一種互反饋射流噴頭及噴灑方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種互反饋射流噴頭及噴灑方法，所述互反饋射流噴頭包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板、射流元件、穩(wěn)流器、噴體、空心軸、軸套，射流元件位于噴體的末端，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板連接于射流出口的一個壁面上?；シ答伾淞鲊婎^噴灑時，水流由空心軸進(jìn)入噴體，通過噴體到達(dá)噴嘴處，在射流空間內(nèi)形成射流，產(chǎn)生射流附壁作用，在互反饋通道內(nèi)的水壓作用下，附壁水流發(fā)生間歇性偏轉(zhuǎn)，使得水流按照一定頻率在射流空間的兩個側(cè)壁之間切換流動，間歇性沖擊旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板，驅(qū)使噴頭連同空心軸一起沿著軸套旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)噴頭沿圓周進(jìn)行噴灑。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性強(qiáng)、制造成本低等特點(diǎn)，適用于大田作物、牧草、林果、花卉等各種噴灌系統(tǒng)的需求。
【專利說明】
一種互反饋射流噴頭及噴灑方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)領(lǐng)域，涉及噴灌噴頭，具體涉及一種互反饋射流噴頭及噴灑方法。
【背景技術(shù)】
[0002]搖臂式噴頭是目前使用最多、應(yīng)用最廣的噴頭，搖臂式噴頭的驅(qū)動機(jī)構(gòu)由搖臂、搖臂軸、搖臂彈簧、彈簧座等零件組成，靠搖臂敲擊噴體及彈簧復(fù)位來實現(xiàn)噴頭轉(zhuǎn)動與反向，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。由于敲打和撞擊的作用，對噴管、搖臂材料的剛性及彈簧穩(wěn)定性要求較高。
[0003]申請?zhí)枮镃N200710134562.5的中國專利“附壁式射流噴頭”、申請?zhí)枮?00610096781.4的中國專利“全射流微噴頭”、申請?zhí)枮?3222424.9的中國專利“全射流噴頭”、申請?zhí)枮?6209507的中國專利“一種全射流噴頭”、申請?zhí)枮?01010552792.5的中國專利“一種外取水射流附壁式控制元件”、申請?zhí)枮?0200784.X的中國專利“雙擊同步全射流噴頭”，都公開了一種利用射流原理的噴頭結(jié)構(gòu)，但是所用原理基本相同，都是采用取水抵消一側(cè)射流的空氣，通過另一側(cè)補(bǔ)氣，產(chǎn)生大氣壓差，使射流附壁于空氣稀薄的一側(cè)，同樣采用補(bǔ)充空氣的方式使射流換向，并通過附壁力使噴頭旋轉(zhuǎn)，其結(jié)構(gòu)也都是基于基本原理進(jìn)行設(shè)計。本發(fā)明設(shè)計一種互反饋射流噴頭，以互反饋水壓為射流元件提供附壁切換動力，并且以水流沖擊旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板獲得旋轉(zhuǎn)動力，射流換向更為簡易，驅(qū)動力更有保障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，耐久性強(qiáng)，制造成本低，利用水射流控制技術(shù)形成的一種互反饋射流噴頭及噴灑方法。
[0005]本發(fā)明采取的技術(shù)解決方案是:
[0006]—種互反饋射流噴頭，包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板、射流元件、穩(wěn)流器、噴體、空心軸、彈簧罩、彈簧和軸套;所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板連接于射流元件的側(cè)壁I最末端;所述射流元件的噴嘴連接噴體的出水口；所述噴體內(nèi)部的軸向側(cè)壁上設(shè)置有穩(wěn)流器;所述噴體的進(jìn)水口連接有空心軸；所述空心軸外側(cè)安裝有軸套;所述噴體進(jìn)水口與軸套之間設(shè)置有彈簧；
[0007]所述射流元件包括噴嘴、射流空間、側(cè)壁1、側(cè)壁Π、射流出口1、分流劈、射流出口Π、反饋口 1、反饋口 π和反饋通道;所述射流元件的出水端為噴嘴，噴嘴前端連接前小后大形狀的射流空間;所述射流空間的兩側(cè)分別為側(cè)壁I和側(cè)壁Π;所述分流劈位于射流空間側(cè)壁的末端，并將射流空間的末端分割成為射流出口 I和射流出口 π ;所述噴嘴出口兩邊的側(cè)壁上分別設(shè)置反饋口 I和反饋口 π ;反饋口 I和反饋口 Π通過反饋通道連通。
[0008]進(jìn)一步的，所述射流元件中，噴嘴位于側(cè)壁I一側(cè)的邊壁至側(cè)壁I頂端的最小間距為位差I(lǐng)a，噴嘴位于側(cè)壁Π—側(cè)的邊壁至側(cè)壁Π頂端的最小間距為位差nb;所述位差I(lǐng)a多位差nb。
[0009]進(jìn)一步的，所述噴體為斜L形，噴體沿進(jìn)水口至出水口的過流斷面逐漸減小。
[0010]進(jìn)一步的，所述彈簧外側(cè)設(shè)置有彈簧罩。[0011 ]進(jìn)一步的，所述噴體與空心軸的連接處安裝有密封圈I;所述軸套與空心軸的連接處安裝有密封圈π。
[0012]進(jìn)一步的，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板為直線型或弧形，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板內(nèi)壁的末端與頂端中心的連線與側(cè)壁I平行或朝射流出口 I方向傾斜。
[0013]一種互反饋射流噴頭的噴灑方法，壓力水流由空心軸進(jìn)入噴體的進(jìn)水口，通過噴體到達(dá)噴嘴，噴射進(jìn)射流空間形成射流，產(chǎn)生附壁于側(cè)壁π的射流，射流沿著側(cè)壁Π到達(dá)射流出口 Π噴出，噴灑至地面；由于射流存在卷吸作用，將在反饋口 π處產(chǎn)生負(fù)壓，隨著射流的持續(xù)，負(fù)壓將通過反饋通道傳遞到反饋口 I，作用于反饋口 I 一側(cè)的射流，在射流的兩邊產(chǎn)生壓差，使射流發(fā)生偏轉(zhuǎn)，附壁于側(cè)壁I的壁面，沿著該側(cè)壁面流動至射流出口 I噴出，沖擊旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板；由于射流的卷吸作用，將在反饋口 I處產(chǎn)生負(fù)壓，隨著射流的持續(xù)，負(fù)壓將通過反饋通道傳遞到反饋口 π，作用于反饋口 Π—側(cè)的射流，在射流的兩側(cè)產(chǎn)生壓差，使射流再次發(fā)生偏轉(zhuǎn)，水流恢復(fù)到側(cè)壁Π的壁面，沿著該側(cè)壁面流動至射流出口 Π，形成一次振蕩過程;如此循環(huán)往復(fù)，水流沿側(cè)壁π輸出與側(cè)壁I交替輸出，間歇性擊打旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板，驅(qū)使噴頭持續(xù)旋轉(zhuǎn)。
[0014]本發(fā)明的有益效果:
[0015]本發(fā)明由于應(yīng)用射流控制技術(shù)，切換水流的射流方向，使水流沖擊驅(qū)動板，驅(qū)使噴頭旋轉(zhuǎn)，用水射流元件取代搖臂式驅(qū)動的一套復(fù)雜機(jī)構(gòu)，元件結(jié)構(gòu)簡單，省去現(xiàn)有搖臂式噴頭的彈簧與搖臂，簡化了驅(qū)動與換向結(jié)構(gòu)，使得噴頭運(yùn)行更為可靠、持久。通過驅(qū)動板分散噴灑水流，與直射流的噴灑水量相互補(bǔ)，能夠得到較好的噴灑性能。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實施例1的正剖面圖；
[0017]圖2是圖1的A-A剖面圖；
[0018]圖3是圖1的B-B剖面圖；
[0019]圖4是圖1的C-C剖面圖；
[0020]圖5是圖1的D-D剖面圖；
[0021]圖6是圖1的E-E剖面圖；
[0022]圖7是圖1的F-F剖面圖；
[0023]圖8是本發(fā)明實施例2的射流原件圖。
[0024]圖中，1.旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板;2.射流元件;2-1.噴嘴;2-2.射流空間；2_3.側(cè)壁I;2_4.側(cè)壁Π ; 2-5.射流出口 I; 2-6.分流劈;2-7.射流出口 Π ; 2_8.反饋口 I; 2_9.反饋口 Π ; 2_10.反饋通道;3.穩(wěn)流器;4.噴體;5.空心軸;6.彈簧罩;7.彈簧;8.軸套;9.密封圈I; 10.密封圈Π ;a.位差I(lǐng);b.位差Π。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明:
[0026]實施例1:
[0027]參照圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6與圖7，一種互反饋射流噴頭，由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板1、射流元件2、穩(wěn)流器3、噴體4、空心軸5、彈簧罩6、彈簧7、軸套8、密封圈19、密封圈Π 10構(gòu)成；
[0028]所述互反饋射流噴頭，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板I連接于射流元件2的側(cè)壁12-3最末端，射流元件2的噴嘴2-1連接噴體4的噴嘴，噴體4的內(nèi)部設(shè)置有穩(wěn)流器3，空心軸5連接于噴體4的進(jìn)口，軸套8安轉(zhuǎn)在空心軸5外，彈簧7安裝在位于噴體4進(jìn)口與軸套9之間的空心軸5外，密封圈19安裝在噴體4與空心軸5的連接處，密封圈Π 10安裝在軸套8與空心軸5的連接處；
[0029]所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板I為直線型或弧形，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板I內(nèi)壁的末端與頂端中心的連線與側(cè)壁12-3平行或朝射流出口 12-5方向傾斜；
[0030]所述射流元件2包括噴嘴2-1、射流空間2-2、側(cè)壁12-3、側(cè)壁Π 2-4、射流出口 12-5、分流劈2-6、射流出口 Π 2-7、反饋口 12-8、反饋口 Π 2_9和反饋通道2_10;所述射流元件2的最前端是噴嘴2-1，噴嘴2_1之后是一段前小后大形狀的射流空間2_2，射流空間2_2的兩側(cè)分別為側(cè)壁12-3和側(cè)壁Π 2-4，分流劈2-6位于射流空間2-2的末端，并將射流空間2-2的末端分割成為射流出口 12-5和射流出口 Π 2-7，在噴嘴2-1出口兩邊的側(cè)壁上分別設(shè)置反饋口12-8和反饋口 Π 2-9，連通反饋口 12-8和反饋口 Π 2_9形成反饋通道2_10;
[0031 ]所述噴體4為斜L形，噴體4沿進(jìn)口至噴嘴的過流斷面逐漸減小；
[0032]所述射流元件2中，位差I(lǐng)a為噴嘴2-1位于側(cè)壁12-3—側(cè)的邊壁至側(cè)壁12-3頂端的最小間距，位差I(lǐng)Ib為噴嘴2-1位于側(cè)壁Π 2-4—側(cè)的邊壁至側(cè)壁Π 2-4頂端的最小間距;所述位差I(lǐng)a多位差nb。
[0033]具體實現(xiàn)過程:具體應(yīng)用時，軸套9與噴灌管道的立管連接，噴灌系統(tǒng)立管中的壓力水流由空心軸5進(jìn)入噴體4的進(jìn)口，通過噴體4到達(dá)噴嘴2-1，噴射進(jìn)射流空間2-2形成射流，假如首先產(chǎn)生附壁于側(cè)壁Π 2-4的射流，射流沿著側(cè)壁Π 2-4到達(dá)射流出口 Π 2-7噴出，噴灑至地面;此時，由于射流存在卷吸作用，將在反饋口 Π 2-9處產(chǎn)生負(fù)壓，隨著射流的持續(xù)，負(fù)壓將通過反饋通道2-10傳遞到反饋口 12-8，作用于反饋口 12-8—側(cè)的射流，在射流的兩邊產(chǎn)生壓差，使射流發(fā)生偏轉(zhuǎn)，附壁于側(cè)壁12-3的壁面，沿著該側(cè)壁面流動至射流出口 I2-5噴出，沖擊旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板I，一方面驅(qū)使噴頭旋轉(zhuǎn)，另一方面將水流擊散后噴灑至地面；同樣地，由于射流的卷吸作用，將在反饋口 12-8處產(chǎn)生負(fù)壓，隨著射流的持續(xù)，負(fù)壓將通過反饋通道2-10傳遞到反饋口 Π2-9，作用于反饋口 Π2-9—側(cè)的射流，在射流的兩側(cè)產(chǎn)生壓差，使射流再次發(fā)生偏轉(zhuǎn)，水流恢復(fù)到側(cè)壁Π 2-4的壁面，沿著該側(cè)壁面流動至射流出口 Π 2-7，形成一次振蕩過程;如此循環(huán)往復(fù)，水流沿側(cè)壁Π 2-4輸出與側(cè)壁12-3交替輸出，間歇性擊打旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板I，驅(qū)使噴頭持續(xù)旋轉(zhuǎn)，同時沿著側(cè)壁Π 2-4輸出時，噴灑中間及遠(yuǎn)處地面，沿著側(cè)壁12-3輸出時，噴灑近處及中間地面，使得整個圓周面上的噴灑水量保持均勻。
[0034]實施例2:
[0035]參照圖8，基本結(jié)構(gòu)特征與實施例1相似，與實施例1的不同之處在于取消了分流劈，側(cè)壁12-3與側(cè)壁Π 2-4可以與噴嘴5中心線有一定的夾角，也可與噴嘴5中心線平行。
[0036]所述實施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不背離本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種互反饋射流噴頭，其特征在于，包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板(I)、射流元件(2)、穩(wěn)流器(3)、噴體(4)、空心軸(5)、彈簧罩(6)、彈簧(7)和軸套(8);所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板(I)連接于射流元件(2)的側(cè)壁1(2-3)最末端;所述射流元件(2)的噴嘴(2-1)連接噴體(4)的出水口端;所述噴體(4)內(nèi)部軸向側(cè)壁上設(shè)置有穩(wěn)流器(3);所述噴體(4)的進(jìn)水口端連接有空心軸(5);所述空心軸(5)外側(cè)安裝有軸套(8);所述噴體(4)進(jìn)水口端與軸套(8)之間設(shè)置有彈簧(7); 所述射流元件(2)包括噴嘴(2-1)、射流空間(2-2)、側(cè)壁I (2-3)、側(cè)壁Π (2_4)、射流出口 I (2-5)、分流劈(2-6)、射流出口 Π (2-7)、反饋口 I (2_8)、反饋口 Π (2_9)和反饋通道(2-10);所述射流元件(2)的出水端為噴嘴(2-1)，噴嘴(2-1)前端連接前小后大形狀的射流空間(2-2);所述射流空間(2-2)的兩側(cè)分別為側(cè)壁1(2-3)和側(cè)壁Π (2-4);所述分流劈(2-6)位于射流空間(2-2)側(cè)壁的末端，并將射流空間(2-2)的末端分割成為射流出口 I (2-5)和射流出口 Π (2-7); 所述噴嘴(2-1)出口兩邊的側(cè)壁上分別設(shè)置反饋口 1(2-8)和反饋口 Π (2-9);反饋口 I(2-8)和反饋口 Π (2-9)通過反饋通道(2-10)連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互反饋射流噴頭，其特征在于，所述射流元件(2)中，噴嘴(2-1)位于側(cè)壁1(2-3)—側(cè)的邊壁至側(cè)壁1(2-3)頂端的最小間距為位差I(lǐng)a，噴嘴(2-1)位于側(cè)壁Π (2-4) —側(cè)的邊壁至側(cè)壁Π (2-4)頂端的最小間距為位差Π b;所述位差I(lǐng)a多位差Π b。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互反饋射流噴頭，其特征在于，所述噴體(4)為斜L形，噴體(4)沿進(jìn)水口至出水口的過流斷面逐漸減小。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互反饋射流噴頭，其特征在于，所述彈簧(7)外側(cè)設(shè)置有彈簧罩(6)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互反饋射流噴頭，其特征在于，所述噴體(4)與空心軸(5)的連接處安裝有密封圈1(9);所述軸套(8)與空心軸(5)的連接處安裝有密封圈Π (1)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互反饋射流噴頭，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板(I)為直線型或弧形，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板(I)內(nèi)壁的末端與頂端中心的連線與側(cè)壁1(2-3)平行或朝射流出口 I(2-5)方向傾斜。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的互反饋射流噴頭的噴灑方法，其特征在于:壓力水流由空心軸(5)進(jìn)入噴體(4)的進(jìn)水口，通過噴體(4)到達(dá)噴嘴(2-1)，噴射進(jìn)射流空間(2-2)形成射流，產(chǎn)生附壁于側(cè)壁Π (2-4)的射流，射流沿著側(cè)壁Π (2-4)到達(dá)射流出口 Π (2-7)噴出，噴灑至地面；由于射流存在卷吸作用，將在反饋口 Π (2-9)處產(chǎn)生負(fù)壓，隨著射流的持續(xù)，負(fù)壓將通過反饋通道(2-10)傳遞到反饋口 1(2-8)，作用于反饋口 1(2-8)—側(cè)的射流，在射流的兩邊產(chǎn)生壓差，使射流發(fā)生偏轉(zhuǎn)，附壁于側(cè)壁I (2-3)的壁面，沿著該側(cè)壁面流動至射流出口 1(2-5)噴出，沖擊旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板(I);由于射流的卷吸作用，將在反饋口 1(2-8)處產(chǎn)生負(fù)壓，隨著射流的持續(xù)，負(fù)壓將通過反饋通道(2-10)傳遞到反饋口 Π (2-9)，作用于反饋口Π (2-9)—側(cè)的射流，在射流的兩側(cè)產(chǎn)生壓差，使射流再次發(fā)生偏轉(zhuǎn)，水流恢復(fù)到側(cè)壁Π (2-4)的壁面，沿著該側(cè)壁面流動至射流出口 Π (2-7)，形成一次振蕩過程;如此循環(huán)往復(fù)，水流沿側(cè)壁Π (2-4)輸出與側(cè)壁I(2-3)交替輸出，間歇性擊打旋轉(zhuǎn)驅(qū)動板(I)，驅(qū)使噴頭持續(xù)旋轉(zhuǎn)。
【文檔編號】B05D1/02GK105964433SQ201610518108
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月4日
【發(fā)明人】王新坤
【申請人】江蘇大學(xué)