具有可变的弧及流量的喷淋装置及其方法

专利名称：具有可变的弧及流量的喷淋装置及其方法
技术领域：
本发明涉及灌溉喷淋装置，尤其涉及灌溉喷头、以及通过可调节弧分配水并且具 有可调节流量的方法。
背景技术：
喷淋装置通常用于地表和植被的灌溉。在典型的灌溉系统中，不同类型的喷淋装 置用于在所想要的区域内分配水，包括旋转喷流类型及固定喷射类型的喷淋装置。灌溉喷 淋转置中的一种类型是旋转偏转器，或者可称为微流类型，其具有可旋转的叶片偏转器，用 于产生多个相对小的水流来冲刷周围地表区域，从而灌溉相邻植被。上述类型旋转喷淋装置具有可旋转的叶片偏转器，用于产生多个相对小的外射水 流，其在技术上为人所熟知。在此种喷淋装置中，背通常将一个或多个水柱向上引导到可旋 转偏转器上，该偏转器在叶片下表面上限定一系列相对小流量沟道，这些沟道向上延伸并 以一螺旋分量方向径向向外翻转。水柱冲击偏转器的下侧表面，以充填弧形沟道并可旋转 地驱动偏转器。在此同时，水通过弧形沟道的引导以多个相对小的水流的形式从喷淋装置 中向外喷出，从而灌溉周围区域。当偏转器通过水流的冲击而被可旋转地驱动时，水流扫过 周围地表区域，喷射范围取决于通过喷淋装置的水量，此为原因之一。不管是旋转喷流喷淋转置还是其它喷淋装置，我们希望控制喷淋装置分配水的弧 形区域。在这点上，希望使用一种以可变模式分配水的喷头，例如整圆，半圆或圆的一些其 它弧部，这由使用者来决定。传统可变弧喷头受到其与设置水分配弧有关的限制。有些使 用可转换模式插入件，以使其在有限数量的水分配弧中选择，例如四分之一圆或半圆。另外 一些使用冲孔件来选择固定水分配弧，但一旦通过移除一定量的冲孔件来设定水分配弧， 之后弧将无法再缩小。很多常规的喷头具有固定并且专用的结构，其只具有一系列不连续 的弧模式，从而使用者无法调整到他们所需的弧模式。其它常规的喷淋装置类型只允许可变弧覆盖一个有限的弧范围。由于调整水分配 弧的局限性，使用这种常规喷淋装置可能导致周围地表区域的过度灌溉或灌溉不足。在预 定模式下会使用多台喷淋装置以为扩大区域提供灌溉覆盖范围时，尤其如此。在此情况下， 假定在这些类型的水分配弧的有限可变性是适用的，则使用多台常规喷淋转置经常导致水 分配弧的交叠或覆盖不足。因此，某一部分会过度灌溉，但同时另有部分会根本没被灌溉。 因此，我们需要一种可变弧喷头，其允许使用者在基本连续的弧覆盖范围内设定水分配弧， 而不是提供有限弧覆盖范围的几种模式。控制或调整分配到周围区域的水流喷散半径也是需要的。在这点上，在缺少流量 调整装置的情况下，假定从源头出来的水压是相对恒定的情况，灌溉喷淋装置对于从喷淋 装置中分配出的水流半径将有有限的可变性。无法调整喷射半径即会导致在无需灌溉区域 水的浪费，又会导致在需要灌溉区域水量不足。希望一种流量调整装置以允许水分配的灵 活性以及控制从喷淋装置中分配出水流的射程，而无需改变从源头出来的水压。某些设计 仅提供有限的可调性，因此，仅允许喷淋装置在有限范围分配水。
另外，上述设计中，水分配弧的调整通过使用手工工具来调节，例如螺丝起子。手 工工具可能被用于进入位于喷淋装置外罩顶部的小槽，转动该槽就能增大或减小水分配弧 的长度。此槽通常位于轴的一端，该轴旋转并使弧调整阀打开或关闭所需要的量。但是当 使用者希望做如此调节时，他们可能无法容易地使用手工工具。因此，希望不使用手工工具 就能在喷淋装置顶部进行弧调整。比起通过间接旋转轴，使用者能通过推压及转动喷淋装 置顶部直接致动弧调整阀，也是所希望的。因此，存在对于实质可变弧喷淋装置的需求，其可在一个基本范围内调整水分配 弧。另外，存在在不改变水压的情况下，增加灌溉喷淋装置中流量和喷射半径可调性的需 要，特别是喷射多个相对小水流来灌溉周围地表区域的类型的旋转喷头。此外，对于喷头来 说，还存在可满足使用者直接操纵弧调整阀的需要，而不是通过需要手工工具的旋转轴，以 及存在使用者通过操纵或转动喷头外壁部分来调整喷射半径的需要。而且，更有改良弧调 整阀的同心度、通过阀门水流的均勻性以及更低的安装成本的需要。当然，由于喷淋装置 可能会由于沙砾或其它碎片而堵塞，可变弧喷淋转置有能满足适度冲刷喷淋装置中的碎片 的需要。


图1是具体实现本发明特征的、喷头第一实施例的立体图
图2是图1中喷头的剖视图3是图1中喷头的俯视立体分解图4是图1中喷头的仰视立体分解图5是图1中喷头的制动盘的立体图6是图1中喷头的阀套的立体图7是图1中喷头的阀套的侧视图8是图1中喷头的阀套的剖视图9是图1中喷头的喷嘴盖的俯视立体图10是图1中喷头的喷嘴盖的俯视图11是图1中喷头的喷嘴盖的仰视立体图12是图1中喷头的喷嘴盖的剖视图13是图1中喷头的流量控制件的俯视立体图14是图1中喷头的流量控制件的仰视立体图15是图1中喷头的流量控制件的剖视图16是图1中喷头的套环的立体图17是图1中喷头的套环的剖视图18是具体实现本发明的、喷头第二实施例的立体图19是图18中喷头的剖视图20是图18中喷头的俯视立体分解图21是图18中喷头的仰视立体分解图22是图18中喷头的下部螺旋阀部分的俯视立体图23是图18中喷头的下部螺旋阀部分的侧视图24是图18中喷头的下部螺旋阀部分的仰视图；图25是图18中喷头的上部螺旋阀部分的侧视图；图26是图18中喷头的上部螺旋阀部分的俯视立体图；图27是图18中喷头的上部螺旋阀部分的仰视立体图；图28是与图1中喷头一起使用的备选阀套以及备选喷嘴盖的俯视立体图；图29是图28中的备选阀套以及备选喷嘴盖的仰视立体图；图30是与图18中喷头一起使用的备选上部螺旋阀部分、备选下部螺旋阀部分以 及备选喷嘴盖的俯视立体图；图31是图30中的备选上部螺旋阀部分、备选下部螺旋阀部分以及备选喷嘴盖的 仰视立体图；图32是安装于图30中的备选喷嘴盖中的、图30中的备选上部螺旋阀部分以及备 选下部螺旋阀部分的剖视具体实施例方式图1-4示出喷头或喷嘴10的第一较佳实施例。喷头10具有通常能使使用者将水 分配弧设置到几乎任何所需角度的弧调节能力。此弧调节件不需要手工工具进入喷头10 顶部的槽从而转动轴。相反，使用者可以按压外盖12的一部分或全部并转动外盖12去直 接设置弧调整阀14。喷头10还较佳地包括流量调整件，用来调节流量，流量调整件展示于 图1-4中。流量调整件是通过转动喷头10的外壁部分来实现的，具体如下所述。如下详述，喷头10使使用者能按压以及转动外盖12从而直接操纵弧调整阀14，例 如用来打开和关闭阀门。使用者按压外盖12从而直接配合并转动形成阀14的两个喷嘴主 体部分的其中一个(阀套64)。阀14较佳地通过使用两个相对彼此做凸轮运动的螺旋配合 表面来工作从而确定弧形槽20。虽然喷头10较佳地包括轴34，但是使用者并不需要使用 手工工具来使轴34旋转从而打开和关闭弧调整阀14。轴34并不旋转而导致阀14的打开 和关闭。事实上，在一定情形下，轴34会被固定而防止转动，例如通过使用花键配合表面。喷头10还较佳地使用安装于轴34上的弹簧186，从而给予和加强弧调整阀14中 关闭部分的密封性。更具体地说，弹簧186在轴34上工作以使形成阀14的两个喷嘴主体部 分的第一部分(阀套64)相对于第二部分(喷嘴盖62)向下偏置。在一个较佳形式中，轴 34向上向下运动的一个完整行程相当于一个螺距。轴34的垂直位置取决于两个螺旋配合 表面相对于彼此的定向。通过使用弹簧186来保持阀套64和喷嘴盖62之间的强制配合， 喷头10能提供弧调整阀14内关闭部分的紧密密封性，阀20的同心度以及从阀14中导出 水柱的均勻性。另外，在轴34—端安装弹簧186可导致更小的组装成本。此外，如下所述， 弹簧186也为喷嘴主体16的其它部分提供紧密密封，例如喷嘴盖62及套环128。正如图1到4中所示，喷头10通常包括紧凑单元，其较佳地使用轻质模制塑料制 成，该紧凑单元适合于螺旋地安装在固定的或弹出的立管(未示出)上端。在操作过程中， 加压的水通过立管被传送到喷嘴主体16中。水较佳地通过由流量调整件控制的入口 134， 流量调整件用来调整通过喷嘴主体16中流体流量的大小。然后水流会被导入弧形槽20内， 弧形槽通常可在0到360度间进行调整并且控制从喷头10中流出水的弧跨距。水通常会 被向上导入弧形槽20从而产生一条或多条方向向上的水柱，这些水柱将冲击偏转器22的
8下表面从而驱动偏转器22旋转起来。虽然弧形槽20通常在整个360度范围内可调整，但 是当弧形槽20设定在相对低弧度时，流过弧形槽20的水流可能无法充分地给予足够的力 以用于偏转器22的所希旋转。该可旋转偏转器22具有构型成可引导多条流体流的下侧面，流体流通常从该下 侧面以一弧跨距径向向外流出。如图4所示，偏转器22的下侧面较佳地包括一系列螺旋叶 片24。螺旋叶片24将水柱再分成多个相对小的水流，当偏转器22旋转时这些水流径向向 外流出以浇灌周围地区。叶片24限定多条向上延伸的中间流动沟道、以及通常径向向外延 伸的带有选定倾角的沿着下侧面的螺旋线。在喷头10的操作过程中，方向向上的水柱冲击 这些叶片24的下部或上游段，叶片将水流细分成多条相对小水流使其通过流动沟道以及 从喷头10中径向向外射出。较佳地使用美国专利号6814304中所示类型的偏转器，其已转 让给本发明受让人并且以参见的方式纳入本文。但是也可其它类型偏转器。该偏转器22具有孔36从而使轴34插入其中。如图4所示，沿周向布置的下凸齿 37在孔36下端限定孔36。如下文进一步所述，这些齿37的尺寸设置成与阀套64中相应 齿66相啮合。该啮合允许使用者按压外盖12从而直接配合并驱动阀套64来打开或关闭 阀20 (无需旋转轴)。同样，偏转器22可选择性地在其顶面包括十字槽和/或一字槽(未 示出)从而允许调整阀20的其它方式(无需旋转轴)。可供选择的是，偏转器22也可沿其 顶部周界包括滚花外表面，从而当使用者调整弧时为其提供更好的抓力。偏转器22也较佳地包括速度控制制动装置来控制偏转器22的旋转速度，在美国 专利号6814304中有更详细地叙述。在图3到5中示出较佳的形式，速度控制制动装置包 括制动盘28、制动衬块30以及摩擦片32。在喷头10的操作过程中，摩擦片32随着偏转器 22 一起旋转并被促动抵靠到制动衬块30上，接着，制动衬块保持抵靠制动盘28。水被向上 引导并且冲击偏转器22，向上推动偏转器22和摩擦片32并引起旋转。接着，旋转中的摩擦 片32配合制动衬块30，从而产生摩擦阻力用来降低或阻碍偏转器22的旋转速度。虽然速 度控制制动装置被示出并较佳地使用于喷头10，该喷头10在此被描述并被要求保护，但是 其它制动装置或减速结构也可适用并可用于控制偏转器22的旋转速度。轴34支承偏转器22的转动。轴34位于并限定喷头10的中心轴线C_C，偏转器 22可旋转地安装于轴34的上端。如图3到4所示，轴34分别从偏转器22中的孔36及摩 擦片32、制动衬块30、制动盘28中的各个孔38、40、42中伸出。喷头10还较佳地包括密封 件44，例如0形环或唇形密封件，套在位于偏转器孔36中的轴34上，从而防止方向向上的 流体进入偏转器22的内部。外盖12安装至偏转器22的顶部。外盖12防止沙砾和其它碎片接触偏转器22的 内部构件从而阻碍喷头10的操作，该内部构件例如速度控制制动装置构件。外盖12较佳 地包括从其下侧突出的圆柱形界面59并限定用于插入轴34的上端46的圆柱形凹槽60。 在弧调整过程中，即使用者按下并转动外盖12到所希望的弧跨距时，凹槽60为轴的上端46 提供空间，这将在下文进一步描述。如图3到4所示，轴34较佳地包括锁定凸缘52，当轴34安装好时锁定凸缘用来配 合制动盘28 (图5)上的锁定座54。凸缘52较佳地是六角形，用来与相应六角形的锁定座 54配合，但是也可使用其它形状。凸缘52在锁定座54内的配合防止在喷头10操作过程中 制动盘28的旋转。制动盘28还较佳地包括带有钩状凸缘31的倒钩29，其围绕六角形锁定座54间隔排列。这些倒钩29有助于在按压喷头10的弧调整件时，保持制动盘28与轴34 的连接。如图5所示，在一个较佳形式下，三个倒钩29与三个柱杆33交替围绕于六角形锁 定座54处。制动盘28还较佳地包括弹性件35，在使用者进行弧调整后，弹性件使外盖12 和偏转器22回到其正常升起位置，这将在下文进一步描述。喷头10较佳地向使用者提供反馈以表明手动弧调整已完成。不管是使用者在喷 头10灌溉时进行弧调整，即“湿调”；还是在喷头10未灌溉时进行弧调整，即“干调”，其都 可提供反馈。当“湿调”时，使用者向下按压外盖12到一定弧调整位置。在该位置，偏转器 齿37直接与阀套64中的相应齿66啮合，并且使用者转动外盖到所希望的弧位置后松开外 盖12。松开后，被向上引导到偏转器22上的水导致偏转器22回到其正常升起的、分离的、 可操作的位置。从调整位置到操作位置的回程为使用者提供弧调整已完成的反馈。但是在“干调”过程中，水不会使偏转器22回到正常升起位置，这时由于水一点也 没有流过喷头10。在此情况下，制动盘28中的弹性件35使偏转器22回到其升起位置。弹 性件35可操作地连接于轴34，尺寸和位置设置成可提供用于使外盖12偏离摩擦盘28的 弹簧力。当使用者为弧调整而按下外盖12时，会导致弹性件35被压缩。下压、旋转并松开 外盖12后，弹性件35相对外盖12的下侧施加向上的力使外盖12和偏转器22返回到其正 常升起位置。如图5所示，在一个较佳形式下，六个弹性件35等距地围绕制动盘28的外周 界。也可使用其它形式和布置的弹性件。例如，弹性件35可用能提供所需偏置力的一个或 多个螺旋弹簧来代替。喷头10的可变弧能力可由喷嘴主体16的两个部分(喷嘴盖62和阀套64)的相 互作用来得到。更具体地说，如图2、6、7和12所示，喷嘴盖62和阀套64具有相对应螺旋 配合面。阀套64可相对于喷嘴盖62可旋转地调整来关闭弧调整阀14，即调整弧形槽20的 长度，并且该可旋转的调整还可导致阀套64向上或向下移动。接着，该凸轮作用会导致轴 34带动阀套64 —起向上或向下移动。通过下压并旋转外盖12，使用者可调整弧形槽20到 任何所希望的水分配弧。如图6到8所示，阀套64通常是圆柱形。阀套64包括中心毂100，该中心毂100 限定用来插入轴34的孔102。弹簧186相对轴34的向下偏置力会导致在轴34的倾斜肩部 69与阀套64的倾斜内壁68之间产生摩擦压力配合。阀套64较佳地包括上部圆柱形部分 106和下部圆柱形部分108，下部圆柱形部分108相比上部圆柱形部分106具有较小直径。 上部部分106较佳地具有带有齿66的顶面，其中的齿形成为与偏转器齿37相配合。阀套 64还包括外螺旋面118，其与喷嘴盖62的相应螺旋表面相配合并且产生凸轮作用，从而形 成弧调整阀14。阀套64较佳地包括附加结构来改进通过弧调整阀20的流体流。例如，肋片114 径向向外突出并且沿着阀套64外侧轴向延伸，即沿着上部部分106的外壁112和下部部分 108轴向延伸。此外，下部部分108向上延伸到缓和弧形圆角段116，从而使方向向上的流 体稍稍朝喷嘴盖62改向并带有相对较微小的能量和速度损耗，如下进一步所述。如图9到12所示，喷嘴盖62包括顶部大体圆柱形部分71和底部毂部分50。顶部 部分71配合阀套64以形成弧调整阀14，底部部分50配合流量控制件130以调整流量。先 前的设计使用多个分开的喷嘴件来执行这些部分的一些功能。已发现使用单个喷嘴62可 使装配过程简化。显然的是，在此描述的喷嘴部分可被分成多个部分或被组合成一个或多个整体。例如，喷头10可包括与喷嘴盖完全分开的下阀件(具有第二螺旋配合表面)，并且 带有安装于下阀件和喷嘴盖(而不是轴34的下端)之间的弹簧。喷嘴盖顶部部分71较佳地包括中心毂70，该中心毂70限定用于插入阀套64的孔 72，并且喷嘴盖顶部部分71包括具有外滚花表面的外壁74，该外壁可用于容易并方便地抓 住和旋转喷头10，从而有助于安装到立管的螺纹端。顶部部分71还较佳地包括环形顶面 76，其上具有从顶面76处向上延伸的沿周向等距隔开的凸台78。这些凸台78与在橡胶圈 82上沿周向等距隔开的孔80相配合，橡胶圈82安装于喷嘴盖62的顶部。橡胶圈82包括 环形部分84，该环形部分84限定中心孔86、孔80以及突起的圆筒壁88，该圆筒壁向上延 伸，但其不与偏转器22配合。通过橡胶圈保持件90使橡胶圈82保持抵靠于喷嘴盖62，该 橡胶圈保持件90较佳地为环形并同凸台78的顶部相配合。如图9与12所示，非转动喷嘴盖62的中心毂70具有限定大约一个360度的螺旋 圈或螺距的内部螺旋面94。两端轴向偏离并且由肋片96来连结，该肋片从中心毂70中径 向向内突出。中心毂70从内部螺旋面94向上延伸到凸起的圆筒壁98，圆筒壁带有沿其轴 向延伸的肋片90。喷头10的弧跨距由喷嘴盖62中的内部螺旋面94及互补的阀套64的外部螺旋面 118的相对位置所决定，喷嘴盖和阀套的共同运作形成弧形槽20。如图2所示，阀套64和 喷嘴盖62的相互凸轮作用形成弧形槽20，在此，弧在C-C轴线的两侧都是打开的。弧形槽 20的长度由相对于非转动喷嘴盖62下压和旋转外盖12 (外盖12又转动阀套64)决定。阀 套64可以相对于喷嘴盖62沿着互补螺旋面转动，通过大约一个螺距而使阀套上升或下降。 可相对于喷嘴盖62转动阀套64通过大约一个360度的螺距。可相对于喷嘴盖64转动阀 套64到使用者所希望的任何弧并且对于离散弧没有限制，例如四分之一圆和半圆。如上所 述，虽然弧形槽20通常在整个360度范围内是可调整的，但是当弧形槽20设置在相对低的 弧度时，流过弧形槽20的水可能无法充分地给予足够的力以用于偏转器20的所需旋转。在初始最低位置，阀套64位于喷嘴盖62螺旋圈的最低点并且完全阻碍通过弧形 槽20的流动通路。然而当阀套64按顺时针方向旋转时，阀套64的互补外部螺旋面118开 始经过喷嘴盖62的内表面94上的螺旋圈。当其开始经过螺旋圈时，阀套64的一部分与喷 嘴盖62隔开，从而开始在阀套64和喷嘴盖62之间形成间隙或弧形槽20。该间隙或弧形槽 20为通过喷头10的水提供部分流动通路。当阀套64进一步顺时针旋转时，弧形槽20的弧 度会增加并且阀套64继续经过螺旋圈。阀套64可顺时针旋转，直到阀套64上的旋转肋片 114与喷嘴盖62上的固定肋片96配合为止。在该位置，阀套64已经过整个螺旋圈且弧形 槽20的弧度基本为360度。在该位置，以整圆的弧跨距从喷头10中分配水。当阀套64逆时针旋转时，弧形槽20的弧度会减小。阀套64的互补外部螺旋表面 118沿相反方向经过螺旋圈，直到其到达螺旋圈的底部为止。当阀套64的表面118完全经 过螺旋圈时，弧形槽20会被关闭且通过喷头10的流动通路完全或几乎完全阻塞。同样， 肋片96和114进一步防止阀套64的旋转。明显的是，不管是为了打开或关闭弧形槽20， 阀套64的旋转方向能容易颠倒，即从顺时针到逆时针或反之，例如通过改变螺纹定向来实 现。喷头10较佳地允许外盖12的过度旋转，而不会损坏喷淋装置构件，例如肋片96 和114。更具体地说，较佳地设置偏转器齿37和阀套齿66的形状和尺寸以使外盖12持续转过肋片96和114的配合处会导致齿37从齿66中滑出。因此，使用者可以持续转动外盖 12而不会导致对肋片96和114产生额外、潜在的损害。当阀套64旋转从而形成打开的弧形槽时，水通过弧形槽20并且冲击凸起的圆筒 壁98。圆筒壁98沿大体垂直的方向引导水流出弧形槽20。水流出槽20并且冲击偏转器 20，导致通过由弧形槽20弧度决定的弧跨距来进行水的分配和转动。可调整阀套64以增 加或减少弧度，并且因此可以根据需要改变由喷头10分配水的弧。但是，当阀套64被设置 在低弧度时，喷淋装置可能会处于某种状态，在该状态下通过弧形槽20的水不足以导致偏 转器22有所希望的旋转。在图1到4的所示的实施例中，阀套64和喷嘴盖62较佳地彼此配合以允许当水 流出弧形槽20时，水流具有相对未被削弱的速度。更具体地说，阀套64包括缓和弧形圆角 段116，其较佳地定向成径向向外逐渐弯曲以减少水冲击段116时的速度损失。当水通过弧 形槽20时，水偏斜(而非直角)地冲击段116以及随之的圆筒壁98，因此减少能量损失以 使水速最大化。然后圆筒壁98大体垂直地引导水到偏转器22的下侧，在此水又会被引导 到周围地表。如图6到10所示，喷头10使用肋片96和114来加强并且产生弧形槽20的边缘处 的均勻水分配。如上所述，一个肋片96从喷嘴盖62向内突出，另一肋片114从阀套64向 外突出。阀套肋片114与阀套64—起旋转，而喷嘴盖肋片62不旋转。肋片96和114各径 向地和轴向地延伸充足的长度以增加轴向流分量和减少切向流分量，使通过弧形槽20的 水产生限定良好的边缘。设置肋片96和114的尺寸，从而当维持一定密封时使位于喷嘴盖 62的孔72内的阀套64能进行可旋转调整。肋片96和114限定相对长的轴向边界以引导水流出弧形槽20。该轴向长边界减 小切向流分量，该切向流分量沿着由肋片96和114形成的边界。同样，如图6到10所示， 肋片96和114向径向延伸以减小切向流分量。阀套肋片114径向向外延伸从而其可较佳 地与喷嘴盖毂70的内表面相配合。喷嘴盖肋片96径向向内延伸从而其较佳地与阀套64 的外表面相配合。通过径向延伸肋片，水基本上不会渗入可能另外存在于阀套64和喷嘴盖 62之间的间隙。水渗入该间隙可能另外产生切向流分量，该切向流分量会干扰沿轴向方向 流至偏转器22的水。因此，肋片96和114可减少该切向分量。不同于以往的设计，喷头10包括安装于靠近轴34下端的弹簧186，该弹簧186向 下偏置轴34。接着，轴肩69将向下的力施加到阀套64上，以与喷嘴盖62的挤压配合，可参 见图2到4。弹簧186较佳地为安装成围绕轴34的下端的螺旋弹簧，但是也可使用其他形 式的弹簧或弹性件。弹簧186较佳地在一端的保持圈188和另一端的进口 134之间延伸。 可选择的是，喷头可包括安装在弹簧186和保持圈188之间的垫圈。弹簧186相对轴34提 供向下偏置力，该力也会传送到阀套64上。在此方式下，弹簧186用来激发螺旋面之间的 配合，这些螺旋面形成弧调整阀14。弹簧186还允许用简便的方法来冲刷喷头10。更具体地说，使用者可向上拉外盖 12和偏转器22从而压缩弹簧186并驱动流体通过喷头10。由使用者产生的在外盖12和 偏转器22上的向上力使阀套64能间隔于喷嘴盖62之上。流体将冲刷堵塞在喷头10的本 体中的沙砾和碎片，特别是可能会堵塞在狭窄的弧形槽20以及阀套64和喷嘴盖62的上部 圆筒壁之间的碎片。冲刷后，弹簧186使阀套64回到其未冲刷位置。诸部件的该种布置还
12防止外盖12和偏转器22的移动和可能错位。在启动或关闭喷淋装置时，喷淋装置的该冲刷面还会减少可能导致喷淋装置构件 损害的水冲击作用。该水冲击作用会由于水接近阀20时流通面积的减少而产生，该阀可能 处于完全关闭的位置。这种流通面积的减少会产生远大于上流压力的瞬间压力峰值。更具 体地说，上流压力中的压力峰值会在流动流体中的动能突然转变为作用在阀20上的压能 时产生。该压力峰值会使阀20受到水冲击作用，该冲击作用会不良地导致阀20的构件、以 及灌溉系统的其它构件应力增加，并且会引起构件过早的失效。较佳地选择弹簧186的弹 性以使阀套64可克服弹簧186的偏置力，从而在压力峰值期间使阀套64间隔于喷嘴盖62 上方以减少水冲击作用。换言之，在压力峰值期间，喷头10基本上是自冲刷的。该弹簧结构还改善阀套64的同心度。更具体地说，阀套64具有与轴34之间的轴 向长边界，并且处于与轴34的挤压配合中。该弹簧结构由此为弧形槽20提供更佳均勻的 径向宽度，而不考虑槽20的弧长如何。这使喷头10更好地抵抗阀20的侧向载荷，否则该 侧向载荷可能会导致不均勻的径向宽度以及不均勻的水分配。另外，不同于以往的设计，位 于喷头10底部的弹簧186的安装会使组装更简便。另一种可用于与喷头10 —起使用的较佳形式的喷嘴盖362和阀套364如图28和 29所示，并且该形式可提供额外改良的同心度。正如所示，喷嘴盖362包括周向布置并等距 隔开的让压肋片366，这些让压肋片沿着中心毂386的内侧轴向延伸。类似地，阀套364包 括周向布置并等距隔开的让压肋片370，这些让压肋片沿着中心毂372的内侧轴向延伸。这 些让压肋片366和370与轴34配合，并有助于保持喷嘴盖362和阀套364相对于轴34对 中。这些让压肋片366和370使制造具有多样性以及使制造喷嘴盖362和阀套364时容许 较大的公差。希望使喷嘴盖362和阀套364相对轴34尽可能地对中，从而保持弧形槽20 均勻宽度。除了如图28和29所示，喷嘴盖362和阀套364还可以其它方式通常在结构上 与喷嘴盖62和阀套64相类似。如图2所示，喷头10也较佳地包括流量调整阀125。可用流量调整阀125来选择 性地设置通过喷头10中水的流量，目的是调节射出水流的喷射范围。通过使用位于喷头10 的外壁部分上的可旋转段124，进行可变设置是适用的。其作用相当于第二阀，该阀可以打 开或关闭以使水流通过喷头10。还有，过滤器126较佳地位于流量调整阀125的上流，从而 其可阻碍一定大小微粒和其它碎片的通过，否则这些微粒和其它碎片会损害喷淋装置构件 或危害喷头10的预期功效。如图9到17所示，流量调整阀结构较佳地包括喷嘴环128、流量控制件130以及喷 嘴盖62上的毂部分50。该喷嘴环128可围绕喷头10的中心轴线C-C旋转。喷嘴环128具 有内部配合面132并与流量控制件130配合，从而喷嘴环128的旋转导致流量控制件130 的旋转。流量控制件130也与喷嘴盖62上的毂部分50配合，从而流量控制件130的旋转 导致其向轴向方向移动，如下进一步所述。在该方式下，喷嘴环128的旋转可用于移动流量 控制件130，使其轴向较接近以及较远离进口 134。当流量控制件130移动成较接近于进口 134时，流量减小。流量控制件130朝向进口 134的轴向移动逐渐地挤压通过进口 134的水 流。当流量控制件130移动成较远离进口 134时，流量增加。该轴向移动使使用者能调整 喷头10的有效喷射半径，而不会破坏由偏转器22引导的水流。如图16到17所示，喷嘴环128较佳地具有第一圆柱形部分136以及第二圆柱形部分138，第二圆柱形部分138具有比第一圆柱形部分136小的直径。第一圆柱形部分136 具有位于圆柱内侧的配合面132，该配合面较佳地为齿槽面。喷嘴环128较佳地还包括具有 外凹槽面142的外壁140以被使用者抓住并转动，该外壁通过环形部分144与第一圆柱形 部分136连接。第一圆柱形部分136也与第二圆柱形部分138连接，第二圆柱形部分138 基本上是用于进入喷嘴主体16的流体进口 134。通过进口 134的水流经第一圆柱形部分 136的内侧以及喷嘴主体16的其余部分而流到偏转器22。外壁140的旋转导致整个喷嘴 环128的旋转。第二圆柱形部分138限定用于插入轴34的中心孔145。不同于以往的设计，轴34 通过第二圆柱形部分138延伸超出进口 134并进入过滤器126。换言之，弹簧186安装于轴 34的位于进口 134的上游的下端。第二圆柱形部分138较佳地还包括肋片146，这些肋片 可将外圆筒壁147连接到限定中心孔145的内圆筒壁148。这些肋片146限定其中的流动 通道149。喷嘴环128联接至流量控制件130。如图15到17所示，流量控制件130较佳地呈 环形螺母的形式，带有限定中心孔152的中心毂150。流量控制件130具有带有两个薄片 151的外表面154，这些薄片径向向外延伸以与喷嘴环128的相应内侧齿槽面132相配合。 薄片151和内侧齿槽面132互锁，从而喷嘴环128的旋转导致流量控制件130绕着中心轴 线C-C旋转。外表面154在流量控制件130的顶端具有切口 153，较佳地为六个，如下所述 用以均衡向上的流体流。虽然在较佳实施例中示出了某些配合面，但显而易见的是，也可使 用其它配合面，例如螺纹面，从而引起喷嘴环128和流量控制件130的同时旋转。流量控制件130也联接至喷嘴盖62的毂部分50。更具体地说，流量控制件130设 置内螺纹，该内螺纹与位于喷嘴盖62下端的、带有外螺纹的中空柱158相配合。流量控制 件130的旋转导致其沿着轴向方向的螺纹移动。在一个较佳的形式下，流量控制件130沿 逆时针方向的旋转推进流量控制件130朝向进口 134并远离偏转器22。相反，流量控制件 130沿顺时针方向的旋转导致流量控制件130远离进口 134。虽然在较佳的实施例中示出 的是螺纹表面，但是也可设想其它配合面可被用于实施轴向移动。如图9到12所示，喷嘴盖毂部分50较佳地包括外圆筒壁160，外圆筒壁160通过 辐条状肋片162连接于内圆筒壁164。内圆筒壁164较佳地限定孔72，以适应在其中插入 轴34。下端形成带有外螺纹的中空柱158，如上所述用于插入流量控制件130的孔152。肋 片162限定流动通道168，从而允许流体向上流过喷头10的其余部分。当流量控制件130位于其最高轴向位置时，即完全打开时，流动通道168较佳地间 隔于流量控制件130的切口 153的正上方。当阀125处于完全打开位置时，该布置均衡流 过流动通道168的流体，在灌溉过程中该完全打开位置使用最频繁。假定流量控制件130 与肋片162紧密接近并且流动通道168处于该最高轴向位置，则该均衡性是大家特别希望 得到的。在操作过程中，使用者可沿顺时针或逆时针方向旋转喷嘴环128的外壁140。如图 10所示，喷嘴盖62较佳地包括一个或多个切口部分63以限定一个或多个入口窗从而使喷 嘴环外壁140旋转。进而，如图2所示，设置喷嘴环128、流量控制件130以及喷嘴盖毂部分 50的定向和间隔以使流量控制件130和喷嘴盖毂部分50能大体上阻碍通过进口 134的流 体流或使进口 134中通过所希望的流体流量。正如图14到15所示，流量控制件130较佳地具有成型底面170，该成型底面170用于在完全延伸时与进口 134配合。沿逆时针方向的旋转导致流量控制件130朝向进口 134的轴向移动。持续旋转导 致流量控制件130前进至形成在进口 134处的阀座172，从而阻碍流体流4。较佳地选择流 量控制件130上的径向薄片151以及喷嘴环128的带齿槽内表面132的尺寸以提供过旋转 保护。更具体地说，径向薄片151充分灵活，从而在过旋转时其可滑出齿槽。一旦进口 134 被堵塞，则喷嘴环128的进一步旋转导致径向薄片151的滑动，使喷嘴环128继续旋转而流 量控制件130不相应旋转，否则流量控制件130的相应旋转可能导致对于喷淋装置组件的 潜在损害。沿顺时针方向旋转导致流量控制件130轴向远离进口 134移动。持续旋转使通过 进口 134流体流量增加，并且可将喷嘴环128旋转到所希望的流体流量。当阀打开时，流体 沿着以下所述流动通路流经喷头10 通过进口 134，通过喷嘴环128和流量控制件130之 间，通过喷嘴盖62的流动通道168，通过弧形槽20 (若设置的弧度大于0度)，向上沿着喷 嘴盖62的上部圆筒壁98，到达偏转器22的下侧表面，以及从偏转器22径向向外喷出。如 上所述，通过弧形槽20的水流可能在弧形槽20设置为相对小弧度时不适宜为偏转器22进 行所希望的旋转提供足够的力。显而易见地是，用于流量控制件130轴向移动的外壁140 的旋转方向可容易地颠倒，即从顺时针到逆时针或反之。图2到4中所描述的喷头10还包括带有内螺纹176的大体圆柱形的喷嘴底座174， 以快速并简便螺旋安装到带有互补螺纹的立管的螺纹上端(未示出)。喷嘴底座174较佳 地包括上部圆柱部分178、具有比上部圆柱部分178较大直径的下部圆柱部分180、以及顶 部环形面182。如图2到4所示，顶部环形面182以及上部圆柱部分178为喷嘴盖62的相 应部件提供支承。喷嘴底座174和喷嘴盖62较佳地通过焊接、卡配或其它紧固方式彼此连 接，从而当喷嘴底座174螺旋安装到立管时，喷嘴盖62相对固定。喷头10还较佳地包括位 于喷嘴底座174的内螺纹176的顶部并围绕喷嘴环128的外圆筒壁140的密封件184，例如 0形环或唇型密封件，以减少当喷头10螺旋安装到立管上时的泄漏。喷头10较佳地包括喷嘴主体16内的附加密封配合。更具体地说，如图11所示，两 个同心环73从喷嘴盖62的环形顶面76的下侧向下突出。这些环73与喷嘴环128的相应 部分相配合以形成喷嘴盖62和喷嘴环128之间的密封。该密封由弹簧186激发，弹簧186 相对喷嘴环128施加向下偏置力从而驱使喷嘴环向上抵靠在喷嘴盖62上。环73减少喷嘴 盖62和喷嘴环128之间的摩擦接触量以使喷嘴环128相对自由旋转。喷头10较佳地使用 多个环73以提供冗余密封。喷头或喷嘴200的第二较佳实施例如图18到27所示。喷头200的第二较佳实施 例与如上所述的实施例类似，只是其包括不同的弧调整阀202。第二实施例并不包括第一实 施例中的阀套结构，并且在第二实施例中对于喷嘴盖结构进行了修改。阀套结构由两个依 次的具有螺旋界面的弧阀零件204和206所代替，如下进一步所述。可理解的是，喷头200 的第二实施例的结构基本同前述第一实施例相同，除了以下所述的范围。依次弧阀202较佳地由两个阀零件构成上部螺旋阀部分204和下部螺旋阀部分 206。虽然在图18到27中示出使用两个分离阀零件的该较佳形式，但显而易见的是，也可 使用一个整体阀零件。或者，下部螺旋阀部分可形成为喷嘴盖208的一部分。图18到27 所示较佳形式的两个阀零件安装于改进的喷嘴盖208的顶部。喷嘴盖208在结构上同第一实施例中的相似，但其不包括内侧螺旋面或内侧肋片。相反，喷嘴盖208的顶部限定大体圆 柱形凹槽210以容纳上部螺旋阀部分204和下部螺旋阀部分206。如图25到27所示，上部螺旋阀部分204是大体盘状形状，带有顶面212、底面214 以及用于插入轴34到其中的孔216。上部螺旋阀部分204还包括位于其顶面212上的齿 218，用于接纳偏转器齿37，并且如同第一实施例，使用者压下外盖12会导致偏转器齿37与 上部螺旋阀部分204的齿218啮合。一旦啮合后，使用者转动外盖12以设置依次弧阀202 的弧长。上部螺旋阀部分204还包括多个围绕盘轴向设置的孔220，并且这些孔延伸穿过 盘的主体。这些孔202限定向上通过阀202流体流的流动通道。在一个较佳的形式中，孔 220的横断面的形状为矩形，并且当流体从盘的底部向顶部向上流过时尺寸减小。这种横断 面的减小有助于保持通过阀202的相对高压和高速。另外，上部螺旋阀部分204包括外圆 筒壁222，其较佳地具有凹槽224以接纳0形环226或其它密封件。如图25和27所示，底面212限定第一向下朝向螺旋配合面228，该配合面228限 定一个螺旋或螺距。两端轴向偏离并且形成垂直壁230。第一螺旋配合面228与下部螺旋 阀部分206上的、相应向上朝向的第二螺旋配合面232配合，如上所述，从而打开并关闭该 依次弧阀202。下部螺旋阀部分206如图22到24所示。下部螺旋阀部分206也是盘状形状，包 括顶面234、底面236、外壁238以及用于插入轴34到其中的中心孔240。顶面234限定第 二螺旋配合面232，其具有由垂直壁242连接的轴向偏移末端。顶面234的形式较佳地为环 形螺旋斜面。底面236大体为环形并非螺旋。下部螺旋阀部分206还包括辐条244，较佳地 为六个，辐条244径向地延伸穿过螺旋外壁238。辐条244与中心孔240隔开以允许轴34 插入其中，并且尺寸设置成与喷嘴盖208的凹槽210相配。在手动调整过程中，使用者按下外盖12从而偏转器齿37与上部螺旋阀部分204 上的相应齿218啮合。上部螺旋阀部分204是可旋转的，而下部螺旋阀部分206不旋转。当 使用者转动外盖12时，通过第一螺旋配合面228相对第二螺旋配合面232的旋转和凸轮作 用使依次弧阀202打开和关闭。使用者转动外盖12以打开所希望的孔220的数量，对应到 所希望的弧度。当阀202完全关闭时，各个部分的垂直壁230和242彼此相互配合。在该 调整过程中，轴34较佳地移动相当于一个螺距的垂向距离。在如图26和27所示的一个较佳的形式中，上部螺旋阀部分204包括36个周向布 置并且等距隔开的孔220，从而每个孔220对应10度的弧。因此，例如使用者可转动外盖 12以打开九个孔220，相当于90度的弧(或四分之一圆)。喷头10较佳地包括反馈机构， 从而每10度转动外盖12时提示使用者，如以下进一步所述。通过喷头200的流体流沿着同第一实施例中相似的流动通路流动通过进口 134， 通过喷嘴环128和流量控制件130之间，通过喷嘴盖208的流动通道168，通过依次弧阀202 的打开部分，向上到达偏转器22的下侧表面，并且从偏转器22中径向向外喷出。但是，通 过依次弧阀202的流体流在方式上不同于第一实施例中的阀。更具体地说，流体流既沿着 内流动通路又沿着外流动通路向上流过下部螺旋阀部分206。流体沿着在轴34和第二螺 旋配合面232之间的内流动通路流动并且沿着第二螺旋配合面232和喷嘴盖208之间的外 流动通路流动。然后，流体向上流入打开的孔220，即位于各个垂直壁230和242之间的孔220。通过下部螺旋阀部分206的该内外流动通路的优点是流体保持在大体向上的流动通 路中，可导致通过阀202减小的压降(以及相对高的速度)。另外，可改良下部螺旋阀部分206从而只有内流动通路或外流动通路。更具体地 说，第二螺旋配合面232可位于下部螺旋阀部分206的最外周界处以限定单个内流动通路， 或可位于邻近轴34的内周界处以限定单个外流动通路。此外，可理解的是，可进一步改进 下部螺旋阀部分206以消除辐条244。依次弧阀202具有某些额外优点。与第一实施例类似，其使用弹簧186，该弹簧186 偏置从而将向下的力施加到轴34上。轴34也施加向下力以将上部螺旋阀部分204推靠在 下部螺旋阀部分206上。该向下弹簧力为依次弧阀202的关闭部分提供紧密密封。依次弧阀202也具有同心设计。上部螺旋阀部分204和下部螺旋阀部分206的结 构可更好地抵抗可能导致阀202错位的水平或侧向负载力。由于无需保持两阀件间的均勻 径向间隙，依次弧阀202的该不同结构不易错位。该同心设计使其更耐久并且具有更长的 使用寿命。与喷头200 —起使用的上部螺旋阀部分404、下部螺旋阀部分406以及喷嘴盖408 的另外较佳形式如图30到32所示。可见，上部螺旋阀部分404包括周向布置并且等距隔 开的让压肋片410，这些让压肋片410沿着中心箍412内侧轴向伸出。这些让压肋片410配 合轴34以帮助保持上部螺旋阀部分404相对于轴34的对中性，即改进同心度。如图30到 32所示，虽然在结构上基本相同，但是上部螺旋阀部分404包括一些不同于第一较佳方案 其它结构，例如较少齿414、没有用于0形环的凹槽以及向下突出的螺旋毂412。上部螺旋阀部分404还包括反馈机构以给使用者传达弧度设置的信号。另外较佳 的上部螺旋阀部分404包括36个周向布置并且等距隔开的孔416，从而每个孔416相当于 10度的弧，如上所述，使用者转动外盖12和偏转器22以增加或减少流体所通过的孔416的 数量。上部螺旋阀部分404还较佳地包括三个等距间隔于上部螺旋阀部分404的外顶部周 界上的闭锁件418。这些闭锁件418与喷嘴盖408协配，如下进一步所述，在弧调整过程中 为使用者指明外盖12和偏转器22的每10度转动。下部螺旋阀部分406是带有螺旋顶面420的基本环形，该螺旋顶面用以与上部螺 旋阀部分404的螺旋底面422相配合。如图32所示，上部螺旋阀部分404以及下部螺旋阀 部分406插入喷嘴盖408顶部的圆柱形凹槽424中。相对第一较佳方案206也改进了下部 螺旋阀部分406的结构。下部螺旋阀部分406较佳地不包括径向辐条。但是，下部螺旋阀 部分406在底部较佳地包括凹口 426，凹口 426配合喷嘴盖408的辐条428，以支承并防止 下部螺旋阀部分406的转动。如图32所示，流体向上流过喷嘴盖408，流过圆筒434和下 部螺旋阀部分406之间的第一外部子流动通路，或者流过下部螺旋阀部分406和轴(未示 出)之间的第二内部子流动通路，然后向上流过打开的孔416。喷嘴盖408也包括在结构上与第一较佳方案208的某些不同。喷嘴盖408较佳地 包括周向布置并且等距隔开的轴向让压肋片430，用以与轴34配合以改进同心度。喷嘴盖 408也较佳地包括用于闭锁件418的棘齿，即形成于圆筒434内侧的周向布置并且等距隔开 的凹槽432，当上部螺旋阀部分404插入圆筒434时，凹槽432定位成配合闭锁件418。凹 槽432较佳地每隔10度隔开，相当于孔416的间隔，但是孔416和凹槽432也可以其它弧 度间隔逐渐隔开。
这些凹槽432与闭锁件418协作，从而给使用者提供信号，即使用者遮住或打开孔 416的数量。在调整过程中，当使用者转动外盖12和偏转器22时，闭锁件418每间隔10度 与凹槽432配合。因此，例如，当使用者顺时针转动90度时，闭锁件418将配合凹槽432九 次，并且每次闭锁件418配合不同凹槽432时，使用者都可觉察到配合并听到喀哒声。在此 方式下，当进行阀的弧设置时，闭锁件418和凹槽432为使用者提供反馈。可选择的是，喷 头200可包括止动机构以防止闭锁件418超过360度的过旋转。如图20所示，喷头200可包括另外两个可选变形。第一，可改良外盖248以在顶 面包括槽250。如上所述，使用者可直接按压外盖246以进行弧调整，并且不一定需要手工 工具进行该调整。但是，可包括槽250来为使用者提供信号，即弧调整是通过向外盖248的 顶部施加向下压力而进行的。第二，如图20所示的制动盘246不包括弹性件，在弧调整后， 该弹性件可使外盖248和偏转器22向上偏置。显而易见的是，喷头10和喷头200的各个 较佳形式可合并彼此的特征。可用多种其它方法改良喷头10和200，这也是显而易见的。例如，弹簧186可位于 喷嘴主体内的其它位置。该较佳形式的一个优点是，该弹簧位置增加组装的简便性，但其可 插入喷头10和200内的其它位置。例如，弹簧186可安装在第二实施例中的下部螺旋阀部 分206和喷嘴盖208之间，这会导致轴34向上或向下都无移动。如其它变形中的例子，例 如通过花键配合面的使用，轴34可固定并限制任何转动。其它较佳实施例是一种使用如喷头10和100的喷头的灌溉方法。该方法使用一 种喷头，该喷头具有可旋转偏转器和阀，该偏转器可在操作位置和调整位置之间移动，并且 该阀可操作地联接至偏转器且可调整弧长从而以预定的弧跨距从偏转器分配流体。该方法 一般包括使偏转器移动到调整位置以配合阀；转动偏转器以实施阀的旋转从而打开阀的 一部分；使偏转器与阀分离开来；使偏转器移动到操作位置；以及使流体流过阀的打开部 分并冲击和导致偏转器的转动，用于通过相当于阀的打开部分的弧跨距进行灌溉。该方法 的喷头还可具有弹簧，该弹簧可操作地联接至偏转器和阀，该阀包括第一阀体和第二阀体。 该方法还可包括使偏转器移动到操作位置；克服弹簧的偏置力并沿与调整位置相反的方 向移动偏转器；使第一阀体远离第二阀体隔开；以及使流体在第一阀体和第二阀体之间流 动以冲刷来自于喷头的碎片。前述与本发明的较佳地典型实施例有关。可理解的是，其它实施例和方法在实质 上也是可能的，它们在以下权利要求中阐述的本发明精神和范围之内。
权利要求
一种灌溉喷头，所述灌溉喷头包括可旋转偏转器，所述可旋转偏转器在操作位置和调整位置之间可动；第一阀，所述第一阀可调整以改变弧开口长度从而以预定弧跨距分配流体；以及流动通路，所述流动通路从进口经过所述第一阀到所述偏转器，并且在所述预定弧跨距内向外远离所述偏转器；其中，所述偏转器在所述调整位置适合于与所述第一阀配合以设定所述弧开口长度；所述偏转器在所述操作位置适合于灌溉。
2.如权利要求1所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第一阀包括两个彼此配合的螺旋 面，并且所述两个螺旋面相对于彼此可动，用于设定所述第一阀的弧开口长度。
3.如权利要求2所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第一阀包括限定第一螺旋面的第 一阀体和限定第二螺旋面的第二阀体。
4.如权利要求3所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第一阀体可旋转，并且适合于被处 于所述调整位置的所述偏转器配合和转动，用以设定所述第一阀的弧开口长度。
5.如权利要求4所述的灌溉喷头，其特征在于，所述偏转器包括第一组齿，所述第一阀 体包括第二组齿，所述两组齿彼此配合用以设定所述第一阀的弧开口长度。
6.如权利要求5所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第一组齿和第二组齿相适合，从而 所述第一阀体超出预定位置的转动导致所述第一组齿与所述第二组齿分离。
7.如权利要求4所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第一阀体包括第一壁，所述第一壁 沿着所述第一阀体的至少一部分径向地和轴向地延伸；所述第二阀体包括第二壁，所述第 二壁沿着所述第二阀体的至少一部分径向地和轴向地延伸，所述第一壁和第二壁限定流过 所述第一阀的流体的两条边界边缘。
8.如权利要求4所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第一螺旋面径向倾斜，所述第二阀 体包括圆筒壁，所述第一阀体和所述第二阀体构造成限定所述流动通路的一部分，其中，流 体冲击所述第一螺旋面，改向冲击所述圆筒壁并且轴向改向冲击所述偏转器。
9.如权利要求4所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第一螺旋面是向下朝向的螺旋斜 面，所述第二螺旋面是向上朝向的螺旋斜面。
10.如权利要求4所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第一阀体包括多个周向布置的 孔，所述孔延伸穿过所述第一阀体。
11.如权利要求10所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第一阀体包括上游部分和下游 部分，所述孔在所述上游部分和下游部分之间延伸，在所述上游部分的孔的总横断面面积 大于在所述下游部分的孔的总横断面面积。
12.如权利要求10所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第二阀体限定两个单独子流动 通路，第一子流动通路位于所述第二阀体的径向内侧，第二子流动通路位于所述第二阀体 的径向外侧。
13.如权利要求12所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第二阀体还包括多个在径向方 向上延伸的辐条，所述辐条为所述第一子流动通路和所述第二子流动通路限定多个流动通道。
14.如权利要求12所述的灌溉喷头，其特征在于，所述流动通路由流体所限定，该流体 沿着所述第一子流动通路或者所述第二子流动通路基本轴向地流动，然后基本轴向地流过所述孔。
15.如权利要求4所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第一阀体还包括至少一个部件， 用以指示所述第一阀的弧长。
16.如权利要求15所述的灌溉喷头，其特征在于，还包括多个凹槽，所述凹槽形成于所 述喷头的非旋转部分上，至少一个可旋转部件与对应于一个所述弧开口长度的至少一个凹 槽配合，并且可旋转以与对应于不同的弧开口长度的至少一个不同的凹槽配合。
17.如权利要求3所述的灌溉喷头，其特征在于，还包括轴，所述轴限定中心轴线，并且 将所述可旋转偏转器支承成靠近所述轴的第一端。
18.如权利要求17所述的灌溉喷头，其特征在于，所述轴是固定的而防止转动。
19.如权利要求18所述的灌溉喷头，其特征在于，所述轴是固定的而防止轴向移动。
20.如权利要求17所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第一阀体和所述第二阀体还包 括周向布置并轴向延伸的肋片，所述肋片用于与所述轴配合。
21.如权利要求17所述的灌溉喷头，其特征在于，还包括安装于所述轴上的弹簧，并且 所述弹簧被偏置以轴向地促使所述第一阀体的至少一部分与所述第二阀体的至少一部分 彼此配合。
22.如权利要求21所述的灌溉喷头，其特征在于，所述弹簧安装成靠近所述轴的第二 端，所述弹簧被偏置以促使所述第一阀体轴向地抵靠在所述第二阀体上，并且促使方向与 沿着流动通路的流体流动方向相反，从而加紧所述第一阀体的至少一部分与所述第二阀体 的至少一部分之间的配合。
23.如权利要求22所述的灌溉喷头，其特征在于，所述轴的所述第二端位于所述喷头 进口的上游，并且所述弹簧安装并偏置成促使所述轴远离所述偏转器。
24.如权利要求21所述的灌溉喷头，其特征在于，所述可旋转偏转器可操作地与所述 弹簧联接，并且可克服所述弹簧的偏置力运动到冲刷位置，以冲刷所述第一阀中的碎片。
25.如权利要求17所述的灌溉喷头，其特征在于，还包括至少一个弹性件，所述弹性件 可操作地与所述轴联接，并且当所述偏转器处于所述调整位置时，所述弹性件适合于使所 述偏转器远离所述第一阀偏置。
26.如权利要求1所述的灌溉喷头，其特征在于，所述偏转器包括下侧面，所述下侧面 限定一系列螺旋叶片，所述螺旋叶片适合于以多条径向流体流的形式向外分配流体。
27.如权利要求1所述的灌溉喷头，其特征在于，还包括第二阀，所述第二阀用于调整 通过所述喷头的流量。
28.如权利要求27所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第二阀包括第一阀件，所述第一 阀件可操作地与第二阀件联接，所述第一阀件和所述第二阀件构造成所述第一阀件的转 动导致所述第二阀件的接近或远离所述进口的轴向运动。
29.如权利要求28所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第二阀件是内螺纹螺母，所述内 螺纹螺母安装成沿外螺纹进行轴向运动。
30.如权利要求29所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第一阀件包括一个或多个所述 喷头的可旋转外壁部分，用以导致所述第二阀件的轴向运动。
31.如权利要求30所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第一阀件还包括大体圆柱形可 旋转部分，所述大体圆柱形可旋转部分具有内花键面用以与所述第二阀件配合，所述第一阀件的转动导致所述第二阀件的转动。
32.如权利要求31所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第二阀件包括至少一个径向向 外延伸的薄片，用以与所述第一阀件的花键面相配合。
33.如权利要求32所述的灌溉喷头，其特征在于，所述至少一个薄片和所述花键面构 造成所述第一阀件超出预定位置的转动导致所述至少一个薄片与所述花键面分离。
34.如权利要求1所述的灌溉喷头，其特征在于，还包括制动装置，所述制动装置用来 减小所述偏转器的转速。
35.一种灌溉喷头，所述灌溉喷头包括偏转器；第一阀，所述第一阀具有第一阀体和第二阀体，所述第一阀可调整以设定弧开口长度 从而以预定弧跨距分配流体；流动通路，所述流动通路从进口经过所述第一阀到所述偏转器，并且在所述预定弧跨 距内向外远离所述偏转器；轴，所述轴具有第一端和第二端，限定中心轴线并且在靠近所述第一端处支承所述偏 转器；以及弹簧，所述弹簧安装成靠近所述轴的所述第二端，并且被偏置以促使所述第一阀体抵 靠在所述第二阀体上，并且促使方向与沿着流动通路的流体流动方向相反。
36.如权利要求35所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第一阀体限定第一螺旋面，所述 第二阀体限定第二螺旋面，所述螺旋面相对彼此可动，用以设定所述第一阀的弧开口长度。
37.如权利要求36所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第一阀体可旋转，并且适合于被 所述偏转器配合和转动，用以设定所述第一阀的弧开口长度。
38.如权利要求36所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第一螺旋面径向倾斜，所述第二 阀体包括圆筒壁，所述第一阀体和第二阀体定向成限定所述流动通路，其中，流体冲击所述 第一螺旋面，改向而冲击所述圆筒壁以及轴向改向冲击所述偏转器。
39.如权利要求36所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第一螺旋面是向下朝向的螺旋 斜面，所述第二螺旋面是向上朝向的螺旋斜面。
40.如权利要求39所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第一阀体包括多个周向布置的 孔，所述孔穿过所述第一阀体。
41.如权利要求40所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第二阀体限定两个单独子流动 通路，第一子流动通路位于所述第二螺旋面的径向内侧，第二子流动通路位于所述第二螺 旋面的径向外侧。
42.如权利要求35所述的灌溉喷头，其特征在于，所述轴是固定的而防止转动。
43.如权利要求35所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第一阀体和第二阀体还包括周 向布置并轴向延伸的肋片，所述肋片用于与所述轴配合。
44.如权利要求35所述的灌溉喷头，其特征在于，所述轴的第二端位于所述喷头进口 的上游，并且所述弹簧安装并偏置成促使所述轴远离所述偏转器。
45.如权利要求35所述的灌溉喷头，其特征在于，还包括第二阀，所述第二阀用于调整 通过所述喷头的流量。
46.如权利要求45所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第二阀包括第一阀件，所述第一阀件可操作地与第二阀件联接，所述第一阀件和第二阀件构造成所述第一阀件的转动导 致所述第二阀件的接近或远离所述进口的轴向运动。
47.如权利要求46所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第二阀件是内螺纹螺母，所述内 螺纹螺母安装成沿外螺纹进行轴向运动。
48.如权利要求47所述的灌溉喷头，其特征在于，所述第一阀件还包括大体圆柱形可 旋转部分，所述大体圆柱形可旋转部分具有内花键表面用以与所述第二阀件配合，所述第 一阀件的转动导致所述第二阀件的转动。
49.如权利要求46所述的灌溉喷头，其特征在于，还包括一个或多个环，所述环用以与 所述第一阀件密封配合，所述第一阀件可操作地与所述弹簧联接并且在沿着所述流动通路 的流动方向上被所述弹簧促压。
50.如权利要求35所述的灌溉喷头，其特征在于，所述弹簧的弹性被选定为当流压低 于预定压力时，轴向促使所述第一阀体的至少一部分与所述第二阀体的至少一部分彼此配 合；当流压高于预定压力时，允许所述第一阀体克服所述弹簧的偏置力而相对所述第二阀 体进行轴向运动。
51.一种使用灌溉喷头进行灌溉的方法，所述喷头具有可旋转偏转器和阀，所述偏转器 在操作位置和调整位置之间可动，所述阀可调整以设定弧开口长度从而 以预定弧跨距从所 述偏转器中分配流体，所述方法包括使所述偏转器运动到所述调整位置以与所述阀配合；转动所述偏转器以实现所述阀的旋转，从而打开或关闭所述阀的一部分，用以设定弧 开口长度；使所述偏转器与所述阀分离；使所述偏转器运动到所述操作位置；以及使流体流过所述阀的打开部分，并且冲击所述偏转器和导致所述偏转器的转动，从而 通过对应于所述阀的打开部分的弧跨距进行灌溉。
52.如权利要求51所述的方法，其特征在于，所述灌溉喷头还包括弹簧，所述弹簧可操 作地联接至所述偏转器和所述阀，所述阀包括第一阀体和第二阀体，所述方法还包括使所述偏转器运动到所述操作位置；使所述偏转器克服所述弹簧的偏置力并且沿所述调整位置的反方向运动；使所述第一阀体与所述第二阀体隔开；以及使流体流到所述第一阀体和所述第二阀体之间，从而冲刷来自所述喷头的碎片。
全文摘要
一种可变弧喷头或喷嘴可设定至多个位置从而调整喷淋装置的弧跨距。喷头包括弧调整阀，该阀具有两个部分，两个部分彼此螺旋配合以限定一个开口，可在喷淋装置的顶部将该开口调整到所希望的弧长。弧长可通过下压和转动偏转器进行调整，无需手工工具而直接致动阀。还提供一种灌溉方法，包含使偏转器在弧调整位置和操作灌溉位置之间运动。喷头还可包括流量调整阀，该阀可通过致动或转动喷淋装置的外壁部分进行调整。外壁部分的转动导致流量控制件轴向地接近或远离进口运动。
文档编号A01G25/00GK101898178SQ20101019363
公开日2010年12月1日 申请日期2010年5月28日 优先权日2009年5月29日
发明者S·B·汉尼科特, S·C·沃克 申请人:雷鸟有限公司