专利名称：一种升降式埋地喷头的驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明属于节水灌溉配件结构领域，特别的涉及一种水压驱动的升降式埋地喷头
的液力驱动装置。
背景技术：
目前在城市绿地、高尔夫球场等用水量较高的场所均采用喷管技术解决用水要 求。现有的喷管产品的结构比较复杂，其结构形式为，经过过滤的水，以一定角度冲向位于 一个端面上的多片翼型构成的叶轮，带动一根主轴旋转，该轴上带有一个主动齿轮，通过数 级齿轮副减速后，驱动喷嘴旋转，达到喷洒目的。这种驱动结构中，由于齿轮副过多，给制造 和装配带来较大难度；尤其是主动齿轮转速较高，这就要求各个齿轮轴的安装精度高、各齿 轮轴孔的制造精度高；特别地，由于各齿轮模数均较小，基本上只有0. 5，对齿轮制造和装 配精度均有较高要求。因此这种结构的驱动结构制造成本高。并且由于从第一级齿轮开始， 直到喷嘴，均为通过齿轮的硬连接，当水压变化时，喷嘴头的旋转角速度直接随水压波动而 变化明显；如果水压变化频繁，对各级啮合齿轮副将产生一定的损害。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、装配方便的升降式 埋地喷头的液力驱动装置。 为了实现上述发明目的，采用的技术方案如下 —种升降式埋地喷头的驱动装置，包括壳体，设置在壳体下端的过滤器，设置在壳 体内部的喷头驱动装置，所述喷头驱动装置通过主轴与位于壳体顶部的喷头相连，喷头驱 动装置驱动喷头旋转喷水，所述喷头驱动装置包括切向流产生器和液力旋转器，所述切向 流产生器为中空的小壳体结构，且与壳体的内壁形成供水的间隙，切向流产生器的壳壁设 有进流口 ，所述液力旋转器设置在切向流产生器的内部，且液力旋转器设有与进流口相对 应的受力面，所述液力旋转器通过主轴与喷头直接或间接相连。 本发明的喷头驱动装置通过切向流产生器和液力旋转器共同作用，经过过滤器后 的水流，从切向流产生器的进流口进入，并冲击液力旋转器，使得液力旋转器旋转，从而带 动喷头旋转喷水。 上述技术方案中，所述切向流产生器的壳壁设置有多个均匀分布的进流口，液力 旋转器整体为环状或盘状结构，其外缘均匀设置有多个与进流口相对应的受力面，受力面 与进流口之间具有一定间隙，水流通过进流口进入切向流产生器，并冲击液力旋转器的受 力面，使液力旋转器旋转。 所述切向流产生器由圆锥段和圆柱段构成，所述圆锥段的下部设有一个环形孔， 所述圆柱段的壁上开有均匀分布的进流口。 进一步地，所述切向流产生器还包括设置在圆柱段上端的密封圈安装槽，所述密 封圈安装槽内安装有实现切向流产生器和壳体内壁之间密封性能的密封圈。
所述液力旋转器包括圆柱环主体，以及设在圆柱环主体中心的中心轴孔、与中心
轴孔和圆柱环主体内壁连接的轴孔支撑肋、均匀分布在圆柱环主体外壁的扭力齿构成，所 述扭力齿包括有受力面。 进一步地，所述圆柱环主体的内壁还设置有均匀分布的阻尼板。 本发明所述喷头驱动装置还包括液力驱动圆盘和喷嘴驱动圆盘，所述液力驱动圆
盘位于液力旋转器的上方，并与液力旋转器同轴连接，所述喷嘴驱动圆盘安装在液力驱动
圆盘的上方，并与液力驱动圆盘之间在轴向上设有间隙，所述喷嘴驱动圆盘通过主轴与喷
头连接。通过这样的结构，使得喷头驱动装置采用二级驱动，先是由液力旋转器驱动液力驱
动圆盘旋转，再通过液力驱动圆盘的旋转使得与喷嘴驱动圆盘之间的间隙的水流也旋转，
从而带动喷嘴驱动圆盘旋转，实现喷头的旋转喷水。 进一步地，所述液力驱动圆盘设有进流孔和第一旋流肋，液力驱动圆盘下方的水
通过进流孔进入与喷嘴驱动圆盘之间的间隙，并在第一旋流肋的阻挡下旋转。 而所述喷嘴驱动圆盘与液力驱动圆盘相向的一面设有第二旋流肋，所述喷嘴驱动
圆盘通过第二旋流肋在水流的冲击下旋转，从而带动喷头旋转喷水。 本发明用于连接液力驱动圆盘和液力旋转器的主轴安装在支架上，用于连接喷嘴
驱动圆盘和喷头的主轴也安装在支架上，所述支架固定在壳体的内壁上。 本发明提出了一种新的喷嘴头驱动结构，该结构利用水的黏性产生的切向粘滞
力，带动喷嘴头产生旋转运动。特别是两次利用水的的黏性产生的切向粘滞力，首先由切线
流产生器上沿圆周切线方向的水流，带动一个液力旋转器的空心圆柱外圆柱面旋转，作为
驱动圆柱，该驱动圆柱通过一根主轴，带动液力驱动圆盘旋转，液力驱动圆盘作为主动圆盘
旋转，由于主动圆盘旋转，使圆盘附近的水流因水的黏性而旋转，从而带动一个连接于喷嘴
头的、并与主动圆盘同心的作为从动圆盘的喷嘴驱动圆盘旋转。这种驱动结构有两个明显
的优点首先，驱动结构中没有齿轮副、没有翼型叶轮，只由一个液体摩擦圆柱副、一个液体
摩擦圆盘副和最多两个轴(一根连接驱动圆柱与主动圆盘，一根连接从动圆盘与喷嘴头；
而目前产品因齿轮副多，因此齿轮轴也多)构成，使制造和装配过程均大大简化；其次，由
于从主动圆柱到喷嘴头，中间有一级通过水切向力驱动的软连接，当水压变化时，从动轴转
速变化将会滞后，从而减小喷嘴头转速变化量。
图1为发明的结构示意图； 图2为切向力产生器的结构示意图； 图3为液力旋转器的结构示意图； 图4为液力旋转器的又一结构示意图； 图5为液力驱动圆盘结构示意图； 图6为喷嘴驱动圆盘结构示意图； 图7为支架结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
本发明的结构如附图l所示。由壳体2、过滤器3、切向流产生器4、液力旋转器5、 密封圈6、支架7、液力驱动圆盘8、喷嘴驱动圆盘9组成。其具体安装结构为过滤器3安 装在壳体2的进口 ，在过滤器3的下游是切向流产生器4 ;液力旋转器5安装在切向流产生 器4内；密封圈6安装在切向流产生器4上，并与壳体2的内壁构成密封面；液力驱动圆盘 8与液力旋转器5用一根轴固连在一起，并位于液力旋转器5的下游，该轴用支架7固定于 壳体2内壁上；喷嘴驱动圆盘9安装在液力驱动圆盘8下游，并与液力驱动圆盘8之间在轴 向上有一定的间隙；喷嘴驱动圆盘9通过一根轴与喷嘴头连在一起，并用支架7固定在壳体 2内壁上。 如附图2所述的切向流产生器4，其中图2(a)为主视图，图2(b)为图2(a)的A-A 剖视图，图2(c)为图2(a)的侧视图，图2(d)为图2(b)的侧视图，其总体结构特征是由圆 锥段44、圆柱段42、密封圈6安装槽41构成，内部为中空。所述圆锥段44的下部有一个环 形孔45。所述圆柱段42的壁上开有均匀分布的数个进流口43。进流口43的断面可以是 方形、长方形、圆形或其他形状。当进流口 43为方形、长方形时，距离中心轴线最远的平面 与圆柱段42的内壁面相切；当进流口为圆形、椭圆形等其他形状时，其距轴心线最远的进 流口 43的母线与圆柱段42的内壁面相切。 如附图3所述的液力旋转器5，其总体特征为一个圆柱环，由中心轴孔51、轴孔支
撑肋52、数个均匀分布的阻尼板53、多个均匀分布的扭力齿54构成。所述阻尼板53为数个
平板，位于圆柱环的内壁，并指向轴心。所述扭力齿54由受力面55和水流过渡面56构成。
所述受力面55为一个平面，并指向轴心，受力面也可以是曲面。所述过渡面56为曲面，也
可以是平面，其从上一个受力面的最高处起，到下一个受力面的最低处止。 如附图4所述的另一种液力旋转器5的结构，其扭力齿54为多个均匀分布的短平
板，位于圆柱环的外壁，并指向轴心。 如附图5所述的液力驱动圆盘8，总体结构为一个圆盘，由轴孔81、数个进流孔82、 数条均匀分布的旋流肋83、基板85、外环84构成，所述基板85垂直于轴孔81，所述进流孔 82位于基板85上，靠近轴孔81，并与轴孔81平行，并完全打通基板85，外环84位于基板 85上，并位于基板85的外边缘，旋流肋83位于基板85上，并凸起一定高度，其截面可以是 方形、长方形、半圆形等，旋流肋83的基线为一条曲线，该曲线一端与外环84相连，另一端 止于进流孔82边缘，并指向轴孔81的中心线，该曲线可以是一段圆弧、一段椭圆线、一段渐 开线、或其他形式的曲线；旋流肋83的基线也可以是直线。 如附图6所述喷嘴驱动圆盘9，总体结构为一个圆盘，由轴孔91、数条均匀分布的 旋流肋92、基板93、外环94构成，所述基板93垂直于轴孔91，外环94位于基板93上，并 位于基板93的外边缘，旋流肋92位于基板93上，并凸起一定高度，其截面可以是方形、长 方形、半圆形等，旋流肋92的基线为一条曲线，该曲线一端与外环94相连，另一端指向轴孔 81的中心线；该曲线可以是一段圆弧、一段椭圆线、一段渐开线、或其他形式的曲线；旋流 肋92的基线也可以是直线。 如附图7所述的支撑架7，由轴孔71、数个均匀分布的支架72、支撑环73构成。
本发明的工作过程如下 水流经过滤器2分成两部分，其中一部分经切向流产生器4的环形孔45直接进入 切向流产生器4，另一部分经切向流产生器4的外部面从切向进流口 43进入切向流产生器4，并沿切向流产生器4的圆柱段42的内壁面旋转，冲击液力旋转器5的扭力齿54，使液力 旋转器5旋转。当水压过大或水压波动时，由于从切向流产生器4的环形孔45进入切向旋 流器4的水流为沿着轴线流动，因此由液力旋转器5的阻尼板53产生的对液力旋转器5旋 转的阻尼力矩发生变化，从而保持液力旋转器5的旋转角速度变化较小。
进入切向流产生器4的两部份水流继续向下游流动，液力驱动圆盘8与液力旋转 器5通过一根轴固接在一起，当液力旋转器5旋转时，便带动液力驱动圆盘8旋转。而一部 分水流经液力驱动圆盘8上的进流孔82进入液力驱动圆盘8与喷嘴驱动圆盘9之间的空 隙中，在液力驱动圆盘8上的旋流肋83使水流旋转，旋转的水流又驱动喷嘴驱动圆盘9上 的旋流肋92，使喷嘴驱动圆盘9旋转，从而带动喷嘴头旋转。
权利要求
一种升降式埋地喷头的驱动装置，包括壳体(2)，设置在壳体(2)下端的过滤器(3)，设置在壳体(2)内部的喷头驱动装置，所述喷头驱动装置通过主轴与位于壳体(2)顶部的喷头相连，喷头驱动装置驱动喷头旋转喷水，其特征在于所述喷头驱动装置包括切向流产生器(4)和液力旋转器(5)，所述切向流产生器(4)为中空的小壳体结构，且与壳体(2)的内壁形成供水的间隙，切向流产生器(4)的壳壁设有进流口(44)，所述液力旋转器(5)设置在切向流产生器(4)的内部，且液力旋转器(5)设有与进流口(44)相对应的受力面(55)，所述液力旋转器(5)通过主轴与喷头直接或间接相连。
2. 根据权利要求l所述的驱动装置，其特征在于切向流产生器(4)的壳壁设置有多个 均匀分布的进流口 (44)，液力旋转器(5)整体为环状或盘状结构，其外缘均匀设置有多个 与进流口 (44)相对应的受力面(55)，受力面(55)与进流口 (44)之间具有一定间隙，水流 通过进流口 (44)进入切向流产生器(4)，并冲击液力旋转器(5)的受力面(55)，使液力旋 转器(5)旋转。
3. 根据权利要求1或2所述的驱动装置，其特征在于所述切向流产生器(4)由圆锥段 (44)和圆柱段(42)构成，所述圆锥段(44)的下部设有一个环形孔(45)，所述圆柱段(42) 的壁上开有均匀分布的进流口 (43)。
4. 根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于所述切向流产生器(4)还包括设置在 圆柱段(42)上端的密封圈安装槽(41)，所述密封圈安装槽(41)内安装有实现切向流产生 器(4)和壳体(2)内壁之间密封性能的密封圈(6)。
5. 根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于所述液力旋转器(5)包括圆柱环主体， 以及设在圆柱环主体中心的中心轴孔(51)、与中心轴孔(51)和圆柱环主体内壁连接的轴 孔支撑肋(52)、均匀分布在圆柱环主体外壁的扭力齿(54)构成，所述扭力齿包括有受力面 (55)。
6. 根据权利要求5所述的驱动装置，其特征在于所述圆柱环主体的内壁还设置有均匀 分布的阻尼板(53)。
7. 根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于所述喷头驱动装置还包括液力驱动圆 盘(8)和喷嘴驱动圆盘(9)，所述液力驱动圆盘(8)位于液力旋转器(5)的上方，并与液力 旋转器(5)同轴连接，所述喷嘴驱动圆盘(9)安装在液力驱动圆盘(8)的上方，并与液力驱 动圆盘(8)之间在轴向上设有间隙，所述喷嘴驱动圆盘(9)通过主轴与喷头连接。
8. 根据权利要求7所述的驱动装置，其特征在于所述液力驱动圆盘(8)设有进流孔 (82)和第一旋流肋(83)，液力驱动圆盘(8)下方的水通过进流孔(82)进入与喷嘴驱动圆 盘(9)之间的间隙，并在第一旋流肋(83)的阻挡下旋转。
9. 根据权利要求7或8所述的驱动装置，其特征在于所述喷嘴驱动圆盘(9)与液力驱 动圆盘(8)相向的一面设有第二旋流肋(92)，所述喷嘴驱动圆盘(9)通过第二旋流肋(92) 在水流的冲击下旋转，从而带动喷头旋转喷水。
10. 根据权利要求7所述的驱动装置，其特征在于连接液力驱动圆盘(8)和液力旋转器 (5)的主轴安装在支架(7)上，连接喷嘴驱动圆盘(9)和喷头的主轴也安装在支架(7)上， 所述支架(7)固定在壳体(2)的内壁上。
全文摘要
本发明提供了一种升降式埋地喷头的驱动装置，包括壳体(2)，设置在壳体(2)下端的过滤器(3)，设置在壳体(2)内部的喷头驱动装置，所述喷头驱动装置通过主轴与位于壳体(2)顶部的喷头相连，喷头驱动装置驱动喷头旋转喷水，所述喷头驱动装置包括切向流产生器(4)和液力旋转器(5)，所述切向流产生器(4)为中空的小壳体结构，且与壳体(2)的内壁形成供水的间隙，切向流产生器(4)的壳壁设有进流口(44)，所述液力旋转器(5)设置在切向流产生器(4)的内部，且液力旋转器(5)设有与进流口(44)相对应的受力面(55)，所述液力旋转器(5)通过主轴与喷头直接或间接相连。
文档编号B05B3/04GK101773885SQ20091021454
公开日2010年7月14日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者杨继跃, 黄虹宾 申请人:广东联塑科技实业有限公司