一种互反馈射流喷头及喷洒方法

文档序号:10602400来源:国知局
一种互反馈射流喷头及喷洒方法
【专利摘要】本发明公开一种互反馈射流喷头及喷洒方法,所述互反馈射流喷头包括旋转驱动板、射流元件、稳流器、喷体、空心轴、轴套,射流元件位于喷体的末端,旋转驱动板连接于射流出口的一个壁面上。互反馈射流喷头喷洒时,水流由空心轴进入喷体,通过喷体到达喷嘴处,在射流空间内形成射流,产生射流附壁作用,在互反馈通道内的水压作用下,附壁水流发生间歇性偏转,使得水流按照一定频率在射流空间的两个侧壁之间切换流动,间歇性冲击旋转驱动板,驱使喷头连同空心轴一起沿着轴套旋转,实现喷头沿圆周进行喷洒。本发明具有结构简单、可靠性强、制造成本低等特点,适用于大田作物、牧草、林果、花卉等各种喷灌系统的需求。
【专利说明】
一种互反馈射流喷头及喷洒方法
技术领域
[0001 ]本发明属于农业节水灌溉技术领域,涉及喷灌喷头,具体涉及一种互反馈射流喷头及喷洒方法。
【背景技术】
[0002]摇臂式喷头是目前使用最多、应用最广的喷头,摇臂式喷头的驱动机构由摇臂、摇臂轴、摇臂弹簧、弹簧座等零件组成,靠摇臂敲击喷体及弹簧复位来实现喷头转动与反向,结构较为复杂。由于敲打和撞击的作用,对喷管、摇臂材料的刚性及弹簧稳定性要求较高。
[0003]申请号为CN200710134562.5的中国专利“附壁式射流喷头”、申请号为200610096781.4的中国专利“全射流微喷头”、申请号为03222424.9的中国专利“全射流喷头”、申请号为86209507的中国专利“一种全射流喷头”、申请号为201010552792.5的中国专利“一种外取水射流附壁式控制元件”、申请号为90200784.X的中国专利“双击同步全射流喷头”,都公开了一种利用射流原理的喷头结构,但是所用原理基本相同,都是采用取水抵消一侧射流的空气,通过另一侧补气,产生大气压差,使射流附壁于空气稀薄的一侧,同样采用补充空气的方式使射流换向,并通过附壁力使喷头旋转,其结构也都是基于基本原理进行设计。本发明设计一种互反馈射流喷头,以互反馈水压为射流元件提供附壁切换动力,并且以水流冲击旋转驱动板获得旋转动力,射流换向更为简易,驱动力更有保障。

【发明内容】

[0004]本发明的目的在于提供一种结构简单,耐久性强,制造成本低,利用水射流控制技术形成的一种互反馈射流喷头及喷洒方法。
[0005]本发明采取的技术解决方案是:
[0006]—种互反馈射流喷头,包括旋转驱动板、射流元件、稳流器、喷体、空心轴、弹簧罩、弹簧和轴套;所述旋转驱动板连接于射流元件的侧壁I最末端;所述射流元件的喷嘴连接喷体的出水口;所述喷体内部的轴向侧壁上设置有稳流器;所述喷体的进水口连接有空心轴;所述空心轴外侧安装有轴套;所述喷体进水口与轴套之间设置有弹簧;
[0007]所述射流元件包括喷嘴、射流空间、侧壁1、侧壁Π、射流出口1、分流劈、射流出口Π、反馈口 1、反馈口 π和反馈通道;所述射流元件的出水端为喷嘴,喷嘴前端连接前小后大形状的射流空间;所述射流空间的两侧分别为侧壁I和侧壁Π;所述分流劈位于射流空间侧壁的末端,并将射流空间的末端分割成为射流出口 I和射流出口 π ;所述喷嘴出口两边的侧壁上分别设置反馈口 I和反馈口 π ;反馈口 I和反馈口 Π通过反馈通道连通。
[0008]进一步的,所述射流元件中,喷嘴位于侧壁I一侧的边壁至侧壁I顶端的最小间距为位差Ia,喷嘴位于侧壁Π—侧的边壁至侧壁Π顶端的最小间距为位差nb;所述位差Ia多位差nb。
[0009]进一步的,所述喷体为斜L形,喷体沿进水口至出水口的过流断面逐渐减小。
[0010]进一步的,所述弹簧外侧设置有弹簧罩。[0011 ]进一步的,所述喷体与空心轴的连接处安装有密封圈I;所述轴套与空心轴的连接处安装有密封圈π。
[0012]进一步的,所述旋转驱动板为直线型或弧形,旋转驱动板内壁的末端与顶端中心的连线与侧壁I平行或朝射流出口 I方向倾斜。
[0013]一种互反馈射流喷头的喷洒方法,压力水流由空心轴进入喷体的进水口,通过喷体到达喷嘴,喷射进射流空间形成射流,产生附壁于侧壁π的射流,射流沿着侧壁Π到达射流出口 Π喷出,喷洒至地面;由于射流存在卷吸作用,将在反馈口 π处产生负压,随着射流的持续,负压将通过反馈通道传递到反馈口 I,作用于反馈口 I 一侧的射流,在射流的两边产生压差,使射流发生偏转,附壁于侧壁I的壁面,沿着该侧壁面流动至射流出口 I喷出,冲击旋转驱动板;由于射流的卷吸作用,将在反馈口 I处产生负压,随着射流的持续,负压将通过反馈通道传递到反馈口 π,作用于反馈口 Π—侧的射流,在射流的两侧产生压差,使射流再次发生偏转,水流恢复到侧壁Π的壁面,沿着该侧壁面流动至射流出口 Π,形成一次振荡过程;如此循环往复,水流沿侧壁π输出与侧壁I交替输出,间歇性击打旋转驱动板,驱使喷头持续旋转。
[0014]本发明的有益效果:
[0015]本发明由于应用射流控制技术,切换水流的射流方向,使水流冲击驱动板,驱使喷头旋转,用水射流元件取代摇臂式驱动的一套复杂机构,元件结构简单,省去现有摇臂式喷头的弹簧与摇臂,简化了驱动与换向结构,使得喷头运行更为可靠、持久。通过驱动板分散喷洒水流,与直射流的喷洒水量相互补,能够得到较好的喷洒性能。
【附图说明】
[0016]图1是本发明实施例1的正剖面图;
[0017]图2是图1的A-A剖面图;
[0018]图3是图1的B-B剖面图;
[0019]图4是图1的C-C剖面图;
[0020]图5是图1的D-D剖面图;
[0021]图6是图1的E-E剖面图;
[0022]图7是图1的F-F剖面图;
[0023]图8是本发明实施例2的射流原件图。
[0024]图中,1.旋转驱动板;2.射流元件;2-1.喷嘴;2-2.射流空间;2_3.侧壁I;2_4.侧壁Π ; 2-5.射流出口 I; 2-6.分流劈;2-7.射流出口 Π ; 2_8.反馈口 I; 2_9.反馈口 Π ; 2_10.反馈通道;3.稳流器;4.喷体;5.空心轴;6.弹簧罩;7.弹簧;8.轴套;9.密封圈I; 10.密封圈Π ;a.位差I;b.位差Π。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
[0026]实施例1:
[0027]参照图1、图2、图3、图4、图5、图6与图7,一种互反馈射流喷头,由旋转驱动板1、射流元件2、稳流器3、喷体4、空心轴5、弹簧罩6、弹簧7、轴套8、密封圈19、密封圈Π 10构成;
[0028]所述互反馈射流喷头,旋转驱动板I连接于射流元件2的侧壁12-3最末端,射流元件2的喷嘴2-1连接喷体4的喷嘴,喷体4的内部设置有稳流器3,空心轴5连接于喷体4的进口,轴套8安转在空心轴5外,弹簧7安装在位于喷体4进口与轴套9之间的空心轴5外,密封圈19安装在喷体4与空心轴5的连接处,密封圈Π 10安装在轴套8与空心轴5的连接处;
[0029]所述旋转驱动板I为直线型或弧形,旋转驱动板I内壁的末端与顶端中心的连线与侧壁12-3平行或朝射流出口 12-5方向倾斜;
[0030]所述射流元件2包括喷嘴2-1、射流空间2-2、侧壁12-3、侧壁Π 2-4、射流出口 12-5、分流劈2-6、射流出口 Π 2-7、反馈口 12-8、反馈口 Π 2_9和反馈通道2_10;所述射流元件2的最前端是喷嘴2-1,喷嘴2_1之后是一段前小后大形状的射流空间2_2,射流空间2_2的两侧分别为侧壁12-3和侧壁Π 2-4,分流劈2-6位于射流空间2-2的末端,并将射流空间2-2的末端分割成为射流出口 12-5和射流出口 Π 2-7,在喷嘴2-1出口两边的侧壁上分别设置反馈口12-8和反馈口 Π 2-9,连通反馈口 12-8和反馈口 Π 2_9形成反馈通道2_10;
[0031 ]所述喷体4为斜L形,喷体4沿进口至喷嘴的过流断面逐渐减小;
[0032]所述射流元件2中,位差Ia为喷嘴2-1位于侧壁12-3—侧的边壁至侧壁12-3顶端的最小间距,位差IIb为喷嘴2-1位于侧壁Π 2-4—侧的边壁至侧壁Π 2-4顶端的最小间距;所述位差Ia多位差nb。
[0033]具体实现过程:具体应用时,轴套9与喷灌管道的立管连接,喷灌系统立管中的压力水流由空心轴5进入喷体4的进口,通过喷体4到达喷嘴2-1,喷射进射流空间2-2形成射流,假如首先产生附壁于侧壁Π 2-4的射流,射流沿着侧壁Π 2-4到达射流出口 Π 2-7喷出,喷洒至地面;此时,由于射流存在卷吸作用,将在反馈口 Π 2-9处产生负压,随着射流的持续,负压将通过反馈通道2-10传递到反馈口 12-8,作用于反馈口 12-8—侧的射流,在射流的两边产生压差,使射流发生偏转,附壁于侧壁12-3的壁面,沿着该侧壁面流动至射流出口 I2-5喷出,冲击旋转驱动板I,一方面驱使喷头旋转,另一方面将水流击散后喷洒至地面;同样地,由于射流的卷吸作用,将在反馈口 12-8处产生负压,随着射流的持续,负压将通过反馈通道2-10传递到反馈口 Π2-9,作用于反馈口 Π2-9—侧的射流,在射流的两侧产生压差,使射流再次发生偏转,水流恢复到侧壁Π 2-4的壁面,沿着该侧壁面流动至射流出口 Π 2-7,形成一次振荡过程;如此循环往复,水流沿侧壁Π 2-4输出与侧壁12-3交替输出,间歇性击打旋转驱动板I,驱使喷头持续旋转,同时沿着侧壁Π 2-4输出时,喷洒中间及远处地面,沿着侧壁12-3输出时,喷洒近处及中间地面,使得整个圆周面上的喷洒水量保持均匀。
[0034]实施例2:
[0035]参照图8,基本结构特征与实施例1相似,与实施例1的不同之处在于取消了分流劈,侧壁12-3与侧壁Π 2-4可以与喷嘴5中心线有一定的夹角,也可与喷嘴5中心线平行。
[0036]所述实施例为本发明的优选的实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种互反馈射流喷头,其特征在于,包括旋转驱动板(I)、射流元件(2)、稳流器(3)、喷体(4)、空心轴(5)、弹簧罩(6)、弹簧(7)和轴套(8);所述旋转驱动板(I)连接于射流元件(2)的侧壁1(2-3)最末端;所述射流元件(2)的喷嘴(2-1)连接喷体(4)的出水口端;所述喷体(4)内部轴向侧壁上设置有稳流器(3);所述喷体(4)的进水口端连接有空心轴(5);所述空心轴(5)外侧安装有轴套(8);所述喷体(4)进水口端与轴套(8)之间设置有弹簧(7); 所述射流元件(2)包括喷嘴(2-1)、射流空间(2-2)、侧壁I (2-3)、侧壁Π (2_4)、射流出口 I (2-5)、分流劈(2-6)、射流出口 Π (2-7)、反馈口 I (2_8)、反馈口 Π (2_9)和反馈通道(2-10);所述射流元件(2)的出水端为喷嘴(2-1),喷嘴(2-1)前端连接前小后大形状的射流空间(2-2);所述射流空间(2-2)的两侧分别为侧壁1(2-3)和侧壁Π (2-4);所述分流劈(2-6)位于射流空间(2-2)侧壁的末端,并将射流空间(2-2)的末端分割成为射流出口 I (2-5)和射流出口 Π (2-7); 所述喷嘴(2-1)出口两边的侧壁上分别设置反馈口 1(2-8)和反馈口 Π (2-9);反馈口 I(2-8)和反馈口 Π (2-9)通过反馈通道(2-10)连通。2.根据权利要求1所述的互反馈射流喷头,其特征在于,所述射流元件(2)中,喷嘴(2-1)位于侧壁1(2-3)—侧的边壁至侧壁1(2-3)顶端的最小间距为位差Ia,喷嘴(2-1)位于侧壁Π (2-4) —侧的边壁至侧壁Π (2-4)顶端的最小间距为位差Π b;所述位差Ia多位差Π b。3.根据权利要求1所述的互反馈射流喷头,其特征在于,所述喷体(4)为斜L形,喷体(4)沿进水口至出水口的过流断面逐渐减小。4.根据权利要求1所述的互反馈射流喷头,其特征在于,所述弹簧(7)外侧设置有弹簧罩(6)。5.根据权利要求1所述的互反馈射流喷头,其特征在于,所述喷体(4)与空心轴(5)的连接处安装有密封圈1(9);所述轴套(8)与空心轴(5)的连接处安装有密封圈Π (1)。6.根据权利要求1所述的互反馈射流喷头,其特征在于,所述旋转驱动板(I)为直线型或弧形,旋转驱动板(I)内壁的末端与顶端中心的连线与侧壁1(2-3)平行或朝射流出口 I(2-5)方向倾斜。7.根据权利要求1至6任一项所述的互反馈射流喷头的喷洒方法,其特征在于:压力水流由空心轴(5)进入喷体(4)的进水口,通过喷体(4)到达喷嘴(2-1),喷射进射流空间(2-2)形成射流,产生附壁于侧壁Π (2-4)的射流,射流沿着侧壁Π (2-4)到达射流出口 Π (2-7)喷出,喷洒至地面;由于射流存在卷吸作用,将在反馈口 Π (2-9)处产生负压,随着射流的持续,负压将通过反馈通道(2-10)传递到反馈口 1(2-8),作用于反馈口 1(2-8)—侧的射流,在射流的两边产生压差,使射流发生偏转,附壁于侧壁I (2-3)的壁面,沿着该侧壁面流动至射流出口 1(2-5)喷出,冲击旋转驱动板(I);由于射流的卷吸作用,将在反馈口 1(2-8)处产生负压,随着射流的持续,负压将通过反馈通道(2-10)传递到反馈口 Π (2-9),作用于反馈口Π (2-9)—侧的射流,在射流的两侧产生压差,使射流再次发生偏转,水流恢复到侧壁Π (2-4)的壁面,沿着该侧壁面流动至射流出口 Π (2-7),形成一次振荡过程;如此循环往复,水流沿侧壁Π (2-4)输出与侧壁I(2-3)交替输出,间歇性击打旋转驱动板(I),驱使喷头持续旋转。
【文档编号】B05D1/02GK105964433SQ201610518108
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月4日
【发明人】王新坤
【申请人】江苏大学
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