CN212167849U - 一种电动离心雾化喷头及无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及农林植保施药技术领域，公开了一种电动离心雾化喷头及无人机，电动离心雾化喷头包括电机、轴流叶轮、离心雾化盘及输液件；电机的输出端依次连接与其同轴布置的轴流叶轮与离心雾化盘；输液件的出液口连通离心雾化盘；本实用新型所示的电动离心雾化喷头大大增强了雾化后药液输送的定向性和穿透性，以使得药液的输送不易受到外来气流的影响，从而在将其用于无人机的农林植保施药时，确保了药液在无人机下侧的喷施效果。

Description

一种电动离心雾化喷头及无人机

技术领域

本实用新型涉及农林植保施药技术领域，特别是涉及一种电动离心雾化喷头及无人机。

背景技术

近年来，随着农业现代化的发展需求，农林植保施药技术得到了快速发展。植保施药装置中常用的喷头主要分为压力喷头和离心喷头，其中，传统压力喷头产生的药液的雾滴谱较宽，雾化不均匀，容易堵塞，而电动离心喷头产生的药液雾化均匀，雾化粒径尺寸可控。由此，电动离心喷头相对于传统的压力喷头而言，在农林植保中得到更为广泛的应用。电动离心喷头的雾化原理是通过电机带动喷头雾化部件高速旋转，通过雾化部件高速旋转时产生的离心力，将药液破碎成尺寸均匀的细小雾滴，其雾滴的粒径大小可由电机转速控制。

然而，在实际应用中，现有的电动离心喷头通过离心力喷洒的雾滴容易受到外来气流场的影响，存在定向性与穿透性较弱的问题。尤其是，在将该电动离心喷头应用在植保旋翼无人机上时，由于植保旋翼无人机上旋翼产生的下流场较为复杂，容易产生空气涡流，在该条件下，电动离心喷头喷洒的雾滴的运动状态更加复杂，其定向性与穿透性更加不确定，从而难以确保在进行农林植保施药时定向施药的效果。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的之一提供一种电动离心雾化喷头，用于解决现有的离心喷头喷洒的雾滴容易受到外来气流场的影响，存在定向性与穿透性较弱的问题。

本实用新型实施例的目的之二是提供一种基于上述电动离心雾化喷头的无人机，用以解决现有的植保旋翼无人机在进行农林植保施药时难以确保定向施药效果的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种电动离心雾化喷头，包括电机、轴流叶轮、离心雾化盘及输液件；所述电机的输出端依次连接与其同轴布置的所述轴流叶轮与所述离心雾化盘；所述输液件的出液口连通所述离心雾化盘。

其中，所述电机包括空心外转子电机；所述输液件包括安装于所述空心外转子电机的轴心孔内的输液管，所述轴流叶轮、所述离心雾化盘分别与所述输液管靠近所述输出端的一端转动连接，所述输液管的出液端插入至所述离心雾化盘内。

其中，所述输液件还包括连接所述空心外转子电机的固定座；所述输液管远离所述输出端的一端从所述空心外转子电机的相应端伸出，并连接所述固定座；所述固定座包括内腔及连通所述内腔的进液口与出液孔，所述输液管连通所述出液孔。

其中，所述轴流叶轮通过转接套同轴连接所述空心外转子电机的输出端，所述转接套还同轴连接所述离心雾化盘；所述输液管靠近所述输出端的一端穿过所述转接套，并插入至所述离心雾化盘内。

其中，所述转接套与所述轴流叶轮为一体式结构，所述轴流叶轮的轮缘设有沿其周向布置的防护圈。

其中，所述转接套的中部同轴连接所述轴流叶轮，所述转接套靠近所述空心外转子电机的一端通过多根呈辐射状布置的连接筋连接防护圈；所述防护圈与所述转接套同轴布置，所述防护圈的直径大于所述轴流叶轮的直径。

其中，所述离心雾化盘包括同轴布置的连接套与雾化盘体；所述连接套的一端连接所述雾化盘体，另一端连接所述转接套远离所述空心外转子电机的一端；所述输液管通过所述转接套插入至所述雾化盘体内，所述雾化盘体的直径小于所述轴流叶轮的直径。

其中，所述雾化盘体包括第一盖板、第二盖板及雾化通道；所述第一盖板与所述第二盖板同轴布置；多条所述雾化通道呈辐射状排布在所述第一盖板与所述第二盖板之间。

其中，所述雾化盘体的周边还设有一圈笼网，所述笼网分别与各个所述雾化通道的出口相对应。

本实用新型实施例还提供了一种无人机，包括机身，还包括安装于机身下侧的如上所述的电动离心雾化喷头。

本实用新型实施例提供的电动离心雾化喷头，通过在电机的输出端依次连接与其同轴布置的轴流叶轮与离心雾化盘，并通过输液件的出液口向离心雾化盘内给进药液，则轴流叶轮与离心雾化盘在电机驱动下同步高速旋转时，不仅离心雾化盘实现对药液均匀雾化并离心输出，而且，轴流叶轮还会在此过程中，从后侧向离心雾化盘输送沿轴向的风力，从而大大增强了雾化后药液输送的定向性和穿透性，以使得药液的输送不易受到外来气流的影响。

与此同时，本实用新型实施例提供的无人机，由于采用了上述电动离心雾化喷头，则在农林植保施药的过程中，可有效避免林间的气流及无人机上旋翼所产生的空气涡流对药液定向输送的影响，确保了药液在无人机下侧的喷施效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所示的电动离心雾化喷头的第一种结构示意图；

图2为本实用新型实施例所示的图1的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型实施例所示的电动离心雾化喷头的第二种结构示意图；

图4为本实用新型实施例所示的转接套、连接筋及防护圈相连接的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所示的轴流叶轮的轮缘设置防护圈的结构示意图。

附图标记说明：1、空心外转子电机；2、轴流叶轮；3、离心雾化盘；31、连接套；32、雾化盘体；4、输液管；5、固定座；51、进液口；52、固定孔；6、转接套；7、防护圈；8、连接筋；9、转速传感器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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。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实用新型中的具体含义。

参见图1与图2，本实施例提供了一种电动离心雾化喷头，包括电机、轴流叶轮2、离心雾化盘3及输液件；电机的输出端依次连接与其同轴布置的轴流叶轮2与离心雾化盘3；输液件安装在电机上，输液件的出液口连通离心雾化盘3。

具体的，本实施例所示的电动离心雾化喷头，通过在电机的输出端依次连接与其同轴布置的轴流叶轮2与离心雾化盘3，并通过输液件的出液口向离心雾化盘3内给进药液，则轴流叶轮2与离心雾化盘3在电机驱动下同步高速旋转时，不仅离心雾化盘3实现对药液均匀雾化并离心输出，而且，轴流叶轮2还会在此过程中，从后侧向离心雾化盘3的周边输送沿轴向的风力，从而大大增强了雾化后药液输送的定向性和穿透性，以使得药液的输送不易受到外来气流的影响。

在此应当指出的是，轴流叶轮2包括多个沿圆周排布的扇叶，扇叶的数量可以为4-6个，其形状为多种样式，但须符合空气动力学原理产生正向风压，即轴流叶轮2输送的风力方向为轴向且朝向离心雾化盘3的一侧输送。与此同时，离心雾化盘3为本领域所公知的用以使得药液在离心力的作用下从其周边甩出，并在空气中细化为雾滴的相应雾化结构。

另外，电机可为本领域所公知的内转子电机或外转子电机，在此不作具体限定，可在电机的定子上安装转速传感器9，用以监测转子的转速，相应的变频器可根据转速传感器9实时反馈的转速信息，以精准地控制电机的转速，从而实现控制药液雾化喷洒的粒径尺寸及均匀性，其中，转速传感器9可以为本领域所公知的接近开关，相应地，在电机的转子上设置与接近开关的检测端相对应的感应片，从而可通过检测接近开关在单位时间内输出的脉冲的个数来获取转子的转速。

进一步的，输液件可为输液管4及相应的辅助结构，在电机为内转子电机时，可将轴流叶轮2与离心雾化盘3依次安装在内转子电机的输出轴上，输液管4可配合相应的辅助结构向离心雾化盘3内输送药液，但这种输液方式将会使得电动离心雾化喷头在结构上存在一定的复杂性。

然而，在电机为空心外转子电机1时，可在空心外转子电机1中转子相应的输出端依次安装同轴布置的轴流叶轮2与离心雾化盘3，此时可将输液管4内置于该空心外转子电机1的轴心孔中，设置轴流叶轮2、离心雾化盘3分别与输液管4靠近所述输出端的一端转动连接，并将输液管4的出液端向离心雾化盘3内输送药液，由此，输液管4相应于离心雾化盘3的输液结构并不会对轴流叶轮2与离心雾化盘3的转动造成干扰，这种输液方式能够极大地优化电动离心雾化喷头的结构，并确保其在结构上的紧凑性。

因而，在如下实施例中，优选电动离心雾化喷头内的电机为空心外转子电机1，并对该电动离心雾化喷头的结构进行具体说明。

优选地，本实施例中输液件还包括连接空心外转子电机1的固定座5；输液管4远离所述输出端的一端从空心外转子电机1的相应端伸出，并连接固定座5；固定座5包括内腔及连通内腔的进液口51与出液孔，输液管4连通出液孔，其中，内腔与出液孔在图1与图2中未示意出。

具体的，固定座5与空心外转子电机1的定子的相应端(定子远离输出端的一端)固定连接，并由此实现对输液管4在空心外转子电机1的轴心孔内的定位安装。与此同时，可在固定座5上设置固定孔52，以便于将本实施例所示的电动离心雾化喷头安装在无人机上。

另外，固定座5上的进液口51用于插装管路，并通过管路连接储液装置，以便储液装置中的药液在管路上液泵的泵送下，依次通过内腔、输液管4输送至离心雾化盘3内，其中，出液孔可设为螺纹孔，相应地，输液管4的端部与出液孔通过螺纹连接。

优选地，本实施例中轴流叶轮2通过转接套6同轴连接空心外转子电机1的输出端，转接套6还同轴连接离心雾化盘3；输液管4靠近所述输出端的一端穿过转接套6，并插入至离心雾化盘3内。

具体的，转接套6呈圆筒状，在转接套6的侧壁内开设有多个沿圆周布置的安装孔，每个安装孔呈轴向布置，以便将转接套6与空心外转子电机1的转子的相应端(转子靠近输出端的一端)同轴连接。

通过设置转接套6，既便于通过转接套6同轴连接轴流叶轮2与离心雾化盘3，又便于将输液管4插装于转接套6内，并向离心雾化盘3内加注药液。

优选地，如图5所示，在其中一个具体实施例中，为了优化转接套6与轴流叶轮2的安装结构，可设置转接套6与轴流叶轮2为一体式结构，并在轴流叶轮2的轮缘设置沿其周向布置的防护圈7，通过防护圈7的防护作用，以防止旋转的轴流叶轮2上的各个扇叶直接损伤到使用人员，并且可确保了轴流叶轮2整体组装结构的稳固性。

优选地，如图4所示，在另一个具体实施例中，还可在转接套6的中部同轴连接轴流叶轮2，转接套6靠近空心外转子电机1的一端通过多根呈辐射状布置的连接筋8连接防护圈7；防护圈7与转接套6同轴布置，防护圈7的直径大于轴流叶轮2的直径。如此，该防护圈7也对轴流叶轮2的转动进行了较好的防护，并防止其扇叶对使用人员造成损伤，并且转接套6、连接筋8及防护圈7构成的整体连接结构也不会影响到轴流叶轮2正常的风力输送。

优选地，在另一个具体实施例中，还可选择不用在空心外转子电机1与轴流叶轮2之间设置如图4所示的连接筋8及防护圈7，从而得到如图3所示的电动离心雾化喷头。

优选地，如图2所示，本实施例中离心雾化盘3包括同轴布置的连接套31与雾化盘体32；连接套31的一端连接雾化盘体32，另一端连接转接套6远离空心外转子电机1的一端；输液管4通过转接套6插入至雾化盘体32内，雾化盘体32的直径小于轴流叶轮2的直径。

具体的，本实施例可设置连接套31的内径等于或略大于转接套6的外径，以便将连接套31插套在转接套6上，并通过相应的螺钉进行紧固，从而实现连接套31与转接套6的无缝连接。

与此同时，本实施例通过设置雾化盘体32的直径小于轴流叶轮2的直径，可使得雾化盘体32的周边位于轴流叶轮2的风力输送场内，从而在离心雾化盘3实现对药液均匀雾化并离心输出的同时，轴流叶轮2还从其后侧输送沿轴向的风力，从而大大增强了药液在经过离心雾化后输送的定向性和穿透性，以使得电动离心雾化喷头对药液的输送不易受到外来气流的影响。

优选地，本实施例中雾化盘体32包括第一盖板、第二盖板及雾化通道；第一盖板与第二盖板同轴布置；多条雾化通道呈辐射状排布在第一盖板与第二盖板之间。

具体的，本实施例中设置的多条雾化通道呈辐射状排布，以便在雾化盘体32高速旋转时，将雾化盘体32内的药液离心甩出，并在空气中细化为雾滴，其中，雾化通道的形状包括直线状或螺旋线状。为了进一步提高离心雾化盘3对药液的离心雾化效果，雾化通道的形状优选为螺旋线状。

优选地，本实施例中雾化盘体32的周边还设有一圈笼网，笼网分别与各个雾化通道的出口相对应。

具体的，通过设置笼网，可对经过雾化通道输出的离心雾化后的液滴进行二次分割撕裂，大大提高了离心雾化盘3的雾化效果。

优选地，本实施例还提供了一种无人机，包括机身，还包括安装于机身下侧的如上所述的电动离心雾化喷头。

具体的，本实施例提供的无人机，由于采用了上述电动离心雾化喷头，则在农林植保施药的过程中，可有效避免林间的气流及无人机上旋翼所产生的空气涡流对药液定向输送的影响，确保了药液在无人机下侧的喷施效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动离心雾化喷头，其特征在于，

包括电机、轴流叶轮、离心雾化盘及输液件；

所述电机的输出端依次连接与其同轴布置的所述轴流叶轮与所述离心雾化盘；

所述输液件的出液口连通所述离心雾化盘。

2.根据权利要求1所述的电动离心雾化喷头，其特征在于，

所述电机包括空心外转子电机；

所述输液件包括安装于所述空心外转子电机的轴心孔内的输液管，所述轴流叶轮、所述离心雾化盘分别与所述输液管靠近所述输出端的一端转动连接，所述输液管的出液端插入至所述离心雾化盘内。

3.根据权利要求2所述的电动离心雾化喷头，其特征在于，

所述输液件还包括连接所述空心外转子电机的固定座；

所述输液管远离所述输出端的一端从所述空心外转子电机的相应端伸出，并连接所述固定座；

所述固定座包括内腔及连通所述内腔的进液口与出液孔，所述输液管连通所述出液孔。

4.根据权利要求2所述的电动离心雾化喷头，其特征在于，

所述轴流叶轮通过转接套同轴连接所述空心外转子电机的输出端，所述转接套还同轴连接所述离心雾化盘；

所述输液管靠近所述输出端的一端穿过所述转接套，并插入至所述离心雾化盘内。

5.根据权利要求4所述的电动离心雾化喷头，其特征在于，

所述转接套与所述轴流叶轮为一体式结构，所述轴流叶轮的轮缘设有沿其周向布置的防护圈。

6.根据权利要求4所述的电动离心雾化喷头，其特征在于，

所述转接套的中部同轴连接所述轴流叶轮，所述转接套靠近所述空心外转子电机的一端通过多根呈辐射状布置的连接筋连接防护圈；

所述防护圈与所述转接套同轴布置，所述防护圈的直径大于所述轴流叶轮的直径。

7.根据权利要求4所述的电动离心雾化喷头，其特征在于，

所述离心雾化盘包括同轴布置的连接套与雾化盘体；

所述连接套的一端连接所述雾化盘体，另一端连接所述转接套远离所述空心外转子电机的一端；

所述输液管通过所述转接套插入至所述雾化盘体内，所述雾化盘体的直径小于所述轴流叶轮的直径。

8.根据权利要求7所述的电动离心雾化喷头，其特征在于，

所述雾化盘体包括第一盖板、第二盖板及雾化通道；

所述第一盖板与所述第二盖板同轴布置；

多条所述雾化通道呈辐射状排布在所述第一盖板与所述第二盖板之间。

9.根据权利要求8所述的电动离心雾化喷头，其特征在于，

所述雾化盘体的周边还设有一圈笼网，所述笼网分别与各个所述雾化通道的出口相对应。

10.一种无人机，包括机身，其特征在于，

还包括安装于机身下侧的如权利要求1-9任一所述的电动离心雾化喷头。

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