專利名稱：噴泉水景用噴水噴頭升降裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種噴泉水景用噴水噴頭升降裝置，具體地說是應(yīng)用于噴泉水景噴水噴頭垂直上升和下降的一種機(jī)電一體化裝 置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的噴泉水景中采用的噴頭是固定安裝在供水立管上或其他載體上的，噴頭的上升或下降、噴頭的旋轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)是依賴于其承載體的整體運(yùn)動(dòng)，即噴頭與承載體是相對運(yùn)動(dòng)，噴頭自身不相對于承載體作絕對運(yùn)動(dòng)。當(dāng)要求噴泉水景水型不表演時(shí)沒入水下，表演時(shí)再升至水面，或者北方地區(qū)嚴(yán)冬時(shí)，要將噴泉水景噴頭沒入最大結(jié)冰層厚度以下安全越冬， 這時(shí)，只有噴泉水景噴頭隨承載體整體上升或下降，才能實(shí)現(xiàn)上述要求。當(dāng)安裝噴泉水景水下設(shè)備的水體無條件實(shí)現(xiàn)承載體整體上升或下降，上述要求不能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)要求以噴頭伸出水面的高低來實(shí)現(xiàn)噴水花樣的多樣性時(shí)，即使噴頭可隨承載體上升或下降，但要實(shí)現(xiàn)每個(gè)噴頭伸出水面的高低都不同時(shí)是不可能的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是噴泉水景水下設(shè)備的安裝無論采取何種形式的載體，例如，固定式安裝載體或漂浮式安裝載體，當(dāng)要求垂直(相對擺動(dòng)和旋轉(zhuǎn)稱謂)噴射的各式噴頭自身而不是隨承載體上升或下降的要求時(shí)，采用一種結(jié)構(gòu)簡單、制造、安裝、維護(hù)方便適用的機(jī)電裝置實(shí)現(xiàn)噴頭自身的上升或下降。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目標(biāo)的技術(shù)方案是一根鋼制噴管，稱作升降立管。升降立管上部孔內(nèi)安裝有整流柵，升降立管上端連接各式直射噴頭。升降立管外表面鑲有一段直齒齒條， 升降立管下部空套于進(jìn)水立管外表面，噴水下端內(nèi)孔安裝有密封裝置，防止水泄漏，該密封裝置連同升降立管可在進(jìn)水立管外表面上滑動(dòng)。外支撐立管上安裝有步進(jìn)電機(jī)裝置，步進(jìn)電機(jī)連接有減速機(jī)，減速機(jī)輸出軸端部安裝有直齒主動(dòng)齒輪，該齒輪與升降立管上的齒條相嚙合。步進(jìn)電機(jī)、減速機(jī)動(dòng)力輸出傳動(dòng)軸、直齒主動(dòng)齒輪稱作動(dòng)力控制部分。如圖1和圖 2所示，該部分由安裝在外支撐立管3上的固定支架組件9上的減速機(jī)8及與減速機(jī)8連接的步進(jìn)電機(jī)7、傳動(dòng)軸11和直齒主動(dòng)齒輪10組成。步進(jìn)電機(jī)7與減速機(jī)8安裝固定在外支撐立管3上的固定支架組件9上，減速機(jī)8輸出軸為傳動(dòng)軸11，傳動(dòng)軸11上安裝有直齒主動(dòng)齒輪10。直齒齒條、升降立管、滑槽、定心導(dǎo)向銷等稱作運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)部分。如圖1、圖2、圖3、 圖4所示，該部分由直齒齒條6、噴水噴頭1及連接噴水噴頭1的升降立管2、固定在外支撐立管3上的抱箍15和矩形槽19、定心導(dǎo)向銷13和鋼球14組成。直齒齒條6的基面以緊固螺釘12固定在連接噴水噴頭1的升降立管2，直齒齒條6與傳動(dòng)軸11上的直齒主動(dòng)齒輪相嚙合，外支撐立管3上安裝有鋼制抱箍15，抱箍15上的凸耳20內(nèi)作有矩形槽19，直齒齒條6可在滑槽19內(nèi)滑動(dòng)，抱箍15的圓周上均布三組定心導(dǎo)向銷13，定心導(dǎo)向銷13的頂部安裝有鋼球14，鋼球14與升降立管2的外表面作動(dòng)接觸，升降立管2內(nèi)孔的上部安裝有整流柵18，下端安裝有密封座16及0形密封圈17，外支撐立管3安裝在鋼制固定支座5上，固定支座5兼作進(jìn)水管，作有進(jìn)水孔21，進(jìn)水立管4固定在支座5上，升降立管2可在進(jìn)水管4外表面上作無泄漏滑動(dòng)。 進(jìn)水立管、外支撐立管固定安裝在一塊鋼制的支座上，該支座兼作進(jìn)水管，支座可與其他外設(shè)備連接固定。升降立管的上端與噴頭連接，將一段齒槽與升降立管軸線垂直的直齒齒條安裝在升降立管外表面上，齒條安裝基面(基面為曲面，與升降立管外表面貼合) 與升降立管軸線平行。升降立管下部內(nèi)孔套于進(jìn)水管外表面，升降立管外表面套于外支撐立管內(nèi)表面，升降立管在外支撐立管內(nèi)表面與進(jìn)水管外表面之間上下垂直移動(dòng)。外支撐立管外表面固定有五組鋼制抱箍，每個(gè)抱箍都有一個(gè)凸耳，凸耳內(nèi)加工有矩形槽。安裝時(shí)五組抱箍凸耳內(nèi)的矩形槽的中心線在同一平面內(nèi)，且垂直于升降立管軸線，安裝在升降立管外表面上的齒條在抱箍凸耳槽內(nèi)上下垂直運(yùn)動(dòng)。每個(gè)抱箍的圓周上均布有三組定心導(dǎo)向銷組件，定心導(dǎo)向，銷的頭部安裝有鋼球，鋼球與升降立管外表面接觸，升降立管上下移動(dòng)時(shí)起定心導(dǎo)向作用。升降立管與噴頭連接的一端的上部內(nèi)孔安裝鋼制整流柵，以保證噴水流態(tài)。 升降立管下端內(nèi)孔安裝密封裝置將升降立管內(nèi)孔與進(jìn)水管外表面密封住，防止噴頭噴水時(shí)水泄漏。動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)裝置為——步進(jìn)電機(jī)、減速機(jī)與齒輪齒條傳動(dòng)的組合裝置。步進(jìn)電機(jī)等組合裝置安裝固定在一支架上，該支架固定安裝在外支撐立管上部外表面上。步進(jìn)電機(jī)與減速機(jī)連接。減速機(jī)輸出軸端部安裝有與升降立管齒條同模數(shù)的直齒輪，減速機(jī)的安裝位置可微調(diào)，以便調(diào)整齒輪與齒條的相對位置和安裝間隙。升降立管的運(yùn)動(dòng)行程可設(shè)定和控制。如圖1和圖2所示，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)7接到運(yùn)轉(zhuǎn)的電氣信號后，步進(jìn)電機(jī)7運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)安裝在減速機(jī)8輸出軸端的直齒主動(dòng)齒輪10與升降立管2的直齒齒條6作嚙合運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)升降立管2作垂直上升或下降運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)噴水噴頭1上升或下降。上升或下降到達(dá)設(shè)定行程時(shí)，升降立管2上升或下降停止。若設(shè)定升降立管2上升為步進(jìn)電機(jī)7正轉(zhuǎn)，則為步進(jìn)電機(jī)7反轉(zhuǎn)時(shí)升降立管2下降。對于只有一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)噴頭的噴泉，使噴頭升降的動(dòng)力機(jī)可以采用其他電動(dòng)機(jī)。對于噴頭數(shù)量較多、排列規(guī)則的噴泉，且要求上升或下降一致、上升或下降速度變化、使噴頭上升或下降實(shí)現(xiàn)波浪起伏的高低變化，從而獲得多姿多彩的噴水花樣，應(yīng)采用數(shù)控電機(jī)作為動(dòng)力機(jī)。除非其他電動(dòng)機(jī)采用變頻調(diào)速控制，且在每套升降裝置上設(shè)置可精確控制的行程開關(guān)。步進(jìn)電機(jī)屬數(shù)控電機(jī)，控制步進(jìn)脈沖信號的頻率，可以對電機(jī)精確調(diào)速，即噴頭升降速度可精確調(diào)整；控制步進(jìn)脈沖的個(gè)數(shù)，可以對電機(jī)精確定位，即噴頭在升降過程中可在設(shè)定的任意位置精確定位。所以，可以根據(jù)噴泉表演要求，或根據(jù)音樂的節(jié)奏、旋律編制控制程序，在噴頭升降速度和升降高度上無窮變化，以實(shí)現(xiàn)花樣繁多的噴水表演形態(tài)。

圖1 噴泉水景用噴水噴頭升降裝置結(jié)構(gòu)圖；圖2 噴泉水景用噴水噴頭升降裝置結(jié)構(gòu)圖A-O-A剖面圖；圖3 噴泉水景用噴水噴頭升降裝置結(jié)構(gòu)圖B-B剖面圖；圖4 噴泉水景用噴水噴頭升降裝置結(jié)構(gòu)圖A-O-A剖面圖1放大圖。圖中1——噴水噴頭；2——升降立管；[0015]3——外支撐立管；4——進(jìn)水立管；5——固定支 座；6——直齒齒條；7——步進(jìn)電機(jī)；8——減速機(jī)；9——固定支架組件；10——直齒主動(dòng)齒輪；11——傳動(dòng)軸；12——緊固螺釘；13——定心導(dǎo)向銷；14——鋼球；15——外支撐抱箍；16——密封座；170形密封圈；18——整流柵；19——矩形滑槽；20——抱箍凸耳；21——進(jìn)水孔。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說明書附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。用于噴水噴頭升降的構(gòu)件——升降立管2的上端連接噴水噴頭1，升降立管2上部內(nèi)孔中安裝有整流柵18，將水由紊流變?yōu)閷恿?。升降立?內(nèi)孔可套于進(jìn)水立管4的外表面，升降立管2的內(nèi)孔下端安裝有密封座16和0形密封圈17，該密封裝置可以防止水從升降立管2的內(nèi)孔與進(jìn)水立管4的外表面之間泄漏。升降立管2的外表面上鑲有直齒齒條6， 直齒齒條6以緊固螺釘12固定在升降立管2外表面上。升降立管2的外面套有外支撐立管3，外支撐立管3和進(jìn)水立管4安裝固定在支座5上，支座5兼作進(jìn)水管，進(jìn)水孔21與進(jìn)水立管4連通。外支撐立管上安裝有五組外支撐抱箍15，外支撐抱箍15上制作有抱箍凸耳 20，抱箍凸耳20內(nèi)制作有矩形滑槽19，五組抱箍凸耳20內(nèi)的矩形滑槽19的中心線位于同一平面上，升降立管2上的齒條6可以在矩形滑槽19中自由上下滑動(dòng)。外支撐抱箍15的圓周上均布有三組定心導(dǎo)向銷13，定心導(dǎo)向銷13的頂部安裝有鋼球14，鋼球14與升降立管2外表面動(dòng)接觸，起定心導(dǎo)向作用。外支撐立管3上部安裝有固定支架組件9，用以安裝步進(jìn)電機(jī)7、減速機(jī)8裝置。減速機(jī)8輸出傳動(dòng)軸11上安裝有直齒主動(dòng)齒輪10，直齒主動(dòng)齒輪10與升降立管2上的直齒齒條6相嚙合。傳動(dòng)直齒齒輪10為主動(dòng)齒輪，帶動(dòng)直齒齒條6作垂直上升或下降運(yùn)動(dòng)。噴水噴頭1升降過程設(shè)噴水噴頭1上升為步進(jìn)電機(jī)7及直齒齒輪10正轉(zhuǎn)，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，直齒齒條6作上升運(yùn)動(dòng)，升降立管2帶動(dòng)噴水噴頭1上升，上升至給定位置時(shí)，步進(jìn)電機(jī)7停止轉(zhuǎn)動(dòng)，噴水噴頭1完成上升動(dòng)作；當(dāng)步進(jìn)電機(jī)7反轉(zhuǎn)時(shí)，直齒主動(dòng)齒輪10亦反轉(zhuǎn)，直齒齒條 6作下降運(yùn)動(dòng)，升降立管2帶動(dòng)噴水噴頭1下降，下降至給定位置時(shí)，步進(jìn)電機(jī)7停止轉(zhuǎn)動(dòng)， 噴水噴頭1完成下降動(dòng)作。噴水噴頭1噴水過程當(dāng)噴水噴頭1處于上升后的工作位置時(shí)，壓力水自進(jìn)水孔21進(jìn)入噴水噴頭1內(nèi)， 從噴水噴頭1噴口噴灑至空中。噴水噴頭的形式不同，噴水形態(tài)也不一樣。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝、維修方便，在噴泉水景工程和其他領(lǐng)域可應(yīng)用范圍和實(shí)施方式很廣，不僅限于本說明書和說明書附圖所述的具體實(shí)施例和應(yīng)用領(lǐng)域，對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，對本實(shí)用新型 所做的任何改進(jìn)都不會超出本實(shí)用新型保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種噴泉水景用噴水噴頭升降裝置，由動(dòng)力控制部分和運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)部分兩部分組成， 其特征是動(dòng)力控制部分包括安裝在外支撐立管(3)上的固定支架組件(9)上的減速機(jī) (8)及與減速機(jī)(8)連接的步進(jìn)電機(jī)(7)、傳動(dòng)軸(11)和直齒主動(dòng)齒輪(10)；運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)部分包括直齒齒條(6)、噴水噴頭(1)及連接噴水噴頭(1)的升降立管(2)、固定在外支撐立管(3)上的抱箍(15)和矩形滑槽(19)、定心導(dǎo)向銷(13)和鋼球(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴泉水景用噴水噴頭升降裝置，其特征是動(dòng)力控制部分中的步進(jìn)電機(jī)(7)與減速機(jī)⑶相連接，減速機(jī)⑶的輸出軸為傳動(dòng)軸(11)，傳動(dòng)軸(11) 上安裝有直齒主動(dòng)齒輪(10)，步進(jìn)電機(jī)(7)與減速機(jī)(8)安裝固定在外支撐立管(3)上的固定支架組件(9)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴泉水景用噴水噴頭升降裝置，其特征是運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)部分中的直齒齒條(6)的基面以緊固螺釘(12)固定在連接噴水噴頭(1)的升降立管(2)上， 直齒齒條(6)與傳動(dòng)軸(11)上的直齒主動(dòng)齒輪相嚙合，外支撐立管(3)上安裝有鋼制抱箍 (15)，抱箍凸耳(20)內(nèi)作有矩形滑槽(19)，直齒齒條(6)可在滑槽(19)內(nèi)滑動(dòng)，抱箍(15) 的圓周上均布三組定心導(dǎo)向銷(13)，定心導(dǎo)向銷(13)的頂部安裝有鋼球(14)，鋼球(14) 與升降立管(2)的外表面作動(dòng)接觸，升降立管(2)內(nèi)孔的上部安裝有整流柵(18)，下端安裝有密封座(16)及O形密封圈(17)，外支撐立管(3)安裝在鋼制固定支座(5)上，固定支座 (5)兼作進(jìn)水管，作有進(jìn)水孔(21)，進(jìn)水立管(4)固定在支座(5)上，升降立管(2)可在進(jìn)水管(4)外表面上作無泄漏滑動(dòng)。
專利摘要一種噴泉水景用噴水噴頭升降裝置，由動(dòng)力控制部分和運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)部分兩部分組成。動(dòng)力控制部分包括步進(jìn)電機(jī)、減速機(jī)、傳動(dòng)軸和主動(dòng)直齒輪等部件，步進(jìn)電機(jī)動(dòng)力控制裝置固定在外支撐立管的支架組件上。運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)部分包括與噴水噴頭連接的升降立管、鑲裝在升降立管外表面上的直齒齒條、固定在外支撐立管上的抱箍凸耳內(nèi)的齒條滑槽、定心導(dǎo)向銷等零部件。外支撐立管和進(jìn)水立管固定在一塊兼作進(jìn)水管的支座上。當(dāng)電控裝置向步進(jìn)電機(jī)分別發(fā)出正轉(zhuǎn)啟、停命令和反轉(zhuǎn)啟、停命令時(shí)，直齒齒輪齒條副帶動(dòng)升降立管上升或下降給定行程，從而使連接在升降立管上的噴水噴頭完成上升或下降給定距離的動(dòng)作。
文檔編號B05B17/08GK202061763SQ201120052478
公開日2011年12月7日 申請日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月2日
發(fā)明者嚴(yán)劍理, 張歡, 蘇欣 申請人:北京中科鴻正環(huán)境科技有限公司