一种液力式高压水静电喷头的制作方法

本实用新型属于农业喷洒设备，具体涉及一种液力式高压静电喷头。

背景技术：

喷头是植保机械和喷雾系统中的基础部件之一，而喷头的性能优劣直接影响着喷雾质量，关系到整个植保机具和全系统运行的可靠性、经济性。目前我国农药喷洒喷头主要采用液力式喷头，由于现有植保喷头雾化均匀性差，不能较好的将药液喷洒到标靶有病虫害的部位，绝大部分药液都飘散到地面上，导致喷施农药的有效利用率只有20％-30％，由此带来了农药浪费，环境污染、作物要害和操作者中毒等负面影响，造成了不应由的损失及其他不良后果。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是：针对现有的液力式喷头存在的雾化喷洒利用率低的缺陷，提供一种新型的液力式高压水静电喷头，对农作物进行静电喷雾，能使喷雾更均匀，粘附性更好，可以提供农药的利用率。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种液力式高压水静电喷头，包括液力式喷头座2，以及布置在液力式喷头座上的喷雾部件和荷电部件；

所述喷雾部件为设置在液力式喷头座2出水端的喷嘴片16，在喷嘴片16上设有形成喷雾的小孔；

所述荷电部件为环绕喷嘴片外侧设置的环形感应电极14，环形感应电极14通过静电高压线与高压静电发生器连接；

所述液力式喷头座2进水端通过旋转水芯与连接水源的喷杆8连通。

进一步的，所述液力式喷头座2内设置一导水旋芯10，所述导水旋芯10一端与旋转水芯对接，另一端设置螺旋槽，并与喷嘴片16的喷雾小孔对接，导水旋芯10内部通道为渐缩通孔。

进一步的，所述荷电部件通过静电喷头座脚11固定在液力式喷头座2上；

其中，所述静电喷头座脚11一端通过螺钉连接固定在液力式喷头座2上，另一端连接一感应电极座13，所述环形感应电极14嵌放于感应电极座13中，并与喷嘴片位置对应，所述感应电极座13与一感应电极环形端盖15螺纹连接，通过感应电极环形端盖15将环形感应电极14压紧固定。

进一步的，所述感应电极环形端盖15内壁为向四周扩散的锥面。

进一步的，所述液力式喷头座2上布置若干空心孔9，降低喷头重量，并在液力式喷头座2的外壁设有若干环形加强肋片。

进一步的，所述喷杆8上套设喷杆外套7，喷杆外套7通过喷杆外套螺纹接口6与液力式喷头座固定连接，在连接处设置密封端盖5。

在本实用新型中，所述旋转水芯包括旋水芯3和分水芯4；

所述旋水芯3和分水芯4装配于液力式喷头座2内部，所述旋水芯3和分水芯4具有同轴套接的内腔通道，其中分水芯4与喷杆8固定对接，所述旋水芯3转动套装在分水芯4上，并连通至液力式喷头座出水端的喷嘴片；

所述分水芯4上设有分水孔，所述旋水芯3上设有至少一个对接孔，通过旋水芯转动与分水孔间歇连通。

进一步的，所述旋水芯3上布置有若干平行于轴线的出水孔，所述出水孔一端与对接孔连通，另一端与旋水芯端部设置的环形槽连通，通过环形槽连通至出水端。

进一步的，所述旋水芯3包括轴向一体连接的圆柱体38和凸台39两部分，其中凸台39的截面小于圆柱体38的圆截面；

所述圆柱体38转动嵌装在液力式喷头座2内部；

所述凸台39的侧面包括两个圆柱体延伸的对称圆柱弧面，对接孔开设在圆柱弧面上；

所述凸台39的另外两个侧面上还开设有若干垂直于对接孔的中间孔，中间孔的轴向位置与分水孔错开分布。

进一步的，所述分水芯4一端设置分水芯螺纹接口41，与喷杆8固定螺接，另一端为锥面，所述旋水芯3的内腔通道顶部设置定位台阶孔35，所述分水芯的锥面与定位台阶孔接触，将旋水芯定位在液力式喷头座内。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型的喷头可以使用在手持式喷杆上，使用方便，在喷洒农药时，操作人员握住喷杆，可以远距离给作物进行农药喷洒，降低了作业人员的工作强度，操作简单，同时也保障了作业人员的安全性。

同时，本实用新型在液力式高压水喷头内部增加一个旋转水芯，在喷杆上连接分水芯，通过分水芯转动套装旋水芯，通过水压转动旋水芯将水流稳定分配到喷头处，改善喷出雾滴的雾化效果，旋转水芯在旋转的过程中对高压水流有稳流的作用，这样能减少高压水流对喷头的冲击，同时也会起到节流的作用，最后高压水流从喷头座喷出后具有良好的雾化效果，使雾滴能破碎均匀且达到荷电要求的最大颗粒直径。

本实用新型的液力式高压水静电喷头结构简单，设计巧妙，可同时调节喷 雾压力和静电压，使雾化效果达到最佳状态，喷出的雾滴能均匀的覆盖到作物的表面上，且雾滴穿透能力也得到了提高，能有效的减速农药流失，提高利用率，从而起到了保护环境的作用。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为实施例中的液力式高压水静电喷头内部示意图。

图2为实施例中的液力式高压水静电喷头外部示意图。

图3为实施例中的旋转水芯的外部示意图。

图4为实施例中的旋转水芯的内部剖视图，具体为图2中的A向剖视图。

图5为实施例中的分水芯内部剖视图。

图6为实施例中的旋水芯主视图。

图7为实施例中的旋水芯侧向剖视图，具体为图6中的B向剖视图。

图8为实施例中的旋水芯侧视图。

图9为实施例中的旋水芯主剖视图，具体为图8中的C向剖视图。

图中标号：1-螺钉槽凹口、2-液力式喷头座、3-旋水芯、4-分水芯、5-密封端盖、6-喷杆外套螺纹接口、7-喷杆外套、8-喷杆、9-空心孔、10-导水旋芯、11-静电喷头座脚、12-喷嘴帽、13-感应电极座、14-环形感应电极、15-感应电极环形端盖、16-喷嘴片；

31-第一孔，32-第二孔，33-第三孔，34-环形槽，35-定位台阶孔，36-第四孔，37-第五孔，38-圆柱体，39-凸台，41-分水芯螺纹接口，42-分水孔。

具体实施方式

实施例

参见图1和图2，图示中的液力式高压水静电喷头，包括液力式喷头座2、旋水芯3、分水芯4、密封端盖5、喷杆外套7、喷杆8、导水旋芯10、静电喷头座脚11、喷嘴帽12、感应电极座13、环形感应电极14、感应电极环形端盖15和喷嘴片16等，主要分为喷雾部件和荷电部件。

其中，喷雾部件包括设置在液力式喷头座2出水端的喷嘴片16，喷嘴片16通过喷嘴帽12固定在液力式喷头座的出水端，在喷嘴片16上设有形成喷雾的小孔，液力式喷头座2的进水端通过旋转水芯与连接水源的喷杆8连通。在液力式喷头座2内还设置一导水旋芯10，导水旋芯10一端与旋转水芯对接，另一端设置螺旋槽，并与喷嘴片16的喷雾小孔对接，圆孔喷嘴片16中间有一圆形喷雾孔，圆孔直径为1.5mm，圆孔中心与导水旋芯10的圆孔中心同轴，喷嘴片16被喷嘴帽12通过密封螺纹固定在液力式喷头座的出水端。

导水旋芯10装在液力式喷头座2前端内，导水旋芯10内部采用锥型渐缩 通孔，在上端圆柱面上开一相互交叉的矩形螺旋槽，矩形螺旋槽可以增大喷雾锥角，使雾化更加充分，下端一小段磨细与液力式喷头座内的主流道切合。

喷杆8上套设喷杆外套7，喷杆外套7通过喷杆外套螺纹接口6与液力式喷头座固定连接，在连接处设置密封端盖5。

荷电部件包括环绕喷嘴片外侧设置的环形感应电极14，环形感应电极14通过静电高压线与高压静电发生器连接，为喷雾部件喷洒的水雾颗粒进行荷电。静电高压线通过感应电极座上开设的一个小圆孔与环形感应电极相接连，静电高压线具有高度绝缘性，防止高压静电漏电；环形感应电极14上的高压静电由静电高压线从静电发生器传送而来；静电发生器的静电高压可以从0-12KV进行调节。

荷电部件通过静电喷头座脚11固定在液力式喷头座2上，具体的，静电喷头座脚11一端通过螺钉连接固定在液力式喷头座2的螺钉槽凹口1中，另一端连接一感应电极座13，环形感应电极14嵌放于感应电极座13中，并与喷嘴片位置对应，感应电极座13与一感应电极环形端盖15螺纹连接，通过感应电极环形端盖15将环形感应电极14压紧固定，感应电极环形端盖15内壁为向四周扩散的锥面，能保证锥型雾点群通过，从而防止环形感应电极14因雾滴打湿。环形感应电极14安装在喷嘴片16的喷嘴帽12正前方雾滴形成区附近，在这个位置给雾滴荷电，理论研究上效果更佳。

感应电极座13通过普通螺纹与感应电极环形端盖15连接，且连接后，感应电极座13与感应电极环形端盖15之间留有1mm厚的间隙；环形感应电极14安装在感应电极座13与感应电极环形端盖15的间隙中，且环形感应电极14设计的厚度为1mm，恰好等于感应电极座13与感应电极环形端盖15之间留的间隙厚度，环形感应电极14被感应电极端盖15紧固；环形感应电极14内环小圆直径与感应电极环形端盖15内壁锥面下端内环直径相等，环形感应电极14外环直径与感应电极环形端盖15锥面下端外环直径相等；

在液力式喷头座2上布置若干空心孔9，降低喷头重量，减轻喷药时人工操作的负担，并在液力式喷头座2的外壁设有若干环形加强肋片，保证液力式喷头座的强度。

如图1中所示，由旋水芯3和分水芯4构成的旋转水芯安装于喷杆8和液力式喷头座2之间，用于将喷杆输送的水流进行稳压节流后，通过喷头座输送至喷头进行雾化喷洒。

结合参见图3至图9，旋转水芯包括分水芯4和旋水芯3，分水芯4和旋水芯3具有同轴套接的内腔通道，其中分水芯4固定设置，旋水芯3转动套装在分水芯上，在分水芯4上设有分水孔，旋水芯3上设有至少一个对接孔，通过旋水芯转动与分水孔间歇连通。

结合图1、图3和图4，分水芯4和旋水芯3构成的旋转水芯布置于喷头的液力式喷头座2中，分水芯4通过螺纹连接与喷杆固定连接，其内腔通道与连接水源的喷杆连通，喷杆8连同分水芯4一同设置在喷杆外套7中，喷杆外套7通过喷杆外套螺纹接口6与液力式喷头座2固定连接，分水芯4连同旋水芯3一同伸出喷杆外套布置在液力式喷头座2中，旋水芯3的对接孔与喷头座上设置的喷头连通，液力式喷头座2和喷杆外套7的连接处设有密封端盖6，防止喷头座内的药液泄露。

以下分别详细说明分水芯和旋水芯的结构。

具体参见图5，分水芯4为圆柱形，内部设有底端开口的内部通道，该内部通道的顶端设置两个分水孔42，分水孔42沿分水芯的同一径向对称分布，分水芯4底部设置分水芯螺纹接口41，用于与喷杆固定对接。

具体参见图6至图9，旋水芯3包括轴向一体连接的圆柱体38和凸台39两部分，其中凸台的截面小于圆柱体的圆截面，凸台的侧面包括两个圆柱体延伸的对称圆柱弧面，圆柱体38转动嵌装在液力式喷头座2内部，圆柱体的侧面以及凸台的圆柱弧面均与液力式喷头座2内壁间歇配合。在凸台的圆柱弧面上沿径向分别开设第三孔33作为旋水芯3的对接孔，第三孔33沿旋水芯的同一径向对称分布，在轴向位置与分水孔间歇对接；平行于旋水芯轴线对称开设第四孔36和第五孔37作为旋水芯的出水孔，第四孔36和第五孔37一端分别与两个第三孔33连通，另一端在旋水芯端部开口，与喷头连通，在旋水芯3的端部设置环形槽34，第四孔36和第五孔37的开口分别设置在环形槽34底部。

凸台39将喷头座3内腔形成两个分开的空间，在凸台39的侧面上还开设有垂直于第三孔的第一孔31和第二孔32作为中间孔，第一孔31和第二孔32沿轴线错开分水孔42布置，在旋水芯的第三孔33与分水芯的分水孔42断开连通时，第三孔33通过两端开口与第一孔31和第二孔32连通，在高压水的压力下推动凸台侧面，进而推动旋水芯转动，实现分水芯的分水孔和旋水芯的第三孔之间的间歇连通。

分水芯4的顶端为锥面，在旋水芯3的内腔通道顶部设置定位台阶孔35，定位台阶孔35的小孔直径小于锥面的大端直径，分水芯4的锥面与定位台阶孔35接触，将旋水芯定位在喷头座内。

以下就本实施例的旋转水芯的具体特征说明其工作过程。

该液力式高压水静电喷头工作时，高压液体从喷杆流入分水芯的内部通道中，分水芯上的第四孔36和第五孔37在高压水流的作用下会带动分水芯快速旋转，这样能对高压水流起到一个稳流的作用。分水芯中的高压水带动旋水芯高速旋转的同时，旋水芯上的第三孔33在旋转过程中会与分水芯上的分水孔42间歇的接通与闭合，当分水芯上的分水孔42与旋水芯上的第三孔33接通时， 由于旋水芯上的第三孔33与第四孔36和第五孔37是相通的，高压水会从第四孔36和第五孔37流向环形槽34，高压水从旋水芯上的环形槽34流向喷头座内；而当旋水芯在旋转过程中，分水芯上的分水孔42与旋水芯上的第三孔33闭合时，由于旋水芯的第三孔33通过凸台和喷头座之间的空间与第一孔31和第二空32相通，在高压水的压力下会推动旋水芯自动旋转，不断的重复上述工作。这样旋水芯在旋转的过程中对高压水流有一个稳流和节流的作用，这样能减少高压水流的冲击，也会起到一个节流的作用，最后高压水流从喷头座喷出后具有良好的雾化效果，使雾滴能破碎均匀且达到荷电要求的最大颗粒直径。

本实施例的液力式高压水静电喷头，可适用于水稻、茶叶、果树等叶面密集型的植物进行静电喷药。此喷头组成的喷雾部件的驱动装置采用柴油机柱塞泵，大大减轻了作业人员的劳动强度，提高作业效率。此喷头的喷雾部件的喷雾射程可达5-6m，可进行远距离喷药，故无需作业人员步入田间作业，作业时人可以站在田埂上，无需与作物接触，所以在施药过程中，不会对操作人员造成农药中毒，在某些地区的水田内存在大量影响人身健康的微生物或者有毒虫体，而此喷头组成的喷雾部件无需作业人员进入田间，故而增加了作业人员的安全性。

本实施例的液力式高压水静电喷头的静电压和喷雾压力都可调，具体实施时，在柱塞泵上装有压力表和调压阀，调节调压阀的阀门可以调节喷头喷雾压力的大小，静电发生器有调节按钮可以调节静电压输出的大小，这样可以满足不同作物、同种作物不同种植密度所需要的各种喷雾压力和静电压的需要，已经在部分作物上进行了喷雾压力和静电压正交试验，试验中找到了最佳的喷雾压力和静电电压，试验表明从液力式高压水静电喷头可以保证农药在农作物叶面上的均匀喷洒且能覆盖到叶面的背面，同时，在没有静电压的对照试验中发现，有静电压防虫害的效果更好。

本实施例的液力式高压水静电喷头工作时，药液从柱塞泵输送到喷杆8，再从分水芯4流入旋水芯和液力式喷头座内壁形成的小型漩涡室内，高压液体带动旋水芯3高速旋转，可减少高压药液的冲击，同时使药液不断通过旋水芯流向喷头内部的导水旋芯10。导水旋芯内部采用锥形渐缩通孔，高压药液从导水旋芯下端直径为5mm的圆孔流入，再从直径为4mm的圆孔流出喷向喷头出水端，同时药液也从导水旋芯上端的螺旋矩形槽流出喷向喷嘴片，这样使高压水流从喷嘴片16喷出前被导水旋芯10整流而具有较强的旋转倾向，喷出后能迅速雾化。药液从喷嘴片16喷出后在静电喷头的环形感应电极14处形成雾化区，且雾滴被环形感应电极14上的高压静电充上同种电荷，雾滴带上同种电荷后，在同种电荷的相互排斥作用下，会进行第二次雾化，使雾滴粒径变得更细小，同时，静电喷头与植株间会形成一个静电场，这样带电雾滴在电场线的作用下做 定向运动，更容易均匀的粘附在植株叶面上，完成整个静电喷雾的过程。

以上实施例描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的具体工作原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。