带有可调整的弧、流量和水流角度的喷洒装置头喷嘴组件的制作方法

专利名称：带有可调整的弧、流量和水流角度的喷洒装置头喷嘴组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种喷洒装置头喷嘴组件，其包括旋转的分配器并提供对覆盖弧、 水流角度、范围和流量的调整。
背景技术：
美国专利No.4,867，378揭示了一种喷洒装置，其具有可调整的覆盖弧的旋转喷 嘴，该覆盖弧可变并指定在喷洒装置的外面。可容易地设定其覆盖弧的喷洒装置的 市场优点在该专利中进行了讨论，在此以参见的方式引入其全文。'378专利的喷 洒装置用于大面积的覆盖，长的抛射半径、摆动的喷洒装置。
美国专利No.5,148，990揭示，提供一种用于较小和中间面积覆盖的喷洒装置的 可调整和指明的覆盖弧，所述喷洒装置可以是固定喷淋或转动分配的喷头，它们提 供多个水流用于中等范围并允许调整覆盖弧，以在全部覆盖范围上自动地提供相同 的降水率。美国专利No.6,814,304B揭示了一种速度控制的摩擦制动器，其包括轴 向的运动以变化流量和供应压力而保持基本上恒定的转速。美国专利No.7，168,634 和D527,791也是涵盖该类型喷洒装置其它特征的相关专利。美国专利No.4,815,662、 4,898,332、 4,986,474、 6,651,905是参照的专利，它们 揭示了可调整的弧和/或可调整的流量的喷洒装置，其中，分配器的转速是粘滞阻 尼的。这些参考专利的显著缺点是，需要根据覆盖范围所要求的弧提供若干个不同 的喷洒装置喷嘴单元或组件。例如，利用美国专利No.6，651,905的技术，必须提供 三个不同喷嘴组件以便覆盖覆盖弧的全部范围。这是一种提供90度至210度范围 的喷嘴组件，第二组件允许覆盖弧在210度和270度之间，而第三组件要求允许调 整高达360度的覆盖弧。其它有关的美国专利包括No.5,058,806、 5,288,022、 6,244,521、 6,499,672、 6,651,905、 6,688,539、 6,736,332、 7,032,836、 4,842,201、 4,867,379、 4,898,332、 4,967,961。
美国专利No.5，588,594示出一种台阶形螺旋弧可变的喷淋喷嘴，其中，弧形槽 的阀朝向中心打开，水流向上引导到转动分配器，此后，向外偏转而提供围绕喷洒 装置的覆盖。
美国专利4,579,285介绍了使用轴向台阶的螺旋形以提供一种可调整的弧形喷 淋喷嘴，但未揭示或介绍构造阀门，使其能直接排放到转动偏转器且仍能调整覆盖 弧。还有，在该参考文献中没有提供上游比例的扼流阀，这可能导致为了要求的范 围或流量而将不合适的压力施加到弧形阀上。
在此以参见的方式引入美国专利No.6,834,816，该专利讨论了带有由上游比例
扼流阀设定的预定降水率的选定范围的弧可变喷淋喷嘴的好处，所述比例扼流阀允 许建立施加到弧可变阀上的上游压力，由于喷洒装置对排放速度的影响，所述弧可 变阀由此建立起流量和生成的喷洒装置的降水率以及覆盖的范围。覆盖弧的调整装 置连接到上游流量扼流阀上，这样，当覆盖弧被调整时，可比例地调整上游流量扼 流阀的打开，以在阀弧可变的台阶式螺旋形排放阀的覆盖弧设定的全范围内，保持 降水率和覆盖范围基本上为恒定不变。
因此，有利地是提供一种避免上述诸多问题的喷洒装置头喷嘴组件。

发明内容
根据本发明的一实施例的一种喷洒装置头喷嘴组件包括外壳，该外壳包括用 于加压水的入口和位于入口下游的出口；安装在外壳上的转动的弧调整环，这样， 弧调整环的转动伸展和减小了弧调整环和外壳之间的弧形开口，其中，弧形开口的 尺寸限定由喷嘴组件提供的覆盖弧；转动的分配器，该分配器安装在延伸穿过外壳 和阀构件的中心轴上，并可操作以使延伸穿过外壳和弧形开口的水流偏转出喷嘴组件。
根据本发明的一实施例的一种喷洒装置头喷嘴组件包括外壳，该外壳包括用 于加压水的入口和位于入口下游的出口；阀构件，该阀构件可操作以伸展和减小外 壳出口处的弧形开口，其中，弧形开口的尺寸表明喷洒装置头喷嘴组件的覆盖弧； 转动的分配器，该分配器安装在延伸穿过外壳和阀构件的中心轴上，并可操作以使 水流从弧形开口偏转出喷嘴组件。
根据本发明的一实施例的一种喷洒装置头喷嘴组件包括外壳，该外壳包括用 于加压水的入口和位于入口下游的出口；阀构件，该阀构件可操作以伸展和减小外 壳出口处的弧形开口，其中，弧形开口的尺寸表明喷洒装置头喷嘴组件的覆盖弧； 转动的分配器，该分配器安装在延伸穿过外壳和阀构件的螺纹的中心轴上，并可操 作以使水流从弧形开口偏转出喷嘴组件。
根据本发明的一实施例，一种用在带有转动分配器的喷洒装置头喷嘴组件中以 限制转动分配器速度的粘滞制动组件包括粘滞制动腔，该粘滞制动腔填充有粘滞 液体并形成在分配器内；轴，该轴延伸穿过粘滞制动腔且分配器在其上转动；制动 盘，该制动盘连接到轴上致使分配器相对于轴和盘转动，制动盘包括多个形成在盘 底侧上的螺旋形叶片，这样，当分配器相对于盘转动时，致使粘滞液体被抽取到盘 的中心；以及多个再循环开口，这些再循环开口穿过盘形成且可操作以允许粘滞流 体抽取到盘的中心以穿过盘并流出盘的顶部。粘滞液体在制动腔内并穿过盘的流动 增加粘滞制动组件的制动力。
根据本发明的另一实施例，一种用在带有转动分配器的喷洒装置头喷嘴组件中 以限制转动分配器速度的粘滞制动组件包括粘滞制动腔，该粘滞制动腔填充有粘 滞液体；轴，该轴延伸穿过粘滞制动腔且附连到转动分配器以使轴随分配器转动； 圆柱形转子，该圆柱形转子连接到轴上致使随轴起转动并包括多个形成在其侧面上 的螺旋形叶片，当盘随轴转动时，粘滞液体沿着转子被向上或向下地泵送；以及多 个再循环开口 ，所述再循环开口穿过转子形成并可操作以允许粘滞液体沿着转子向 上或向下被泵送以穿过转子和流出其相对端。粘滞液体在制动腔内并穿过转子的流 动增加粘滞制动组件的制动力。
根据本发明的另一实施例，一种用在带有转动分配器的喷洒装置头喷嘴组件中 以限制转动分配器速度的粘滞制动组件包括粘滞制动腔，该粘滞制动腔填充有粘 滞液体并形成在分配器内；轴，该轴延伸穿过粘滞制动腔且分配器在其上转动；制 动盘，该制动盘连接到轴上致使分配器相对于轴和圆盘转动，制动盘包括形成在其底表面内的凹陷；以及波形垫圈弹簧，该波形垫圈弹簧定位在制动盘凹陷内，以使 它定位在粘滞制动腔的底板和制动盘之间而设定盘和底板之间的距离，其中，该距 离根据朝向喷洒装置头喷嘴组件内的分配器的流量和水压中的至少一个而改变，这 样，由粘滞制动组件提供的制动力根据流量和压力而变化。
根据本发明的另一实施例，一种用在带有转动分配器的喷洒装置头喷嘴组件中 以限制转动分配器速度的粘滞制动组件包括粘滞制动腔，该粘滞制动腔填充有粘 滞液体；轴，该轴延伸穿过粘滞制动腔且附连到转动分配器上，以使轴随分配器转 动；锥形转子，该锥形转子连接到轴上并随轴转动；以及波形垫圈弹簧，该波形垫 圈弹簧定位在锥形转子顶部和制动腔顶部之间，以设定锥形转子和制动腔顶部之间 的距离，其中，该距离根据朝向喷洒装置头喷嘴组件内的分配器的流量和水压中的 至少一个而改变，这样，由粘滞制动组件提供的制动力根据流量和压力而变化。


图1示出根据本发明一实施例的喷洒装置头喷嘴组件的侧视截面图。 图2示出包括根据本发明另一实施例的图1喷洒装置头喷嘴组件的侧视截面 图，其上游流量限制器插入件。
图2A示出从喷嘴组件拆卸下来的用于建立不同范围或降水率的上游流量限制器。
图3示出处于关闭的、偏转器縮回位置的图2喷洒装置头喷嘴组件的侧视截面图。
图4示出图1喷洒装置头喷嘴组件的粘滞阻尼转子区域的放大图。
图5示出根据本发明一替代实施例的喷洒装置头喷嘴组件的侧视截面图，其
中，偏转器縮回弹簧容纳在转动的偏转器外壳内。
图6示出根据本发明另一实施例的喷洒装置头喷嘴组件的侧视截面图，其中，
由单独的压力致动构件提供或补充偏转器延伸力。
图7示出图1的喷洒装置头喷嘴组件的弧调整环底部的三维图。
图8示出图1的喷洒装置头喷嘴组件的喷嘴组件外壳内部的三维图。
图9示出图8外壳底部的三维图。
图10是图2喷嘴组件底部的视图，示出流量限制器的插入件。
图11示出根据本发明另一实施例的喷洒装置头喷嘴组件的立体图。
图12示出图11喷嘴组件的截面图。图13示出图11喷嘴组件的立体图，其中过滤器已拆卸下来以显示上游可调整 的流动扼流阀。
图14示出图11-13喷嘴组件的喷嘴组件外壳的立体图。
图15示出图11-13喷嘴组件的可转动弧调整环的立体图。
图16示出位于图14喷嘴组件外壳上的图15的可转动弧调整环的立体图。
图17示出图11-13中所示的喷嘴组件的上部阀构件的示范实施例。
图18示出图17上部阀构件的另一替代实施例。
图19示出图14喷嘴组件外壳的立体图，其带有图15的弧调整环和图17的上 部阀构件。
图20是与图19的立体图相同的立体图，其包括图18的上部阀构件，例外之 处是，上部阀构件是用于较大的槽高度以允许增加生成的流动。 图21示出图11-13的喷嘴组件的转动分配器的截面图。 图22示出图11-13的喷嘴组件的上游扼流阀构件的立体图。 图23是图22上游扼流阀的静止部分的立体图。 图24是根据本发明另一实施例的水流转子喷嘴组件的立体图。 图25示出图24的喷嘴组件的截面图。
图26是图24的转动水流喷嘴组件的立体图，其中己拆卸下过滤器组件以显示 上游比例流动扼流阀。
图27示出图24中的喷嘴组件的喷嘴组件外壳的立体图。 图28示出用于图27的外壳的盖板。
图29示出图24的喷嘴组件的中心轴，其包含在上部弧形阀构件内。 图30示出形成在图29轴上的上部阀构件的局剖图。 图31示出从喷嘴外壳组件的拆卸下来的图24的喷嘴组件的转动分配器。 图32是图31分配器底侧的立体图。
图33是图27的喷嘴组件外壳和图31的分配器的低角度立体图。
图34是根据本发明另一实施例的喷洒装置头喷嘴组件的立体图。
图35是图34喷洒装置头喷嘴组件的截面图。
图36示出图34-35喷嘴组件的喷嘴组件外壳内部的立体图。
图37示出图34-36喷嘴组件的上部阀构件，g卩，用于25英尺的范围。
图38示出图37的上部阀构件的一替代实施例，g卩，用于12英尺的范围。
图39示出图36的喷嘴组件外壳的立体图，其中，上部阀构件插入到图38的下喷嘴外壳构件内。
图40示出图34-35喷嘴组件的可转动弧调整环的立体图。
图41示出图35的喷嘴组件、图36的外壳、图40的可转动的弧调整环、以及
图37的上部阀构件的立体图，其中，转动的水流偏转器已拆卸下来。
图42是图34-35的喷嘴组件的转动的螺旋开槽的分配器底侧的立体图。
图43是包括附连在喷洒装置上根据本申请的一实施例的喷嘴组件的喷洒装置
的截面图。
图44示出带有附连在其上的喷嘴组件的喷洒装置的立体图。 图45示出可插入的水流提升出口角调整装置的示范实施例以及用于图44的喷
嘴组件的扭转提升工具。
图46示出诸如图35的喷洒装置的喷嘴组件的截面图，其带有锥形的阻尼转子
和匹配的内部外壳，由于设定较大覆盖弧或供应压力的变化，用于增加流量下的更
加恒定的速度补偿。
图47示出图46的喷洒装置的喷嘴组件的截面图，其带有锥形的由于全打开的 弧设定而上拉的阻尼转子，以提供较靠近外壳壁的阻尼转子间隙，用于更大的转动 速度阻尼。
图48示出诸如图25所示的喷洒装置喷嘴组件的截面图，其带有盘形阻尼转子 并包括阻尼速度补偿波形垫圈弹簧，以允许调整阻尼间隙用于转动分配器上的弧设 定和压力载荷变化。
图49示出处于全打开位置中的图48喷洒装置喷嘴组件的截面图，其中波形垫 圈弹簧压缩，使运行间隙为最小，粘滞速度阻尼为最大。
图50示出图25喷洒装置喷嘴组件的截面图，其具有粘滞阻尼转子的不同构造， 以便除了用于转子速度控制的粘滞剪切阻尼之外还提供泵送速度阻尼。
图51示出粘滞阻尼盘形转子的仰视图，示出泵送叶片和粘滞流体再循环孔。
图52示出诸如图35所示的喷洒装置喷嘴组件的截面图，其带有粘滞泵送速度 阻尼圆柱形结构的转子，示出螺旋形泵送叶片和再循环孔。
图53示出图35所示的喷嘴组件的截面图，其带有上游流量限制器，以用于建 立不同的覆盖范围或降水率。
图54示出可插入的上游流量限制器，以用来建立不同的范围和流量。
具体实施方式
图1在截面图中示出了处于其提升、操作位置中的根据本发明一实施例的可全 调整覆盖弧的转动分配器喷洒装置头喷嘴组件1。喷嘴组件1较佳地包括喷嘴组件
外壳4，其顶部处具有可调整的弧形开口 A。弧调整环3连接到外壳的顶部并转动 而调整弧形开口 A，因此，设定其中采用喷嘴组件的喷洒装置的覆盖弧。具体来说， 根据台阶式螺旋形元件20和22相互作用，弧形开口 A显示为局部打开的位置。 如图中所示，在图l的左侧上，然而，元件20、 22互相作用而关闭弧形开口 A， 如附图标记24所示。开口 A具有可调整的弧形长度以设定喷嘴组件的覆盖弧。弧 形开口 A的尺寸基于第一轴向台阶式螺旋形元件或表面20与第二轴向台阶式螺旋 形元件或表面22的互相作用，所述表面20是外壳4的部分，而表面22是弧调整 环3的部分，其旋入到外壳外圆周21上，于是，当它转动而设定覆盖弧时，它可 相对于外壳轴向地移动。螺纹部分具有与形成开口的台阶式螺旋形元件20和22 相同的螺距，以保持这些互相作用阀密封表面的密封接合。上螺旋形表面22示于 图1中，图l是喷嘴组件的截面图，上螺旋形表面22还示于图7中，其中，上螺 旋形阀表面或元件22可见于弧调整环3的立体图中。外壳螺旋形阀表面或元件22 可见于图8中，该图示出喷嘴外壳4的内部。当弧调整环转动而提供朝向中心向上 倾斜并引导到可转动的水流偏转器或分配器2上的弧形可调整的狭缝孔口时，匹配 的弧调整环螺旋形阀表面22可保持与外壳4的台阶向上螺旋形表面20接触。建立 弧调整环内螺纹23的轴向位置以及外壳4上外螺纹的轴向位置，以在台阶式螺旋 形阀表面20和22之间提供挤压的密封转动滑动配合。弧调整环3的台阶式螺旋形 阀表面22的表面19是向上引导到转动水流偏转器的弧形阀开口槽的可调整端部， 而表面18是由外壳螺旋形阀表面20提供的可调整弧形槽的另一固定端部。
在操作中，当环3相对于外壳4转动时，开口A的弧形长度改变，并设定弧 的覆盖。当环转动而增加扩大覆盖弧的开口 A的长度，因此增加流量而提供较大 的覆盖弧时，弧形槽面积的增加正比于增加的覆盖弧，并自动地对调整的覆盖弧提 供均匀的降水率，g卩，匹配的降水率的喷洒装置喷嘴组件。尽管在图7中未具体地 示出，但喷嘴组件外壳4较佳地连接到水源，因此，它具有入口，使得水流过外壳 4、环3、弧形开口 A，并从喷嘴组件l向外偏移离开分配器2。喷嘴组件显示为安 装在喷洒装置本体内的提升器上，以便连接到例如图43中的水源。
形成在螺旋形元件20、 22之间的开口 A较佳地相对于转动的分配器2向内和 向上倾斜，然后，分配器2从开口 A引导水向外离开转动的喷洒装置头喷嘴组件1。
在一优选实施例中，水流收集到槽30内，该槽从转动的分配器2的底侧螺旋形向外，造成分配器转动。分配器2的转速受较佳地容纳在外壳4内腔13内的粘 滞制动组件10控制。也可包含偏转器縮回弹簧以将分配器偏置到如图13所示的关 闭位置。
在一优选实施例中，分配器2也可縮回以防止机械损坏，并提供保护避免可能 阻塞输出的脏物。尤其是，縮回弹簧机构11较佳地设置有位于外壳4内的粘滞制 动组件10。
转动的分配器2可用弹性体材料模制而成，这样，它的外圆周41可通过范围 控制中心螺钉40向下挠曲，例如，在转动的分配器2的顶帽42内的范围控制中心 螺钉，以下降或调整通过分配器2将水流引导出喷嘴组件1的水流出口角度。
如图2所示，例如，限制器插入件50可从喷洒装置组件1底部插入，以提供 开口 A的上游流动限制而将流量减小到特定范围所需的流量。例如，在喷洒装置 头喷嘴组件1的正常流量允许为25英尺范围的情形中，可提供该插入件50来将流 量限制到对范围12英尺合适的流量。此外，第二比例扼流环52 (例如，见图2和 7)也可设置在环3上，这样，当调整由螺旋元件20、 22形成的开口时，通过外壳 4上的螺纹21比例扼流环52也可上下地移动。结合范围/流量设定限制器50的顶 边缘51而作用的第二比例扼流环52，减小了施加到弧调整阀构件20、 22的压力， 弧调整阀构件20、 22向上引导水流到转动的分配器2以减小其出口速度、范围和 流量。用于特定范围的可插入的流量限制器的示范实施例显示在图2A中。可以设 置这些插入件来选择要求的范围并插入到现存的喷嘴组件中，以在其完全可设定的 覆盖弧内在相同降水率下提供理想的覆盖范围。
当开口 A变化而对喷洒装置头喷嘴组件1达到不同的弧形覆盖时，插入件50 通过与第二环52的互相作用自动地对由螺旋形元件20、22互相作用形成的弧形开 口A，提供比例调整的上游扼流面积B (见图2)。
在一优选实施例中，例如，喷嘴组件1可设置有预设的水流高度出口角和用于 理想覆盖范围内的匹配降水率的比例扼流流量。即，这些特征可以预先设定。
本发明的转动喷洒装置头喷嘴组件1因此非常柔性，因为可以修改同样基础的 设计以提供10英尺、12英尺、15英尺、25英尺和30英尺等的范围，同时保持相 同的降水率。或者，例如在该技术领域内使用诸如限制器插入件50那样的上游压 降流动控制插入件，可以修改该组件，以提供要求的降水率和范围。此外，如上所 述，分配器水流高度角也可通过螺钉42容易地调整，以向下地压縮弹性体偏转器 的外圆周，或允许它向下弹回而在低的水流速度和流量下提供更大的范围。图3示出如图2那样的喷洒装置喷头的侧视截面图，但转动的分配器2处于其縮回、关 闭的位置。
图4示出定位在腔13内的粘滞制动组件10的放大图，其中縮回弹簧组件11 显示为处于全压縮的位置。在此情形中，通过水流冲击分配器2而使弹簧11压縮， 从而强制分配器2进入其操作位置内。
如图4所示，转子16最好压配到轴15上，当螺旋形水流流出转动的水流分配 器2的外圆周时，轴15通过作用的水流反作用力而转动。粘滞阻尼发生在被轴15 转动的转子16和腔13的内壁之间。进一步的阻尼作用发生在转子16和腔17顶部 之间，具体来说，当縮回弹簧ll完全压縮时，阻尼发生在随转子16—起转动的阻 尼板18和腔17的顶部之间。间隔器和转动轴垫圈19的厚度与油脂粘度组合，可 确定多大程度的粘滞阻尼发生在粘滞阻尼腔13的顶表面处并与沿着腔13侧的粘滞 阻尼呼应。
当流量为了减小的覆盖弧而减小时，例如，弹簧11能够减小转子16和阻尼盘 18之间的力，于是，在腔13的顶部区域处阻尼较小，而只有沿着转子侧面作用在 腔13内直径内的肋减小区域上的阻尼区域才起到阻尼作用。
图5示出根据本发明的喷嘴组件60的替代实施例的侧视截面图。喷嘴组件60 类似于图1的喷嘴组件，但其较佳地包括可縮回的分配器62，它的縮回弹簧组件 61容纳在分配器构件内而不是腔13内。
如图5所示，通过具有从下部轴轴承67竖起的内圆柱形阻尼表面区域66，可 提供附加的转动速度粘滞阻尼。
图6示出喷嘴组件r的截面图，该喷嘴组件r带有较强縮回弹簧组件ir和增
压的波纹管构件70，该弹簧组件用于容纳在粘滞阻尼腔13内的分配器2，而波纹
管构件设置在组件r底部处，以帮助抵抗较强的縮回弹簧组件ir提升起偏转器2 进入如图所示的操作位置。其它方面，组件r的操作基本上与图2-3中描述的方式 相同。
图7示出图1-6所示组件1的弧调整环3的详图。图7提供台阶式螺旋形元件 或表面22的更为清晰的视图，该表面22与台阶式螺旋形元件或表面20互相作用 以提供开口A。图8是图l-6所示组件l的外壳4的详图。在图8中，可更清楚地 看到下部台阶式螺旋形元件20。图9示出外壳4的仰视图，其中，粘滞制动外壳 IO清晰可见。图IO示出组件I的仰视图，显示限制器插入件50，所述插入件在该 特定实施例中插入而限制通过喷嘴组件1的流动，以提供对应于12英尺范围的匹配的降水率的流量。图2示出带有该安装的匹配降水率范围设定的上游限制器的喷 嘴组件的截面图。
因此，简单调整以上讨论组件的环3，既允许设定覆盖弧又允许对调整覆盖弧
合适地调整流动，因为插入件50的表面51与弧调整环3的表面52的相互作用， 对新要求范围的流量自动地提供施加于弧形可调整阀的可变化的上游比例流动扼 流，从而提供理想的降水率，S卩，当喷嘴组件覆盖较大范围时，对于相同的降水率 提供所要求的较小的范围、较小的流量。
参照图11来描述根据本发明的喷洒装置头喷嘴组件101的一替代实施例。图 11示出喷嘴组件101的立体图，该喷嘴组件包括覆盖弧流动控制、水流出口高度 角控制，以及所设定覆盖弧的指示。此外，也可提供过滤器110，如图43所示， 当组件101附连到喷洒装置上时，所述过滤器通常配装在喷洒装置提升器内。在一 优选实施例中，该过滤器110压在喷嘴组件外壳104内的肋(未示出)上。弧调整 环103可转动以调整覆盖弧和流动。
在操作中，外壳104保持静止，而弧调整环103基本上以与环3连接到外壳4 同样的方式旋入到外壳上(图1)。上部阀构件1022 (例如，见图17)定位在弧调 整环3的中心开口内，并向下进入到外壳104的中心开口 104a内(例如，见图14)。 上部阀构件1022的台阶式螺旋形元件1022b (图17)与环103的下部台阶式螺旋 形元件103a互相作用(例如，见图15)，以对水流形成弧形开口 A (例如，见图 19-20)。上部阀构件1022可转动地固定到外壳104，这样，环103的转动以类似 于以上所述的方式调整弧形开口 A的尺寸，于是，环103对使用喷嘴组件101的 喷洒装置设定覆盖弧。在此情形中，旋入弧调整环103而向下移动以打开弧形槽。
图12示出图11喷嘴组件101的截面图。转动的分配器102的转速受到盘构件 1018的粘滞阻尼，该盘构件1018压配在小直径的轴向轴1015上，而轴向轴通过 喷嘴组件外壳104内的中心安装孔104b而压配，这样，轴紧密地配装在外壳104 内而阻止转动。因此，当分配器102转动时，阻尼发生在粘滞阻尼腔1013内，在 此实施例中该粘滞阻尼腔较佳地安装在分配器内。然而，轴1015可使用螺钉起子 槽1015a从顶部转动。如图所示，轴1015的底部连接到锥形的外部扼流阀构件 1020a，这样，通过克服外壳的压配摩擦力，上游扼流阀构件1020a可随轴1015转 动。图22-23提供外部扼流阀构件1020a和内部扼流阀构件1020c的详图。外部扼 流阀构件1020a较佳地包括菱形的流动部分1020b，当构件1020a随轴1015转动 时，菱形流动部分随外部构件移动。这些流动部分1020b因此可移入和移出与静止的内部扼流阀构件1020c (见图23)的对应菱形开口 1020d的对准，内部扼流阀 构件1020c较佳地连接到外壳104的底部。调整流动部分1020b与开口 1020c的对 准，可用来减小流入外壳104内的流动。此外，独特的菱形形状允许将流动区域集 中到单一集中的开口中，它对于脏物和阻塞具有较低的敏感。包括外部元件1020a 和内部元件1020c的扼流阀1020因此有助于防止阻塞，还提供上游的扼流，这可 减小作用在下游部件上的压力。
粘滞腔1013较佳地具有轴上支承板1013a和轴下支承板1013b，它们压配到 分配器外壳102a内，留有用于轴静止阻尼盘1018的运动许用轴向位移空间，在图 12中其用附图标记115表示，以及对于外部起密封作用的腔1013的顶部轴密封件 1013c和底部轴密封件1013d，以防止粘滞阻尼流体流失或脏物进入腔内。
轴密封件1013c、 1013d显示为较大直径以提供某些壁隔膜区域而允许分配器 102的轴向移动，还允许某些内部体积的变化而无需通气到外面。
分配器102较佳地定位成设置轴向移动空间1024以允许上部阀构件1022移入 和移出，从而允许分配器102强制向下接触弧调整环103的顶表面，以使环承载任 何过度的轴向载荷。这些载荷还扩散到将环103连接到外壳104的螺纹103b和104a 上。这些螺纹的螺距与形成弧形开口 A的台阶式螺旋形元件103a、 1022b的轴向 台阶相同。在图12中还可见将喷嘴组件1连接到喷洒装置提升器(未示出)的外 壳104e的内螺纹。
图13示出喷嘴组件101的立体图，其中过滤器110已拆卸下来，以使扼流阀 1020清晰可见。底部上的上游扼流阀1020显示为部分地关闭。如上所述，这可较 佳地通过转动连接到外部扼流阀构件1020a的轴1015予以实现，以相对于开口 1020d打开和关闭流动部分1020b。
弧调整环103较佳地包括指示器105，其指明喷嘴组件101已经调整到的覆盖 弧。目卩，指示器105指向弧形开口 A已经设定的覆盖角。角度值较佳地指示在外 壳104的外面上。
围绕分配器102的外壁设置水流高度调整环102a，其接触柔性的硬橡胶开槽 的水流偏转器表面102b，偏转器表面可偏转而改变水流出口高度角，以便控制范 围或减小对于风条件的敏感性。水流高度调整环102a与偏转器102b的连接更清楚 地显示在图12的截面图中。
图14提供喷嘴组件外壳104的详图，其包括围绕上圆周的螺纹104a，该螺纹 显示为与弧调整环103匹配。还有，匹配的上部阀构件1022压配到在中心孔104b内，并被键槽104c内的键1022a (例如，见图17)可转动地锁定。所设定的覆盖 弧的指示设置在外壳104下端的圆周上。此外，该圆周较佳地呈锯齿形，以在环 103转动而调整覆盖弧时允许保持住外壳104本体。
图15是弧调整环103的详图，它显示环103外面周围上的锯齿形，锯齿形允 许环转动。环103顶上的下部台阶式螺旋形元件103a与上部阀构件1022的台阶式 螺旋形元件1022b合作而形成弧形开口 A。
图16示出可转动的弧调整环103在其旋入到喷嘴组件外壳104上时的立体图。 下部台阶式螺旋形元件103a在弧调整环103顶部中心处相对于喷嘴组件本体外壳 104的转动位置指示在外壳104的下部圆周周围。这也代表上部阀构件1022(例如， 见图17)的相对转动位置，所述上部阀构件用键锁定到与环103相连的本体外壳 104内。
图17示出上部阀构件1022的一示范实施例，其通过图16的喷嘴组件外壳104 的中心孔104b的键肋1022a和键槽104c保持静止。本发明的一个优点在于，上部 阀构件1022的台阶式螺旋形元件1022b和在本实例中形成下部阀构件的环103的 下部台阶式螺旋形元件103c，它们具有用于各种流量的同样的螺旋形台阶。流量 因此可根据开口 A的尺寸进行变化，具体来说，通过上部阀构件1022上的第二内 圆柱螺旋形1022c进行变化。
图18示出上部阀构件1022，的替代实施例，其带有相同的螺旋形和台阶元件 1022b，但其内部螺旋形1022c'提高而为开口 A提供较大的高度开口。可卡配到喷 嘴组件外壳104内的上部阀构件1022'的顶部标志为25，以表明它将提供25英尺 半径内的对于指定的降水率设定的每个覆盖弧的正确的流量。相比之下，如图17 所示的上部阀构件1022的内部螺旋形1022c进一步向下轴向地延伸，因此减小开 口A的高度，这样，使用该元件的喷嘴组件的流量将减小到对于仅12英尺半径的 匹配降水率所要求的流量。
图19示出喷嘴组件外壳104的立体图，其带有连接到其上的弧调整环103以 及通过环103插入到外壳104内的上部阀构件1022。如图所示，环103指示由稍 许小于90度的开口 A所设定的覆盖弧。g卩，弧形开口 A的长度将提供围绕使用组 件101的喷洒装置稍许小于90度的覆盖弧。此外，上部阀构件1022上的内部螺旋 形1022c限制开口 A的槽高度，以使喷洒装置的流量减小，但可使用螺纹的水流 角调整环102a (如图12所示)作最后调整覆盖范围。
图20是与图19相同的立体图，但上部阀构件1022被图18的替代实施例1022'代替。在此情形中，开口 A的尺寸提供25英尺的范围，因为内部螺旋形1022c' 不如内螺旋形1022c那样向下地轴向延伸。因此，调整开口 A的轴向高度允许在 全部的覆盖弧调整内增加流量。此外，对于任何特定组件范围的正确流量可简单地 通过改变一个部分而快速地进行修改。其结果，大部分同样的零件，尤其是喷嘴组 件101的大的和螺纹的部分对于不同的流量保持相同。此外，在所有上部阀构件中 螺旋形和台阶的元件1022b的直径也保持相同。
图21示出用于喷嘴组件101中的粘滞阻尼分配器102的截面图。如图所示， 粘滞阻尼转子盘1018较佳地压配入轴1015，轴有转动摩擦地配装到喷嘴组件外壳 104内，这样，分配器转速由轴1015上围绕静止的阻尼盘1018的腔1013内的流 体或油脂的粘度所确定。安装于轴上的阻尼盘1018和转动的水流分配器102内的 阻尼腔1013内底部之间的空间最好由特氟龙推力垫圈1019所建立，该垫圈厚度可 以变化以调整速度和粘滞剪切间距。还有，腔1013所填充的油或油脂的粘度可以 根据要求改变。
图24至33示出根据本发明喷嘴组件201的还有另一替代的实施例。组件2Q1 包括预设定的上游扼流阀，用来在选定范围内自动地提供要求的降水率，而对每一 覆盖弧的设定无需重新设定上游扼流阀，因为它的开口联系到覆盖弧调整上，并在 覆盖弧调整移动时，自动地进一步打开或进一步关闭。即，流动的改变如覆盖弧那 样调整。
图24是喷嘴组件201的立体图。喷嘴组件201较佳地包括带有附连在其上的 盖204c的本体外壳204。此外，过滤器210可设置连接到本体外壳204。当喷嘴组 件201附连到喷洒装置提升器组件而用于使用时，过滤器210定位在喷洒装置提升 器内部。
图25示出包括转动分配器202在内的组件201的截面图。粘滞阻尼腔或内腔 2013设置在分配器202内，其方式基本上与先前参照以上图11和图12描述的阻 尼腔1013设置在分配器102内的方式相同。然而，在喷嘴组件201中，中心轴2015 与上部阀构件2022形成一体，上部阀构件2022通过轴转动并上升而匹配于螺旋形 以实现未打开部分的连续地关闭，通过中心轴2015上的螺纹实现上升，该螺纹与 喷嘴组件外壳204的中心支承孔内的螺纹互相作用。下部台阶式螺旋形元件204d 定位在外壳204的顶盖204c上。
在该结构中，上部阀构件2022相对于固定在本体外壳204上的下部台阶式螺 旋形元件204d可转动地向上(或向下)沿轴向移动。移动轴2015的螺纹204b也固定到本体外壳204上，因为它在转动位置处切割入本体外壳中心孔内而造成轴 2015的上部阀构件2022提供与下部台阶式螺旋形元件204c的表面形成的封闭滑 动接触密封。螺纹204b具有与台阶式螺旋形元件2022b、 204d相同的螺距，所述 台阶式螺旋形元件2022b、 204d合作而形成弧形开口 A以提供转动的关闭或打开。 上部阀构件通过转动轴2015而上下地移动以匹配螺旋形阀台阶，并在上部阀构件 2022转动而打开和关闭弧形阀开口 A时，保持弧形阀表面被螺纹2015b接触。通 过溶剂焊接或超声波焊接，顶盖204c和外壳204固定在一起。
为了对该喷嘴组件设定覆盖弧，中心轴2015通过槽2015a顺时针或逆时针转 动。在直接的一个对一个的关系中，转动上部阀构件2022的台阶阀螺旋形2020c 的台阶端2020e。该台阶端2020e是弧形开口 A的可调整侧，如图29所示。通过 可转动地固定的喷嘴组件外壳上部204c上的表面204c，可提供可调整的弧形开口 的固定侧。
图26是转动的水流喷嘴组件201的立体图，其中过滤器210已拆卸下来以显 示上游比例阀部分2020的形状，该上游比例阀部分2020可结合安装在弧调整轴 2015的下部细螺纹部分2015c上的阀构件2020b —起使用，这在图25的喷嘴组件 截面图中可以看得更加清楚。由于在覆盖弧设定过程中中心轴2015上下地移动， 且轴2015c的下端直接连接到上游流动调整阀构件2020b，所以，限制作用可以正 比于形成在台阶式螺旋形元件2022c、 204d之间的弧形流动面积开口的增加或减 小。因此， 一旦在工厂中设定好或在将喷嘴组件201安装到喷洒装置上之前，当调 整覆盖弧时，理想的范围或降水率可以设定并自动地保持住。这就是说，较之于在 喷嘴组件己经在工厂内组装之后或在制造过程中由基本的喷嘴组件提供以便对使 用相同标准喷嘴组件零件的不同范围或降水率提供喷嘴组件的流量，元件2022依 赖于覆盖弧角的变化而作的上下运动也可对不同范围或降水率的每一变化的覆盖 角保持更理想的流量。
图27是喷嘴组件201的外壳204的立体图，示出键槽204a，其用来相对于螺 纹204b可转动地定位盖204c的下部阀构件2020，以便对于密封接合轴向地匹配 上部阀构件2022的关闭螺旋形。
图28示出本体外壳204的盖204c。较大的台阶式螺旋形元件204d显示为围 绕中心流动区域位于盖204c顶上。当如图31所示地用槽2015a和狭窄凹陷2015e 来设定覆盖弧时，指示设定的覆盖弧的参照度数指示在盖204的周缘上以供参考。
图29示出带有上部阀构件2022的中心轴2015，该上部阀构件最好模制到轴2015上。可设置带有肋的不锈钢螺钉元件2022d (见图30)来保持上部阀构件2022 的位置。图30示出上部阀构件2022的局剖图，该图示出可形成在轴2015上以将 阀构件2022保持在位置上的不锈钢肋2022d。
图31示出带有安装在轴2015上以便安装到外壳204内的内部粘滞制动腔2013 的转动分配器202。图32显示分配器202的底侧，其示出多个形成在其上的螺旋 形槽202b，当水流过槽并从喷洒装置组件向外分配时，它们造成分配器的转动。
图33是用于上游阀流动控制的外壳本体204和上游比例阀部分2020，以及轴 安装到外壳本体上之前连接到分配器202的轴2015的下部斜向立体图。阀构件 2020的阀端口以类似于以上讨论的扼流阀1020的方式使用。
图34-42示出带有全调整的覆盖弧的喷嘴组件301的另一实施例，以及指明包 括根据本发明一实施例的总关闭在内的那些设定。粘滞转速阻尼腔3013 (见图35) 设置在喷洒装置的静止本体304内，以达到较长的机械寿命和总体的灵活性而允许 分配器302的改变。在此实施例中，流量、降水率和在所有覆盖弧设定的特定范围， 可以在组装过程中只改变一个部分而变化。该范围可以在任何时候独立地调整，通 过转动水流出口角高度的角度调整螺钉3040来调整柔性水流分配器302的外圆周 的轴向位置，并生成水流的高度角。
图34是全弧调整和覆盖弧可设定的喷嘴组件301的立体图。图34的喷嘴组件 与图11-12的喷嘴组件相同之处在于，它包括带有与其连接的弧调整环303的喷嘴 组件外壳304。上部阀构件3022 (见图35)设定在该环的中心孔内，带有台阶式 螺旋形元件的外壳与环303顶上的下部台阶式螺旋形元件303b合作，以对通过转 动分配器302偏转出喷洒装置的水流提供弧形开口 A。然而，在喷嘴组件301中， 对分配器的转速产生阻尼的转速阻尼腔3013 (图35)定位在喷嘴组件外壳304内 而不是在分配器102内。此外，组件301允许容易地改变分配器302，或为了清洗 或检查弧形弧设定阀而拆卸下来，这可见图41，其中转动的分配器302已拆卸下 来。
图35是图34的喷洒装置喷嘴组件301的截面图。弧调整环303通过环的螺纹 303c和外壳304的螺纹304d连接到本体304。诸螺纹具有与上部阀构件3022的台 阶式螺旋形元件3022b (见图37)和环303的螺纹303a相同的螺距，它们合作而 形成弧形开口 A。这些元件的作用基本上与参照图11-24的上述环103和阀构件 1022的方式相同。
粘滞转速阻尼腔3013较佳地定位在喷嘴组件301的下部。内部转子3016较佳地压配在轴3015上，该轴通过支承板3013a和轴突缘3013c然后通过上部阀构件 3022的杆而向上突出出来。六角形板305较佳地压配在转动轴3015上并支承分配 器302。运动腔305a设置在分配器302的底部内，这样，当分配器302下压时， 分配器的底部搁置在弧调整环303的顶上，并防止损坏阻尼腔3013或转子。此外， 设置水流角度调整螺钉3040来修改硬橡胶的偏转器302c。运动许用空间304e也 显示在转子3016的下方以允许轴3015的轴向运动。
根据压配在轴3015上的转子3016和侧面之间的间隙、介于转子圆柱形和腔内 壁3013b之间的间隙，以及部分地填充腔3013的油脂的粘度，转速受到粘滞阻尼 的控制。
也可看到为附连到喷洒装置的提升器(未示出)而设置在喷嘴组件外壳304 内的螺纹，以及上游过滤器310，其可以较大和很长并向下延伸到喷洒装置提升器 管子内。过滤器310滑配到围绕阻尼腔3013的一个肋上。喷嘴组件显示安装在喷 洒装置提升器组件上，处于图43中的脱离压力的縮回位置。
图36显示喷嘴组件外壳304的详图，示出与弧调整环303匹配的围绕上部圆 周的螺纹304d。还有，匹配的上部阀构件3022压入中心孔304b内并用键槽304c 可转动地锁定。围绕喷嘴组件外壳304的下部圆周，指明了覆盖弧设定的程度。此 外，外壳304的下部外圆周最好是锯齿形的，以便在弧调整环303转动而设定覆盖 弧时保持住外壳304。
图37示出上部阀构件3022的一示范实施例，通过键肋3022a和图36中喷嘴 组件外壳304的中心孔304b上所显示的键槽304c，该上部阀构件3022可转动地 保持在原地。元件3022构造成可使用相同尺寸和形状元件的螺旋形阀构件以及 容纳覆盖弧的螺纹304d，同时，根据弧形可调整长度的阀槽高度的轴向变化，通 过第二内螺旋形3022c来调整流动，所述第二内螺旋形的轴向高度确定弧形槽流动 面积。因此，根据图37或图38，在制造过程中，通过只改变上部弧形阀构件3022 就可调整流动。这是本弧形调整阀设计的独特创新的特征。其结果，图37的上部 元件3022用来设定合适的流量，以在安装在25英尺的选定范围内的灌溉的相同的 管道区域上时，可匹配所有灌溉系统的喷洒装置的降水率，如其顶上所示，而上部 元件3022'对12英尺范围提供合适的流量。因此，喷嘴组件301的流量范围可通 过更换单一零件而修改，即，上部阀构件3022，以自动地对特别要求的覆盖范围 提供理想的流量，而不必改变到螺旋形阀台阶或容纳匹配的螺距。 一旦对于特定的 范围流量正确，则使用以上讨论的和图34和35所示的螺钉3040，通过分配器水流出口角度调整装置来调整正确的覆盖范围。
图39示出带有安装在其中的上部阀构件3022的喷嘴组件外壳304的立体图。 如上所示，该阀构件构造成对25英尺范围提供合适的流量。应该指出的是，如果 在制造过程中需要的话，可以选择不同的阀构件，以对不同范围处匹配的降水率提 供合适的流量。
在制造过程中，在上部弧形阀构件3022b卡配入外壳304之前，具有下部阀构 件303a的弧调整环303旋入到喷嘴组件外壳304上的位置。
图40示出弧调整环303的详图，弧调整环303通过其周向的内螺纹(未示出) 旋入到喷嘴组件外壳304上。环303外围上的锯齿形允许容易地转动环以设定理想 的覆盖弧。下部台阶式螺旋形元件303a也显示在环303的顶上。
图41示出外壳304和附连其上的弧调整环303的立体图。上部阀构件3022 滑入到弧调整环303的中心孔和外壳304内，在那里它相对于外壳304锁定在位置 上。上部阀构件3022显示为相对于环303的螺旋形弧形阀表面303a定位，这样， 覆盖角显示为设定在近似卯度处开口A。通过喷嘴组件，覆盖弧完全地从O度 (关闭)调整到360度覆盖。显然，在非常低的弧设定时，水流转子分配器的转速 将会非常低，也许低于每分钟一转的速度，但将提供完全功能的喷洒装置的覆盖。 此外，还要求喷嘴如果需要的话也可完全关闭。还有六角形的板305或螺母也显示 为压配或螺纹旋入到轴3015上。该六角形形状配合到分配器底侧上的六角形形状， 如图42所示，以将分配器302转动地锁定到轴3015上。
图42是附连到分配器302上的偏转器302a的底侧的立体图，示出用于板305 的六角形安装孔。
图43至45示出根据上述本发明的任何实施例的示范的喷嘴组件，其安装在自 动跳起的喷洒装置400上，该喷洒装置较佳地包括防故意破坏的特征和提升工具。 喷嘴组件倘若没有提升工具来将提升器提升到其外壳之外的话则相当难接近。所述 外壳也是用来帮助防止故意破坏的行为。
图43示出带有粘滞阻尼的喷嘴组件的喷洒装置400的截面图，该喷嘴组件类 似于本发明图34-35中所示的喷嘴组件。基于由弹簧404提供的弹性力，提升器 402显示为縮回到外壳406内。
图44示出带有喷嘴组件的喷洒装置400的立体图，该喷嘴组件基本上与喷洒 装置的提升器密封区域的顶部齐平，该密封区域凹入到顶盖表面以下，以进一步保 护喷嘴组件。当喷嘴组件类似于本发明图1、 11或24中所示的喷嘴组件，其可能突出到喷洒装置顶部上方，而易于遭到管道修整器的破坏或被窃走，因为它在喷嘴 组件周围提供了唇边，这就允许将喷嘴和提升器组件提升出喷洒装置外壳之外，而 将其暴露在窃贼面前或遭受故意破坏。
图45是插入和扭转工具500的示范实施例，该工具用来上提图44的喷嘴组件 以备清洗或检查。从各侧突出出来的突耳501可以转动到与如图34所示的喷嘴组 件分配器顶部内的上悬挂表面301h提升地接合。通过转动螺母3040使其陷入也如 图34所示的喷嘴组件顶部，六边形插座502可以用来调整水流出口的提升。
图46示出诸如图35所示的喷洒装置喷嘴组件的截面图，但其带有锥形的阻尼 转子3016和匹配锥形角圆柱形的内直径3032。转子组件通过作用在转动的推力垫 圈3031上的波形垫圈3030而偏置，该波形垫圈是短轴向移动的低的弹簧力和弹簧 系数的垫圈。由于覆盖弧阀通过转动弧设定环303而打开，所以，弧形开口A对 水流转子分配器302提供更多的流动，并在其上作用更多的轴向载荷以及更多的转 动载荷。这压縮了波形垫圈3030并允许锥形转子轴向向上地移动，且关闭表面3033 外面的速度阻尼转子3016和静止的内外壳表面3032之间的移动间隙，其提供补偿 的附加粘滞阻尼，由于对较大的覆盖弧有附加的弧形槽长度，所以对较高的流量来 说可保持分配器的转速更加恒定。弧形阀的两侧在图47中显示为在A处打开，那 里，波形垫圈弹簧3030显示为全压缩。
图48示出诸如图25所示的带有盘形的速度阻尼转子2014的喷洒装置喷嘴组 件的截面图。盘形的转子2014的底侧具有小内腔2052，使波形垫圈弹簧2051容 纳在内腔内并处于压靠在推力和最小定位垫圈2050上的轴向向下膨胀的状态中。
因为波形垫圈2051抵抗流出弧可设定的弧形槽A的水流向上力而保持分ffi器 外壳202轴向地向下，所以，如果如图25所示处于基本构造中，分配器外壳部分 2017移动在最小间距垫圈2050上，则分配器外壳部分2017和粘滞速度阻尼静止 的阻尼盘2014之间的2016处的粘滞薄膜厚度大于2016处的阻尼槽的宽度。
静止粘滞阻尼盘和外壳部分2017之间的距离越打开，则提供的速度阻尼越小， 对于较小调整覆盖弧的设定，水流到分配器螺旋形表面上较小的流量来说，允许水 流转子分配器202的转速比对于所有覆盖弧的设定中处于较小间隙的运行更快。这 种粘滞速度阻尼对于流量或压力的自动调整是独特的。
图49类似于图48，不同之处在于，波形垫圈2051因附加的流动压力轴向向 上作用在转动分配器202上而显示为压缩，其原因是，对于调整的大的覆盖弧，可 设定的覆盖弧阀的弧在A处对于较长的弧形长度为打开，或由于高的入口压力施加到喷洒装置的喷嘴组件上。其结果是，增加流量和压力，压力先向上然后向外通
过水流转子分配器202底侧上的螺旋形槽。增加的流量趋于促使分配器更快地转 动，然而，由于粘滞速度阻尼间隙通过增加的压力作用下波形垫圈2051的压縮而 减小，所以该较快的转动受到阻止。
图50示出图25的喷洒装置喷嘴组件的截面图，其带有不同配置的粘滞阻尼盘， 该阻尼盘提供粘滞流体的泵送速度阻尼，当分配器速度因可调整的弧设定中的变化 随着分配器202螺旋形槽上的流动增加而试图增加时，泵送速度阻尼产生呈指数递 增的粘滞速度阻尼力。该效应是由于固定在轴2015上的静止转子盘250底侧和分 配器内部2017表面的移动表面的泵送作用积累起来的作功效应。
如图50所示，速度阻尼腔2018内的粘滞流体或油脂被叶片255收集到阻尼盘 250底侧上。阻尼盘250的底侧在图51中详细地示出。由于其螺旋形的形状，粘 滞流体(油或油脂)要朝向中心移动以便使分配器202顺时针转动(从分配器202 的顶上观看)。这在盘叶片255和板2017的靠近的间隙上造成粘滞流体的剪力，但 也造成粘滞腔2018内流体围绕腔2018的外部内圆周被叶片255收集并在盘250 下方被曳拉且被推向盘250的中心，那里，对于附加的粘滞剪力，它必须向上通过 盘的再循环孔251，然后，可向上流到盘250上方的粘滞阻尼腔2018区域内，以
便再次再循环到外圆周。
如图50所示，粘滞腔2018的上盖板由板2040形成，板2040以其中心孔2041 形成上部承载板，以允许分配器外壳202容易地转动，组合下腔板2017和轴承孔 2042而有最小的摩擦力。粘滞腔密封件2045和2046具有其邻近于挖空(如图所 示)的轴2015的内摩擦表面，以减小它们的摩擦力。水流转子分配器202要求作 用在其底侧的螺旋形槽上的力非常小而使它能转动，因为其上和下承载板2017和 2040和特殊的阻尼粘滞腔密封件2045和2046的摩擦力很小。
要求粘滞阻尼将水流转子分配器的转速保持在小于每分钟2-20转，这样，流 动的水流可以运动到15至30英尺。
图52示出诸如图35所示的喷洒装置喷嘴组件的截面图，其带有粘滞泵送阻尼 的圆柱形结构的螺旋形泵转子3016，该图示出螺旋形泵送叶片3050和向上通过转 子3016中心的再循环孔3052。
在该结构中，水流转子分配器302通过从弧形可调整阀开口 A流出对着其底 侧上的螺旋形槽流动的高压水而顺时针转动，并转动轴3015，泵送转子3016压配 在该轴上。这造成螺旋形3050将粘滞液体收集在粘滞速度阻尼腔3045内，并根据阿基米得螺旋形泵原理向下泵送粘滞液体。粘滞流体被剪切并被捕获和向下泵送到
粘滞阻尼腔3045内。然后，它必须再循环回到再循环器孔3052到达顶部，那里， 它围绕阻尼转子3016的外面被螺旋形叶片3050再次捕获。推力和间隙垫圈3053 厚度可以变化以确定转子流动再循环孔3052顶部处的流动限制。这造成转动水流 转子分配器302所必须的力，其指数形式递增而不是如正常剪切那样线性变化。正 常剪切力线性地增加，因此加倍的转动力使速度翻倍。当它指数形式上升时，例如， 当力加倍时，速度只增加约40%或大约是一半力的1.4倍。
图53示出图35的喷嘴组件的截面图，其带有用于建立不同覆盖范围的上游流 量限制器3070。图54示出从喷嘴组件移出用于特定覆盖范围的可插入的上游流量 限制器3050。
限制器3070根据以上参照图2和2A所讨论的同样原理进行操作，例外之处 在于，在该喷嘴组件结构中，如图53所示，当开口的弧形可调整阀长度在A处增 加时，覆盖弧环303向下移动。因为这一点，当弧设定调整环向下正比于弧设定槽 的长度的增加而移动时，此时其流量随覆盖弧的增加而线性地增加，图53中B处 的介于3071和303d之间的上游比例扼流阀必须打开。
零件303d可以如图53所示地超声焊接到303e处的弧设定环303c的内圆周上。 上游比例调整流动区域B显示在B处，并由围绕C处的流量限制器插入件3070 外面的流动所馈送。因此，流动进入喷嘴组件，通过过滤器310向上围绕C处的 流量限制器流动，该流动是比例地扼流的压力，以对A处的覆盖弧可变的弧形阀 流动区域提供减小的压力。该在A处的减小的流动压力提供较小覆盖范围和较小 的通过阀区域A的流量，以在全部的弧可设定覆盖范围内保持匹配的降水率。正 确的覆盖范围另外可通过水流高度出口角度调整螺钉3040进行调整，该螺钉致使 柔性弹性体分配器转子的外圆周向下或向上挠曲。
以上描述仅意在描述示范的实施例，不应认为限制源自本申请的任何专利的权 利要求覆盖范围。
权利要求
1.一种喷洒装置头喷嘴组件，包括外壳，该外壳包括用于加压水的入口和位于所述入口下游的出口；转动的弧调整环，该弧调整环安装在所述外壳上，这样，所述弧调整环的转动会伸展和减小形成在所述弧调整环和所述外壳之间的弧形开口，其中，所述弧形开口的尺寸限定由喷嘴组件提供的覆盖弧；以及转动的分配器，该分配器安装在延伸穿过所述外壳和阀构件的中心轴上，并可操作以使延伸穿过所述外壳和所述弧形开口的水流偏转出所述喷嘴组件。
2. 如权利要求1所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述弧调整环包括 上部台阶式螺旋形元件，该上部台阶式螺旋形元件具有预定螺距，并从所述弧调整 环底部延伸。
3. 如权利要求2所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述外壳包括下部 台阶式螺旋形元件，该下部台阶式螺旋形元件具有所述预定螺距，并从所述外壳顶 部延伸，这样，所述上部台阶式螺旋形元件和所述下部台阶式螺旋形元件形成所述 弧形开口。
4. 如权利要求3所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述弧调整环的转 动改变所述弧形开口的长度，并因此改变所述喷嘴组件的所述覆盖弧。
5. 如权利要求4所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述弧调整环通过 螺纹连接装置连接到所述外壳，这样，所述弧调整环在相对于所述外壳转动时向上 和向下移动。
6. 如权利要求5所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述弧调整环和所 述外壳之间的所述螺纹连接装置的螺距与所述上部和下部台阶式螺旋形元件的所 述预定螺距相同，这样，所述弧调整环的转动改变所述弧形开口的高度。
7. 如权利要求6所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述弧调整环还包 括从邻近于所述上部台阶式螺旋形元件的位置径向向外延伸的扼流突缘，这样，在 水流到达所述弧形开口之前，所述扼流突缘减小了水流的压力。
8. 如权利要求7所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，还包括流量限制器 插入件，该流量限制器插入件构造成在邻近于所述外壳的所述入口处附连到所述外 壳以限制流入所述外壳的水流。
9. 如权利要求8所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述流量限制器插入件构造成预定的尺寸，以将预定的流量提供到所述外壳，其中，根据所述流量对 偏转出所述喷嘴组件的水设定预定范围。
10. 如权利要求9所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述外壳还包括粘 滞制动组件，该粘滞制动组件可操作以限制所述转动分配器的转动。
11. 如权利要求IO所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述粘滞制动组件包括包括粘滞液体的腔；以及转子，该转子压配到穿过所述腔的所述中心轴上，这样，当所述分配器转动时 所述转子随所述中心轴转动，且所述粘滞液体阻止该转动以施加制动力。
12. 如权利要求11所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，还包括定位在所 述粘滞制动组件的所述腔内的縮回弹簧，该縮回弹簧可操作以向下偏置所述中心 轴，这样，当不存在水流时，所述转动的分配器被偏置到关闭的位置。
13. 如权利要求12所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述转动的分配器还包括多个形成在所述转动的分配器的底部偏转器表面上的螺旋形槽，这样，偏 转离开所述底部偏转器表面的水被收集到所述螺旋形槽内，并作为多股水流偏转出 所述喷嘴组件。
14. 喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述底部偏转器表面由柔性材料制成。
15. 如权利要求14所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，还包括角度调整 元件，该角度调整元件可操作以修改所述偏转器表面的形状，以调整水流的出口角。
16. —种喷洒装置头喷嘴组件，包括-外壳，该外壳包括用于加压水的入口和位于所述入口下游的出口；阀构件，该阀构件可操作以伸展和减小所述外壳的所述出口处的弧形开口，其中，所述弧形开口的尺寸表明所述喷洒装置头喷嘴组件的覆盖弧；以及转动的分配器，该分配器安装在延伸穿过所述外壳和所述阀构件的中心轴上，并可操作以使水流从所述弧形开口偏转出所述喷嘴组件。
17. 如权利要求1所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于， 所述阀构件还包括上部阀构件；以及下部阀构件，该下部阀构件位于所述上部阀构件下方，这样，所述上部阀构件 和所述下部阀构件中的至少一个构件的转动改变所述弧形开口的长度和高度。
18. 如权利要求1所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述上部阀构件包 括具有预定螺距的上部台阶式螺旋形元件，而所述下部阀构件包括具有所述预定螺 距的下部台阶式螺旋形元件，这样，所述上部台阶式螺旋形元件和所述下部台阶式 螺旋形元件中的一个的转动会改变所述弧形开口的长度。
19. 如权利要求18所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述上部阀构件 包括穿过所述下部阀构件延伸到所述外壳的中心柱，这样，所述上部阀构件固定到 所述外壳。
20. 如权利要求19所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述下部阀构件 是通过螺纹连接装置可转动地连接到所述外壳的弧调整环，其中，所述螺纹连接装 置的螺纹定位成具有所述预定的螺距，这样，所述弧调整环的转动导致所述下部台 阶式螺旋形元件相对于所述静止的上部台阶式螺旋形元件转动，于是，所述弧形开 口的长度和高度都变化。
21. 如权利要求20所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，还包括扼流阀， 该扼流阀定位在所述外壳的所述入口处以减小流入所述外壳内的水流。
22. 如权利要求21所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述扼流阀还包括静止的内部元件，该内部元件定位在邻近于所述外壳的所述入口处，所述内部 元件包括多个第一开口；以及外部元件，该外部元件可转动地安装在所述内部元件上并包括多个第二开口， 其中，所述外部元件转动而使所述第二开口移入和移出与所述第一开口的对准，以 控制流入所述外壳内的水流。
23. 如权利要求22所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述扼流阀的所 述内部元件和所述外部元件是锥形的，所述第一开口和所述第二开口是菱形的，其 中，所述外部元件连接到所述中心轴，这样，所述外部元件通过所述中心轴的转动 而转动。
24. 如权利要求23所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述上部阀构件还包括定位在邻近于所述上部台阶式螺旋形元件处并沿着所述中心柱向下延伸的 第二螺旋形。
25. 如权利要求24所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述第二螺旋形 限制穿过所述弧形开口的水流，这样，所述喷嘴组件的范围根据所述第二螺旋形沿 着所述中心柱向下延伸多远来设定。
26. 如权利要求25所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述分配器还包 括粘滞制动组件，该粘滞制动组件操作以限制所述分配器的转动。
27. 如权利要求25所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述粘滞制动组 件还包括包括粘滞液体的腔；以及 ' 圆盘，该圆盘压配到穿过所述腔的所述中心轴上，其中，当所述分配器转动时所述中心轴和圆盘保持静止，通过所述转动的腔壁与所述静止的轴和圆盘之间的互相作用，阻止所述分配器的转动。
28. 如权利要求27所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述转动的分配 器还包括多个形成在所述转动的分配器的底部偏转器表面上的螺旋形槽，这样，偏 转离开所述底部偏转器表面的水被收集到所述螺旋形槽内，并作为多股水流偏转出 所述喷嘴组件。
29. 如权利要求28所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述底部偏转器 表面由柔性材料制成。
30. 如权利要求29所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，还包括角度调整 元件，该角度调整元件可操作以修改所述偏转器表面的形状，以调整水流的出口角。
31. 如权利要求25所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述外壳还包括 粘滞制动组件，该粘滞制动组件可操作以限制所述分配器的转动。
32. 如权利要求32所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述粘滞制动组 件还包括-包括粘滞液体的腔；以及转子，该转子压配到穿过所述腔的中心轴上，这样，连接到所述转动的分配器 的所述圆盘和所述轴的转动受到所述粘滞液体的阻止。
33. 如权利要求32所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述转动的分配 器还包括多个形成在所述转动的分配器的底部偏转器表面上的螺旋形槽，这样，偏 转离开所述底部偏转器表面的水被收集到所述螺旋形槽内，并作为多股水流偏转出 喷嘴组件。
34. 如权利要求33所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述底部偏转器 表面由柔性材料制成。
35. 如权利要求34所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，还包括角度调整元件，该角度调整元件可操作以修改所述偏转器表面的形状，以调整水流的出口角。
36. —种喷洒装置头喷嘴组件，包括外壳，该外壳包括用于加压水的入口和位于所述入口下游的出口 ；阀构件，该阀构件可操作以伸展和减小所述外壳的所述出口处的弧形开口，其中，所述弧形开口的尺寸表明所述喷洒装置头喷嘴组件的覆盖弧；以及转动的分配器，该分配器安装在延伸穿过所述外壳和所述阀构件的螺纹的中心轴上，并可操作以使水流从所述弧形开口偏转出所述喷嘴组件。 '
37. 如权利要求36所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于， 所述阀构件还包括上部阀构件；以及下部阀构件，该下部阀构件位于上部阀构件下方，这样，所述上部阀构件和所 述下部阀构件中的至少一个构件的转动改变所述弧形开口的尺寸。
38. 如权利要求37所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述上部阀构件 包括具有预定螺距的上部台阶式螺旋形元件，以及所述下部阀构件包括具有所述预 定螺距的下部台阶式螺旋形元件，这样，所述上部台阶式螺旋形元件和所述下部台 阶式螺旋形元件中的一个的转动改变所述弧形开口的长度。
39. 如权利要求18所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述上部阀构件 与所述中心轴一体形成，当所述下部阀构件通过螺纹连接装置连接到所述外壳时， 所述中心轴延伸穿过所述下部阀构件。
40. 如权利要求39所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述下部阀构件 是所述外壳的盖元件。
41. 如权利要求40所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，通过转动所述中 心轴来修改所述弧形开口的高度，这样，所述上部阀构件相对于所述外壳和所述盖 元件向上和向下移动，于是，所述喷嘴组件的范围取决于所述弧形开口的高度。
42. 如权利要求41所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述外壳和所述 盖元件的转动改变所述弧形开口的长度，这样，所述喷嘴组件的所述覆盖弧由设定 的长度予以确定。
43. 如权利要求42所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，还包括定位在所 述外壳的所述入口处的扼流阀以减小流入所述外壳的水流。
44. 如权利要求21所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述扼流阀还包括静止的外部元件，该外部元件包括多个开口并具有大致圆柱形的形状；以及内部元件，该内部元件安装在所述外部元件中并螺纹地连接到所述中心轴，这 样，所述中心轴的转动上下地移动所述内部元件，以控制穿过所述静止元件的开口 流入所述外壳内的水流。
45. 如权利要求44所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述分配器还包 括粘滞制动组件，该粘滞制动组件可操作以限制所述分配器的转动。
46. 如权利要求25所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述粘滞制动组 件还包括包括粘滞液体的腔；以及圆盘，该圆盘压配到穿过所述腔的所述中心轴上，其中，当所述分配器转动时， 所述中心轴和盘保持静止，通过所述转动的腔壁与所述静止的轴和圆盘之间的互相 作用，阻止所述分配器的转动。
47. 如权利要求46所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述转动的分配 器还包括多个形成在所述转动的分配器的底部偏转器表面上的螺旋形槽，这样，偏 转离开所述底部偏转器表面的水被收集到所述螺旋形槽内，并作为多股水流偏转出 喷嘴组件。
48. 如权利要求47所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述底部偏转器 表面由柔性材料制成。
49. 如权利要求48所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，还包括角度调整 元件，该角度调整元件可操作以修改所述偏转器表面的形状，以调整水流的出口角。
50. 如权利要求49所述的喷洒装置头喷嘴组件，其特征在于，所述分配器还包 括形成在所述分配器底部内的阀凹陷元件，以在所述上部阀构件相对于所述外壳向 上提升时容纳所述上部闽构件。
51. —种用在带有转动分配器的喷洒装置头喷嘴组件中以限制所述转动分配器 速度的的粘滞制动组件，所述粘滞制动组件包括-粘滞制动腔，该粘滞制动腔填充有粘滞液体并形成在所述分配器内； 轴，该轴延伸穿过粘滞制动腔且所述分配器在其上转动；制动盘，该制动盘连接到所述轴上，致使所述分配器相对于所述轴和所述制动 盘转动，所述制动盘包括多个形成在盘底侧上的螺旋形叶片，这样，当所述分配器 相对于所述制动盘转动时，致使所述粘滞液体被抽取到所述制动盘的中心；以及多个再循环开口 ，所述再循环开口穿过所述制动盘形成且可操作以允许将所述 粘滞流体抽取到所述制动盘的所述中心以穿过所述制动盘并流出所述盘的顶部；其中，所述粘滞液体在所述制动腔内并穿过所述制动盘的流动增加所述粘滞制 动组件的制动力。
52. 如权利要求51所述的粘滞制动组件，，其特征在于，所述制动腔包括顶板， 该顶板带有形成在其中的用于所述轴穿过所述制动腔的第一开口。
53. 如权利要求52所述的粘滞制动组件，其特征在于，所述制动腔包括底板， 该底板带有形成在其中的用于所述轴穿过所述制动腔的第二开口，其中，所述盘定 位在所述制动腔内相对于所述顶板更靠近所述底板，这样，所述制动盘和所述底板 之间的制动流体对于所述分配器转动的阻力是所述粘滞制动组件的制动力的主要 来源。
54. 如权利要求53所述的粘滞制动组件，其特征在于，由于在所述制动盘下面 的所述螺旋形叶片，使得朝向所述制动盘的所述中心的所述粘滞流体的流动增加所 述粘滞制动组件的制动力。
55. 如权利要求54所述的粘滞制动组件，其特征在于，所述制动腔还包括走i: 在所述顶板内的所述第一开口中的顶部密封件，该顶部密封件可工作以防止所述粘 滞流体泄漏出所述制动腔，同时允许所述分配器在所述轴上的转动。
56. 如权利要求55所述的粘滞制动组件，其特征在于，所述制动腔还包括定位 在所述底板内的所述第二开口中的底部密封件，该底部密封件可工作以防止所述粘 滞流体泄漏出所述制动腔，同时允许所述分配器在所述轴上的转动。
57. —种用在带有转动分配器的喷洒装置头喷嘴组件中以限制所述转动分配器 速度的粘滞制动组件，所述粘滞制动组件包括粘滞制动腔，该粘滞制动腔填充有粘滞液体；轴，该轴延伸穿过所述粘滞制动腔且附连到所述转动分配器，以使所述轴随所 述分配器转动；圆柱形转子，该转子连接到所述轴上以随所述轴一起转动，并包括多个形成在 其侧面上的螺旋形叶片，当所述转子随所述轴转动时，所述粘滞液体沿着所述转子 被所述螺旋形叶片向上或向下地泵送；以及多个再循环开口 ，所述再循环开口穿过所述转子形成且可操作以允许所述粘滞 液体沿着所述转子向上或向下被泵送以穿过所述转子并流出其相对端；其中，所述粘滞液体在所述制动腔内并穿过所述转子的流动增加所述粘滞制动 组件的制动力。
58. 如权利要求57所述的粘滞制动组件，其特征在于，所述螺旋形叶片构造成在所述粘滞制动组件内向下泵送所述粘滞流体，而所述再循环开口可操作以允许所 述粘滞流体流过所述转子并返回流出所述转子顶部。
59. 如权利要求58所述的粘滞制动组件，其特征在于，还包括间隙垫圈，该间隙垫圈定位成邻近于所述转子顶部并且其尺寸适于限制所述粘滞液体流出所述再 循环开口。
60. 如权利要求59所述的粘滞制动组件，其特征在于，所述粘滞液体沿着所述 转子的向下流动增加对抗所述转子转动的阻力。
61. —种用在带有转动分配器的喷洒装置头喷嘴组件中以限制所述转动分配器 速度的粘滞制动组件，所述粘滞制动组件包括-粘滞制动腔，该粘滞制动腔填充有粘滞液体并形成在所述分配器内； 轴，该轴延伸穿过所述粘滞制动腔且所述分配器在其上转动； 制动盘，该制动盘连接到所述轴上致使所述分配器相对于所述轴和所述制动盘 转动，所述制动盘包括形成在其底表面内的凹陷；以及波形垫圈弹簧，该波形垫圈弹簧定位在所述制动盘凹陷内，以使它定位在所述 粘滞制动腔的底板和所述制动盘之间而设定所述盘和所述底板之间的距离，其中，该距离根据朝向所述喷洒装置头喷嘴组件内的所述分配器的流量和水压中的 至少一个而改变，这样，由所述粘滞制动组件提供的制动力根据所述流量和压力而 变化。
62. 如权利要求61所述的粘滞制动组件，其特征在于，当分配器上的所述流量 和水压增加时，所述波形垫圈弹簧压縮，这样，所述盘和所述制动腔的所述底板之 间的所述距离减小，因此，由所述粘滞制动组件提供的制动力增加。
63. 如权利要求62所述的粘滞制动组件，其特征在于，当分配器上的所述流量 和水压减小时，所述波形垫圈弹簧扩展，这样，所述盘和所述制动腔的所述底板之 间的所述距离增加，因此，由所述粘滞制动组件提供的制动力减小。
64. —种用在带有转动分配器的喷洒装置头喷嘴组件中以限制所述转动分配器 速度的粘滞制动组件，所述粘滞制动组件包括粘滞制动腔，该粘滞制动腔填充有粘滞液体；轴，该轴延伸穿过所述粘滞制动腔且附连到所述转动分配器上，以使所述轴随 所述分配器转动；锥形转子，该锥形转子连接到所述轴上并随所述轴转动；以及 波形垫圈弹簧，该波形垫圈弹簧定位在所述锥形转子的顶部和所述制动腔的顶部之间，以设定所述锥形转子和所述制动腔的所述顶部之间的距离，其中，该距离根据朝向所述喷洒装置头喷嘴组件内的所述分配器的流量和水压 中的至少一个而改变，这样，由所述粘滞制动组件提供的制动力根据所述流量和压 力而变化。
65. 如权利要求64所述的粘滞制动组件，其特征在于，当分配器上的所述流量 和水压增加时，波形垫圈弹簧压縮，这样，所述盘和所述制动腔的所述顶部之间的 所述距离减小，因此，由所述粘滞制动组件提供的制动力增加。
66. 如权利要求65所述的粘滞制动组件，其特征在于，当分配器上的所述流量 和水压减小时，波形垫圈弹簧扩展，这样，所述盘和所述制动腔的所述顶部之间的 所述距离增加，因此，由所述粘滞制动组件提供的制动力减小。
全文摘要
一种根据本发明一实施例的喷洒装置头喷嘴组件包括外壳，该外壳包括用于加压水的入口和位于入口下游的出口；阀构件，该阀构件可操作以伸展和减小外壳出口处的弧形开口，其中，弧形开口的尺寸表明喷洒装置头喷嘴组件的覆盖弧；以及转动的分配器，该分配器安装在延伸穿过外壳和阀构件的中心轴上，并可操作以使水流从弧形开口偏转出喷嘴组件。
文档编号B05B1/34GK101298068SQ20071016017
公开日2008年11月5日 申请日期2007年12月21日 优先权日2007年4月19日
发明者C·L·C·卡恩三世, C·L·C·小卡恩 申请人:卡尔.L.C.小卡恩;卡尔.L.C.卡恩三世