轮轴流风机或双叶轮轴流风机，所述单叶轮轴流风机或双叶轮轴流风机的叶轮叶片的数量为单数，所述双叶轮轴流风机的两级叶轮的叶片数量不同。

优选的，所述环形分配管的所述上管段的内孔的横截面积大于所述环形分配管的所述下管段的内孔的横截面积。

优选的，在所述喷雾组件中，多个所述喷嘴的流量均相同，沿所述环形分配管的顶部到底部的方向，相邻所述喷嘴的周向间距呈梯度逐渐增大；或相邻所述喷嘴的周向间距相同，沿所述环形分配管的顶部到底部的方向，所述喷嘴的流量呈梯度逐渐减小；或沿所述环形分配管的顶部到底部的方向，所述喷嘴的流量呈梯度逐渐减小，相邻所述喷嘴的周向间距呈梯度逐渐增大。

优选的，所述喷雾组件为一组或二组以上，当所述喷雾组件为二组以上时，所述各喷雾组件相互之间存在径向、轴向间距。

优选的，所述环形分配管直径小于等于所述锥筒的靠近所述喷雾组件一端的直径。

(三)有益效果

与现有技术对比，本发明风送式喷雾机的主机的有益效果主要包括：

采用了本发明风送式喷雾机的主机的送式喷雾机，具有射程较远，噪声较低，喷射口不远处的地面积水较少的优点。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本发明实施方式的风送式喷雾机的主机的整体结构示意图一(局部片剖开状态，从进风端看)；

图2为本发明实施方式的风送式喷雾机的主机的整体结构示意图二(局部片剖开状态，从喷雾端看)；

图3为本发明实施方式的风送式喷雾机的主机中的轴流风机的电机周向对称支撑结构示意图；

图4为本发明实施方式的风送式喷雾机的主机中的轴流风机的电机周向局部对称支撑结构示意图；

图5为本发明一种实施方式的喷雾组件的结构示意图。

附图标记说明：

1.机壳组件，11.集流器，12.柱筒，13.锥筒，2.轴流风机组件，21.叶轮，22.轮毂，23.电机，24.电机支撑板，3.喷雾组件，31.进水管，32.环形分配管，33.喷嘴，34.上下分隔面，321.上管段，322.下管段，4.流线罩，5.静止阻旋板，6.导流柱，7.支架。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，也可以是“传动连接”，即通过带传动、齿轮传动或链轮传动等各种合适的方式进行动力连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图1-5对本发明作进一步的说明。

请重点参考附图1-2，一种风送式喷雾机的主机，包括机壳组件1、轴流风机组件2和喷雾组件3，机壳组件1包括依次固定连接的集流器11、柱筒12和锥筒13，集流器11、柱筒12和锥筒13三者同轴设置。轴流风机组件2设于柱筒12内，且轴流风机组件2与柱筒12同轴设置。喷雾组件3设于锥筒13的远离柱筒12的一端，喷雾组件3与锥筒13同轴设置。喷雾组件3包括进水管31、环形分配管32和喷嘴33，进水管31与环形分配管32连通，喷嘴33的数量为多个，且多个喷嘴33分别安装于环形分配管32上；环形分配管32处于立放的状态时，将通过环形分配管32高度方向的中点的水平面设为上下分隔面34，将位于上下分隔面34之上的部分环形分配管32设为上管段321，将位于上下分隔面34之下的部分环形分配管32设为下管段322，安装于上管段321的喷嘴33的流量之和大于安装于下管段322的喷嘴33的流量之和。

更具体地，机壳组件1、轴流风机组件2和喷雾组件3三者同轴设置。

下面具体说明本发明的发明原理。在研发本发明风送式喷雾机的主机时，发明人对风送式喷雾机的主机进行研究试验并发现：

(1)环形分配管32处于立放的状态时，将通过环形分配管32高度方向的中点的水平面设为上下分隔面34，将位于上下分隔面34之上的部分环形分配管32设为上管段321，将位于上下分隔面34之下的部分环形分配管32设为下管段322，安装在环形分配管32上管段321的喷嘴33所喷雾滴颗粒位于喷雾机雾滴颗粒轨迹追踪图外廓的上部，整体上相对于安装在环形分配管32下管段322的喷嘴33所喷雾滴颗粒的运移距离较远，在环形分配管32上所有喷嘴33喷雾流量之和不变的情况下，环形分配管32上管段321的各喷嘴33喷雾流量之和大于环形分配管32下管段322的各喷嘴33喷雾流量之和，有利于增大喷雾机的射程。

(2)在喷雾机出口气流作用范围内，雾滴同时受到重力和气流推力的作用，由于受到重力的作用而沉降，在同一个与射程方向垂直的平面喷幅内，源自上下分隔面34之上的雾滴在从上往下的沉降过程中，经由风机出口气流作用范围中的垂直位移较大，雾滴在沉降过程中受到风机出口气流的剪切和扰动作用的时间较长，雾滴受风力破碎而变小的概率更大，向下沉降的概率也更小；同时，适度减少安装于环形分配管32下管段322的各喷嘴33的喷雾流量之和，可有效减少源自上下分隔面34之上的雾滴在沉降过程中与源自上下分隔面34之下的雾滴碰撞聚合的现象；因而，在环形分配管32上所有喷嘴33喷雾流量之和不变的情况下，环形分配管32上管段321的各喷嘴33喷雾流量之和大于环形分配管32下管段322的各喷嘴33喷雾流量之和，可有效减少喷雾机喷射口不远处地面的积水量。

基于上述发现，本发明一种风送式喷雾机的主机中的喷雾组件3中，安装于上管段321的喷嘴33的流量之和大于安装于下管段322的喷嘴33的流量之和，采用该结构后，本发明一种风送式喷雾机的主机中的喷雾组件3中，在垂直于射程方向的平面喷幅内，源自上下分隔面34之上的雾滴在沉降过程中受风力破碎而变小的概率更大；源自环形分配管32上管段321的各喷嘴33所喷雾滴颗粒位于喷雾机雾滴颗粒轨迹追踪图外廓的上部，整体上相对于源自下管段322的各喷嘴33所喷雾滴颗粒的运移距离较远。因此，当喷雾机的耗水量相同时，亦即环形分配管32上所有喷嘴33喷雾流量之和不变时，本发明一种风送式喷雾机的主机中的喷雾组件3中，通过将喷雾组件3设置成上下流量非对称的结构，使得设在环形分配管32上管段321的各喷嘴33喷雾流量之和大于设在下管段322的各喷嘴33喷雾流量之和，可增大喷雾机射程，减少喷射口附近地面的积水量，降低耗水耗电量。

为了实现喷雾组件3中安装于上管段321的喷嘴33的流量之和大于安装于下管段322的喷嘴33的流量之和的技术效果，本发明提供了多种结构，主要包括如下手段之一或如下手段的组合。

(1)改变环形分配管32的上管段321和下管段322内孔尺寸。

(2)调整位于上管段321与位于下管段322上的喷嘴33的流量。

(3)调整位于上管段321与位于下管段322上的喷嘴33的数量，即调整相邻喷嘴33之间的周向间距。

具体实施时，在喷雾组件3中，可通过下述方案保证设于环形分配管32上管段321的各喷嘴33喷雾流量之和大于设在下管段322的各喷嘴33喷雾流量之和。

(1)环形分配管32为空心圆管，上管段321的内径大于下管段322的内径。

(2)多个喷嘴33的流量均相同，沿环形分配管32的顶部到底部的方向，相邻喷嘴33的周向间距呈梯度逐渐增大。

(3)沿环形分配管32的顶部到底部的方向，相邻喷嘴的周向间距相同，喷嘴33的流量呈梯度逐渐减小。

(4)沿环形分配管32的顶部到底部的方向，喷嘴33的流量呈梯度逐渐减小，且沿环形分配管32的顶部到底部的方向，相邻喷嘴33的周向间距呈梯度逐渐增大。

下面结合附图说明喷雾组件3的一种实施方式。

请参考图5，喷雾组件3中，环形分配管32为空心圆管，上管段321的内径大于下管段322的内径。喷嘴33的流量均相同。安装于上管段321的相邻喷嘴33的周向间距为A，安装于下管段322的相邻喷嘴33的周向间距为A，二者周向间距相等，即安装于上管段321的喷嘴33的数量之和等于安装于下管段322的喷嘴33的数量之和。

根据本发明的具体实施方式，轴流风机组件2包括电机支撑板24和电机23，电机支撑板24设于柱筒12和电机23之间，电机支撑板24的数量为多块，形状为平面形；多块电机支撑板24沿电机23的周向均匀分布，或多块电机支撑板24间隔设于电机23周围的局部区域且相邻电机支撑板24的夹角相等。

更具体地，轴流风机组件2还包括与电机23相连的轮毂22和与轮毂22相连的叶轮21。

本实施方式中，如图3所示，通过将多块电机支撑板24沿电机23的周向均匀分布，形成周向对称支撑结构；如图4所示，通过将多块电机支撑板24间隔设于电机23周围的局部区域，相邻电机支撑板24的夹角相等，形成周向局部对称支撑的结构。电机23的支撑结构型式对轴流风机性能和效率影响极大，由于电机支撑板的轴向导流作用，相对于常规的卧式底座支撑结构，周向对称支撑结构极大提高了性能，但是轴功率也相应增加；周向局部对称支撑结构的性能较周向对称支撑结构低，但是效率略高。发明人进行某种风送式喷雾机研究时发现，相对于常规的卧式底座支撑结构，采用周向对称支撑结构，风送式喷雾机射程增加10％左右，轴功率增加了大约26％；

根据本发明的具体实施方式，风送式喷雾机的主机还包括流线罩4，流线罩4通过支架7固定在集流器11的入口的中心位置。本实施方式中，流线罩4设于集流器11的远离喷嘴33的一端，该端为集流器11的入口，集流器11为回转体，入口的中心位置是指集流器11的回转轴线所在的位置。

更具体地，流线罩4外形为半球形，该结构利于加工制作。流线罩4形状还可为流线型或双圆弧形或多圆弧形。是否设置流线罩4和流线罩4的形状，影响轴流风机的性能，尤其是当风机轮毂22比较大时。设计良好的流线罩4可使轴流风机的流量增加10％左右。本实施方式中，流线罩4用于与集流器11一同组成光滑的渐缩形流道，以保证优良的轴流风机进气条件。

根据本发明的具体实施方式，风送式喷雾机的主机还包括静止阻旋板5和导流柱6，导流柱6设于锥筒13内，且导流柱6与锥筒13同轴设置，静止阻旋板5设于锥筒13和导流柱6之间，静止阻旋板5的一条边与锥筒13固定相连，静止阻旋板5的另一条边与导流柱6固定相连，静止阻旋板5的数量为多块，且多块静止阻旋板5沿导流柱6的周向均匀分布。

更具体地，静止阻旋板5是平面型或弯曲型的径向板。锥筒13用于导流，锥筒13为渐缩型结构，该结构可提高导流筒出口的气流速度，增大喷雾机射程。静止阻旋板5用于减少湍流系数，也能减少轴流风机出口旋绕速度的动能，还能保证导流筒出口形状和内壁型线的稳定，起到增大射程的作用。

更具体地，导流柱6外形为锥形或椭球形，导流柱6的形状对喷雾机的性能具有一定影响。椭球形结构的导流柱对提高喷雾机的射程和效率等方面比锥形导流柱均略具有优势，但椭球形导流柱的加工难度大、制造成本高，锥形导流柱更易于成型。因此，具体实施时，可根据实际需求选择合适的导流柱6的形状。

更具体地，静止阻旋板5上设有小导叶，通过设置小导叶也略微增加射程，但设有小导叶的静止阻旋板5的效率略低。具体实施时，可根据实际需求选择是否增加小导叶。此外，静止阻旋板5的位置及长度均对气流存在影响。具体为：静止阻旋板5前缘后移后，轴流风机的性能大幅降低，效率也变低；增加静止阻旋板5长度后，轴向速度占比并没有明显提升，反而由于静止阻旋板5表面积增加，对气流的阻力增大，造成性能和效率略微下降。

更具体地，静止阻旋板5上设有锯齿尾缘，在静止阻旋板5上设置锯齿尾缘可提升性能，但是幅度有限。具体实施时，可以根据设计需求(如成本等)来判断是否设置小导叶和锯齿尾缘。

根据本发明的具体实施方式，集流器11的型线为圆弧线或双曲线。更具体地，双曲线也可用多个圆弧来代替。具体实施时，为了便于集流器11的加工制造，也可采用由两个或多个圆锥组合成简化集流器，这种简化集流器也能够在损失较小的情况下，得到较均匀的轴流风机入口速度场。试验表明，没有集流器11的轴流风机要比具有优良集流器11的轴流风机的全压及全压效率分别降低10％－12％及10％－15％。也就是说，通过设置集流器11，可有效提高轴流风机的效率。

根据本发明的具体实施方式，集流器11与柱筒12之间圆弧过渡连接。本实施方式中，集流器11与流线罩4一起组成了光滑的渐缩形通道，其作用是使气流在其中得到加速，以便在损失很小的条件下，能在轴流风机级的前面建立起均匀的速度场和压力场，轴流风机级的入口条件对于级的工作有很大影响。如果在设计中缺少其中任何一个部件，以及设计不甚合理，都会恶化级的入口条件，使得风机性能变坏。

根据本发明的具体实施方式，轴流风机组件2为单叶轮轴流风机或双叶轮轴流风机。

更具体地，轴流风机中的叶轮21的叶片数量为单数。当轴流风机为双叶轮轴流风机时，双叶轮轴流风机两级叶轮21的叶片数量不同。轴流风机叶轮21的叶片数量宜采用单数，单数叶片能够让旋转更加平稳，减小叶轮21震动，降低噪声。双叶轮轴流风机两级叶轮21的叶片宜采用不同数量，相同数量的叶片产生噪声的频率接近，引起共振会使噪声提高。

轴流风机的风量大，喷口直径也比较大，喷出的气流衰减慢，射程远，喷幅宽，扩散均匀。风送式喷雾机的轴流风机风量要尽可能大，出口气流速度要高，风压也要求较高，以利于雾滴的雾化与远距离输送。单叶轮轴流风机性能比双叶轮轴流风机较差，但双叶轮21并没有1+1＞2的效果；没有直径限制时宜采用单叶轮轴流风机。具体实施时，可根据实际情况选择单叶轮轴流风机或双叶轮轴流风机。

根据本发明的具体实施方式，风送式喷雾机的主机还包括电机接线盒，为了减少对风机性能影响，电机接线盒采用流线型结构，或将电机接线盒设置在柱筒12的外壁上。

根据本发明的具体实施方式，喷雾组件3为一组或二组以上，当喷雾组件3为二组以上时，各喷雾组件3相互之间存在径向、轴向间距；环形分配管32直径小于等于锥筒13的靠近喷雾组件3一端的直径。本实施方式中，采用该结构，在增加喷雾量的同时，可减少甚至避免不同喷雾组件3所喷雾滴颗粒碰撞聚合的现象。同时，保证环形分配管32上的喷嘴33喷出的雾滴处于轴流风机高速气流的作用范围，所有雾滴均能被气流有效推动前行，保证喷雾机的喷射行程，还可有效避免雾滴降落到地面。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种风送式喷雾机的主机，其特征在于，包括机壳组件、轴流风机组件和喷雾组件，所述机壳组件包括依次连接的集流器、柱筒和锥筒，所述轴流风机组件设于所述柱筒内，所述喷雾组件设于所述锥筒的远离所述柱筒的一端，所述喷雾组件包括进水管、环形分配管和喷嘴，所述进水管与所述环形分配管连通，所述喷嘴的数量为多个，且多个所述喷嘴分别安装于所述环形分配管上，所述环形分配管处于立放的状态时，将通过所述环形分配管高度方向的中点的水平面设为上下分隔面，将位于所述上下分隔面之上的部分环形分配管设为上管段，将位于所述上下分隔面之下的部分环形分配管设为下管段，安装于所述上管段的所述喷嘴的流量之和大于安装于所述下管段的所述喷嘴的流量之和。

2.根据权利要求1所述的风送式喷雾机的主机，其特征在于，所述轴流风机组件包括电机支撑板和电机，所述电机支撑板设于所述柱筒和所述电机之间，所述电机支撑板的数量为多块；多块所述电机支撑板沿所述电机的周向均匀分布，或多块所述电机支撑板间隔设于所述电机周围的局部区域且相邻所述电机支撑板的夹角相等。

3.根据权利要求1所述的风送式喷雾机的主机，其特征在于，所述风送式喷雾机的主机还包括流线罩，所述流线罩通过支架固定在所述集流器的入口的中心位置。

4.根据权利要求1所述的风送式喷雾机的主机，其特征在于，所述风送式喷雾机的主机还包括静止阻旋板和导流柱，所述导流柱设于所述锥筒内，所述静止阻旋板设于所述锥筒和所述导流柱之间，所述静止阻旋板的一条边与所述锥筒连接，所述静止阻旋板的另一条边与所述导流柱连接，所述静止阻旋板的数量为多块，且多块所述静止阻旋板沿所述导流柱的周向均匀分布。

5.根据权利要求1所述的风送式喷雾机的主机，其特征在于，所述集流器的型线为圆弧线或双曲线。

6.根据权利要求1所述的风送式喷雾机的主机，其特征在于，所述集流器与所述柱筒之间圆弧过渡连接。

7.根据权利要求1所述的风送式喷雾机的主机，其特征在于，所述轴流风机组件为单叶轮轴流风机或双叶轮轴流风机，所述单叶轮轴流风机或双叶轮轴流风机的叶轮叶片的数量为单数，所述双叶轮轴流风机的两级叶轮的叶片数量不同。

8.根据权利要求1所述的风送式喷雾机的主机，其特征在于，所述环形分配管的所述上管段的内孔的横截面积大于所述环形分配管的所述下管段的内孔的横截面积。

9.根据权利要求1所述的风送式喷雾机的主机，其特征在于，在所述喷雾组件中，多个所述喷嘴的流量均相同，沿所述环形分配管的顶部到底部的方向，相邻所述喷嘴的周向间距呈梯度逐渐增大；或相邻所述喷嘴的周向间距相同，沿所述环形分配管的顶部到底部的方向，所述喷嘴的流量呈梯度逐渐减小；或沿所述环形分配管的顶部到底部的方向，所述喷嘴的流量呈梯度逐渐减小，相邻所述喷嘴的周向间距呈梯度逐渐增大。

10.根据权利要求1所述的风送式喷雾机的主机，其特征在于，所述喷雾组件为一组或二组以上，当所述喷雾组件为二组以上时，所述各喷雾组件相互之间存在径向、轴向间距。

Images