專(zhuān)利名稱(chēng)：一種變量噴頭出口壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種節(jié)水灌溉噴灌系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，適用于在噴灑中工作壓力隨時(shí)間變化的旋轉(zhuǎn)式噴頭，改善由于壓力變化引起的噴灑水量分布不均勻現(xiàn)象，特指一種變量噴頭出口壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
目前“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”和“變量技術(shù)”已成為農(nóng)業(yè)工程研究和應(yīng)用中的發(fā)展方向。而其核心技術(shù)是能夠開(kāi)發(fā)出根據(jù)作物和地塊形狀需要，在不同位置灌溉不同水量的設(shè)備?，F(xiàn)有技術(shù)中大多采用在噴頭進(jìn)口處加裝壓力調(diào)節(jié)裝置來(lái)改變進(jìn)口過(guò)流面積，實(shí)現(xiàn)非圓形噴灑域噴灑。噴頭旋轉(zhuǎn)過(guò)程中依靠進(jìn)口壓力調(diào)節(jié)裝置的作用，來(lái)控制噴頭的工作壓力發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)非圓形噴灑域的噴灌任務(wù)。存在的問(wèn)題是，隨著噴頭的旋轉(zhuǎn)，在壓力減小的過(guò)程中， 噴頭出口壓力降低，噴灑出來(lái)的水量分布不均勻。為了克服上述問(wèn)題，本發(fā)明研究一種變量噴頭出口壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，使噴頭在工作過(guò)程中進(jìn)出口過(guò)流面積同時(shí)改變，保證噴頭噴灑水量分布的均勻性。
經(jīng)檢索，目前相關(guān)的專(zhuān)利申請(qǐng)有變量噴灑全射流噴頭，申請(qǐng)?zhí)?00810019601. 1 ； 噴灑面為多種形狀的搖臂式噴頭，申請(qǐng)?zhí)?0257672.4;新型搖臂式噴頭，申請(qǐng)?zhí)?00215392. 0 ；自動(dòng)調(diào)節(jié)射程的搖臂式噴頭，申請(qǐng)?zhí)?3218591 ；非圓形噴灑域的搖臂式噴頭， 申請(qǐng)?zhí)?3218590 ；非圓形噴灑域噴頭，申請(qǐng)?zhí)?U65799。目前這些專(zhuān)利中，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能耗高，主要針對(duì)實(shí)現(xiàn)非圓形噴灑域?qū)婎^進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在壓力變化過(guò)程中，噴嘴大小無(wú)法自動(dòng)調(diào)節(jié)，本發(fā)明提出一種新結(jié)構(gòu)的變量噴頭出口壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，可根據(jù)工作壓力的改變自動(dòng)調(diào)節(jié)噴嘴的大小，解決變量噴頭噴灑均勻性差的問(wèn)題，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬于一種技術(shù)創(chuàng)新。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的變量噴頭出口壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，使噴頭在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，噴嘴出口過(guò)流面積隨進(jìn)口壓力的變化可自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而解決變量噴頭噴灑均勻性差的問(wèn)題。
一種變量噴頭出口壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，包括噴管，彈簧，噴嘴，彈性流道；所述彈性流道為可收縮圓錐形，彈性流道進(jìn)口端與噴管一端固定密封連接；所述噴嘴為開(kāi)口型圓錐筒，噴嘴的進(jìn)口端與噴管一端固定連接；所述彈性流道內(nèi)置于噴嘴內(nèi)部，內(nèi)置的彈性流道與噴嘴內(nèi)壁面間采用彈簧連接，彈簧位于噴嘴長(zhǎng)度的1/3和2/3處，并在每個(gè)橫截面上均勻布置3個(gè)彈簧，其目的在于使彈性流道壓縮彈簧的受力均勻。彈性流道出口最大過(guò)流截面積小于噴嘴出口過(guò)流截面積；彈性流道中心軸投影長(zhǎng)度為噴嘴中心軸投影長(zhǎng)度的1. 07 1. 15倍，其目的在于避免流道內(nèi)的水流回流入噴嘴與彈性流道之間。
本裝置使用時(shí)可與進(jìn)口壓力調(diào)節(jié)裝置配合使用，使用時(shí)水流對(duì)彈性流道壁面有沖擊力，當(dāng)壓力較大時(shí)，迫使彈性流道擴(kuò)張，壓縮彈簧，彈性流道出口過(guò)流面積增大。當(dāng)壓力較小時(shí)，彈性流道擴(kuò)張程度減弱，彈簧壓縮量減小，彈性流道出口過(guò)流面積減小。在噴頭旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，噴頭進(jìn)口壓力發(fā)生變化，水流對(duì)壁面的沖擊力不同，因此彈性流道壓縮彈簧的擴(kuò)張程度不同，彈性流道出口的過(guò)流面積也隨之改變。即彈性流道出口截面積的大小隨著進(jìn)口壓力的增大而增大，隨著進(jìn)口壓力的減小而減小。彈性流道出口截面積變化與進(jìn)口壓力調(diào)節(jié)裝置的截面積變化比例相同。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，可操作性強(qiáng)，該出口壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的出口截面積大小隨水壓大小而自動(dòng)調(diào)節(jié)，并能與進(jìn)口壓力調(diào)節(jié)裝置的截面積變化比例相同，改善變量噴頭整體的噴灑均勻性問(wèn)題。


圖1為變量噴頭結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為出口壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置截面示意圖。
圖3為圖2中A向剖面4為本發(fā)明最小噴嘴過(guò)流面積工作示意圖。
圖5為本發(fā)明最大噴嘴過(guò)流面積工作示意圖。
圖中，1.噴頭，2.進(jìn)口壓力調(diào)節(jié)裝置，3.出口壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，4.噴管，5.彈簧， 6.噴嘴，7.彈性流道。
具體實(shí)施方式
如圖1、2、3所示，本發(fā)明包括噴頭1、進(jìn)口壓力調(diào)節(jié)裝置2、出口壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置 3、噴管4、彈簧5、噴嘴6、彈性流道7。所述彈性流道7為可收縮圓錐形，其出口直徑為進(jìn)口直徑的1/5 1/3倍，材料為橡膠，彈性流道7進(jìn)口端與噴管4 一端固定連接，連接處設(shè)有密封裝置。所述噴嘴6為開(kāi)口型圓錐筒，噴嘴6的圓錐筒底與噴管4 一端固定連接；彈性流道7內(nèi)置于噴嘴6內(nèi)部，內(nèi)置的彈性流道7與噴嘴6內(nèi)壁面間采用彈簧5連接，所述彈簧5 位于噴嘴6長(zhǎng)度的1/3和2/3處，彈簧5與噴嘴6加工為一體，并在每個(gè)噴嘴6橫截面上均勻布置3個(gè)彈簧5，其目的在于使彈性流道7壓縮彈簧5的受力均勻。所述彈性流道7成一定的收縮角度，彈性流道7的最大圓錐角小于噴嘴6的圓錐角，目的在于彈性流道7出口最大過(guò)流截面積要小于噴嘴6出口過(guò)流截面積。彈性流道7中心軸投影長(zhǎng)度超出噴嘴6中心軸投影長(zhǎng)度，兩者之差為噴嘴6中心軸投影長(zhǎng)度的7% 15%，其目的在于避免彈性流道7 內(nèi)的水流回流入噴嘴6與彈性流道7之間。進(jìn)口壓力調(diào)節(jié)裝置2和出口壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置 3配合使用。彈簧5受來(lái)流壓力作用，產(chǎn)生壓縮量，噴嘴6出口截面積變化與進(jìn)口壓力調(diào)節(jié)裝置2的截面積變化比例相同。
工作過(guò)程如下最大噴嘴過(guò)流面積狀態(tài)在噴頭1旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，進(jìn)口壓力調(diào)節(jié)裝置2調(diào)節(jié)噴頭1進(jìn)口壓力，當(dāng)進(jìn)口壓力較大時(shí)，噴頭1流道中水流壓力變大，沖擊彈性流道7壁面，壓縮彈簧5，彈簧5受力壓縮，使彈性流道7壁面擴(kuò)張，彈性流道7出口截面積至最大值(如圖4)。
最小噴嘴過(guò)流面積狀態(tài)當(dāng)進(jìn)口壓力較小時(shí)，噴頭1的噴嘴6處水流壓力變小，沖擊彈性流道7壁面的沖擊力變小，彈簧5壓縮程度變小至沒(méi)有壓縮，彈性流道7壁面擴(kuò)張程度變小，彈性流道7出口截面積變小，噴嘴直徑還原至最小值(如圖3)。
這樣就形成了彈性流道7出口截面積的大小隨著進(jìn)口壓力的增大而增大(或減小而減小)，彈性流道7出口直徑在最大值與最小值之間變化。在此條件下，出口壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置3的出口截面積變化與進(jìn)口壓力調(diào)節(jié)裝置2進(jìn)口截面積變化比例相同，改善了噴灑的均勻性。因此噴灑的水量分布均勻，噴灑均勻性相對(duì)于只有進(jìn)口壓力調(diào)節(jié)裝置2的變量噴頭有所提高。
權(quán)利要求
1.一種變量噴頭出口壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，包括噴管，彈簧(5)，噴嘴(6)，彈性流道 (7)，其特征在于所述彈性流道(7)為可收縮圓錐形，彈性流道(7)進(jìn)口端與噴管(4) 一端固定密封連接；所述噴嘴(6)為開(kāi)口型圓錐筒，噴嘴(6)的進(jìn)口端與噴管一端固定連接；所述彈性流道(7)內(nèi)置于噴嘴(6)內(nèi)部，彈性流道(7)出口過(guò)流截面積小于噴嘴(6)出口過(guò)流截面積；所述彈性流道(7)與所述噴嘴(6)內(nèi)壁面間采用彈簧(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變量噴頭出口壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述彈簧 (5)位于噴嘴(6)長(zhǎng)度的1/3和2/3處，并在噴嘴(6)的每個(gè)橫截面上均勻布置3個(gè)彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變量噴頭出口壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述彈性流道(7)中心軸投影長(zhǎng)度為噴嘴(6)中心軸投影長(zhǎng)度的1.07 1. 15倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的變量噴頭出口壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述彈性流道(7)的材料為橡膠。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種變量噴頭出口壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)變量噴灑，所述出口壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置包括噴管，彈簧，噴嘴，彈性流道。其中彈性流道與噴管固定連接，連接處設(shè)有密封裝置，彈性流道內(nèi)置于噴嘴內(nèi)部，成一定收縮角度，內(nèi)置的彈性流道與噴嘴內(nèi)壁面間采用彈簧連接，其目的在于使彈性流道壓縮彈簧的受力均勻。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，可操作性強(qiáng)，并且噴頭的噴嘴大小自動(dòng)可調(diào)，且噴嘴出口截面積變化與進(jìn)口壓力調(diào)節(jié)裝置的截面積變化比例相同，改善變量噴頭的噴灑均勻性。
文檔編號(hào)B05B3/02GK102513239SQ20111044896
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者劉俊萍, 向清江, 朱興業(yè), 李紅, 袁壽其 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)