CN209271710U - 一种滚球内驱动喷头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及灌溉设备技术领域，尤其涉及一种滚球内驱动喷头。该喷头的主壳体内沿轴向设有流体流通的空腔，在空腔的一端安装有喷嘴，空腔内沿轴向设有导流体，导流体用于使有压水流在流经导流体时绕导流体内形成涡流；导流体与喷嘴之间设有滚球，滚球用于在涡流的推动下绕导流体轴线旋转、并在涡流的推力作用下向上移动，以带动喷嘴相对于主壳体旋转，从而使得喷头完成均匀的全圆喷灌任务，并且喷头可以采用环保材料制成，具有轻质、节能、环保的优点，其喷洒的水流均匀，可以很好的满足不同工作条件下喷灌所需的水滴直径和喷灌强度。

Description

一种滚球内驱动喷头

技术领域

本实用新型涉及灌溉设备技术领域，尤其涉及一种滚球内驱动喷头。

背景技术

喷灌是借助水泵和管道系统或利用自然水源落差，把水加压喷到空中，散成小水滴或形成弥雾降落到植物和地面上的先进灌溉方式，因具有省水、省工、增产和对地形条件适应能力强等诸多优点，近年来在全国各地得到快速推广。

喷头是喷灌系统中关键的设备，将直接影响喷灌工程质量与节水节能指标。同时近年来，低压喷灌系统技术的发展要求喷头能够在低压条件下工作，因此开发低压喷头是成为喷灌发展的重要方向。

常用喷灌喷头由于受到其结构限制，很难实现低压节能喷灌，而且在喷灌过程中，喷头的结构需要满足诸如喷灌强度、射程、水滴直径、以及喷灌均匀度等技术指标，而现有的喷头很难兼容喷灌低压节能要求和上述各项技术指标。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供了一种滚球内驱动喷头，在低压节能喷灌条件下完成具有较远射程和喷灌强度的喷灌任务，并能保证喷灌均匀。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种滚球内驱动喷头，包括喷嘴、主壳体和导流体，所述主壳体内沿轴向设有空腔，所述空腔的一端安装有喷嘴，所述空腔内沿轴向设有所述导流体，所述导流体用于使有压水流在流经所述导流体时绕所述导流体内形成涡流；所述导流体与喷嘴之间设有滚球，所述滚球用于在所述涡流的推动下绕所述导流体轴线旋转、并在所述涡流的推力作用下向上移动，以带动所述喷嘴相对于主壳体旋转。

优选的，所述导流体包括涡流腔和进水口，所述涡流腔沿所述主壳体的空腔轴线设置，所述涡流腔的一端设有进水口，另一端与所述喷嘴连通，所述滚球可活动的安装在所述涡流腔内，并能围绕所述涡流腔的轴线旋转。

优选的，所述涡流腔的顶端具有与所述喷嘴相对设置的开口，所述滚球在旋转时位于所述开口与所述喷嘴之间。

优选的，所述喷嘴包括喷射盘和主喷孔，所述喷射盘通过旋转元件与所述主壳体连接，所述旋转元件用于在滚球的推动下旋转，以推动所述喷嘴相对于所述主壳体旋转；所述喷射盘内沿轴线贯通有所述主喷孔，所述主喷孔的一端为所述喷射盘的出水口，另一端与所述空腔连通。

优选的，所述旋转元件包括旋转轴、弯头和推杆，所述旋转轴的一端通过所述弯头与所述喷射盘连接，所述弯头具有预设仰角；所述旋转轴的另一端插装在所述主壳体的顶部内，并与所述导流体连接，所述旋转轴与所述导流体之间连接有所述推杆，所述推杆用于在所述滚球的推动作用下带动所述旋转轴旋转。

优选的，所述旋转轴的底部沿轴线向下伸出有导向轴，所述导流体的轴线上设有支撑柱，所述支撑柱的顶端设有导向孔，所述导向轴可旋转的插装在所述导向孔内。

优选的，所述喷射盘内贯通有副喷孔和侧喷孔，所述副喷孔和侧喷孔分别设置在所述主喷孔的周围，所述副喷孔的轴线和所述侧喷孔的轴线分别与所述主喷孔的轴线平行，且所述主喷孔的轴线、所述副喷孔的轴线、以及所述侧喷孔的轴线不在同一平面内。

优选的，所述主喷孔与所述空腔之间设有紊流栅。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有以下有益效果：该滚球内驱动喷头的主壳体内沿轴向设有空腔，空腔的一端安装有喷嘴，空腔内沿轴向设有导流体，导流体用于使有压水流在流经导流体时绕导流体内形成涡流；导流体与喷嘴之间设有滚球，滚球用于在涡流的推动下绕导流体轴线旋转、并在涡流的推力作用下向上移动，以带动喷嘴相对于主壳体旋转，使得喷头完成均匀的全圆喷灌任务。该喷头及具有喷头的喷灌装置可以采用环保材料制成，具有轻质、节能、环保的优点，并且喷洒的水流均匀，可以很好的满足不同条件下喷灌所需的水滴直径和喷灌强度。

附图说明

图1为本实用新型实施例的滚球内驱动喷头的剖视图；

图2为本实用新型实施例的导流体的剖视图；

图3为本实用新型实施例的导流体的俯视图

图4为本实用新型实施例的喷嘴的剖视图；

图5为本实用新型实施例的喷嘴的侧视图。

其中，1、下喷体；2、导流体；3、滚球；4、上喷体；5、喷嘴；6、副喷孔；7、主喷孔；8、紊流栅；9、旋转元件；10、导向孔；11、推杆；12、支撑柱；13、进水口；14、侧喷孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实施例所述的滚球3内驱动喷头包括喷嘴5、主壳体和导流体2，主壳体内沿轴向设有流体流通的空腔，在空腔的一端安装有喷嘴5，空腔内沿轴向设有导流体2，导流体2用于使有压水流在流经导流体2时绕导流体2内形成涡流。导流体2与喷嘴5之间设有滚球3，在空腔内没有流体经过时，喷头处于未工作状态，此时的滚球3位于导流体2内；在有压水流经导流体2时，喷头处于工作状态，此时的滚球3在水压作用下能围绕导流体2的轴线旋转上升，以推动喷嘴5旋转，从而带动喷嘴5相对于主壳体旋转。优选喷头采用环保材料制成，例如环保塑料，以使喷头具有轻质、节能、环保的优点，并且喷头在旋转时喷洒的水流均匀，可以很好的满足不同条件下喷灌所需的水滴直径和喷灌强度。

本实施例的主壳体包括上喷体4和下喷体1，下喷体1的底部优选设有流体进入的入口，优选该入口的外管螺纹直径为G1/2。上喷体4和下喷体1同轴安装，以使上喷体4和下喷体1之间合围成空腔，滚球3被设置在导流体2和上喷体4之间的空腔部分；优选导流体2与下喷体1之间为过渡配合，以保证导流体2能可靠固定在下喷体1上。上喷体4的一端与喷嘴5连接，上喷体4的另一端与下喷体1连接，优选上喷体4和下喷体1之间通过螺纹装配，便于拆卸，从而易于维护和更换主壳体内部的导流体2。

如图2所示，本实施例的导流体2利用水压在其内部形成涡流作用，从而带动滚球3加速旋转，将原本较低的水流压力增压至喷灌所需的压力，从而使得喷头在低压作用下完成均匀喷洒的喷灌任务。具体的，该导流体2包括涡流腔和进水口13，涡流腔沿主壳体的空腔轴线设置，涡流腔的一端设有进水口13，另一端与喷嘴5连通，滚球3可活动的安装在涡流腔内，并能围绕涡流腔的轴线旋转。

如图3所示，该导流体2内的涡流腔顶端具有与喷嘴5相对设置的开口，开口与主壳体内的空腔相通，从而保证滚球3在旋转时受涡流作用而旋转上升，并位于开口与喷嘴5之间，使其接触旋转元件9从而带动喷嘴5旋转。该涡流腔的底端设有多个进水口13，多个进水口13顺次分布在涡流腔的径向上，并且每个进水口13的朝向分别与涡流腔的横截面相切，从而使得水流进入涡流腔内时，水流的流向与涡流腔的截面相切，从而利用水压在涡流腔内形成涡流，推动滚球3围绕涡流腔的轴线旋转上升。

具体的，本实施例的导水槽底部优选设有3～5个沿周向均匀排列的进水口13，各个进水口13的断面均为矩形，且进水口13的进水通道沿横向截面设置，进水口13的水流进入角度优选为17°～21°，进一步优选为19°，以实现最佳喷灌效果，经过实验分析可知，导流体2的进水口13的角度为19°时，且选取本实施例内各部件的具体尺寸参数时，喷灌装置的喷灌水头损失最小，组合喷灌的均匀度最高。

本实施例的导水槽轴线上设有圆柱形的支撑柱12，水流通过各个进水口13后形成绕支撑柱12的周向旋转水流，以使得滚球3能围绕支撑柱12旋转上升到能够推动喷嘴5旋转的空腔内，并且支撑柱12还能够与下述的旋转元件9相配合，从而保证旋转元件9的可靠旋转，进而确保由支撑柱12、旋转元件9和喷嘴5顺次组合而成的旋转连接结构能够更加稳定，并能有效节约主壳体内部的空间。

如图4和图5所示，本实施例的喷嘴5包括喷射盘和主喷孔7，喷射盘通过旋转元件9与主壳体连接，旋转元件9用于在滚球3的推动下旋转，以推动喷嘴5相对于主壳体旋转；喷射盘内沿轴线贯通有主喷孔7，主喷孔7的一端为喷射盘的出水口，另一端与空腔连通。

本实施例中，为了便于驱动喷嘴5可靠旋转，且能与滚球3之间产生很好的运动配合，优选旋转元件9包括旋转轴、弯头和推杆11，旋转轴的内部中空，以便于水流通过；在旋转轴的一端通过弯头与喷射盘连接，弯头具有预设仰角，优选该预设仰角为40°～45°，进一步优选为45°。旋转轴的另一端插装在主壳体的顶部内，并与导流体2连接，旋转轴与导流体2之间连接有推杆11，推杆11用于在滚球3的推动作用下带动旋转轴旋转，具体的，优选推杆11沿旋转轴径向向外伸出，以便于在滚球3旋转时，能够根据涡流方向推动推杆11移动，从而带动旋转轴旋转。旋转轴的底部沿轴线向下伸出有导向轴，导流体2的轴线上设有支撑柱12，支撑柱12的顶端设有导向孔10，导向轴可旋转的插装在导向孔10内，以增加结构稳定性。

本实施例的喷射盘内除了设有上述的主喷孔7外，还优选贯通有副喷孔6和侧喷孔14，副喷孔6和侧喷孔14分别设置在主喷孔7的周围，副喷孔6的轴线和侧喷孔14的轴线分别与主喷孔7的轴线平行，且主喷孔7的轴线、副喷孔6的轴线、以及侧喷孔14的轴线不在同一平面内，以提高水流喷出时的喷洒均匀度，并扩大喷射范围。

本实施例中，以喷射盘的横截面为坐标轴，优选在喷射盘的圆心处设有一截面为圆形的主喷孔7，在X轴上设有一截面为矩形的副喷孔6，并在Y轴上设有一截面为圆弧形的侧喷孔14。优选主喷孔7成喇叭状设置，即主喷孔7的进口大、出口小，从而使得水流喷出时能进一步增压，加大水流喷洒强度，本实施例的主喷孔7的进口直径为4mm、出口直径为2mm，矩形副喷孔6位于主喷孔7正下方5mm处，圆弧形侧喷孔14位于主喷孔7左侧6mm处，圆弧形侧喷孔14的高为3.5mm、宽为1mm。

为了进一步提高水流喷洒的稳定性和均匀性，优选在主喷孔7与空腔之间设有紊流栅8，该紊流栅8被安装在主喷孔7的进口处，优选在主喷孔7的进口侧内部设有的紊流栅8包括3～5片沿周向均匀布设的导叶，进一步优选紊流栅8的导叶数量为4片。

该喷头及具有喷头的喷灌装置均可以采用环保材料制成，从而具有轻质、节能、环保的优点，并且由喷头喷洒的水流均匀，可以很好的满足不同条件下喷灌所需的水滴直径和喷灌强度。

本实施例所述的喷灌装置使用时，工作水流由下喷体1的进口进入内部空腔时，水流经导流体2的各个进水口13同步进入导流体2内。具体的，在喷头处于未工作状态时，滚球3被布置在导流体2内；当喷头处于工作状态时，滚球3被水压至推杆11与上喷体4之间的弧形空间中，并驱动推杆11旋转，从而带动旋转元件9旋转，旋转元件9驱动喷嘴5相对于上喷头旋转，从而实现喷头的全圆喷洒，在喷洒时水流同时经喷嘴5的三个喷孔——圆形主喷孔7、矩形副喷孔6与圆弧形侧喷孔14喷出，达到提高喷射均匀度的目的。

综上所述，本实施例的滚球3内驱动喷头的主壳体内沿轴向设有流体流通的空腔，在空腔的一端安装有喷嘴5，空腔内沿轴向设有导流体2，导流体2与喷嘴5之间设有滚球3，在有压水流经导流体2时，滚球3在水压作用下能围绕导流体2的轴线旋转，以推动喷嘴5旋转，从而带动喷嘴5相对于主壳体旋转。该喷头及具有喷头的喷灌装置可以采用环保材料制成，具有轻质、节能、环保的优点，并且喷洒的水流均匀，可以很好的满足不同条件下喷灌所需的水滴直径和喷灌强度。

本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (8)

1.一种滚球内驱动喷头，其特征在于，包括喷嘴、主壳体和导流体，所述主壳体内沿轴向设有空腔，所述空腔的一端安装有喷嘴，所述空腔内沿轴向设有所述导流体，所述导流体用于使有压水流在流经所述导流体时绕所述导流体内形成涡流；所述导流体与喷嘴之间设有滚球，所述滚球用于在所述涡流的推动下绕所述导流体轴线旋转、并在所述涡流的推力作用下向上移动，以带动所述喷嘴相对于主壳体旋转。

2.根据权利要求1所述的滚球内驱动喷头，其特征在于，所述导流体包括涡流腔和进水口，所述涡流腔沿所述主壳体的空腔轴线设置，所述涡流腔的一端设有进水口，另一端与所述喷嘴连通，所述滚球可活动的安装在所述涡流腔内，并能围绕所述涡流腔的轴线旋转。

3.根据权利要求2所述的滚球内驱动喷头，其特征在于，所述涡流腔的顶端具有与所述喷嘴相对设置的开口，所述滚球在旋转时位于所述开口与所述喷嘴之间。

4.根据权利要求1-3任一项所述的滚球内驱动喷头，其特征在于，所述喷嘴包括喷射盘和主喷孔，所述喷射盘通过旋转元件与所述主壳体连接，所述旋转元件用于在滚球的推动下旋转，以推动所述喷嘴相对于所述主壳体旋转；所述喷射盘内沿轴线贯通有所述主喷孔，所述主喷孔的一端为所述喷射盘的出水口，另一端与所述空腔连通。

5.根据权利要求4所述的滚球内驱动喷头，其特征在于，所述旋转元件包括旋转轴、弯头和推杆，所述旋转轴的一端通过所述弯头与所述喷射盘连接，所述弯头具有预设仰角；所述旋转轴的另一端插装在所述主壳体的顶部内，并与所述导流体连接，所述旋转轴与所述导流体之间连接有所述推杆，所述推杆用于在所述滚球的推动作用下带动所述旋转轴旋转。

6.根据权利要求5所述的滚球内驱动喷头，其特征在于，所述旋转轴的底部沿轴线向下伸出有导向轴，所述导流体的轴线上设有支撑柱，所述支撑柱的顶端设有导向孔，所述导向轴可旋转的插装在所述导向孔内。

7.根据权利要求4所述的滚球内驱动喷头，其特征在于，所述喷射盘内贯通有副喷孔和侧喷孔，所述副喷孔和侧喷孔分别设置在所述主喷孔的周围，所述副喷孔的轴线和所述侧喷孔的轴线分别与所述主喷孔的轴线平行，且所述主喷孔的轴线、所述副喷孔的轴线、以及所述侧喷孔的轴线不在同一平面内。

8.根据权利要求4所述的滚球内驱动喷头，其特征在于，所述主喷孔与所述空腔之间设有紊流栅。