CN207592101U - 一种离心雾化喷头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种离心雾化喷头，包括：引流盘，所述引流盘顶部设有进液管，引流盘底部设有出液管；电机，所述电机包括机体、壳体和安装盘，所述壳体固定在所述引流盘上方，壳体下端设有伸入到引流盘内的保护轴套；雾化喷盘，所述雾化喷盘位于所述引流盘下方并设置有进液槽以承接从所述出液管排出的液体，且与所述机轴连接以驱动雾化喷盘旋转。本实用新型旨在提供一种离心雾化喷头，能够建立喷头电机的速度反馈机制，实现转速可调，从而达到雾化粒径大小可调；同时实现雾化效果均匀，保证电机轴密封效果。

Description

一种离心雾化喷头

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种离心雾化喷头。

背景技术

目前，随着土地流转、农业土地生产逐渐规模化，为提高农业生产效率、降低农业生产成本，使无人机用无人机进行喷洒农药等作业的需求日趋增多。植保无人机在工作时，雾化喷头上的喷盘随电机高速旋转，从而使雾化盘中的药液在离心力的作用下从雾化盘周面甩出，在空气中细化成雾滴。现有的喷头采用有刷直流电机，给出额定电压，输出额定转速，达到预计雾化效果；雾化盘上开有沟槽，沟槽内的液体传输在雾化盘边缘口离心雾化；电机通过点胶工艺密封以达到防水效果。

但是，直流有刷电机自身没有速度检测，如需获得电机转速，需外加传感装置，例如霍尔传感器；密封采用点胶工艺，使得电机和雾化装置不具有可拆性和互换性，难以更换损耗件；雾化盘通过沟槽的方式引流，每个沟槽在旋转内的液体无法保证流量相对平衡，使得雾化盘在实际使用中雾化面不均匀，无人机工作时从雾化盘排出的雾滴的平均粒径大，雾化盘喷洒的范围小，影响雾化盘的喷洒效果。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种离心雾化喷头，能够建立喷头电机的速度反馈机制，实现转速可调，从而达到雾化粒径大小可调；同时实现雾化效果均匀，保证电机轴密封效果。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种离心雾化喷头，包括：

引流盘，所述引流盘顶部设有进液管，引流盘底部设有出液管；

电机，所述电机包括机体、壳体和安装盘，所述壳体固定在所述引流盘上方，壳体下端设有伸入到引流盘内的保护轴套；所述壳体和安装盘共同限定出机体的安装空间，所述安装盘用于将离心雾化喷头固定在外部结构件上；所述机体包括设置在壳体内的机芯和与所述机芯相连且穿过所述保护轴套以伸出引流盘的机轴；

雾化喷盘，所述雾化喷盘位于所述引流盘下方并设置有进液槽以承接从所述出液管排出的液体，且与所述机轴连接以驱动雾化喷盘旋转。

在一些实施例中，所述引流盘包括：

上盘体，所述上盘体上表面中部下凹以形成与保护轴套配合的凹槽，凹槽中心开有供机轴穿过的通槽，上盘体下表面设有引流槽壁，所述引流槽壁与位于上盘体下表面的下凹侧壁共同限定出引流槽，所述进液管设置在上盘体的上表面并穿过上盘体与所述引流槽连通；

下盘体，所述下盘体上表面中部设有与所述引流槽壁和所述下凹侧壁配合的密封侧壁，所述出液管设置在下盘体下表面中心并分别与通槽和引流槽连通，出液管下端伸入到进液槽中。

在一些实施例中，所述下盘体具有法兰盘结构，下盘体通过法兰盘结构与壳体底部连接，所述上盘体位于下盘体和壳体之间。

在一些实施例中，所述机体上下两端分别设置有凸台，壳体与安装盘分别开有与凸台适配的安装槽，壳体与安装盘通过安装槽实现对机体的限位。

在一些实施例中，所述雾化喷盘包括：

底盘，所述底盘中部设置有进液槽；

多个凸块，所述多个凸块设置底盘上表面且在底盘边缘周向上间隔均布，每相邻的两个所述凸块之间限定出一个离心流道；

多个圆柱，所述多个圆柱设置在进液槽与凸块之间，且在底盘上表面的多个周向上间隔均布以形成多个同心圆柱环，所有圆柱共同限定出离心空间。

在一些实施例中，所述雾化喷盘还包括：

多个分割条，所述多个分割条间隔均布在底盘上表面的周向上，分割条部分位于离心流道内，分割条剩余部分位于离心空间内，用于对经离心空间分割后的流体进行再次分割。

在一些实施例中，位于外侧周向上的相邻两个所述圆柱的间距小于位于内侧周向上的相邻两个所述圆柱的间距。

在一些实施例中，所述底盘中部下凹以使上表面形成所述进液槽，进液槽中心固定有空心柱体，所述空心柱体用于连接机轴。

在一些实施例中，所述雾化喷盘还包括安装螺母和下端连接有螺杆的挤压式固定轴套，挤压式固定轴套顶部外径大于空心柱体外径，挤压式固定轴套下端穿过空心柱体并与安装螺母连接，所述机轴插入到挤压式固定轴套中并通过安装螺母和空心柱体以实现机轴与雾化喷盘的固定。

在一些实施例中，所述雾化喷盘还包括盖体，所述盖体与底盘配合以覆盖所述离心空间与多个所述离心流道，所述盖体上设有与进液槽正对的进液口。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型采用多个圆柱环的形式对流体进行逐级分割撕扯，雾滴粒径从内层到外层逐级变小，液滴在受到撕扯的时候，能随力均匀分布，保持流量相对平衡，使雾化面均匀分布；能够建立喷头电机的速度反馈机制，实现转速可调，从而达到雾化粒径大小可调，保证电机轴密封效果。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型结构爆炸图；

图3是引流盘顶部视图；

图4是引流盘底部视图；

图5是雾化喷盘结构示意图；

图6是雾化喷盘结构爆炸图；

图7是底盘结构示意图；

图8是底盘俯视图；

图9是图8中A处放大图；

图10是雾化喷盘剖视图；

图中：100-电机、200-引流盘、300-雾化喷盘；

101-安装盘、102-机体、103-壳体、104-保护轴套、105-机芯、106-机轴、107-凸台、108-安装槽；

201-上盘体、202-下盘体、203-进液管、204-出液管、205-凹槽、206-通槽、207-下凹侧壁、208-引流槽壁、209-密封侧壁；

301-底盘、302-凸块、303-圆柱、304-分割条、305-进液槽、306-离心流道、307-离心空间、308-空心柱体、309-盖体、310-进液口、311-安装螺母、312-挤压式固定轴套、313-螺杆、314-外部施压件、315-内部受压件。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的离心雾化喷头，包括：引流盘200、电机100以及雾化喷盘300。其中，引流盘200用于盛装待喷洒液体(例如农药)，引流盘200的底部具有出液管204，以用于排出待喷洒液体。电机100包括机体102、壳体103和安装盘101，壳体103固定在所述引流盘200上方，壳体103下端设有伸入到引流盘200内的保护轴套104，避免引流盘200内的液体与电机100接触；壳体103和安装盘101共同限定出机体102的安装空间，安装盘101用于将离心雾化喷头固定在外部结构件上；所述机体102包括设置在壳体103内的机芯105和与所述机芯105相连且穿过所述保护轴套104以伸出引流盘200的机轴106；由此，电机100与引流盘200的装配紧凑，可以充分地节约空间。

其中，电机100优选为无刷直流电机，更进一步的，电机100上搭载有转速反馈。

如图2所示，壳体103上端开口，机体102从上端开口安装到壳体103内，机体102上的机轴106穿过壳体103下端保护轴套104并使机芯105位于壳体103内，壳体103下端面与机芯105下端面均开有螺纹孔，壳体103和机芯105可以通过螺钉进行连接；当机体102固定好以后，使用安装盘101与壳体103上端连接，用以封闭壳体103上端开口，实现机体102的密封，同时可以通过安装盘101与外部结构件连接。

如图2所示，雾化喷盘300位于引流盘200下方并设置有进液槽305以承接从所述出液管204排出的液体，且与所述机轴106连接以驱动雾化喷盘300旋转。雾化喷盘300与引流盘200的装配紧凑，可以充分地节约空间，而且，由于液体是由引流盘200注入到雾化喷盘300上的，从而无需将电机100的机轴106加工成空心轴结构，因而降低了加工难度和生产成本。

另外，由于出液管204空插在雾化喷盘300的进液槽305中，即留有排液间隙，以使得雾化喷盘300可以将液体均匀地喷洒出，改善液滴飞溅问题，出液管204优选与雾化喷盘300的中心正对，进而出液管204可以向雾化喷盘300的中心位置浇注液体，以使得雾化喷盘300可以将液体均匀地喷洒出，改善液滴飞溅问题。

根据本实用新型的一些实施例，如图3和图4所示，引流盘200包括：上盘体201和下盘体202。

如图3所示，上盘体201上表面中部下凹以形成与保护轴套104配合的凹槽205，凹槽205中心开有供机轴106穿过的通槽206，上盘体201下表面设有引流槽壁208，所述引流槽壁208与位于上盘体201下表面的下凹侧壁207共同限定出引流槽，所述进液管203设置在上盘体201的上表面并穿过上盘体201与所述引流槽连通；下盘体202上表面中部设有与所述引流槽壁208和所述下凹侧壁207配合的密封侧壁209，所述出液管204设置在下表面中心并分别与通槽206和引流槽连通。

机体102和壳体103通过螺钉装配在一起，并通过上盘体201，将引入的液体和电机100分离，防止液体直接进入电机100，同时在机体102和壳体103装配的同轴位置，涂上密封油脂，防止液体沿轴转动进入电机100。

由于壳体103和机体102通过两个螺钉连接，螺钉的头部余留在壳体103的端面，上盘体201上的凹槽205还设有容纳螺钉头部的容纳槽，容纳槽与凹槽205连通并位于凹槽205两侧，以充分利用安装空间，使装配紧凑。

如图3所示，保护轴套104用以避免液体通过机轴106间隙进入到壳体103内，引流盘200上盘体201下凹形成凹槽205与保护轴套104配合，避免引流槽内的液体与保护轴套104接触；同时，充分利用下凹结构，使其与引流槽壁208共同围成引流槽，使引流盘200结构紧凑，引流盘200与电机100的连接结构也更为紧凑，充分利用结构空间。引流槽位于引流盘200上盘体201下侧，进液管203设置在上盘体201上侧，以使液体不与电机100发生接触，增强密封效果。

根据本实用新型的一些实施例，如图4所示，下盘体202具有法兰盘结构，下盘体202通过法兰盘结构与壳体103底部连接，上盘体201位于下盘体202和壳体103之间。引流盘200与电机100通过法兰盘实现定位，保证定位准确，同时通过螺栓进行连接，上盘体201和下盘体202装配好以后，使上盘体201夹持在下盘体202和壳体103之间，使上盘体201与下盘体202配合更加紧密。

在一些实施例中，如图2所示，所述机体102上下两端分别设置有凸台107，壳体103与安装盘101分别开有与凸台107适配的安装槽108，壳体103与安装盘101通过安装槽108实现对机体102的限位。当机体102安装到壳体103以后，使用壳体103上的安装槽108与机体102前端的凸台107配合，实现对安装位置的第一次定位，然后使用两个螺钉连接机体102和壳体103，将安装盘101上的安装槽108与机体102后端的凸台107配合，实现对安装位置的第二次定位，最后锁紧壳体103上的两颗螺钉，完成电机100的组装固定。

根据本实用新型的一些实施例，如图5-10所示，雾化喷盘300包括：底盘301、多个凸块302和多个圆柱303。

如图7所示，底盘301上表面的中部设置有进液槽305，多个凸块302设置底盘301上表面且在底盘301边缘周向上间隔均布，每相邻的两个凸块302之间限定出一个离心流道306；多个圆柱303设置在进液槽306与凸块302之间，且在底盘201上表面的多个周向上间隔均布以形成多个同心圆柱环，所有圆柱303共同限定出离心空间307。

容易理解的是，雾化喷盘300在工作过程中，流体经外部管路进入到进液槽305，进液槽305内的流体在离心力和自身重力的作用下从进液槽305流向离心空间307，离心空间307内包括多个同心圆柱环，流体在流动过程中不断分裂雾化，最后形成雾滴并从离心空间307进入到离心流道306，再由离心流道306排出雾化喷盘300。

根据本实用新型的一些实施例，如图7-9所示，雾化喷盘300还包括：多个分割条304。

多个分割条304间隔均布在底盘301上表面的周向上，分割条304部分位于离心流道306内，分割条304剩余部分位于离心空间307内，用于对经离心空间307分割后的流体进行再次分割。

容易想到的是，如图7所示，当流体从离心空间307流动到离心通道306的入口端时，分割条304对即将流出离心空间307并沿离心力方向流动的雾滴进行再次切割分离，从而使进入到离心流道306的雾滴粒径变小，进入到离心流道306的雾滴经分割条304切割后流动方向改变，再次被离心流道306两侧的凸块302侧壁分割，使雾化喷盘300排出的雾滴粒径更小，喷洒更加均匀，提高雾化喷盘300的喷洒效果。

在一些实施例中，如图8所示，每个所述凸块302和所述分割条304的布置方向与底盘301径向一致。可以理解的是，由于雾化喷盘300的离心力方向与底盘301径向一致，在对即将流出离心空间307并沿离心力方向流动到离心通道306的雾滴，进行再次切割时，在底盘301径向，即离心力方向设置分割条304和凸块302，保证雾滴被圆柱303分割撕扯时，能够随力方向均匀分布，雾化更加均匀。

根据本实用新型的一些实施例，如图10所示，所述底盘301中部下凹以使上表面形成所述进液槽305，进液槽305中心固定有空心柱体308，所述空心柱体308用于连接机轴106以驱动雾化喷盘300旋转，所述空心柱体308高度低于进液槽305高度。容易想到的是，电机100的机轴106与底盘301上的空心柱体308配合，以驱动雾化喷盘300转动。由此可知，雾化喷盘300在电机100的驱动下发生旋转，从而使进液槽305内的流体经离心空间307流动到离心流道306并逐渐形成粒径更小的雾滴排出雾化喷盘300。

如图5-6所示，所述雾化喷盘300还包括安装螺母311和下端连接有螺杆313的挤压式固定轴套312，挤压式固定轴套312顶部外径大于空心柱体308外径，挤压式固定轴套312下端穿过空心柱体308并与安装螺母311连接，所述机轴106插入到挤压式固定轴套312中并通过安装螺母311和空心柱体308以实现机轴106与雾化喷盘300的固定。

如图5所示，安装螺母311位于雾化喷盘300下侧，挤压式固定轴套312从雾化喷盘300上方插入到空心柱体308中，挤压式固定轴套312下端的螺杆313从空心柱体308底部开口伸出，并与安装螺母311连接。挤压式固定轴套312包括外部施压件314和内部受压件315，挤压式固定轴套312顶部外径大于空心柱体308的外径，即外部施压件314的外径大于空心柱体308的外径，螺杆313连接在内部受压件315的下端。

因此，如图6所示，挤压式固定轴套312被安装到雾化喷盘300上，当电机100上的机轴106插入到挤压式固定轴套312内时，即机轴106插入到内部受压件315中心。随着安装螺母311的锁紧，内部受压件315的位置不断下移，同时在空心柱体308和外部施压件314的相互作用下，内部受压件315受到挤压，内部受压件315的内径不断变小，使内部受压件315内壁逐渐贴近机轴106外壁，直至完成内部受压件315与机轴106的过盈配合，实现电机100与雾化喷盘300的连接，以使电机100能够驱动雾化喷盘300进行旋转。

根据本实用新型的一些实施例，如图9所示，位于外侧周向上的相邻两个所述圆柱303的间距小于位于内侧周向上的相邻两个所述圆柱303的间距。容易想到的是，当雾化喷盘300工作时，进液槽305内的流体流向离心空间307，离心空间307内包括多个同心圆柱环，当流体流向最内层的圆柱环时，流体被分割撕扯成雾滴，雾滴粒径与内层圆柱环上相邻圆柱303的间距正相关；当雾滴不断地向外层圆柱环流动时，圆柱环上相邻圆柱303的间距逐级减小，受此影响，雾滴粒径被圆柱303分割撕扯变得更小，保证流体从离心空间307排出时的雾滴粒径，从而保证雾化喷盘300的喷洒效果。

在一些实施例中，如图8所示，所述多个圆柱303间隔均布在底盘301的四个同心圆周上，随着圆周半径的增大，位于同一圆周上的相邻圆柱303之间的间距逐级减小。可以理解的是，为了保证雾化喷盘300在制造过程中开模结构的简单，选择在底盘301上设置四个同心圆柱环，在流体不断的分裂撕扯过程中，四个同心圆柱环的分割效果已经将雾滴粒径分割到足够小；且有利于固体颗粒顺利地通过离心空间307并排出雾化喷盘300，便于使用者对雾化喷盘300进行清洁。

根据本实用新型的一些实施例，如图9所示，所述凸块302为水滴形，凸块302远离底盘301中心一端的宽度大于靠近底盘301中心一端的宽度，以使离心流道306由内向外宽度逐渐减小。靠近凸块302的圆柱环上的多个所述圆柱303与多个所述凸块302一一正对。由上述内容，容易想到的是，凸块302为水滴形，外侧宽度大于内侧宽度，使得离心流道306逐渐变窄，当流体从离心空间307进入到离心通道306后，流体在离心力和自身重力的作用下，被离心流道306两侧的凸块302侧壁分割撕扯，随着离心流道306宽度的减小，分割撕扯的效果越强，流体分裂雾化的效果越好，使雾滴粒径更小，强化雾化喷盘300的喷洒效果。

根据本实用新型的一些实施例，如图10所示，还包括盖体309，所述盖体309与底盘301配合以覆盖所述离心空间307与多个所述离心流道306，所述盖体309上设有与进液槽305正对的进液口310。

如图10所示，盖体309与底盘301的外周壁的形状相同以与底盘301配合以覆盖离心空间307和多个离心流道306，进而可对离心空间307和离心流道306起到一定的密封作用。当流体在离心空间307和离心流道306内流动时，由于盖体309内壁对流动的流体具有一定的阻挡作用，从而使流体的流动方向与盖体309的内壁的母线相切。同时，由柯安达效应可知，由于流体黏性作用，雾化喷盘300内的流体会沿着底盘301的表面流动，从而在盖体309和底盘301的共同作用下能够提高雾滴从雾化喷盘300排出时的初速度，使雾滴的流动方向与底盘301的径向保持一致，进而可以增加雾滴的可控性，减少雾滴下落时由于横风的影响而发生飘移的现象，提高雾化喷盘的喷洒效果。

盖体309上设有与进液槽305正对的进液口310，由此可知，可将需要喷洒的流体通过进液口310流入雾化喷盘300的进液槽305内。

如图2所示，本实用新型公开的离心雾化喷头，上盘体201和下盘体202合装在一起形成引流装置，能将外部进水直接引流到靠近轴心的区域；机体102和壳体103通过螺钉装配在一起，并通过上盘体201，将引入的液体和电机100分离，防止液体直接进入电机100，同时在机体102和壳体103装配的同轴位置，涂上密封油脂，防止液体沿轴转动进入电机100；雾化喷盘300包括底盘301和盖体309，中间有不等圆柱303，圆柱303分布数量从圆心到圆外逐级增多，圆柱303分布间距从圆心到圆外逐级减小；当雾化喷盘300高速转动时，雾化喷盘300内的液体，在离心力的作用下被圆柱303分割撕扯，粒径从圆心到圆外逐级变小，不存在沟槽设计，液滴在受到撕扯的时候，能随力均匀分布，能使离心作用更均匀。

本实用新型采用的直流无刷电机具有速度反馈信号，当机芯105接上控制器，便可以根据机芯105本身的转速，闭环控制转速，从而调节雾化喷盘300的雾化效果，亦或根据外部环境所给参数，智能调节转速。

根据本实用新型的一些实施例，其中，离心雾化喷头可以用于固定喷洒或者移动喷洒，当离心雾化喷头进行固定喷洒时，可以将离心雾化喷头通过安装盘101固定安装在待喷洒的位置进行固定喷洒，当离心雾化喷头进行移动喷洒时，可以将离心雾化喷头固定安装在移动装置(例如飞机、汽车等)上进行移动喷洒。

当然，本实用新型还可有其它多种实施方式，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种离心雾化喷头，其特征在于，包括：

引流盘，所述引流盘顶部设有进液管，引流盘底部设有出液管；

电机，所述电机包括机体、壳体和安装盘，所述壳体固定在所述引流盘上方，壳体下端设有伸入到引流盘内的保护轴套；所述壳体和安装盘共同限定出机体的安装空间，所述安装盘用于将离心雾化喷头固定在外部结构件上；所述机体包括设置在壳体内的机芯和与所述机芯相连且穿过所述保护轴套以伸出引流盘的机轴；

雾化喷盘，所述雾化喷盘位于所述引流盘下方并设置有进液槽以承接从所述出液管排出的液体，且与所述机轴连接以驱动雾化喷盘旋转。

2.根据权利要求1所述的一种离心雾化喷头，其特征在于，所述引流盘包括：

上盘体，所述上盘体上表面中部下凹以形成与保护轴套配合的凹槽，凹槽中心开有供机轴穿过的通槽；所述上盘体下表面设有引流槽壁，所述引流槽壁与位于上盘体下表面的下凹侧壁共同限定出引流槽，所述进液管设置在上盘体的上表面并穿过上盘体与所述引流槽连通；

下盘体，所述下盘体上表面中部设有与所述引流槽壁和所述下凹侧壁配合的密封侧壁，所述出液管设置在下盘体下表面中心并分别与通槽和引流槽连通，出液管下端伸入到进液槽中。

3.根据权利要求2所述的一种离心雾化喷头，其特征在于：所述下盘体具有法兰盘结构，下盘体通过法兰盘结构与壳体底部连接，所述上盘体位于下盘体和壳体之间。

4.根据权利要求1所述的一种离心雾化喷头，其特征在于：所述机体上下两端分别设置有凸台，壳体与安装盘分别开有与凸台适配的安装槽，壳体与安装盘通过安装槽实现对机体的限位。

5.根据权利要求1所述的一种离心雾化喷头，其特征在于，所述雾化喷盘包括：

底盘，所述进液槽设置在底盘中部；

多个凸块，所述多个凸块设置底盘上表面且在底盘边缘周向上间隔均布，每相邻的两个所述凸块之间限定出一个离心流道；

多个圆柱，所述多个圆柱设置在进液槽与凸块之间，且在底盘上表面的多个周向上间隔均布以形成多个同心圆柱环，所有圆柱共同限定出离心空间。

6.根据权利要求5所述的一种离心雾化喷头，其特征在于：所述雾化喷盘还包括：

多个分割条，所述多个分割条间隔均布在底盘上表面的周向上，分割条部分位于离心流道内，分割条剩余部分位于离心空间内，用于对经离心空间分割后的流体进行再次分割。

7.根据权利要求5所述的一种离心雾化喷头，其特征在于：位于外侧周向上的相邻两个所述圆柱的间距小于位于内侧周向上的相邻两个所述圆柱的间距。

8.根据权利要求5-7任一所述的一种离心雾化喷头，其特征在于：所述底盘中部下凹以使上表面形成所述进液槽，进液槽中心固定有空心柱体，所述空心柱体用于连接机轴。

9.根据权利要求8所述的一种离心雾化喷头，其特征在于：所述雾化喷盘还包括安装螺母和下端连接有螺杆的挤压式固定轴套，挤压式固定轴套顶部外径大于空心柱体外径，挤压式固定轴套下端穿过空心柱体并与安装螺母连接，所述机轴插入到挤压式固定轴套中并通过安装螺母和空心柱体以实现机轴与雾化喷盘的固定。

10.根据权利要求5所述的一种离心雾化喷头，其特征在于：所述雾化喷盘还包括盖体，所述盖体与底盘配合以覆盖所述离心空间与多个所述离心流道，所述盖体上设有与进液槽正对的进液口。