机械齿轮流体式旋转喷头机构及地埋伸缩一体式喷水装置的制作方法

1.本实用新型涉及喷洒浇水装置技术领域,尤其涉及一种机械齿轮流体式旋转喷头机构及地埋伸缩一体式喷水装置。


背景技术：

2.地埋式机械旋转喷洒装置为现有农田、园林、运动场等常用浇水设施，喷头的旋转一般通过垫片相互滑动配合实现，垫片材质通过选择金属或塑料材质，尽量降低阻力，实际使用过程中，仍有可能因表面附着杂质或本身阻力过大无法实现自动旋转，从而出现卡住的现象，需要人工干预克服阻力，增加了人工工作量。为了克服上述问题，现有专利2019223994363公开了一种地埋式自/ 半动伸缩一体化机械旋转喷洒装置，通过采用轴承替代垫片之间的物理接触，阻力更小，提升了旋转效果；该产品在使用过程中，旋转体通过拨片与滚珠接触,利用水流效果带动其旋转,旋转过程依靠轴承作为支撑,但轴承上方的下壳体顶端位置,在井的含沙量较大时,沙粒容易进入下壳体内轴承上方的橡胶垫片位置造成堵塞,进而导致喷头不再旋转,难以继续转动喷灌。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种机械齿轮流体式旋转喷头机构及地埋伸缩一体式喷水装置，结构设计科学合理，使用灵活，旋转喷洒效果稳定，显著消除了现有技术中的喷洒阻力，使用平稳，延长了使用周期，克服了使用故障，提升了人工工作效率，解决了现有技术中存在的问题。
4.本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案之一是：
5.一种机械齿轮流体式旋转喷头机构，包括旋转喷头和与旋转喷头相连的固定接头；
6.在旋转喷头内设置第一水流通道，所述第一水流通道由通道管围成，在旋转喷头侧壁上对应第一水流通道的顶端出口设置喷水口；第一水流通道的底端向下伸入至固定接头内设置；
7.所述固定接头包括外壳，在外壳内设置第二水流通道，所述第二水流通道由设于外壳内的滤网、涡轮结构、齿轮箱、齿轮箱固定板围成，在齿轮箱固定板中部设置第二水流通道出水口，第二水流通道出水口与第一水流通道的底端进水口对应设置，在第二水流通道出水口上方固连出水管，第一水流通道的底部伸入至出水管内并与出水管的内壁转动配合设置；
8.在齿轮箱固定板与第一水流通道底部之间连接旋转连接件，所述旋转连接件的顶部固定套设于第一水流通道的下部外侧，所述旋转连接件经齿轮箱内的齿轮驱动带动旋转喷头周向自动旋转。
9.进一步地，所述滤网、涡轮结构、齿轮箱、齿轮箱固定板在固定接头的外壳内由下而上依次设置。
10.进一步地，在喷水口内设置喷嘴；所述喷嘴用于将旋转喷头内第一流水通道流上的水喷洒至外部。
11.进一步地，所述涡轮结构包括轮壳，在轮壳内设置一涡轮，所述涡轮的轮轴向上伸入齿轮箱内设置；在轮壳底端中部设置轮壳进水口；
12.所述齿轮箱密封设置于涡轮结构和齿轮箱固定板之间，在齿轮箱内设置第一齿轮组件，在齿轮箱底端设置与所述外壳内壁固定的漏水板，在漏水板上对应齿轮箱底端设置密封板，在密封板外侧的漏水板上设置漏水孔；所述第一齿轮组件包括与涡轮的轮轴相连的第一齿轮轴，在第一齿轮轴上套接第一齿轮，在齿轮箱内还设置第二齿轮轴和第三齿轮轴，在所述第二齿轮轴上套接第二齿轮，在所述第三齿轮轴上套接第三齿轮，第一齿轮、第二齿轮及第三齿轮相互啮合；在第三齿轮轴顶端还啮合第四齿轮，所述第四齿轮套接于第四齿轮轴上，第四齿轮轴穿过所述齿轮箱固定板与所述旋转连接件相连；
13.所述旋转连接件包括转动环板，在转动环板内侧啮合所述第四齿轮，在第四齿轮的两侧分别啮合第二齿轮组件，所述第二齿轮组件包括与第四齿轮相啮合的若干个第五齿轮，各第五齿轮的轮轴和第四齿轮轴共同包设于一齿轮轴壳内，所述齿轮轴壳固定于齿轮箱固定板的顶端；在齿轮轴壳外侧对应第二水流通道出水口固定支撑一套壳，所述套壳套接于出水管外侧；在所述转动环板外侧壁上设置一限位凸，在限位凸一侧配合固定一弧面板，弧面板的顶端固连套筒，所述套筒固定套设于第一水流通道的外侧壁上；当转动环板经限位凸带动弧面板周向转动时，与弧面板固连的套筒经第一水流通道带动旋转喷头周向自动旋转。
14.进一步地，所述涡轮包括一环形轮，在环形轮底端均匀间隔设置若干个弧状挡板；在环形轮内侧与涡轮的轮轴之间固定支撑若干条支撑棱。
15.进一步地，设于环形轮底端的弧状挡板在水流经过时被驱动进而带动涡轮的转动，以此保证了水流周向转动的均匀和分散。
16.进一步地，所述漏水孔为若干个均匀设置的圆孔状漏水孔；在齿轮箱固定板的底面上设置若干个内凹的格栅口。
17.进一步地，所述内凹的格栅口用于对经第二水流通道向上流入第二水流通道出水口时的水流实现压力缓冲和分散。
18.进一步地，所述第一齿轮组件的第二齿轮和第三齿轮均包括上、下间隔设置的两个；
19.第二齿轮组件的第五齿轮包括分别设于第四齿轮两侧的至少两个。
20.进一步地，在涡轮结构上还设置一单向阀；所述单向阀经向上的水流压力实现开启、使经滤网过滤的水流向上进入所述涡轮结构内部；
21.在轮壳进水口位置配合设置所述单向阀，在单向阀外侧的轮壳下方固连限位滑道；在限位滑道外部的轮壳底端固连一防护壳，所述防护壳的底端与滤网端部密封固定。
22.进一步地，所述单向阀经水流压力沿所述限位滑道向上滑动实现开启。
23.进一步地，所述单向阀包括两相对设置的上密封圈、下密封圈和固连于上、下密封圈之间的阀杆，阀杆与所述限位滑道配合滑动设置，阀杆长度大于所述限位滑道设置，上密封圈的外径大于轮壳进水口设置，下密封圈的外径大于限位滑道的端部外径设置。
24.进一步地，所述限位滑道由周向间隔设置的若干根弧面杆围成；所述弧面杆的顶
端与轮壳底端固连。
25.进一步地，在无水流压力时，所述单向阀因重力作用实现上密封圈对轮壳进水口的封堵，在有水流时，水流向上推动单向阀的下密封圈，使单向阀的阀杆沿限位滑道向上滑动、实现上密封圈与轮壳进水口的分离，水流顺利进入轮壳内部。
26.进一步地，进入轮壳内部的水流在继续向上流动的过程中带动轮壳内的涡轮转动，涡轮的轮轴驱动齿轮箱内的第一齿轮组件，进而经第四齿轮轴驱动旋转连接件带动旋转喷头转动。
27.进一步地，第四齿轮轴上的第四齿轮分别与第五齿轮和转动环板啮合配合，带动转动环板和其外侧壁上的弧面板转动，弧面板进一步经套筒带动第一水流通道转动，继而实现与第一水流通道固连的旋转喷头转动。
28.进一步地，所述滤网与外壳卡接固定。
29.进一步地，所述旋转喷头包括下壳体和与下壳体顶端相连的上壳体，在下壳体侧壁上嵌设所述喷水口，在上壳体侧壁上设置与所述喷水口相连通设置的顶出水口；
30.在第一水流通道顶部外侧固接一水平隔板，所述水平隔板将旋转喷头内部分隔为上腔室和下腔室；所述喷水口设于上腔室内的下壳体侧壁上；
31.所述上壳体为顶面呈锥形的上壳体。
32.进一步地，所述下壳体、水平隔板和第一水流通道一体成型设置。
33.进一步地，所述第一水流通道由与下壳体一体成型的通道管围成。
34.进一步地，所述下壳体和上壳体固连或可拆卸的密封相连。
35.进一步地，所述喷水口为内凹设于下壳体侧壁上的凹口，所述凹口与第一水流通道的顶部出口相连通设置，在第一水流通道的顶部出口处还设置一隔网，在隔网外侧的凹口内配合卡接一喷嘴。
36.进一步地，在所述喷嘴上对应隔网设置一喷口，在喷嘴外部的凹口顶壁上设置与所述顶出水口相连通设置的竖向出水通道。
37.本实用新型所采用的技术方案之二是：
38.一种地埋伸缩一体式喷水装置,包括如上所述的机械齿轮流体式旋转喷头机构。
39.进一步地，在所述机械齿轮流体式旋转喷头机构的固定接头底部设置外螺纹，所述机械齿轮流体式旋转喷头机构经外螺纹与一地埋式伸缩杆可拆卸的连接。
40.本实用新型的有益效果：
41.本实用新型的机械齿轮流体式旋转喷头机构，通过在固定接头的外壳内设置用于驱动旋转喷头转动的旋转连接件的结构，采用设于固定接头内的蜗轮的轮轴伸入齿轮箱内进行驱动，依次驱动第一齿轮组件和第二齿轮组件，最终实现了旋转连接件带动旋转喷头进行自由周向转动喷水。整体结构设计巧妙、科学合理，齿轮组件不与外壳内的水流接触，同时也避免了现有喷头产品容易进沙而干扰喷头驱动转动的问题,齿轮组件完全封闭设于外壳内,旋转连接件被外壳和下壳体包覆,更好的避免了井水中含沙的影响,保证了驱动的平稳、延长了使用寿命，避免了现有垫片或轴承相互滑动配合实现喷头旋转过程中易受水中杂质或沙粒影响而造成的卡顿或停机故障，降低了人工干预和维修，保证了旋转喷头灌溉的正常运转。
附图说明
42.图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
43.图2为图1中a
‑
a向剖视结构示意图；
44.图3为图1中b
‑
b向剖视结构示意图；
45.图4为图1去除外壳的结构示意图；
46.图5为图4中c
‑
c向剖视结构示意图；
47.图6为图1中旋转连接件、齿轮箱、涡轮结构连接结构示意图；
48.图7为图6去除齿轮箱的箱壁后的结构示意图；
49.图8为图7中增设齿轮箱固定板和齿轮轴壳后的结构示意图；
50.图9为图1右视结构示意图；
51.图10为本实用新型实施例2的结构示意图。
52.其中，1旋转喷头、1.1下壳体、1.2上壳体、2固定接头、2.1外壳、3 第一水流通道、4通道管、5喷水口、6第二水流通道、7滤网、8涡轮结构、 8.1轮壳、8.2涡轮、8.21环形轮、8.22弧状挡板、8.23支撑棱、9齿轮箱、 10齿轮箱固定板、11第二水流通道出水口、12出水管、13旋转连接件、13.1 转动环板、13.2限位凸、13.3弧面板、13.4套筒、14顶出水口、15水平隔板、 16隔网、17喷嘴、18竖向出水通道、19第一齿轮组件、19.1第一齿轮轴、19.2 第一齿轮、19.3第二齿轮轴、19.4第三齿轮轴、19.5第二齿轮、19.6第三齿轮、19.7第四齿轮、19.8第四齿轮轴、20漏水板、21密封板、22漏水孔、23 第二齿轮组件、23.1第五齿轮、23.2齿轮轴壳、24套壳、25格栅口、26单向阀、26.1上密封圈、26.2下密封圈、26.3阀杆、27限位滑道、28防护壳、29 地埋式伸缩杆、29.1伸缩管、29.2套管、30旁通支管。
具体实施方式
53.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，结合附图，对本实用新型进行详细阐述。
54.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
55.实施例1
56.如图1
‑
9所示，该机械齿轮流体式旋转喷头机构包括旋转喷头1和与旋转喷头转动相连的固定接头2；在旋转喷头内设置第一水流通道3，所述第一水流通道由通道管4围成，在旋转喷头侧壁上对应第一水流通道的顶端出口设置喷水口5；第一水流通道的底端向下伸入至固定接头2内设置；
57.上述固定接头2包括外壳2.1，在外壳内设置第二水流通道6，所述第二水流通道由设于外壳2.1内的滤网7、涡轮结构8、齿轮箱9、齿轮箱固定板 10围成，在齿轮箱固定板10中部设置第二水流通道出水口11，第二水流通道出水口11与第一水流通道3的底端进水口对应设置，在第二水流通道出水口上方固连出水管12，第一水流通道的底部伸入至出水管内并与出水管的内壁转动配合设置；滤网7与外壳2.1卡接固定。
58.在齿轮箱固定板10与第一水流通道3底部之间连接旋转连接件13，所述旋转连接
件的顶部固定套设于第一水流通道的下部外侧，所述旋转连接件经齿轮箱内的齿轮驱动带动旋转喷头周向自动旋转。
59.上述滤网7、涡轮结构8、齿轮箱9、齿轮箱固定板10在固定接头2的外壳2.1内由下而上依次设置。在喷水口5内设置喷嘴，喷嘴用于将旋转喷头内第一流水通道流上的水喷洒至外部。
60.上述旋转喷头1包括下壳体1.1和与下壳体顶端相连的上壳体1.2，在下壳体侧壁上嵌设所述喷水口5，在上壳体侧壁上设置与所述喷水口相连通设置的顶出水口14；在第一水流通道3顶部外侧固接一水平隔板15，所述水平隔板将旋转喷头内部分隔为上腔室和下腔室；所述喷水口5设于上腔室内的下壳体侧壁上；所述上壳体为顶面呈锥形的上壳体。
61.上述下壳体1.1、水平隔板15和第一水流通道3一体成型设置。第一水流通道3由与下壳体1.1一体成型的通道管4围成。下壳体和上壳体固连可拆卸的密封相连。
62.上述喷水口5为内凹设于下壳体1.1侧壁上的凹口，所述凹口与第一水流通道3的顶部出口相连通设置，在第一水流通道的顶部出口处还设置一隔网16，在隔网外侧的凹口内配合卡接一喷嘴17。
63.在上述喷嘴上对应隔网16设置一喷口，在喷嘴外部的凹口顶壁上设置与所述顶出水口14相连通设置的竖向出水通道18。
64.上述涡轮结构8包括轮壳8.1，在轮壳内设置一涡轮8.2，所述涡轮的轮轴向上伸入齿轮箱9内设置；在轮壳8.1底端中部设置轮壳进水口；所述齿轮箱密9封设置于涡轮结构8和齿轮箱固定板10之间，在齿轮箱9内设置第一齿轮组件19，在齿轮箱底端设置与所述外壳2.1内壁固定的漏水板20，在漏水板上对应齿轮箱底端设置密封板21，在密封板外侧的漏水板上设置漏水孔 22；所述第一齿轮组件19包括与涡轮8.2的轮轴相连的第一齿轮轴19.1，在第一齿轮轴上套接第一齿轮19.2，在齿轮箱内还设置第二齿轮轴19.3和第三齿轮轴19.4，在所述第二齿轮轴上套接第二齿轮19.5，在所述第三齿轮轴上套接第三齿轮19.6，第一齿轮19.2、第二齿轮19.3及第三齿轮19.4相互啮合；在第三齿轮轴19.4顶端还啮合第四齿轮19.7，所述第四齿轮套接于第四齿轮轴19.8的底部上，第四齿轮轴穿出所述齿轮箱固定板10顶端与所述旋转连接件13相连。
65.上述旋转连接件13包括转动环板13.1，在转动环板内侧啮合所述第四齿轮19.7，在第四齿轮的两侧分别啮合第二齿轮组件23，所述第二齿轮组件包括与第四齿轮19.7相啮合的若干个第五齿轮23.1，各第五齿轮的轮轴和第四齿轮轴共同包设于一齿轮轴壳23.2内，所述齿轮轴壳23.2固定于齿轮箱固定板10的顶端；在齿轮轴壳23.2外侧对应第二水流通道出水口固定支撑一套壳 24，所述套壳套接于出水管12外侧；在所述转动环板13.1外侧壁上设置一限位凸13.2，在限位凸一侧配合固定一弧面板13.3，弧面板的顶端固连套筒13.4，所述套筒固定套设于第一水流通道3的外侧壁上；当转动环板13.1经限位凸 13.2带动弧面板13.3周向转动时，与弧面板13.3固连的套筒13.4经与第一水流通道3的外壁固连而带动旋转喷头1周向自动旋转。
66.上述涡轮8.2包括一环形轮8.21，在环形轮底端均匀间隔设置若干个弧状挡板8.22；在环形轮内侧与涡轮的轮轴之间固定支撑若干条支撑棱8.23。设于环形轮底端的弧状挡板在水流经过时被驱动进而带动涡轮的转动，以此保证了水流周向转动的均匀和分散。
67.上述漏水孔为若干个均匀设置的圆孔状漏水孔；在齿轮箱固定板的底面上设置若干个内凹的格栅口25。所述内凹的格栅口用于对经第二水流通道向上流入第二水流通道出水口时的水流实现压力缓冲和分散。
68.前述第一齿轮组件19的第二齿轮19.5和第三齿轮19.6均包括上、下间隔设置的两个；第二齿轮组件23的第五齿轮23.1包括分别设于第四齿轮19.7 两侧的至少两个。
69.在涡轮结构上还设置一单向阀26；所述单向阀经向上的水流压力实现开启、使经滤网过滤的水流向上进入所述涡轮结构内部；在涡轮结构的轮壳进水口位置配合设置所述单向阀，在单向阀外侧的轮壳下方固连限位滑道27；在限位滑道外部的轮壳底端固连一防护壳28，所述防护壳的底端与滤网7端部密封固定。所述单向阀经水流压力沿所述限位滑道向上滑动实现开启。
70.上述单向阀26包括两相对设置的上密封圈26.1、下密封圈26.2和固连于上、下密封圈之间的阀杆26.3，阀杆与所述限位滑道27配合滑动设置，阀杆长度大于所述限位滑道设置，上密封圈的外径大于轮壳进水口设置，下密封圈的外径大于限位滑道的端部外径设置。限位滑道27由周向间隔设置的若干根弧面杆围成；所述弧面杆的顶端与轮壳底端固连。在无水流压力时，所述单向阀因重力作用实现上密封圈对轮壳进水口的封堵，在有水流时，水流向上推动单向阀的下密封圈，使单向阀的阀杆沿限位滑道向上滑动、实现上密封圈与轮壳进水口的分离，水流顺利进入轮壳内部。
71.进入轮壳内部的水流在继续向上流动的过程中带动轮壳内的涡轮8.2转动，涡轮的轮轴驱动齿轮箱9内的第一齿轮组件19，进而经第四齿轮轴19.8驱动旋转连接件带动旋转喷头1周向转动。
72.第四齿轮轴19.8上的第四齿轮19.7分别与第五齿轮23.1和转动环板 13.1啮合配合，带动转动环板和其外侧壁上的弧面板13.3转动，弧面板进一步经套筒带动第一水流通道3转动，继而实现与第一水流通道3固连的旋转喷头转动。
73.使用时，将上述机械齿轮流体式旋转喷头机构经固定接头2底部螺纹连接于地下出水管的顶端，在地下出水管和机械齿轮流体式旋转喷头机构之间还可以设置伸缩杆结构，方便机械齿轮流体式旋转喷头机构的升降和收纳。
74.水流经地下出水管上压，首先进入外壳2.1底部的滤网7，经滤网的网壁周向进入滤网内部，实现对水流中一定粒径的杂质的过滤；进入滤网内的水流继续推动单向阀26的下密封圈26.2和阀杆26.3，阀杆沿限位滑道27向涡轮结构8内推进，使上密封圈26.1与涡轮结构的轮壳8.1底端的出水口分离，水流经此处进入轮壳8.1内部，然后带动蜗轮8.2转动，与此同时，水流继续经涡轮结构上方的齿轮箱9底端外侧的漏水板20上的漏水孔22向上流动、进入齿轮箱固定板10中部的第二水流通道出水口11和出水管12；该流动过程中的滤网7、涡轮结构8、齿轮箱9外侧及齿轮箱固定板10的中部第二水流通道出水口11、出水管12形成供水流经过的第二水流通道6。在此流动过程中，因为前述蜗轮8.2的转动，其伸入齿轮箱9内的轮轴驱动第一齿轮组件19转动，第一齿轮组件19的第四齿轮轴19.8伸出齿轮箱9带动第二齿轮组件23 转动，第二齿轮组件由于与旋转连接件13的转动环板13.1内壁的齿纹相啮合，从而带动转动环板13.1转动，转动环板上固定的弧面板13.3转动带动与其固连的套筒13.4和被套筒套接的第一水流通道3的通道管4带动旋转喷头1的下壳体和上壳体周向转动。由第二水流通道顶端排出的水继续向上进入转动的第一水流通道3内，然后有下壳体
1.1侧壁上的喷水口5位置的喷嘴17向外喷出，与此同时，由喷嘴喷出的水有部分在喷水口5位置向上进入竖向出水通道18，实现了上壳体1.2顶部的同时出水，在出水的过程中，由于旋转喷头的整体转动，最终实现了水流自动旋转喷洒的灌溉效果。
75.实施例2
76.如图10所示，该地埋伸缩一体式喷水装置,包括如实施例1的机械齿轮流体式旋转喷头机构。在所述机械齿轮流体式旋转喷头机构的固定接头2底部设置外螺纹，所述机械齿轮流体式旋转喷头机构经外螺纹与一地埋式伸缩杆29 可拆卸的连接，地埋式伸缩杆包括伸缩管29.1和套管29.2，所述伸缩管的顶部内侧与固定接头底部螺纹相连，在套管外侧还设置旁通支管30。
77.使用时，经地埋式伸缩杆29的伸长，自动旋转喷洒机构的旋转喷头1由地下向上伸出至地面上方，水流经地埋式伸缩杆进入自动旋转喷洒机构，用于农田、园林或操场等地方的喷水浇灌。浇灌完毕，地埋式伸缩杆29收缩，带动自动旋转喷洒机构下降至地下约0.35m。具体是，在需要进行灌溉时，来自输水管道的有压水流进入套管29.2内，通过水流对伸缩管29.1产生的向上推力，推动伸缩管29.1连同机械齿轮流体式旋转喷头机构一同向上运动。在此过程中，有压水流通过升降的伸缩管进入机械齿轮流体式旋转喷头机构的底端进口，在经过滤网的小孔时形成具有更大压力的高速水流，继续向上进入第二水流通道、第一水流通道进而由喷嘴喷出，此过程中，旋转喷头周向转动，因此实现了喷嘴周向旋转的喷水。灌溉停止时，输水管道内的水压力消失，借助旁通支管30提供的水压，伸缩管缓慢自动回套管内，在旁通支管提供的水压持续作用下，伸缩管完全缩回套管，伸缩管和套管之间的水通过套管低端的小孔排除，至此，整个灌溉过程结束。
78.上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。
79.本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。