一种异步旋转的高均匀度微喷头的制作方法

本发明属于庭院灌溉技术领域，具体地讲，本发明涉及一种异步旋转的高均匀度微喷头。

背景技术：

微喷灌技术是一种有效调节作物水分的先进灌溉技术，微喷灌采用管道输水，靠近地面喷洒，大大减少了蒸发损失和输水过程中的损失，加之微喷灌是局部灌溉，减少了部分土壤无效耗水，因而节水，同时具有节能、灌水均匀和灌水质量高的特点。

旋转微喷头是灌溉技术中的一种常见设备，目前大部分旋转微喷头结构都设计有框架，微喷头做360度旋转时，框架位置会阻挡微喷头喷洒，造成旋转微喷头不能360度整圆进行喷洒，导致灌溉均匀度受到影响。因此，本领域技术人员亟需提供一种异步旋转的微喷头，喷头附近受到均匀的灌溉水分布，保证灌溉的均匀性。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种异步旋转的微喷头，喷头附近受到均匀的灌溉水分布，保证灌溉的均匀性。

本发明专利提供了一种异步旋转的高均匀度微喷头，包括喷嘴、旋转喷水轮以及框架，所述喷嘴包括入水插口、喷嘴出口、旋转固定轴；所述入水插口与所述旋转固定轴连为一体，所述入水插口内设有供水流通过的锥形通孔，所述入水插口的端部为喷嘴出口，所述喷嘴出口设在所述旋转固定轴的内腔中；所述旋转喷水轮插接在所述喷嘴的喷嘴出口上，其包括旋转喷水轮入水口、旋转喷水轮旋转轴以及离心出水流道；所述旋转喷水轮入水口插接在所述喷嘴出口上，所述旋转喷水轮入水口连通离心出水流道，所述离心出水流道偏向所述喷嘴轴中心的一侧，所述旋转喷水轮旋转轴设于所述离心出水流道的下方位置；所述框架插接在所述旋转固定轴的外围，其包括框架刀口、框架支撑旋转轴孔以及框架旋转孔；所述框架刀口对称的设置在喷嘴的两侧位置，并围合成圆形结构，所述框架刀口的中间设有用于插接所述旋转固定轴的框架旋转孔，所述框架刀口的底部中间位置设有框架旋转孔，所述框架旋转孔插接在所述旋转喷水旋转轴上。

优选的，所述旋转固定轴的外壁与所述框架旋转孔的内壁之间具有预设距离的间隙。

优选的，所述旋转固定轴的内腔为圆柱形中空腔体结构。

优选的，所述入水插口的圆柱形外径为3～6mm，所述锥形通孔的直接为0.5～2mm。

优选的，所述喷嘴出口的圆柱形直径小于0.1～1mm，所述喷嘴出口插入到旋转喷水轮入水口中，插入深度小于1～3mm。

优选的，所述旋转固定轴的圆柱形内腔直径小于框架旋转孔直径0.2～0.6mm，高度大于框架旋转孔高度0.2～1mm。

优选的，所述旋转固定轴的外壁上设有成圆锥形结构的旋转平台，锥度为5～10°。

优选的，所述旋转喷水轮旋转轴的顶部为用于减小摩擦力的半球形结构。

优选的，所述离心出水流道的端部设有上翘部，所述上翘部的倾斜面与水平面之间的夹角为1～20°。

优选的，所述框架支撑旋转轴孔的顶部呈锯齿形或波浪形结构，所述旋转喷水旋转轴的底端相应的具有锯齿形或波浪形结构。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：本发明中的框架跟随旋转喷水轮旋转时，旋转方向和旋转喷水轮一致，能够确保附近一定范围内均匀受到水喷射出，框架刀口可将旋转喷水轮喷出的水进一步打散，分布在喷头附近位置，旋转喷水轮在框架异步旋转的结果下，喷头附近都会有均匀的灌溉水分布，保证了灌溉的均匀性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明专利中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的异步旋转的微喷头的结构示意图；

图2是本发明提供的异步旋转的微喷头的剖视图；

图3是本发明提供的异步旋转的微喷头的爆炸图；

图4是本发明提供的喷嘴的结构示意图；

图5是本发明提供的旋转喷水轮的结构示意图；

图6是本发明提供的框架的结构示意图；

图7是本发明提供的框架的另一结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。其次，本发明利用示意图进行了详细的表述，在详述本发明实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应以此作为对本发明的限定。

上述及其它技术特征和有益效果，将结合实施例及附图对本发明进行详细说明。如图所示，图1是本发明提供的异步旋转的微喷头的结构示意图；图2是本发明提供的异步旋转的微喷头的剖视图；图3是本发明提供的异步旋转的微喷头的爆炸图；图4是本发明提供的喷嘴的结构示意图；图5是本发明提供的旋转喷水轮的结构示意图；图6是本发明提供的框架的结构示意图，图7是本发明提供的框架的另一结构示意图。

如图1-3所示，本发明提供一种异步旋转的微喷头，包括喷嘴1、旋转喷水轮2以及框架3，旋转喷水轮2插接在喷嘴1的喷嘴出口5上，框架3插接在旋转固定轴6的外围。

如图4所示，喷嘴1包括入水插口4、喷嘴出口5、旋转固定轴6；入水插口4与旋转固定轴6连为一体，入水插口4内设有供水流通过的锥形通孔，入水插口4的端部为喷嘴出口5，喷嘴出口5设在旋转固定轴6的内腔中；旋转固定轴6的外壁与框架旋转孔12的内壁之间具有预设距离的间隙，旋转固定轴6的内腔为圆柱形中空腔体结构。

具体的，入水插口4的圆柱形外径为3～6mm，锥形通孔的直接为0.5～2mm，尺寸的大小决定了喷头的流量为20l/h-200l/h,可与毛管以及其他灌溉设备连接，为有压力的入口。

喷嘴出口的圆柱形直径小于0.1～1mm，喷嘴出口5插入到旋转喷水轮2入水口中，插入深度小于1～3mm，作为旋转喷水轮的顶部旋转固定位置。

旋转固定轴6的圆柱形内腔直径小于框架旋转孔12直径0.2～0.6mm，高度大于框架旋转孔12高度0.2～1mm；旋转固定轴6的外壁上设有成圆锥形结构的旋转平台，锥度为5～10°，旋转平台作为框架3悬挂、旋转和限位的结构。

如图5所示，旋转喷水轮2包括旋转喷水轮入水口9、旋转喷水轮旋转轴7以及离心出水流道；旋转喷水轮入水口插接在喷嘴出口上，旋转喷水轮入水口连通离心出水流道8，离心出水流道8偏向喷嘴1轴中心的一侧，旋转喷水轮2旋转轴设于离心出水流道8的下方位置；旋转喷水轮旋转轴7的顶部为用于减小摩擦力的半球形结构。

其中，离心出水流道为不规则的异形流道，用于产生离心驱动旋转喷水轮2旋转，将水均匀喷洒出去的部件，离心出水流道8的端部设有上翘部，上翘部的倾斜面与水平面之间的夹角为1～20°，在微喷头倒挂使用时，角度越大，水越被甩的抛物线越大，射程越远，反之相反。

如图6所示，框架3插接在旋转固定轴6的外围，其包括框架刀口10、框架支撑旋转轴孔11以及框架旋转孔12；框架刀口10对称的设置在喷嘴1的两侧位置，并围合成圆形结构，框架刀口10的中间设有用于插接旋转固定轴6的框架旋转孔12，框架刀口10的底部中间位置设有框架旋转孔12，框架旋转孔12插接在旋转喷水旋转轴7上。

有压水经入水插口4内部锥形孔形成水柱后射入旋转喷水轮2当中的离心出水流道8中，由于离心出水流道8的偏心设计，使得水的冲击力往离心出水流道8的单个方向集中，促使旋转喷水轮2以旋转喷水轮旋转轴7在旋转喷水轮入水口9和框架支撑旋转轴孔11当中做离心的圆周旋转，旋转速度根据不同水压以及流道角度而定，约为每分钟100～300转，将水喷洒出去进行灌溉工作。

此外，如图7所示，框架支撑旋转轴孔11的顶部呈锯齿形或波浪形结构，相应的，旋转喷水旋转轴7的底端也具有锯齿形或波浪形结构，框架支撑旋转轴孔11与旋转喷水旋转轴7相互配合，当喷水轮旋转时，锯齿结构相互接触产生驱动力，带动框架3旋转，同时转轮旋转时，会跟随锯齿高度而上下做相对运动，造成喷洒出去的水也会跟随变化，并且该变化一致随着转轮做圆周运动而重复，更提供了灌溉的均匀度。

由于喷嘴1与框架3之间有合适的间隙，并且固定在旋转平台上，框架3可以喷嘴1为轴进行自如旋转；当旋转喷水轮2在旋转时，一方面由于惯性，另一方面旋转喷水轮2每次旋转到框架3的框架刀口10时，对框架刀口10都形成一定的冲击力，同时旋转喷水轮2在高速旋转时会产生一定频率的震动，当喷水轮旋转时，锯齿结构相互接触产生驱动力，带动框架3旋转,四方面力的结合促使框架3跟随旋转喷水轮2缓慢的旋转，并且旋转方向与旋转喷水轮一致，旋转速度由不同水压确定，约为每分钟10～60转。因为框架跟随旋转喷水轮2旋转，那么微喷头就可以做360全覆盖喷射，同时旋转喷水轮2每转一圈都会有水滴被框架刀口10进一步打散而散落在喷头安装位置的附近，所以在旋转喷水轮2与框架3异步旋转的结果下，喷头远处以及近处都会有均匀的灌溉水分布，保证了灌溉的均匀性。

由于旋转平台直径大于旋转孔12直径，喷嘴1在插入时会发生挤压直到穿过框架旋转孔12后，旋转平台尺寸恢复，从而将喷嘴1和框架3固定不脱出，而旋转固定轴6直径小于框架旋转孔12直径，所有喷嘴1可以在框架之间轻松旋转。

本发明中的框架3跟随旋转喷水轮2旋转时，旋转方向和旋转喷水轮2一致，能够确保附近一定范围内均匀受到水喷射出，框架刀口10可将旋转喷水轮2喷出的水进一步打散，分布在喷头附近位置，旋转喷水轮2在框架异步旋转的结果下，喷头附近都会有均匀的灌溉水分布，保证了灌溉的均匀性。

虽然本发明主要描述了以上实施例，但是只是作为实例来加以描述，而本发明并不限于此。本领域普通技术人员能做出多种变型和应用而不脱离实施例的实质特性。例如，对实施例详示的每个部件都可以修改和运行，与所述变型和应用相关的差异可认为包括在所附权利要求所限定的本发明的保护范围内。

本说明书中所涉及的实施例，其含义是结合该实施例描述的特地特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。说明书中出现于各处的这些术语不一定都涉及同一实施例。此外，当结合任一实施例描述特定特征、结构或特性时，都认为其落入本领域普通技术人员结合其他实施例就可以实现的这些特定特征、结构或特性的范围内。