CN1276796C - 喷泉用多角度定位摆动喷头机组 - Google Patents
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Abstract
喷泉用多角度定位摆动喷头机组，属环境装饰设备技术领域，包括供水总管、电磁阀、摆动总成、喷头，与供水总管连接的电磁阀与喷头间置有摆动总成，所述的摆动总成由垂直平面的转动机构和水平安装的摆动机构组成，转动机构固定在与电磁阀连接的垂直活接上，摆动机构固定在与喷头连接的水平活接上，垂直活接与水平活接由弯头连通，本发明通过在喷头与供水总管间增设垂直平面转动机构和摆动机构，可使喷头在垂直平面位90度往复转动，在水平位实现一定角度的左中右摆动，两者相结合，能使喷头形成多角度移位，形成更复杂的水形变化，同时，通过对转动机构、摆动机构的机械定位结构设置，整个喷头机组在运行过程中，定位精确无误差，即使长期工作后也不会发生水形偏差。
Description
技术领域
本发明属于环境装饰设备技术领域，是指用于人造喷泉上使其喷出的水柱多角度摆动，形成变化的水型，产生视觉动感效果的多角度定位摆动喷头机组。
技术背景
目前国内喷泉使用的喷头都为固定工作方式，只能以一种姿态向空中喷水。最多只是在喷头进水管上安装电磁阀门，利用控制阀门的启闭及流量来达到有限的几种水形表演形式。因此，国内喷泉生产企业都在考虑喷头组群中以喷头各自有规律的相对运动，来带动与喷出水流相对应的形态改变，达到喷头与水流的互动，再辅以现代的数字控制技术，从而实现喷头喷出水形动感优美多姿多彩的目的。为实现以上水形，喷泉生产厂家都采用步进电机作为动力，利用步进电机偏转角度可设定的功能来达到控制喷头偏转角度的目的。由于实现以上水形需众多喷头协同工作，使用步进电机不能解决所有喷头间偏转的起点和终止点绝对统一，即同步问题。因为每只单体喷头的机械与工作阻力都不能保证完全相等，当电机偏转到指定角度后，由于机械惯性等原因，使得偏转终点即实际停止点相互间或多或少地存在一些误差，经过若干次往复摆动后，该误差被逐渐结累放大，最终导致喷头队列出现混乱而使水形失去观赏价值。目前一些对于机械运动精密定位的措施，又由于相关电器原件适应不了水下工作的客观条件而不能得到成功应用。
发明内容
本发明正是为了克服上述不足，提供一种用于人造喷泉上使其喷出的水柱多角度摆动的定位摆动喷头机组，而且在连续运行后定位准确无误差。具体是这样来实施的，喷泉用多角度定位摆动喷头机组，包括供水总管、电磁阀、摆动总成、喷头，其特征在于与供水总管连接的电磁阀与喷头间置有摆动总成，所述的摆动总成由垂直平面的转动机构和水平安装的摆动机构组成，转动机构固定在与电磁阀连接的垂直活接上，摆动机构固定在与喷头连接的水平活接上，垂直活接与水平活接由弯头连通。本发明通过垂直平面的转动机构和水平摆动机构，使喷头能实现横向、纵向的多角度移动，形成的水形灵活复杂，观赏性极强。
本发明为了方便安装转摆动机构并使其重心稳定，加长活接长度，并使活接活端与固定端的直径一致，这样，这些转摆动机构安装时既留有安装长度，又不会有倾斜问题，保证转摆动的精确定位。该加长的活接结构是这样的：对接的活端外筒与固定端外筒直径相同，活端外筒与固定端外筒的另一端均置有连接螺纹，一内筒套设于外筒内，活端位置的内筒端头置有突圈，与对应的外筒内壁匹配扣接，固定端处的内外筒焊接一体。
本发明的垂直平面转动机构的结构为：活接垂直安装，三相减速电动机由电机支架安装于活接固定端，与电机主动轮啮合的90°扇形转动齿轮由抱箍安装于活接活端。该装置通过主动轮的正反向转动拨动固定在活接活端上的90°扇形转动齿轮，带动活端上的安装部件作90°正反往复旋转。由于90°扇形转动齿轮固定安装在活接活端上，利用90°扇形转动齿轮的机械定位作用，来限止活接活端上的部件实际偏转角度只能在设定角度上。转向动作时，首先在程序中设定电机运行时间，并使设定时间略大于90°扇形转动齿轮实际转动90°的所需时间。由于是啮合转动，因此，当主动轮转至齿轮未端时，主动轮脱齿空转，强制活接活端及相关部件停止转动。
本发明为了避免出现意外情况引起的主动轮与90°扇形转动齿轮分离，在90°扇形转动齿轮两边设置有压板，所述的压板与弹簧装置相连。其是依靠弹簧拉力来加强两齿轮间的压合力，保证当主动轮转动时能立即啮合到被动轮(90°扇形转动齿轮)，避免出现主动轮起步空转而导致的喷头偏转失灵现象。
为保证下一反向行程时，主动轮与90°扇形转动齿轮能立即啮合，不发生任何空转现象，在90°扇形转动齿轮中心线上设置一绕点，所述的绕点由固定于90°扇形转动齿轮安装支架上的螺钉和置于齿轮槽口中的螺钉组成。绕点的设置，能使弧形齿板在安装架上具有一定的自由偏转角度，在压板及弹簧的作用下，当主动轮处于停转状态时，把定位齿板紧压在主动轮上，以确保当主动轮反向转动时能极时啮合到90°扇形转动齿轮，带动活接活端上的机件转动。
本发明在齿轮安装支架下设有一定位限制角钢，以防止过大的外力使主动轮脱离开90°扇形转动齿轮，起限制强行扭转作用。
本发明摆动机构的结构是：活接横向安放，三相减速电动机由电机支架安装于活接活端，与电机主动轮啮合的扇形摆动齿轮由抱箍安装于活接固定端，一齿桥将扇形摆动齿轮分成对称的两半，扇面中央开有安放电磁阀的槽口，固定在扇面上的电磁阀连接齿桥。本发明是利用扇形摆动齿轮的机械定位原理来达到精确定位喷头摆动角度的目的。即使主动轮的实际运行时间略大于扇形齿轮偏转的实际所需时间，当主动轮转至扇形齿轮未端时，主动轮产生脱齿空转，使摆动部件停止偏转。另外，该摆动机构利用三相减速电机自身重量产生的下垂力，来配平克服由于喷头偏转后产生的向下压力，而导致喷头转动轴心点另一边上翘，使两齿轮产生脱齿的现象。由于微电机组重量大于喷头重量，利用转动轴心点下端下垂力大于上翘力的现象来压合主被动齿轮，顺利完成回转。
在齿板结构上，为实现水形艺术设计的动感造型，喷头需具有能在设定角度内全行程，即从左设定点至右设定点，左1/2设定行程与右1/2设定行程内摆动及能在左设定点、右设定点和摆动幅度全行程中间精确定位的功能，因此，把喷头摆动齿轮设计成左右两半，并在中间对称轴上即喷头垂直中心线上设一齿桥，左右两半齿轮用齿桥联接，齿桥由电磁线圈的磁芯带动。当电磁线圈失电时，磁芯及齿桥在弹簧作用下复位，左右两齿轮联接，主动轮可在两齿轮全部弧度角内偏转。如电磁线圈得电，齿桥动作上升，两齿轮断开，一分为二，这样，主动轮运行时便只能在左边或右边齿轮弧度内偏转，当主动轮偏转至齿桥位置时，由于齿桥上升而啮合不到齿轮，主动轮便在齿桥处停顿空转，实现中间垂直定位。因此，控制齿桥动作与否，便可控制喷头摆动的摆动幅度及是否使喷头定位在中间垂直位置。所以，通过程序设定便可控制喷头的摆动幅度、摆动位置及实现喷头左右及中间三点精确定位，并与电磁阀动作(启闭)相结合，在工程中实现水形艺术造形的变化。
同样，为了避免出现意外情况引起的主动轮与扇形摆动齿轮分离，在扇形摆动齿轮两边设置有压板，所述的压板与弹簧装置相连。
为了使摆动机构、转动机构中的电机在水下安全运行，本发明加长电机输出轴长度，在轴输出端采用二级径向机械密封，同时，对电源引线处增加引线穿管，管内采用树脂浇铸密封，通过这种密封处理，其能很好地适应在水下工作的性能要求。
本发明通过在喷头与供水总管间增设垂直平面转动机构和摆动机构，可使喷头在垂直平面位90度往复转动，在水平位实现一定角度的左中右摆动，两者相结合，能使喷头形成多角度移位，形成更复杂的水形变化，同时，通过对转动机构、摆动机构的机械定位结构设置，整个喷头机组在运行过程中，定位精确无误差，即使长期工作后也不会发生水形偏差。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明活接结构示意图。
图3为本发明转动机构示意图。
图4为转动机构齿轮总成。
图5为本发明摆动机构示意图。
图6为摆动机构齿轮总成。
具体实施方式
实施例1，喷泉用多角度定位摆动喷头机组，与供水总管1连接的电磁阀2与喷头间置有摆动总成，该摆动总成由垂直平面的转向机构4和水平安装的摆动机构5组成，转向机构4固定在与电磁阀2连接的垂直活接3上，摆动机构5固定在与喷头连接的水平活接6上，垂直活接3与水平活接6由弯头连通，其中：
1)垂直活接3、水平活接6长度加长，对接的活端外筒31与固定端外筒32直径相同，其另一端均置有连接螺纹33，一内筒34套设于外筒内，活端位置的内筒端头置有突圈35，与对应的外筒内壁匹配扣接，固定端处的内外筒焊接一体。
2)垂直平面的转动机构，垂直活接3垂直安装，三相减速电动机41由电机支架44安装于活接3固定端，与电机主动轮42啮合的90°扇形转动齿轮43的中心线上设置一绕点，其由将90°扇形转动齿轮43固定于齿轮安装支架上的螺钉48和置于齿轮槽口中的可移位螺钉49组成，齿轮安装架47由抱箍45安装于活接活端，齿轮安装架下设有一定位限制角钢46，扇形转动齿轮两边另设置有压板410，该压板410与弹簧装置411相连。
3)摆动机构，一水平活接6横向安放，三相减速电动机51由电机支架53安装于活接活端，与电机主动轮52啮合的扇形摆动齿轮54由抱箍55安装于活接固定端，一齿桥57将扇形摆动齿轮54分成对称的两半，扇面中央开有安放电磁阀58的槽口，固定在扇面上的电磁阀58连接齿桥57，扇形摆动齿轮54两边设置有压板59，该压板59与弹簧装置56相连。
实施例2，参考实施例1，在垂直平面的转动机构4和水平摆动机构5中，加长电机输出轴长度，在轴输出端采用二级径向机械密封，在电机的电源引线处增加引线穿管，管内采用树脂浇铸密封。
Claims (10)
1.喷泉用多角度定位摆动喷头机组，包括供水总管、电磁阀、摆动总成、喷头，其特征在于与供水总管连接的电磁阀与喷头间置有摆动总成，所述的摆动总成由垂直平面的转动机构和水平安装的摆动机构组成，转动机构固定在与电磁阀连接的垂直活接上，摆动机构固定在与喷头连接的水平活接上，垂直活接与水平活接由弯头连通。
2.根据权利要求1所述的喷泉用多角度定位摆动喷头机组，其特征在于加长的垂直活接与水平活接中对接的活端外筒与固定端外筒直径相同，活端外筒与固定端外筒的另一端均置有连接螺纹，一内筒套设于外筒内，活端位置的内筒端头置有突圈，与对应的外筒内壁匹配扣接，固定端处的内、外筒焊接一体。
3.根据权利要求1所述的喷泉用多角度定位摆动喷头机组，其特征在于垂直平面的转动机构中，活接垂直安装，三相减速电动机由电机支架安装于活接固定端，与电机主动轮啮合的90°扇形转动齿轮由抱箍安装于活接活端。
4.根据权利要求3所述的喷泉用多角度定位摆动喷头机组，其特征在于90°扇形转动齿轮两边设置有压板，所述的压板与弹簧装置相连。
5.根据权利要求3或4所述的喷泉用多角度定位摆动喷头机组，其特征在于90°扇形转动齿轮中心线上设置一绕点，所述的绕点由固定于90°扇形转动齿轮安装支架上的螺钉和置于齿轮槽口中的螺钉组成。
6.根据权利要求5所述的喷泉用多角度定位摆动喷头机组，其特征在于齿轮安装支架下设有一定位限制角钢。
7.根据权利要求1所述的喷泉用多角度定位摆动喷头机组，其特征在于在摆动机构中，活接横向安放，三相减速电动机由电机支架安装于活接活端，与电机主动轮啮合的扇形摆动齿轮由抱箍安装于活接固定端，一齿桥将扇形摆动齿轮分成对称的两半，扇面中央开有安放电磁阀的槽口，固定在扇面上的电磁阀连接齿桥。
8.根据权利要求7所述的喷泉用多角度定位摆动喷头机组，其特征在于扇形摆动齿轮两边设置有压板，所述的压板与弹簧装置相连。
9.根据权利要求1所述的喷泉用多角度定位摆动喷头机组，其特征在于垂直平面的转动机构和水平摆动机构中，加长电机输出轴长度，在轴输出端采用二级径向机械密封。
10.根据权利要求1所述的喷泉用多角度定位摆动喷头机组，其特征在于电机的电源引线处增加引线穿管，管内采用树脂浇铸密封。
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