专利名称：变量喷洒全射流喷头的制作方法
技术领域：
本发明属于节水灌溉喷灌系统中的关键设备，特指变量喷洒全射流喷头。
背景技术：
21世纪将是我国社会经济高速发展的时代，也是水资源供需矛盾空前尖锐的时代。大力发 展节水灌溉是解决我国农业用水短缺的根本出路。喷头是影响喷灌灌水质量的关键设备。传统 的喷头是以全圆喷洒域摇臂式喷头为主，其性能稳定以及适用范围广而得到广泛应用。但该喷 头在单个或单列配置使用时，往往喷洒周界与喷洒地块不配套，造成大量漏喷，超喷与界外喷 现象。在组合区域内，全圆喷洒面积叠加不均匀，造成均匀性系数下降。研究能够实现变量喷 洒喷头具有明显的节水意义。
经检索，目前相关的申报专利有非圆形喷洒域的喷头辅助装置，申请号01247020.1;喷 洒面为多种形状的摇臂式喷头，申请号00257672.4;新型摇臂式喷头，申请号00215392.0; 一种喷灌喷头，申请号98232884.2;自动调节射程的摇臂式喷头，申请号03218591;非圆形 喷洒域的摇臂式喷头，申请号03218590;双击同步全射流喷头，申请号90200784; —种全射 流喷头，申请号86209507;全射流喷头，申请号03222424;喷灌喷头喷水范围限制器，申请 号96212526，地埋式变射程全自动节水喷灌喷头，申请号200420010847;非圆形喷洒域喷头， 申请号01265799;变射程全自动节水灌溉喷头，申请号03246167。目前这些专利中，喷头不 能完成任意形状的变量喷洒功能，对于全射流喷头，要求射程较小时，水射流流速太小，推不 动喷头旋转运动。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、运行可靠的变量喷洒全射流喷头。
本发明包括转体连接座、支撑杆、喷体、喷管、旋转密封机构、限位环、换向机构、反向 塑料管、射流元件体，其特征在于喷头转体处加上静片和动片以及空心轴，其中转体连接座与 管道连接，静片通过支撑杆与转体连接座固定，动片与空心轴压配，喷体与空心轴连接，喷管 与喷体连接。旋转密封机构位于喷体内部，起到防止喷头漏水的效果。换向机构位于喷体中部， 经反向塑料管与反向补气嘴相连，限位环位于换向机构两侧，起到控制换向机构旋转角度的效 果。随喷头转动而转动，静片和动片的相对运动改变喷头进口截流面积，调节进口压力使射程 在喷头转动的同时改变。射流元件体由反向补气嘴，信号水接嘴，出口盖板，信号水入水嘴， 导流管组成。在射流元件体的外壁上， 一边设有信号水接嘴及位于其下方的反向补气嘴，另一 边设有信号水入水嘴，信号水接嘴与信号水入水嘴经导流管相连，射流元件体上端设有出口盖 板。利用水流附壁效应，信号水接嘴中信号水的截取及流动，使主射流某一侧间断性形成低压 旋涡区，反向补气嘴开启及关闭使主射流另一侧高低压间切换，从而使主射流左右两端形成压 差，实现水流的附壁，完成喷头的直射、步进和反向运转。当喷头运转到某一个位置时，由静 片和动片起到流量压力调节作用，使其达到变量喷洒的效果。
本发明的优点在于产品结构简单，运行可靠，实现喷洒域为任意形状，并且喷洒均匀。
图1为变量喷洒全射流喷头总装示意图。 图2为喷头射流元件体示意图。
图3为图2的A向视图。
图4为静片结构示意图。
图5为动片结构示意图。
图6为本发明直射状态示意图。
图7为本发明步进状态示意图。
图8为本发明反向状态示意图。 图中，l.转体连接座，2.支撑杆，3.静片，4.动片，5.空心轴，6.限位环，7.换向机构，8.喷 体，9.喷管，10.反向塑料管，ll.射流元件体，12.反向补气嘴，13.信号水接嘴，14.出口盖 板，15.信号水入水嘴，16.导流管，17.倾角，18.孔D， 19.间隙C， 20.信号水，21.空气
具体实施例方式
如图1、 2所示，本发明包括由静片(3)、动片(4)、空心轴(5)、喷体(8)、喷管(9) 组成的流道、转体连接座(1)、支撑杆(2)、限位环(6)、换向机构(7)、反向塑料管(10)、 射流元件体(11)等部分，其中射流元件体(11)由信号水接嘴(13)、信号水入水嘴(15)、 反向补气嘴(12)、出口盖板(14)、导流管(16)组成。反向塑料管(10)与反向补气嘴(12) 相连接，喷头的工作状态包括直射、步进、反向三个状态。 工作过程如下
直射状态如图6所示，水射流通过射流元件体倾角(17)，对喷头的驱动力克服喷头摩擦 力，使喷头处于动与不动之间的临界状态。水流从孔D(18)喷射到作用区内，从图3所示的A 向视图中可以看出，主射流从中心圆孔喷射出来，主射流左右两端相互分隔，两端空气不能流 通。水射流元件体左侧的反向补气嘴(12)开敞着，由此向左腔补气，元件右侧出口处与水束 之间的间隙C(19)补入空气，囚此左右两边压强基本相等，主射流呈直射状态，喷头静止。与 此同时，信号水接嘴(13)在水束的左侧边缘上取得了信号水(20)，取到的信号水(20)在导流 管(16)中向信号水入水嘴(15)方向流动。
步进状态如图7所示，信号水接嘴(13)中取出信号水(20)流入入水嘴(15)，间隙C(19) 越来越小，最终被堵死，右边造成低压旋涡区，左侧压强大于右侧。压差达到一定值时，主射 流向右侧附壁，水流通过出口盖板(14)的倒角对喷头产生推动力使喷头向右步进转动。喷头 转过一个角度以后，静片(3)与动片(4)进口截流面积改变，喷头流量与工作压力改变，从 而改变喷头射程。在水流附壁状态下，由于主射流的弯曲，信号水接嘴(13)脱空取不到任何 信号水，只接到空气(21)。导流管(16)中的信号水抽完之后，空气(21)通过导流管(16)进 入入水孔(15)，两边压强相等，主射流恢复直射，如此反复循环，变量喷洒全射流喷头自控 完成直射一步进一直射一……动作，实现变量喷洒功能。
反向状态如图8所示，反向塑料管(10)与换向机构(7)相连，调节限位环(6)可以 控制喷头喷洒的角度，喷头步进到换向机构(7)受到限位环(6)限制时，反向补气嘴(12) 被堵死，左腔中不再有空气补入，形成低压旋涡区，右腔中仍有空气从间隙C(19)补入，右侧 压强大于左侧，主射流向左侧附壁，喷头左侧连续反向转动。转动到限位环另一侧，反向补气 嘴(12)重新打开，空气进入左腔，与右腔的压力差相平衡，反向运转才终止，恢复直射。如 此反复循环，变量喷洒全射流喷头自控完成直射一步进一……反向一直射一步进……的喷洒作 业。
权利要求
1.一种变量喷洒全射流喷头，包括转体连接座(1)、喷体(8)、喷管(9)、旋转密封机构、支撑杆(2)、限位环(6)、换向机构(7)、反向塑料管(10)、射流元件体(11)，其特征是喷头转体处设有静片(3)、动片(4)以及空心轴(5)，其中转体连接座(1)与管道连接，静片(3)通过支撑杆(2)与转体连接座(1)固定，动片(4)与空心轴(5)压配，喷体(8)与空心轴(5)连接，喷管(9)与喷体(8)连接，旋转密封机构位于喷体(8)内部，换向机构(7)位于喷体(8)中部，经反向塑料管(10)与反向补气嘴(12)相连，限位环(6)位于换向机构(7)两侧，其特征在于射流元件体(11)由反向补气嘴(12)，信号水接嘴(13)，出口盖板(14)，信号水入水嘴(15)，导流管(16)组成，在射流元件体(11)的外壁上，一边设有信号水接嘴(13)及位于其下方的反向补气嘴(12)，另一边设有信号水入水嘴(15)，信号水接嘴(13)与信号水入水嘴(15)经导流管(16)相连，射流元件体(11)上端设有出口盖板(14)。
全文摘要
本发明属于一种节水灌溉用的关键设备，是一种实现变量喷洒的附壁射流式喷头，它包括静片、动片、喷体、喷管、旋转密封机构、支撑杆、限位环、换向机构、射流元件体，其特征在于喷头转体处加上静片和动片，动片与空心轴压配，随喷头转动而转动。射流元件体由反向补气嘴，信号水接嘴，出口盖板，信号水入水嘴，导流管组成，信号水接嘴中信号水使主射流某一侧间断性形成低压旋涡区，补气接嘴开启及关闭使主射流另一侧高低压间切换，从而使主射流左右两端形成压差，实现水流的附壁，完成喷头的直射、步进和反向运转。喷头转体处静片和动片相对运动改变进口处截流面积，调节进口处流量与压力，从而改变喷头射程，实现变量喷洒。
文档编号A01G25/16GK101352702SQ20081001960
公开日2009年1月28日 申请日期2008年3月10日 优先权日2008年3月10日
发明者刘俊萍, 向清江, 杰 张, 朱兴业, 红 李, 袁寿其 申请人:江苏大学