專利名稱：噴泉水景用噴水噴頭升降裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種噴泉水景用噴水噴頭升降裝置，具體地說是應用于噴泉水景噴水噴頭垂直上升和下降的一種機電一體化裝 置。
背景技術：
現有的噴泉水景中采用的噴頭是固定安裝在供水立管上或其他載體上的，噴頭的上升或下降、噴頭的旋轉等運動是依賴于其承載體的整體運動，即噴頭與承載體是相對運動，噴頭自身不相對于承載體作絕對運動。當要求噴泉水景水型不表演時沒入水下，表演時再升至水面，或者北方地區(qū)嚴冬時，要將噴泉水景噴頭沒入最大結冰層厚度以下安全越冬， 這時，只有噴泉水景噴頭隨承載體整體上升或下降，才能實現上述要求。當安裝噴泉水景水下設備的水體無條件實現承載體整體上升或下降，上述要求不能實現。當要求以噴頭伸出水面的高低來實現噴水花樣的多樣性時，即使噴頭可隨承載體上升或下降，但要實現每個噴頭伸出水面的高低都不同時是不可能的。
發(fā)明內容本實用新型要解決的技術問題是噴泉水景水下設備的安裝無論采取何種形式的載體，例如，固定式安裝載體或漂浮式安裝載體，當要求垂直(相對擺動和旋轉稱謂)噴射的各式噴頭自身而不是隨承載體上升或下降的要求時，采用一種結構簡單、制造、安裝、維護方便適用的機電裝置實現噴頭自身的上升或下降。實現本實用新型目標的技術方案是一根鋼制噴管，稱作升降立管。升降立管上部孔內安裝有整流柵，升降立管上端連接各式直射噴頭。升降立管外表面鑲有一段直齒齒條， 升降立管下部空套于進水立管外表面，噴水下端內孔安裝有密封裝置，防止水泄漏，該密封裝置連同升降立管可在進水立管外表面上滑動。外支撐立管上安裝有步進電機裝置，步進電機連接有減速機，減速機輸出軸端部安裝有直齒主動齒輪，該齒輪與升降立管上的齒條相嚙合。步進電機、減速機動力輸出傳動軸、直齒主動齒輪稱作動力控制部分。如圖1和圖 2所示，該部分由安裝在外支撐立管3上的固定支架組件9上的減速機8及與減速機8連接的步進電機7、傳動軸11和直齒主動齒輪10組成。步進電機7與減速機8安裝固定在外支撐立管3上的固定支架組件9上，減速機8輸出軸為傳動軸11，傳動軸11上安裝有直齒主動齒輪10。直齒齒條、升降立管、滑槽、定心導向銷等稱作運動傳導部分。如圖1、圖2、圖3、 圖4所示，該部分由直齒齒條6、噴水噴頭1及連接噴水噴頭1的升降立管2、固定在外支撐立管3上的抱箍15和矩形槽19、定心導向銷13和鋼球14組成。直齒齒條6的基面以緊固螺釘12固定在連接噴水噴頭1的升降立管2，直齒齒條6與傳動軸11上的直齒主動齒輪相嚙合，外支撐立管3上安裝有鋼制抱箍15，抱箍15上的凸耳20內作有矩形槽19，直齒齒條6可在滑槽19內滑動，抱箍15的圓周上均布三組定心導向銷13，定心導向銷13的頂部安裝有鋼球14，鋼球14與升降立管2的外表面作動接觸，升降立管2內孔的上部安裝有整流柵18，下端安裝有密封座16及0形密封圈17，外支撐立管3安裝在鋼制固定支座5上，固定支座5兼作進水管，作有進水孔21，進水立管4固定在支座5上，升降立管2可在進水管4外表面上作無泄漏滑動。 進水立管、外支撐立管固定安裝在一塊鋼制的支座上，該支座兼作進水管，支座可與其他外設備連接固定。升降立管的上端與噴頭連接，將一段齒槽與升降立管軸線垂直的直齒齒條安裝在升降立管外表面上，齒條安裝基面(基面為曲面，與升降立管外表面貼合) 與升降立管軸線平行。升降立管下部內孔套于進水管外表面，升降立管外表面套于外支撐立管內表面，升降立管在外支撐立管內表面與進水管外表面之間上下垂直移動。外支撐立管外表面固定有五組鋼制抱箍，每個抱箍都有一個凸耳，凸耳內加工有矩形槽。安裝時五組抱箍凸耳內的矩形槽的中心線在同一平面內，且垂直于升降立管軸線，安裝在升降立管外表面上的齒條在抱箍凸耳槽內上下垂直運動。每個抱箍的圓周上均布有三組定心導向銷組件，定心導向，銷的頭部安裝有鋼球，鋼球與升降立管外表面接觸，升降立管上下移動時起定心導向作用。升降立管與噴頭連接的一端的上部內孔安裝鋼制整流柵，以保證噴水流態(tài)。 升降立管下端內孔安裝密封裝置將升降立管內孔與進水管外表面密封住，防止噴頭噴水時水泄漏。動力與運動傳導裝置為——步進電機、減速機與齒輪齒條傳動的組合裝置。步進電機等組合裝置安裝固定在一支架上，該支架固定安裝在外支撐立管上部外表面上。步進電機與減速機連接。減速機輸出軸端部安裝有與升降立管齒條同模數的直齒輪，減速機的安裝位置可微調，以便調整齒輪與齒條的相對位置和安裝間隙。升降立管的運動行程可設定和控制。如圖1和圖2所示，當步進電機7接到運轉的電氣信號后，步進電機7運轉，帶動安裝在減速機8輸出軸端的直齒主動齒輪10與升降立管2的直齒齒條6作嚙合運動，帶動升降立管2作垂直上升或下降運動，從而帶動噴水噴頭1上升或下降。上升或下降到達設定行程時，升降立管2上升或下降停止。若設定升降立管2上升為步進電機7正轉，則為步進電機7反轉時升降立管2下降。對于只有一個或少數幾個噴頭的噴泉，使噴頭升降的動力機可以采用其他電動機。對于噴頭數量較多、排列規(guī)則的噴泉，且要求上升或下降一致、上升或下降速度變化、使噴頭上升或下降實現波浪起伏的高低變化，從而獲得多姿多彩的噴水花樣，應采用數控電機作為動力機。除非其他電動機采用變頻調速控制，且在每套升降裝置上設置可精確控制的行程開關。步進電機屬數控電機，控制步進脈沖信號的頻率，可以對電機精確調速，即噴頭升降速度可精確調整；控制步進脈沖的個數，可以對電機精確定位，即噴頭在升降過程中可在設定的任意位置精確定位。所以，可以根據噴泉表演要求，或根據音樂的節(jié)奏、旋律編制控制程序，在噴頭升降速度和升降高度上無窮變化，以實現花樣繁多的噴水表演形態(tài)。

圖1 噴泉水景用噴水噴頭升降裝置結構圖；圖2 噴泉水景用噴水噴頭升降裝置結構圖A-O-A剖面圖；圖3 噴泉水景用噴水噴頭升降裝置結構圖B-B剖面圖；圖4 噴泉水景用噴水噴頭升降裝置結構圖A-O-A剖面圖1放大圖。圖中1——噴水噴頭；2——升降立管；[0015]3——外支撐立管；4——進水立管；5——固定支 座；6——直齒齒條；7——步進電機；8——減速機；9——固定支架組件；10——直齒主動齒輪；11——傳動軸；12——緊固螺釘；13——定心導向銷；14——鋼球；15——外支撐抱箍；16——密封座；170形密封圈；18——整流柵；19——矩形滑槽；20——抱箍凸耳；21——進水孔。
具體實施方式
下面結合說明書附圖說明本實用新型的具體實施例。用于噴水噴頭升降的構件——升降立管2的上端連接噴水噴頭1，升降立管2上部內孔中安裝有整流柵18，將水由紊流變?yōu)閷恿?。升降立?內孔可套于進水立管4的外表面，升降立管2的內孔下端安裝有密封座16和0形密封圈17，該密封裝置可以防止水從升降立管2的內孔與進水立管4的外表面之間泄漏。升降立管2的外表面上鑲有直齒齒條6， 直齒齒條6以緊固螺釘12固定在升降立管2外表面上。升降立管2的外面套有外支撐立管3，外支撐立管3和進水立管4安裝固定在支座5上，支座5兼作進水管，進水孔21與進水立管4連通。外支撐立管上安裝有五組外支撐抱箍15，外支撐抱箍15上制作有抱箍凸耳 20，抱箍凸耳20內制作有矩形滑槽19，五組抱箍凸耳20內的矩形滑槽19的中心線位于同一平面上，升降立管2上的齒條6可以在矩形滑槽19中自由上下滑動。外支撐抱箍15的圓周上均布有三組定心導向銷13，定心導向銷13的頂部安裝有鋼球14，鋼球14與升降立管2外表面動接觸，起定心導向作用。外支撐立管3上部安裝有固定支架組件9，用以安裝步進電機7、減速機8裝置。減速機8輸出傳動軸11上安裝有直齒主動齒輪10，直齒主動齒輪10與升降立管2上的直齒齒條6相嚙合。傳動直齒齒輪10為主動齒輪，帶動直齒齒條6作垂直上升或下降運動。噴水噴頭1升降過程設噴水噴頭1上升為步進電機7及直齒齒輪10正轉，當步進電機7轉動時，直齒齒條6作上升運動，升降立管2帶動噴水噴頭1上升，上升至給定位置時，步進電機7停止轉動，噴水噴頭1完成上升動作；當步進電機7反轉時，直齒主動齒輪10亦反轉，直齒齒條 6作下降運動，升降立管2帶動噴水噴頭1下降，下降至給定位置時，步進電機7停止轉動， 噴水噴頭1完成下降動作。噴水噴頭1噴水過程當噴水噴頭1處于上升后的工作位置時，壓力水自進水孔21進入噴水噴頭1內， 從噴水噴頭1噴口噴灑至空中。噴水噴頭的形式不同，噴水形態(tài)也不一樣。本實用新型結構簡單，制造、安裝、維修方便，在噴泉水景工程和其他領域可應用范圍和實施方式很廣，不僅限于本說明書和說明書附圖所述的具體實施例和應用領域，對于本技術領域的技術人員來說，對本實用新型 所做的任何改進都不會超出本實用新型保護范圍。
權利要求1.一種噴泉水景用噴水噴頭升降裝置，由動力控制部分和運動傳導部分兩部分組成， 其特征是動力控制部分包括安裝在外支撐立管(3)上的固定支架組件(9)上的減速機 (8)及與減速機(8)連接的步進電機(7)、傳動軸(11)和直齒主動齒輪(10)；運動傳導部分包括直齒齒條(6)、噴水噴頭(1)及連接噴水噴頭(1)的升降立管(2)、固定在外支撐立管(3)上的抱箍(15)和矩形滑槽(19)、定心導向銷(13)和鋼球(14)。
2.根據權利要求1所述的一種噴泉水景用噴水噴頭升降裝置，其特征是動力控制部分中的步進電機(7)與減速機⑶相連接，減速機⑶的輸出軸為傳動軸(11)，傳動軸(11) 上安裝有直齒主動齒輪(10)，步進電機(7)與減速機(8)安裝固定在外支撐立管(3)上的固定支架組件(9)上。
3.根據權利要求1所述的一種噴泉水景用噴水噴頭升降裝置，其特征是運動傳導部分中的直齒齒條(6)的基面以緊固螺釘(12)固定在連接噴水噴頭(1)的升降立管(2)上， 直齒齒條(6)與傳動軸(11)上的直齒主動齒輪相嚙合，外支撐立管(3)上安裝有鋼制抱箍 (15)，抱箍凸耳(20)內作有矩形滑槽(19)，直齒齒條(6)可在滑槽(19)內滑動，抱箍(15) 的圓周上均布三組定心導向銷(13)，定心導向銷(13)的頂部安裝有鋼球(14)，鋼球(14) 與升降立管(2)的外表面作動接觸，升降立管(2)內孔的上部安裝有整流柵(18)，下端安裝有密封座(16)及O形密封圈(17)，外支撐立管(3)安裝在鋼制固定支座(5)上，固定支座 (5)兼作進水管，作有進水孔(21)，進水立管(4)固定在支座(5)上，升降立管(2)可在進水管(4)外表面上作無泄漏滑動。
專利摘要一種噴泉水景用噴水噴頭升降裝置，由動力控制部分和運動傳導部分兩部分組成。動力控制部分包括步進電機、減速機、傳動軸和主動直齒輪等部件，步進電機動力控制裝置固定在外支撐立管的支架組件上。運動傳導部分包括與噴水噴頭連接的升降立管、鑲裝在升降立管外表面上的直齒齒條、固定在外支撐立管上的抱箍凸耳內的齒條滑槽、定心導向銷等零部件。外支撐立管和進水立管固定在一塊兼作進水管的支座上。當電控裝置向步進電機分別發(fā)出正轉啟、停命令和反轉啟、停命令時，直齒齒輪齒條副帶動升降立管上升或下降給定行程，從而使連接在升降立管上的噴水噴頭完成上升或下降給定距離的動作。
文檔編號B05B17/08GK202061763SQ201120052478
公開日2011年12月7日 申請日期2011年3月2日 優(yōu)先權日2011年3月2日
發(fā)明者嚴劍理, 張歡, 蘇欣 申請人:北京中科鴻正環(huán)境科技有限公司