专利名称：一种全圆旋转喷头实现方形喷洒的附加装置的制作方法
技术领域：
本发明属于农业节水灌溉技术领域喷灌技术领域，特别涉及一种结构简 单、性能可靠、可操作性强、能够使全圆旋转摇臂式喷头实现方形喷洒的附 加装置。
背景技术：
喷灌是一种先进的节水灌溉技术，可以实现定时和定量灌溉，具有较高 的节水效率。目前用于灌溉的喷头多为摇臂式旋转喷头，其喷洒域为圆形， 部分可调角度的喷头其喷洒域为扇形。作为以水力驱动的摇臂式旋转喷头， 圆形喷洒域喷头的结构最为简单，其射程远，喷洒均匀度也较高，所以是农 田喷灌中最常用的喷洒器。但在实际应用中经常遇到下列情况当所有的喷 灌区域都是矩形或近似于矩形的地块，进行喷灌设计和喷头组合时，在地块 的边缘，圆形喷洒域喷头很难布设，如果喷头与地块内部的布设方式一致， 喷头离地块边缘太近，就会喷洒到地块界外，造成水资源的浪费，与节水喷 灌的目的相悖；而喷头离地块边缘太远，两个喷头交叉地带就会出现漏喷现象。如果增加喷头布设密度，则会造成喷灌系统的成本增加。另外，城市园 林绿地的灌溉对喷洒域的要求就更高，喷洒到园林绿地界外，不仅造成水的 浪费，而且还影响交通。尽管目前有许多人在研究非圆形喷洒域(包括方形 喷洒域)喷头，许多仅限于设想，部分由于其结构复杂，成本较高，缺乏实 用性，因此在节水灌溉产品市场目前仅有射程很小的散射式喷头，但缺乏射 程较大的旋转式非圆形喷洒域的喷头，因此，开发非圆形域喷洒喷头实现方 形喷洒的附加装置不仅是生产实际的需求，同时也是对喷灌系统和设备的补 充和完善。发明内容针对全圆旋转摇臂式喷头如何实现方形域喷洒问题，本发明的目的在于， 是提供一种结构简单、性能可靠、实用性强、且易于实现的全圆旋转喷头实 现方形喷洒的附加装置，将该附加装置与普通全圆旋转摇臂式喷头连接，就 可实现方形域喷洒。为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案一种全圆旋转摇臂式喷头实现方形喷洒域的附加装置，包括壳体，其特 征在于，所述的壳体为直径不同的异径短管，且上管内径等于下管外径，异 径短管两端有上接口和下接口，上接口用于与喷头底座相连，下接口用于和 供水管路连接，保持壳体与原喷头的连接不变；壳体的内径有固定卡槽；上 管内径安装有一弹簧，弹簧上方安装有一对开有相同十字形状过流孔的双孔 板，所述的双孔板分为底座和上盖，上盖安装在底座的凹槽内，能够在底座 的凹槽内转动，底座在固定卡槽内上下滑动。采用本发明的全圆旋转摇臂式喷头实现方形喷洒域的附加装置，不仅能 够实现全圆旋转摇臂式喷头的方形域喷洒，喷洒的方形域比较规范，而且结 构简单，性能可靠，可操作性强。同时还可以确定出方形域的边界方向，有 利于实际应用时的组合安装。
图1是本发明所提出的附加装置结构剖面图；图2是外壳结构示意图，其中，图(a)是剖面图，图(b)是图(a)的 俯视图；图3是上盖的结构示意图，其中，图(a)是剖面图，图(b)是图(a) 的俯视图；图4是底座的结构示意图，其中，图(a)是剖面图，图(b)是图(a) 的俯视图5是弹簧的结构示意图；图中的标号分别表示1、壳体(变径连接体)；2、固定卡槽；3、方位 标志；4、上盖；5、"十"字形过流孔；6、上凸缘；7、底座；8、凹槽；9、 外凸缘；10、弹簧。以下结合附图和原理以及实施例对本发明作进一步的详细说明。
具体实施方式
本发明的全圆旋转喷头实现方形喷洒的附加装置，是在普通全圆旋转摇 臂式喷头的喷头座和空心轴下端安装一个随喷头的旋转可周期性调节喷头流 量和射程的附加装置。本发明的其核心内容包括以下三方面其一是流量调节机构，可实现流 量的周期性变化(其他条件不变，流量减小，管内压力减小，射程就会减小)； 其二是流量的控制机构，提高水量控制精度；其三是方形喷洒域的方向定位 机构，可以确定四个边的布局，便于应用。参见图l，本发明的全圆旋转摇臂式喷头实现方形喷洒域的附加装置，包 括壳体1，壳体1为直径不同的异径短管，且上管内径等于下管外径，异径 短管两端有上接口和下接口，上接口用于与喷头底座相连，下接口用于和供 水管路连接，保持壳体1与原喷头的连接不变；壳体1的内径有固定卡槽2; 上管内径安装有一弹簧10，弹簧10上方安装有一对开有相同十字形状过流 孔的双孔板，所述的双孔板分为底座7和上盖4，上盖4安装在底座7的凹 槽8内，上盖4能够在底座7的凹槽8内转动，底座7在固定卡槽2内上下 滑动。双孔板上的十字过流孔5的面积不小于喷头空心轴的过流面积。在上盖 4的上表面对称设有一对上凸缘6，该上凸缘6与圆旋转摇臂式喷头的空心轴 下面的卡槽配合，使上盖4随旋转摇臂式喷头的转动而转动。底座7的外侧 有两个对称的外凸缘9，外凸缘9与短管内壁的固定卡槽2连接，二者配合
间隙很小，使底座7不随上盖4的转动而转动，但可以在固定卡槽2上下运 动，底座7上"十"字形过流孔5的长边所对应的方位即为方形喷洒域的角， 据此可在附加装置的外径上加以标志3，从而可以确定方形喷洒域的边界方 位。在底座7的下方设置一个弹簧10，弹簧10的直径大于异径短管下半部 分的内径，在弹簧10弹力的作用下使底座7与上盖4紧密接触，可以减少水 流从周围侵入，保证喷洒形状的更加理想。圆旋转摇臂式喷头在工作旋转过 程中带动上盖4转动，上盖4和底座7所构成的两个调节器，其过流孔5周 期性的重合和错位，从而实现了喷头的方形域喷洒。 其装配过程如下-首先将弹簧10放进壳体1的上管里面，其次将上盖4放入底座7的凹槽 8内，组成流量调节器，再将流量调节器一起放入壳体1里面，使得底座7 的外凸缘9卡在上管内径的固定卡槽2上，安装完成的整个附加装置即可与 普通的全圆旋转摇臂式喷头进行连接。本发明的工作原理是，当有压水流从附加装置的下端进入附加装置1后， 水流首先穿过上盖4和底座7组成的流量调节器，流量大小决定于上盖4和 底座7的两个十字孔板5的相互位置，水流继续上行进入全圆旋转摇臂式喷 头的空心轴，继而沿全圆旋转摇臂式喷头的喷管射出，同时冲击摇臂带动喷 头旋转。喷头旋转将带动上盖4转动，由于底座7固定不转，所以上盖4和 底座7的两个十字过流孔5将出现重叠、错位、再重叠、再错位的周期性循 环，喷头每转一圈，两个"十"字过流孔5将出现4次重叠和错位。当两个 "十"字过流孔5重叠时，过流断面最大，流量最大，射程最远；当两个"十" 字过流孔5成45。错位时，过流断面最小，流量最小，射程最近。在旋转过 程中过流断面的变化是逐渐变化的，所以喷头的流量和射程也是逐渐变化的， 从而形成方形喷洒域。另一方面，由于底座7与壳体1通过固定卡槽2和外凸缘9固定，所以"十"字过流孔5的每一个端点与壳体1所对应位置便是最大射程位置，即 方位标志3所在位置。据此在喷灌设计或喷头组合时，便可合理确定喷头的 安装位置和喷洒方向。本发明的设计方法与现有技术相比，具有以下优点1、 采用普通喷头下端连接附加装置，保证了产品的通用性和多功能性， 可以在不改变原来全圆旋转摇臂式喷头的结构的条件下实现全圆旋转摇臂式 喷头的方形喷洒。使得该附加装置具有较大适应性。2、 采用双孔板流量调节器，上面旋转，下面固定，可以很容易的确定方形喷洒域的边界位置，确保喷头的合理安装布设，避免田间漏喷。3、 该方形喷洒域流量调节附加装置结构简单，性能可靠，便于加工制 造，成本低廉，可操作性强。
权利要求
1.一种全圆旋转摇臂式喷头实现方形喷洒域的附加装置，包括壳体(1)，其特征在于，所述的壳体(1)为直径不同的异径短管，且上管内径等于下管外径，异径短管两端有上接口和下接口，上接口用于与喷头底座相连，下接口用于和供水管路连接，保持壳体(1)与原喷头的连接不变；壳体(1)的内径有固定卡槽(2)；上管内径安装有一弹簧(10)，弹簧(10)上方安装有一对开有相同十字形状过流孔(5)的双孔板，所述的双孔板分为底座(7)和上盖(4)，上盖(4)安装在底座(7)的凹槽(8)内，能够在底座(7)的凹槽(8)内转动，底座(7)在固定卡槽(2)内上下滑动。
2. 如权利要求1所述全圆旋转摇臂式喷头实现方形喷洒域的附加装置， 其特征在于，所述的外壳(1)的外壁上有方位标志(3)。
3. 如权利要求1所述全圆旋转摇臂式喷头实现方形喷洒域的附加装置， 其特征在于，所述的双孔板上的十字过流孔(5)的面积不小于喷头空心轴的 过流面积。
4. 如权利要求1所述全圆旋转摇臂式喷头实现方形喷洒域的附加装置， 其特征在于，所述的底座(7)上有一对对称设置的外凸缘(9)，所述的外凸 缘(9)用于在固定卡槽(2)内滑动。
5. 如权利要求1所述全圆旋转摇臂式喷头实现方形喷洒域的附加装置， 其特征在于，所述的上盖(4)的上表面对称设有一对上凸缘(6)，该上凸缘(6)用于与圆旋转摇臂式喷头的空心轴下面的卡槽配合。
全文摘要
本发明公开了一种全圆旋转摇臂式喷头实现方形喷洒域的附加装置，包括壳体，壳体为直径不同的异径短管，且上管内径等于下管外径，异径短管两端有上接口和下接口，上接口用于与喷头底座相连，下接口用于和供水管路连接，保持壳体与原喷头的连接不变；壳体的内径有固定卡槽；上管内径安装有一弹簧，弹簧上方安装有一对开有相同十字形状过流孔的双孔板，所述的双孔板分为底座和上盖，上盖安装在底座的凹槽内，能够在底座的凹槽内转动，底座在固定卡槽内上下滑动。能够实现全圆旋转摇臂式喷头的方形域喷洒，喷洒的方形域比较规范，结构简单，性能可靠，可操作性强。同时还可以确定出方形域的边界方向。
文档编号B05B3/02GK101152640SQ200710018849
公开日2008年4月2日 申请日期2007年10月11日 优先权日2007年10月11日
发明者浩 冯, 吴普特, 汪有科, 牛文全, 范兴科, 郝芝建, 韩文霆 申请人:西北农林科技大学