[發明專利]一種間斷式旋轉碎水裝置

有效

• 申請號: 201310291970.7
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN103316790A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 李紅;李一鳴;陳超;徐敏;向清江
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B05B1/30
• 分類號: B05B1/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種間斷式旋轉碎水裝置，適用于工作壓力低射程長的旋轉式噴頭，特指用于反作用式噴頭的間斷式旋轉碎水裝置。

背景技術

噴頭是實現噴灌的關鍵設備，降低噴灌系統能耗的途徑之一就是降低噴頭工作壓力。隨著噴頭工作壓力的降低，往往會導致噴頭水力性能降低，導致灌溉系統噴灌質量降低。為了提高噴頭的灌溉質量，很多學者提出了多種解決方案，具體可歸結為：1.異形噴嘴；2.多股射流；3.加裝輔助碎水機構。異形噴嘴主要是改變射流的能量分布形式，以加速射流的破碎過程，這種方式雖可改善噴頭水力性能，但是效果有限，一般都是與其它方法共同使用。多股射流主要包括主副噴嘴結構和多流道噴盤兩種形式，通過主副噴嘴的合理配合，或者不同射程的多股射流相互配合可顯著改善噴頭水力性能，但是該結構的噴嘴一般結構較復雜，主副噴嘴在壓力變化很大時，還需要更換不同類型的主副噴嘴以保證噴頭的噴灌均勻性。加裝輔助裝置碎水廣泛應用于旋轉式噴頭，特別是分水針形式的碎水裝置使用最為廣泛，在分水針持續分水時，噴頭水量分布往往得到顯著改善，但是由于分水針對射流的破壞，導致噴頭射程降低。

本發明提出一種反作用式噴頭的間斷式旋轉碎水裝置，通過間斷碎水，實現噴灑域內近射程和遠射程的疊加，以改善噴頭在低壓工況下水量分布，且不減少噴頭的射程，解決了反作用式噴頭在低壓情況下工作均勻性差的問題。

發明內容

本發明的目的是為反作用式噴頭設計一種結構簡單、運行可靠、工作穩定的間斷式旋轉碎水裝置，在不減少射程的前提下，解決旋轉式噴頭在低壓噴灑時水量分布不均勻的問題。

本發明采用的技術方案是：應用本發明的間斷式旋轉碎水裝置包括噴盤、分水盤、中心軸、固定齒盤、支撐架，中心軸通過過盈配合裝在噴盤上部的中心，固定齒盤通過間隙配合套裝在中心軸上，上端通過過盈配合壓配在噴體內，分水盤套在固定齒盤上，其外側有分水齒，內側有嚙合齒；噴頭工作時，射流沖擊到分水齒時，射流被破碎，實現近射程噴灑，脫離分水齒時，實現遠射程噴灑，通過嚙合齒和固定齒盤上齒的相互作用，實現分水盤的間隙式旋轉，最終實現不同角度下遠射程和近射程的疊加，改善低壓工況下噴頭的水量分布。

間斷式旋轉碎水裝置的固定齒盤上的齒數與分水盤上的嚙合齒齒數相同，其中固定齒盤上齒水平方向截面呈方形，分水盤上的嚙合齒水平方向截面呈三角形狀。

間斷式旋轉碎水裝置的分水盤上的分水齒頂端加工出一段斜面，保證射流沖擊分水齒后可產生推動分水盤旋轉的驅動力；任意兩分水齒之間的直線距離要大于噴嘴的最大直徑，以保證噴頭工作時，射流脫離分水齒后存在直射階段。

本發明的優點在于：結構簡單，運行可靠，工作穩定，能實現噴灑域內遠射程和近射程水量分布的疊加以改善低壓工況下噴頭的水量分布，即在不減少射程的情況下改善噴頭水量分布，提高噴灑均勻性。

附圖說明：

圖1為反作用式噴頭主視圖，圖中，1.阻尼套，2.固定齒盤，3.分水盤，4.中心軸，5.噴盤，6.支撐架。

圖2為分水盤3的結構示意圖，圖中，7.分水齒，8.嚙合齒。

圖3為分水齒影響下，噴灑域內水量分布示意圖。

圖4為分水盤旋轉時分水盤和固定齒盤相對位置的示意圖：分水齒7依次編號為7A、7B、7C、7D、7E和7F，嚙合齒8編號為8A、8B……，把每個中心軸齒輪齒9編號為9A、9B……

具體實施方式

請參閱圖1，間斷式旋轉碎水裝置由阻尼套1、固定齒盤2、分水盤3、中心軸4、噴盤5和支撐架6構成，噴盤5上有一彎曲流道，水流經過彎曲流道時，通過與流道的相互作用，產生驅動力矩推動噴頭旋轉。噴盤上端的中心位置通過過盈配合裝有一根中心軸4，中心軸4上端與阻尼套1內的阻尼裝置連接，以降低噴頭的旋轉速度。固定齒盤2套裝在中心軸4上，其上端通過過盈配合壓入阻尼套1底部起固定作用。分水盤3套在固定噴盤2上，其外側有分水齒7，內側有嚙合齒8，射流沖擊分水齒7以推動分水盤3間斷式旋轉。

請參閱圖2和圖3，固定齒盤2上的齒數與分水盤3上的嚙合齒8齒數相同，其中固定齒盤2上齒水平方向截面呈方形，分水盤3上的嚙合齒水平方向截面呈三角形狀。分水盤3上的分水齒7的結構形式會影響噴頭的最短射程R和角度α。射流沖擊分水齒7后，導致射流被破碎，射程降低，出現近射程狀態，因此分水齒7插入射流的深度對最短射程R有顯著的影響，為了保證噴頭的灌溉質量，最佳的分水齒7插入深度為分水齒至射流的中心線處；出現近射程的角度也與噴頭的灌溉質量相關，分水齒7的寬度是最顯著的影響因素。