專利名稱：一種雙向同步射流噴頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種流體控制設備，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領域。
背景技術：
噴灌技術是目前高效的節(jié)水技術之一，而噴頭又是噴 灌系統(tǒng)的關鍵設備之一，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”，它具有噴頭轉向力大，噴頭運行穩(wěn)定和噴灑均勻等優(yōu)點。但是該噴頭結構復雜，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，具有結構簡單、霧化性能好、造價低等優(yōu)點。排灌機械“PXSB型雙向步進式射流噴頭的原理及結構設計”(2008年第5期)提出了一種雙向步進式射流噴頭，其工作原理為在原有射流噴頭的基礎上，加裝一雙向步進換向機構，通過換向機構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方向，實現(xiàn)雙向步進。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，使主射流一側間斷性形成低壓漩渦區(qū)，實現(xiàn)水流的附壁，推動噴頭旋轉。通過反向補氣孔開啟及關閉使主射流另一側高低壓切換，實現(xiàn)噴頭反向運動。該噴頭結構簡單，穩(wěn)定可靠。但該結構用于遠程射流噴頭時，由于反向過程為連續(xù)運動，反向沖擊力較大，易造成反向機構損壞，且高速主射流沖擊信號嘴，導致信號嘴磨損較快，但磨損后信號嘴難調(diào)節(jié)，導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)有技術的不足，提供一種運行穩(wěn)定可靠、結構合理的雙向同步射流噴頭，進一步提高和完善現(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)定地運轉和切換。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是應用本發(fā)明的雙向同步射流噴頭由旋轉密封機構、流道、限位換向機構、信號水調(diào)節(jié)機構四部分構成。該射流噴頭利用限位換向機構切換左右兩側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，實現(xiàn)主射流在射流元件內(nèi)的附壁，使噴頭在附壁力的驅動下實現(xiàn)順時針或逆時針的步進轉動。通過信號水調(diào)節(jié)機構調(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速。本發(fā)明關鍵部分為限位換向機構和信號水調(diào)節(jié)機構。限位換向機構主要由換向機構、旋轉切換機構、取信號水機構三部分構成。其中換向機構包括限位撥桿、限位環(huán)、套筒、預緊彈簧、定位桿、限位套、換向定位塊，旋轉切換機構包括中心桿、擺動桿、擺動套、大限位環(huán)、小限位環(huán)、軸承、換向臂，取信號水機構包括射流元件、進水接嘴、信號水管、信號水接嘴。信號水調(diào)節(jié)機構由調(diào)節(jié)塊、微調(diào)螺釘、換向臂、支撐桿等零件構成。通過換向定位塊帶動擺動桿左右旋轉，實現(xiàn)信號水接嘴的切換，改變射流噴頭的旋轉方向。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)噴頭轉速和附壁頻率，實現(xiàn)射流噴頭的雙向步進。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構可靠性較好，切換平穩(wěn)，對轉體沖擊力小，使用壽命較長，順時針和逆時針工作時均為步進狀態(tài)，使射流噴頭水量分布更加均勻，設計了特有的信號水調(diào)節(jié)機構，可以方便的調(diào)節(jié)信號水流量，改變噴頭的轉速和附壁頻率，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.預緊螺栓23.噴管24.預緊螺栓25.噴體26.轉體連接座。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為順時針旋轉時反向裝置及信號水接嘴位置。圖6為逆時針旋轉時反向裝置及信號水接嘴位置。
具體實施例方式請參閱圖1，應用本發(fā)明的雙向同步射流噴頭由旋轉密封機構、流道、限位換向機構、信號水調(diào)節(jié)機構等四部分組成。限位換向機構主要由換向機構、旋轉切換機構、取信號水機構三個部分組成。信號水調(diào)節(jié)機構由調(diào)節(jié)塊、微調(diào)螺釘、換向臂、支撐桿等零件構成。換向機構包括限位撥桿I、限位環(huán)2、預緊彈簧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體連接座26上，限位套9由定位桿8壓在噴體26外側，其作用是限制限位撥桿I和換向定位塊10的旋轉角度。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，預緊彈簧4放在套筒5內(nèi)，在換向切換時，當限位撥桿I碰到限位環(huán)2后，在驅動力的作用下會帶動限位撥桿I以定位桿8為中心旋轉，此時裝在限位撥桿I上的銷3會壓縮預緊彈簧4，隨著限位撥桿I向與換向定位塊10同軸線方向運動，預緊彈簧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同側方向旋轉，實現(xiàn)換向切換。其具體裝配方式請參閱圖I、圖2所示。旋轉切換機構包括中心桿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，通過預緊螺栓22和預緊螺栓24固定，預緊螺栓22和預緊螺栓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，一側與小限位環(huán)18接觸，另一側由中心桿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旋轉時帶動擺動桿12旋轉，同時帶動中心桿11旋轉，中心桿11旋轉會切換取信號水的信號水接嘴，實現(xiàn)噴頭換向工作。其具體裝配方式請參閱圖I、圖3所示。取信號水機構包括射流元件21、信號水管27、進水接嘴28、信號水接嘴31等零件。進水接嘴28裝在射流元件21上，左右兩側各一只，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也為左右兩側各一只。本例中，左側信號水接嘴31-1與右側進水接嘴28-2通過信號水管27-1連接，實現(xiàn)噴頭的逆時針工作；右側信號水接嘴31-2與左側進水接嘴28-1通過信號水管27-2連接，實現(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)機構由調(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(即向右側步進):限位撥桿I和換向定位塊10靠在限位套9的右側，擺動桿12也隨換向定位塊10旋轉至右側，此時信號水接嘴31-2取信號水，信號水通過信號水管27-2進入左側進水接嘴28-1，并最終進入射流元件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附壁，射流噴頭順時針方向步進。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進入信號水管27-2，最后通過進水接嘴28-1進入左腔，最終左右腔內(nèi)壓力基本平衡，噴頭恢復直射狀態(tài)。噴頭反復實現(xiàn)步進-直射間的切換推動噴頭順時針方向旋轉。其順時針方向示意圖請參閱圖5所示。逆時針方向步進(即向左側步進)限位撥桿I和換向定位塊10靠在限位套9的左側，擺動桿12也隨換向定位塊10旋轉至左側，此時信號水接嘴31-1取信號水，信號水通過信號水管27-1進入左側進水接嘴28-2，并最終進入射流元件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附壁，射流噴頭逆時針方向步進。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進入信號水管27-1，最后通過進水接嘴28-2進入左腔，最終左右腔內(nèi)壓力基本平衡，噴頭恢復直射狀態(tài)。噴頭反復實現(xiàn)步進-直射間的切換推動噴頭逆時針方向旋轉。其順時針方向示意圖請參閱圖6所示。
權利要求
1.一種雙向同步射流噴頭，由旋轉密封機構、流道、限位換向機構、信號水調(diào)節(jié)機構四部分構成，其特征是當限位撥桿(I)碰到限位環(huán)(2)后，在噴頭驅動力作用下，限位撥桿(I)以定位桿⑶為中心旋轉，當限位撥桿⑴運動到與換向定位塊(10)同軸線時，在預緊彈簧(4)彈力作用下，限位撥桿(I)將迅速旋轉到另一側，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，中心桿(11)及裝在中心桿前段的換向臂(32)也隨之旋轉，使得信號水接嘴(31)切換，實現(xiàn)射流噴頭的換向。該雙向同步射流噴頭的關鍵部分為限位換向機構和信號水調(diào)節(jié)機構。
2.根據(jù)權利要求I所述的限位換向機構，其特征是限位換向機構主要由換向機構、旋轉切換機構、取信號水機構三部分構成。換向機構包括限位撥桿(I)、限位環(huán)(2)、預緊彈簧(4)、定位桿(8)、限位套(9)、換向定位塊(10)等零件；旋轉切換機構包括中心桿(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 信號水機構包括射流元件(21)、信號水管(27)、進水接嘴(28)、信號水接嘴(31)等零件。
3.根據(jù)權利要求2所述的換向機構，其特征是定位套(9)由定位桿(8)壓在噴體(26)外側，定位桿⑶由螺紋連接安裝在轉體連接座(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，預緊彈簧(4)裝在套筒(5)內(nèi)，預緊彈簧(4)的下端由裝在定位桿(8)上的銷(3)限位。
4.根據(jù)權利要求2所述的旋轉切換機構，其特征是大限位環(huán)(15)和小限位環(huán)(18)由預緊螺栓(22)和預緊螺栓(24)固定在噴管(23)的外側，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，一側與小限位環(huán)(18)接觸，另一側由中心桿(11)限位。
5.根據(jù)權利要求2所述的取信號水機構，其特征是進水接嘴(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；左側信號水接嘴(31-1)通過信號水管(27-1)與右側進水接嘴(28-2)連通，右側信號水接嘴(31-2)通過信號水管(27-2)與左側進水接嘴(28-1)連通。
6.根據(jù)權利要求I所述的信號水調(diào)節(jié)機構，其特征是信號水調(diào)節(jié)機構包括調(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備，特指雙向同步射流噴頭，其關鍵部分為限位換向機構和信號水調(diào)節(jié)機構。限位換向機構由換向機構、旋轉切換機構、取信號水機構三部分構成。當噴頭旋轉至換向位置時，限位撥桿換向將帶動換向定位塊換向，實現(xiàn)擺動桿、中心桿、換向臂旋轉，最終引起取水的信號水接嘴切換，改變噴頭旋轉方向。通過信號水調(diào)節(jié)機構實現(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構順時針和逆時針工作時均為步進狀態(tài)，機構可靠性高，切換平穩(wěn)，使用壽命長；信號水調(diào)節(jié)機構可方便的實現(xiàn)信號水流量調(diào)節(jié)，改變噴頭的轉速和附壁頻率，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