專利名稱：一種雙向同步射流噴頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種流體控制設(shè)備，特指雙向同步射流噴頭，按國際專利分類表(IPC)劃分屬于控制用的流體回路元件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
噴灌技術(shù)是目前高效的節(jié)水技術(shù)之一，而噴頭又是噴 灌系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備之一，其性能的優(yōu)劣直接影響到噴灌噴灑的質(zhì)量。中國專利第CN2060370號公開了一種“雙擊同步射流噴頭”，它具有噴頭轉(zhuǎn)向力大，噴頭運(yùn)行穩(wěn)定和噴灑均勻等優(yōu)點(diǎn)。但是該噴頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用節(jié)流孔控制信號水接嘴中信號流間斷性的截取，工作不夠穩(wěn)定。中國專利第CN200710134562號公開了一種“附壁式射流噴頭”，它與傳統(tǒng)的射流式噴頭相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、霧化性能好、造價低等優(yōu)點(diǎn)。排灌機(jī)械“PXSB型雙向步進(jìn)式射流噴頭的原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”(2008年第5期)提出了一種雙向步進(jìn)式射流噴頭，其工作原理為在原有射流噴頭的基礎(chǔ)上，加裝一雙向步進(jìn)換向機(jī)構(gòu)，通過換向機(jī)構(gòu)中的閥芯位置的改變，切換信號水的流向來改變噴頭的旋轉(zhuǎn)方向，實(shí)現(xiàn)雙向步進(jìn)。中國專利第CN101972722號公布了一種“一種外取水射流附壁式控制元件”，它與傳統(tǒng)射流噴頭相比，主要改變?yōu)閷⑼馊∷盘栕熘糜诔隹谏w板外端，通過外取水信號嘴循環(huán)取到信號水和空氣，使主射流一側(cè)間斷性形成低壓漩渦區(qū)，實(shí)現(xiàn)水流的附壁，推動噴頭旋轉(zhuǎn)。通過反向補(bǔ)氣孔開啟及關(guān)閉使主射流另一側(cè)高低壓切換，實(shí)現(xiàn)噴頭反向運(yùn)動。該噴頭結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定可靠。但該結(jié)構(gòu)用于遠(yuǎn)程射流噴頭時，由于反向過程為連續(xù)運(yùn)動，反向沖擊力較大，易造成反向機(jī)構(gòu)損壞，且高速主射流沖擊信號嘴，導(dǎo)致信號嘴磨損較快，但磨損后信號嘴難調(diào)節(jié)，導(dǎo)致噴頭使用壽命不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種運(yùn)行穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)合理的雙向同步射流噴頭，進(jìn)一步提高和完善現(xiàn)有射流噴頭的性能，解決連續(xù)反向引起噴頭穩(wěn)定性降低的這一難題，使噴頭更加穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)和切換。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是應(yīng)用本發(fā)明的雙向同步射流噴頭由旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)、流道、限位換向機(jī)構(gòu)、信號水調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)四部分構(gòu)成。該射流噴頭利用限位換向機(jī)構(gòu)切換左右兩側(cè)的信號水接嘴取信號水，調(diào)節(jié)射流元件內(nèi)左右腔的壓力，實(shí)現(xiàn)主射流在射流元件內(nèi)的附壁，使噴頭在附壁力的驅(qū)動下實(shí)現(xiàn)順時針或逆時針的步進(jìn)轉(zhuǎn)動。通過信號水調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)信號水接嘴的取水位置，調(diào)節(jié)信號水流量，從而調(diào)節(jié)射流噴頭的附壁頻率和轉(zhuǎn)速。本發(fā)明關(guān)鍵部分為限位換向機(jī)構(gòu)和信號水調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。限位換向機(jī)構(gòu)主要由換向機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)切換機(jī)構(gòu)、取信號水機(jī)構(gòu)三部分構(gòu)成。其中換向機(jī)構(gòu)包括限位撥桿、限位環(huán)、套筒、預(yù)緊彈簧、定位桿、限位套、換向定位塊，旋轉(zhuǎn)切換機(jī)構(gòu)包括中心桿、擺動桿、擺動套、大限位環(huán)、小限位環(huán)、軸承、換向臂，取信號水機(jī)構(gòu)包括射流元件、進(jìn)水接嘴、信號水管、信號水接嘴。信號水調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由調(diào)節(jié)塊、微調(diào)螺釘、換向臂、支撐桿等零件構(gòu)成。通過換向定位塊帶動擺動桿左右旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)信號水接嘴的切換，改變射流噴頭的旋轉(zhuǎn)方向。通過調(diào)節(jié)微調(diào)螺釘和支撐桿改變信號水流量和取水角度，調(diào)節(jié)噴頭轉(zhuǎn)速和附壁頻率，實(shí)現(xiàn)射流噴頭的雙向步進(jìn)。本發(fā)明專利的有益效果是相比傳統(tǒng)的射流噴頭，本發(fā)明雙向同步射流噴頭限位換向機(jī)構(gòu)可靠性較好，切換平穩(wěn)，對轉(zhuǎn)體沖擊力小，使用壽命較長，順時針和逆時針工作時均為步進(jìn)狀態(tài)，使射流噴頭水量分布更加均勻，設(shè)計(jì)了特有的信號水調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可以方便的調(diào)節(jié)信號水流量，改變噴頭的轉(zhuǎn)速和附壁頻率，調(diào)節(jié)噴頭工作狀態(tài)，提高了射流噴頭工作的穩(wěn)定性。


圖I為雙向同步射流噴頭的主視圖；圖中，I.限位撥桿2.限位環(huán)3.銷4.預(yù)緊彈簧5.套筒6.銷7.銷8.定位桿9.限位套10.換向定位塊11.中心桿12.擺動桿13.擺 動套14.緊固螺栓15.大限位環(huán)16.緊固螺栓17.調(diào)節(jié)塊18.小限位環(huán)19.軸承20.緊固螺栓21.射流元件22.預(yù)緊螺栓23.噴管24.預(yù)緊螺栓25.噴體26.轉(zhuǎn)體連接座。圖2為雙向同步射流噴頭主視圖的A向視圖；圖中27.信號水管28.進(jìn)水接嘴29.支撐桿30.緊固螺釘31.信號水接嘴32.換向臂33.緊固螺釘34.微調(diào)螺釘。圖3為雙向同步射流噴頭主視圖的B向視圖。圖4為雙向同步射流噴頭主視圖的C向視圖。圖5為順時針旋轉(zhuǎn)時反向裝置及信號水接嘴位置。圖6為逆時針旋轉(zhuǎn)時反向裝置及信號水接嘴位置。
具體實(shí)施例方式請參閱圖1，應(yīng)用本發(fā)明的雙向同步射流噴頭由旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)、流道、限位換向機(jī)構(gòu)、信號水調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等四部分組成。限位換向機(jī)構(gòu)主要由換向機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)切換機(jī)構(gòu)、取信號水機(jī)構(gòu)三個部分組成。信號水調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由調(diào)節(jié)塊、微調(diào)螺釘、換向臂、支撐桿等零件構(gòu)成。換向機(jī)構(gòu)包括限位撥桿I、限位環(huán)2、預(yù)緊彈簧4、套筒5、定位桿8、限位套9、換向定位塊10等零件。定位桿8通過螺紋連接安裝在轉(zhuǎn)體連接座26上，限位套9由定位桿8壓在噴體26外側(cè)，其作用是限制限位撥桿I和換向定位塊10的旋轉(zhuǎn)角度。限位撥桿I和換向定位塊10通過間隙配合裝配在定位桿8上,其中換向定位塊10裝在限位撥桿I的內(nèi)部，換向限位撥桿I的外側(cè)裝有一限位的銷7，以限制限位撥桿I沿軸向的位移。套筒5通過銷6的定位裝在換向定位塊10的內(nèi)側(cè)，預(yù)緊彈簧4放在套筒5內(nèi)，在換向切換時，當(dāng)限位撥桿I碰到限位環(huán)2后，在驅(qū)動力的作用下會帶動限位撥桿I以定位桿8為中心旋轉(zhuǎn)，此時裝在限位撥桿I上的銷3會壓縮預(yù)緊彈簧4，隨著限位撥桿I向與換向定位塊10同軸線方向運(yùn)動，預(yù)緊彈簧4的彈力會越來越大，剛越過軸線位置后，限位撥桿I會迅速旋轉(zhuǎn)至另一偵牝并靠在限位套9上，同時帶動換向定位塊10向與限位撥桿I同側(cè)方向旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)換向切換。其具體裝配方式請參閱圖I、圖2所示。旋轉(zhuǎn)切換機(jī)構(gòu)包括中心桿11、擺動桿12、擺動套13、大限位環(huán)15、小限位環(huán)18、軸承19、換向臂32等零件。大限位環(huán)15和小限位環(huán)18裝在噴管23的外側(cè)，通過預(yù)緊螺栓22和預(yù)緊螺栓24固定，預(yù)緊螺栓22和預(yù)緊螺栓24均有三顆螺栓，在圓周上均勻布置，大限位環(huán)15和小限位環(huán)18作用是保證中心桿11的中心線與噴管23的中心線平行。擺動套13套裝在中心桿11上，由緊固螺栓14固定，擺動桿12通過螺紋連接裝在擺動套13上。軸承19套裝在中心桿11上，一側(cè)與小限位環(huán)18接觸，另一側(cè)由中心桿11限位，其作用是減小中心桿11與小限位環(huán)18的摩擦力。換向臂32套裝在中心桿11上，由緊固螺栓20固定。其工作過程為換向定位塊10繞定位桿8旋轉(zhuǎn)時帶動擺動桿12旋轉(zhuǎn)，同時帶動中心桿11旋轉(zhuǎn)，中心桿11旋轉(zhuǎn)會切換取信號水的信號水接嘴，實(shí)現(xiàn)噴頭換向工作。其具體裝配方式請參閱圖I、圖3所示。取信號水機(jī)構(gòu)包括射流元件21、信號水管27、進(jìn)水接嘴28、信號水接嘴31等零件。進(jìn)水接嘴28裝在射流元件21上，左右兩側(cè)各一只，信號水接嘴31通過間隙配合裝在支撐桿29上，由緊固螺釘30固定，信號水接嘴31也為左右兩側(cè)各一只。本例中，左側(cè)信號水接嘴31-1與右側(cè)進(jìn)水接嘴28-2通過信號水管27-1連接，實(shí)現(xiàn)噴頭的逆時針工作；右側(cè)信號水接嘴31-2與左側(cè)進(jìn)水接嘴28-1通過信號水管27-2連接，實(shí)現(xiàn)噴頭的順時針工作。其具 體裝配方式請參閱圖I、圖3和圖4所示。信號水調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由調(diào)節(jié)塊17、支撐桿29、換向臂32、微調(diào)螺釘34等零件構(gòu)成。調(diào)節(jié)塊17套裝在中心桿11上，由緊固螺栓16固定。微調(diào)螺釘34通過螺紋連接裝在調(diào)節(jié)塊17上，左右兩側(cè)各一只，在切換過程中，微調(diào)螺釘34與小限位環(huán)18接觸。支撐桿29通過螺紋連接裝在換向臂32上，左右兩側(cè)各一只。其調(diào)節(jié)方式為通過旋入微調(diào)螺釘34可使同側(cè)的信號水接嘴31取到的信號水流量減小，反之可增加信號水流量。通過旋轉(zhuǎn)支撐桿29，可改變信號水接嘴31的取水角度，擰松緊固螺釘30后，可大范圍調(diào)節(jié)信號水接嘴31的取水位置。通過上述方法的共同作用，可方便的實(shí)現(xiàn)信號水流量和取水角度的調(diào)節(jié)。其具體的裝配方式請參閱圖I、圖3和圖4所示。工作過程為順時針方向步進(jìn)(即向右側(cè)步進(jìn)):限位撥桿I和換向定位塊10靠在限位套9的右側(cè)，擺動桿12也隨換向定位塊10旋轉(zhuǎn)至右側(cè)，此時信號水接嘴31-2取信號水，信號水通過信號水管27-2進(jìn)入左側(cè)進(jìn)水接嘴28-1，并最終進(jìn)入射流元件21的左腔，此時，信號水一部分加入主射流，一部分留在旋渦區(qū)，當(dāng)旋渦區(qū)的水流積累到臨界體積時，左右腔的壓力差將主射流推向右側(cè)附壁，射流噴頭順時針方向步進(jìn)。此時，主射流彎曲，信號水接嘴31-2脫空，不再取到信號水，空氣由信號水接嘴31-2進(jìn)入信號水管27-2，最后通過進(jìn)水接嘴28-1進(jìn)入左腔，最終左右腔內(nèi)壓力基本平衡，噴頭恢復(fù)直射狀態(tài)。噴頭反復(fù)實(shí)現(xiàn)步進(jìn)-直射間的切換推動噴頭順時針方向旋轉(zhuǎn)。其順時針方向示意圖請參閱圖5所示。逆時針方向步進(jìn)(即向左側(cè)步進(jìn))限位撥桿I和換向定位塊10靠在限位套9的左側(cè)，擺動桿12也隨換向定位塊10旋轉(zhuǎn)至左側(cè)，此時信號水接嘴31-1取信號水，信號水通過信號水管27-1進(jìn)入左側(cè)進(jìn)水接嘴28-2，并最終進(jìn)入射流元件21的右腔，此時，信號水一部分加入主射流，一部分留在旋渦區(qū)，當(dāng)旋渦區(qū)的水流積累到臨界體積時，左右腔的壓力差將主射流推向左側(cè)附壁，射流噴頭逆時針方向步進(jìn)。此時，主射流彎曲，信號水接嘴31-1脫空，不再取到信號水，空氣由信號水接嘴31-1進(jìn)入信號水管27-1，最后通過進(jìn)水接嘴28-2進(jìn)入左腔，最終左右腔內(nèi)壓力基本平衡，噴頭恢復(fù)直射狀態(tài)。噴頭反復(fù)實(shí)現(xiàn)步進(jìn)-直射間的切換推動噴頭逆時針方向旋轉(zhuǎn)。其順時針方向示意圖請參閱圖6所示。
權(quán)利要求
1.一種雙向同步射流噴頭，由旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)、流道、限位換向機(jī)構(gòu)、信號水調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)四部分構(gòu)成，其特征是當(dāng)限位撥桿(I)碰到限位環(huán)(2)后，在噴頭驅(qū)動力作用下，限位撥桿(I)以定位桿⑶為中心旋轉(zhuǎn)，當(dāng)限位撥桿⑴運(yùn)動到與換向定位塊(10)同軸線時，在預(yù)緊彈簧(4)彈力作用下，限位撥桿(I)將迅速旋轉(zhuǎn)到另一側(cè)，同時帶動換向定位塊(10)換向，換向定位塊(10)換向的同時帶動擺動桿(12)旋轉(zhuǎn)，中心桿(11)及裝在中心桿前段的換向臂(32)也隨之旋轉(zhuǎn)，使得信號水接嘴(31)切換，實(shí)現(xiàn)射流噴頭的換向。該雙向同步射流噴頭的關(guān)鍵部分為限位換向機(jī)構(gòu)和信號水調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的限位換向機(jī)構(gòu)，其特征是限位換向機(jī)構(gòu)主要由換向機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)切換機(jī)構(gòu)、取信號水機(jī)構(gòu)三部分構(gòu)成。換向機(jī)構(gòu)包括限位撥桿(I)、限位環(huán)(2)、預(yù)緊彈簧(4)、定位桿(8)、限位套(9)、換向定位塊(10)等零件；旋轉(zhuǎn)切換機(jī)構(gòu)包括中心桿(11)、擺動桿(12)、擺動套(13)、大限位環(huán)(15)、小限位環(huán)(18)、軸承(19)、換向臂(32)等零件；取 信號水機(jī)構(gòu)包括射流元件(21)、信號水管(27)、進(jìn)水接嘴(28)、信號水接嘴(31)等零件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換向機(jī)構(gòu)，其特征是定位套(9)由定位桿(8)壓在噴體(26)外側(cè)，定位桿⑶由螺紋連接安裝在轉(zhuǎn)體連接座(26)上，限位撥桿⑴和換向定位塊(10)通過間隙配合套裝在定位桿(8)上，套筒(5)由銷(6)定位裝在換向定位塊的內(nèi)側(cè)，預(yù)緊彈簧(4)裝在套筒(5)內(nèi)，預(yù)緊彈簧(4)的下端由裝在定位桿(8)上的銷(3)限位。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)切換機(jī)構(gòu)，其特征是大限位環(huán)(15)和小限位環(huán)(18)由預(yù)緊螺栓(22)和預(yù)緊螺栓(24)固定在噴管(23)的外側(cè)，中心桿(11)套在大限位環(huán)(15)和小限位環(huán)(18)上的孔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)中心桿(11)中心線與噴管(23)中心線平行；擺動套(13)由緊固螺栓(14)固定，擺動桿(12)由螺紋連接裝在擺動套(13)上，軸承(19)套裝在中心桿(11)上，一側(cè)與小限位環(huán)(18)接觸，另一側(cè)由中心桿(11)限位。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的取信號水機(jī)構(gòu)，其特征是進(jìn)水接嘴(28)裝在射流元件(21)上，信號水接嘴(31)由間隙配合裝在支撐桿(29)上的孔內(nèi)，由緊固螺釘(30)固定，支撐桿(29)通過螺紋連接裝在換向臂(32)上；左側(cè)信號水接嘴(31-1)通過信號水管(27-1)與右側(cè)進(jìn)水接嘴(28-2)連通，右側(cè)信號水接嘴(31-2)通過信號水管(27-2)與左側(cè)進(jìn)水接嘴(28-1)連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信號水調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征是信號水調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)塊(17)、支撐桿(29)、換向臂(32)和微調(diào)螺釘(34)等零件構(gòu)成。調(diào)節(jié)塊(17)套裝在中心桿(II)上，由緊固螺栓(16)固定。微調(diào)螺釘(34)通過螺紋連接裝在調(diào)節(jié)塊(17)上，左右兩側(cè)各一只，在切換過程中，微調(diào)螺釘(34)與小限位環(huán)(18)接觸。支撐桿(29)通過螺紋連接裝在換向臂(32)上。
全文摘要
本發(fā)明是一種流體控制設(shè)備，特指雙向同步射流噴頭，其關(guān)鍵部分為限位換向機(jī)構(gòu)和信號水調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。限位換向機(jī)構(gòu)由換向機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)切換機(jī)構(gòu)、取信號水機(jī)構(gòu)三部分構(gòu)成。當(dāng)噴頭旋轉(zhuǎn)至換向位置時，限位撥桿換向?qū)訐Q向定位塊換向，實(shí)現(xiàn)擺動桿、中心桿、換向臂旋轉(zhuǎn)，最終引起取水的信號水接嘴切換，改變噴頭旋轉(zhuǎn)方向。通過信號水調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)信號水接嘴插拔深度的調(diào)節(jié)。雙向同步射流噴頭的限位換向機(jī)構(gòu)順時針和逆時針工作時均為步進(jìn)狀態(tài)，機(jī)構(gòu)可靠性高，切換平穩(wěn)，使用壽命長；信號水調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可方便的實(shí)現(xiàn)信號水流量調(diào)節(jié)，改變噴頭的轉(zhuǎn)速和附壁頻率，調(diào)節(jié)噴頭工作狀態(tài)，提高噴頭工作的穩(wěn)定性。
文檔編號B05B7/24GK102962152SQ20121047194
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者陳超, 李紅, 向清江, 王超, 涂琴 申請人:江蘇大學(xué)