專(zhuān)利名稱(chēng)：異形噴嘴全射流噴頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種節(jié)水灌溉關(guān)鍵設(shè)備，特指異形噴嘴全射流噴頭。
技術(shù)背景目前，我國(guó)的農(nóng)業(yè)用水約占全國(guó)用水量的80%，農(nóng)業(yè)用水效率不高，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重， 使農(nóng)業(yè)水資源缺乏進(jìn)一步加劇。在各種各樣的灌溉技術(shù)中，噴灌技術(shù)是當(dāng)今世界上最主要的 節(jié)水灌溉技術(shù)之一，應(yīng)用廣泛，適應(yīng)面廣。在噴灌設(shè)備中，目前大量應(yīng)用的旋轉(zhuǎn)式噴頭為搖 臂式噴頭，該噴頭由流道、旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、換向機(jī)構(gòu)等幾部分組成。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)又 由搖臂、搖臂軸、搖臂彈簧、彈簧座等零件組成。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，能量轉(zhuǎn)化率不高。噴頭的搖 臂彈簧工作頻繁，工作壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于噴頭其他部件的工作壽命，這是搖臂式噴頭推廣應(yīng)用中 的一個(gè)無(wú)法克服的瓶頸。全射流噴頭依靠水流的附壁來(lái)實(shí)現(xiàn)噴頭的步進(jìn)與反向，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，噴灑性能好的特點(diǎn)，但是存在著因?yàn)榧庸ぞ纫蟾叨股a(chǎn)成本難以降低的不足，使 產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)受到限制。經(jīng)檢索，目前還沒(méi)有此異形噴嘴噴頭結(jié)構(gòu)的申報(bào)專(zhuān)利。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)己有全射流噴頭尺寸精度要求高的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供轉(zhuǎn)動(dòng)均勻穩(wěn)定、噴灑 性能優(yōu)良的噴頭，為我國(guó)的節(jié)水灌溉市場(chǎng)提供價(jià)廉物美的更新?lián)Q代產(chǎn)品。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、工作穩(wěn)定可靠、成本低廉的特點(diǎn)。本發(fā)明由旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)、流道、換向機(jī)構(gòu)、異形射流元件體四部分組成。異形射流元件 體是全射流噴頭的關(guān)鍵部件，既是噴灑作業(yè)的噴頭出口零件，又是自控完成直射、步進(jìn)、反 向的控制零件。其特征是異形射流元件體噴嘴為非圓形，在噴嘴的信號(hào)嘴I取水位置開(kāi)有凹 槽，凹槽為圓弧形、矩形或三角形。凹槽的橫截面寬度B為信號(hào)嘴I內(nèi)徑的0.5-1.2倍，凹 槽的橫截面長(zhǎng)度L小于信號(hào)嘴I的內(nèi)徑，凹槽的深度為貫穿噴嘴長(zhǎng)度。其優(yōu)點(diǎn)是該噴嘴結(jié)構(gòu)與信號(hào)嘴的配合，有利于從作用區(qū)的低壓旋渦區(qū)截取控制信號(hào)流， 有利于取水量的調(diào)節(jié)，同時(shí)信號(hào)嘴的取水位置對(duì)主射流影響不敏感，使取水位置要求精度降 低。從而提高了噴頭旋轉(zhuǎn)的可靠性，為產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)帶來(lái)了方便，降低了生產(chǎn)成本。整個(gè)噴頭 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定、霧化性能好。


圖1為異形噴嘴全射流噴頭結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為異形射流元件體截面圖。
圖3為異形射流元件體的A-A視圖。 圖4為噴頭的直射狀態(tài)示意圖。 圖5為噴頭的步進(jìn)狀態(tài)示意圖。 圖6為噴頭的反向運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)示意圖。圖中，1.旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)，2.流道，3.換向機(jī)構(gòu)，4.異形射流元件體，5.信號(hào)嘴I， 6. 信號(hào)嘴II， 7.反向接嘴，8.噴嘴，9.作用區(qū)，10.凹槽。
具體實(shí)施方式
異形噴嘴全射流噴頭由旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)(1)、流道(2)、換向機(jī)構(gòu)(3)、異形射流元件體 (4)等四部分組成。異形射流元件體既是噴灑作業(yè)的噴頭出口零件，又是自控完成直射、步 進(jìn)、反向的控制零件。異形射流元件體由信號(hào)嘴I (5)、信號(hào)嘴II (6)、反向接嘴(7)、噴 嘴(8)、作用區(qū)(9)組成。利用信號(hào)嘴I (5)、信號(hào)嘴II (6)中信號(hào)水的截取及流動(dòng)，反 向接嘴(7)的開(kāi)啟及關(guān)閉實(shí)現(xiàn)水流的附壁，從而完成噴頭的直射、步進(jìn)和反向運(yùn)轉(zhuǎn)。異形射 流元件體的噴嘴為非圓形，在噴嘴的信號(hào)嘴I取水位置開(kāi)有凹槽，凹槽可為圓弧形、矩形或 三角形。凹槽的橫截面寬度B為信號(hào)嘴I內(nèi)徑的0. 5-1. 2倍，凹槽的橫截面長(zhǎng)度L為小于信 號(hào)嘴I的內(nèi)徑，凹槽的深度為貫穿噴嘴長(zhǎng)度。 工作過(guò)程為直射狀態(tài)異形射流元件體左側(cè)的反向接嘴開(kāi)敞著，由此向左腔補(bǔ)氣，元件右側(cè)出口處 與水束之間的間隙C補(bǔ)入空氣，由于補(bǔ)氣的壓力損失大于左腔，因此，左右腔略有壓力差， 此壓力差不足以推動(dòng)主射流產(chǎn)生附壁，因此主射流呈直射狀態(tài)。與此同時(shí)，信號(hào)嘴I在噴嘴 的凹槽處取得了信號(hào)水，由于左右腔略有壓力差存在，因此這些信號(hào)水在傳輸管中向信號(hào)嘴n方向流動(dòng)。步進(jìn)狀態(tài)信號(hào)水通過(guò)信號(hào)嘴II進(jìn)入元件右腔，間隙C越來(lái)越小，最終被堵死，左右腔的壓力差將主射流推向右側(cè)，產(chǎn)生附壁，整個(gè)元件向右轉(zhuǎn)動(dòng)。在附壁狀態(tài)下，由于主射流的 彎曲，信號(hào)嘴I與主射流脫開(kāi)，不再取到信號(hào)水，但可取到空氣。空氣由信號(hào)嘴I傳到信號(hào) 嘴n，給右腔補(bǔ)氣，最終左右腔的壓力差消失，恢復(fù)直射狀態(tài)，噴頭向右的轉(zhuǎn)動(dòng)停止。間隙c又重新生成，并向右腔補(bǔ)氣，如此往復(fù)循環(huán)，完成噴頭的直射、步進(jìn)動(dòng)作。反向狀態(tài)通過(guò)反向開(kāi)關(guān)撥桿關(guān)閉反向接嘴，左腔中不再有空氣補(bǔ)入，形成低壓區(qū)，而右腔中仍有空氣從間隙c補(bǔ)入，左右腔形成壓力差，噴射水束向左側(cè)彎曲而附壁。接嘴I與射流脫開(kāi)，取不到信號(hào)水，左右腔壓力差持續(xù)存在，噴頭向左連續(xù)反向轉(zhuǎn)動(dòng)。直到反向開(kāi)關(guān) 撥桿轉(zhuǎn)向，反向接嘴打開(kāi)，空氣進(jìn)入左腔，與右腔的壓力差相平衡，反向運(yùn)轉(zhuǎn)才終止，恢復(fù) 直射。
權(quán)利要求
1.異形噴嘴全射流噴頭，其由旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)(1)、流道(2)、換向機(jī)構(gòu)(3)、異形射流元件組成，其特征是異形射流元件(4)噴嘴為非圓形，在噴嘴的信號(hào)嘴I(5)取水位置開(kāi)有凹槽(10)，凹槽為圓弧形、矩形或三角形；凹槽的橫截面寬度B為信號(hào)嘴I內(nèi)徑的0.5-1.2倍，凹槽的橫截面長(zhǎng)度L小于信號(hào)嘴I的內(nèi)徑，凹槽的深度為貫穿噴口長(zhǎng)度。
全文摘要
本發(fā)明特指異形噴嘴全射流噴頭。其由旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)、流道、換向機(jī)構(gòu)、異形射流元件體等四部分組成。噴嘴為非圓形，噴嘴上的凹槽位于信號(hào)嘴I側(cè)，形狀為圓弧形、矩形或三角形。工作時(shí)水流經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)、流道，從異形射流元件體噴出。水流經(jīng)過(guò)異形射流元件體的噴嘴時(shí)，凹槽處的水流進(jìn)入信號(hào)嘴I，使元件右腔間隙C越來(lái)越小，最終被堵死，左右腔的壓力差將主射流推向右側(cè)，產(chǎn)生附壁，整個(gè)元件向右轉(zhuǎn)動(dòng)。在附壁狀態(tài)下，由于主射流的彎曲，信號(hào)嘴I與主射流脫開(kāi)，只可取到空氣。空氣由反向接嘴傳到信號(hào)嘴II，給右腔補(bǔ)氣，最終左右腔的壓力差消失，恢復(fù)直射狀態(tài)，噴頭向右的轉(zhuǎn)動(dòng)停止。整個(gè)噴頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、工作穩(wěn)定、霧化性能好。
文檔編號(hào)B05B3/14GK101161356SQ200710190179
公開(kāi)日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2007年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日
發(fā)明者孟 劉, 向清江, 杰 張, 紅 李, 躍 湯, 袁建平 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)