[發(fā)明專利]一種小流量卷盤式噴灌機水渦輪

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310594820.3
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN103573539A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設計）人: 牛國平;袁壽其;湯躍;湯玲迪;朱相源
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;F03B3/12;F03B3/18;A01G25/09
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 盧霞

技術領域

本發(fā)明屬于水渦輪機械領域，具體涉及卷盤式噴灌機水力驅動裝置中的水渦輪。?

背景技術

卷盤式噴灌機是20世紀70年代初期在移管式噴灌系統(tǒng)基礎上發(fā)展起來的具有結構緊湊、移動方便、操作人員少、智能化程度較高的自動行走進行噴灌作業(yè)的新穎機構，由于其機械化程度高、操作管理簡易方便及灌溉效果好等優(yōu)點，比較適應我國農村發(fā)展的需要，是我國噴灌行業(yè)的主要機型之一。卷盤式噴灌機的水力驅動裝置主要有旋轉噴嘴式、水渦輪式、水壓缸式和伸縮皮囊式四種型式，水渦輪系統(tǒng)可靠性高，使用壽命長，是目前性能最佳的形式。水渦輪為水渦輪式驅動裝置的心臟部件，水渦輪的運行決定了動力扭矩的大小和輸出水流壓力大小，對噴灌性能起著至關重要的作用。目前國內小流量卷盤式噴灌機水渦輪大多沿用上世紀90年代末國外產品，但并未對其結構進行優(yōu)化和改進，水渦輪的設計需要在一定程度高效率值的基礎上，使其具有寬幅的轉速調節(jié)范圍來實現(xiàn)PE卷管回收速度的改變，以及與噴頭所用的次級壓力水的輸出以獲得作業(yè)帶降水量。國內所使用的水渦輪結構目前只有兩三種水力模型，通常設計為沖擊式水渦輪。從噴灌泵流出的壓力水，通過固定在水渦輪入口內的噴嘴沖擊轉輪，使轉輪旋轉，固定在轉輪上的驅動軸帶動皮帶傳動，最終經過鏈傳動帶動卷盤旋轉，從而實現(xiàn)對噴灌小車的回收作業(yè)。2000年王家保等人發(fā)明的實用新型專利“輕型卷管式絞盤噴灌機”（授權號CN2372903Y）公開了一種卷盤式噴灌機水渦輪，詳細描述了一種沖擊式水渦輪在噴灌機上的安裝與固定以及水渦輪的工作形式，但是并未對水渦輪蝸殼內部結構和水渦輪葉片結構做進一步介紹；2007年李國民等人的“8PJ-75/300新型卷管式絞盤噴灌機的研究”一文對一種新型水渦輪進行了研究，對一種射流沖擊式軸流水渦輪結構進行了分析比較，從流體力學的概念對該水渦輪上做了基礎性研究，但是并未對該渦輪葉片結構進行詳細介紹；2012年劉念民等人發(fā)明的實用新型專利“卷盤式澆灌機的水渦輪”（授權號CN202645824U）公開了一種卷盤式澆灌機的水渦輪，主要描述了一種水渦輪的蝸殼本體結構以及進水口和出水口的相對位置，通過增長進水口和出水口的長度，使噴水效果更好提高效率，同樣沒有介紹水渦輪葉片結構以及蝸殼內部結構。隨著國內市場對卷盤式噴灌機的需求進一步加大，卷盤式噴灌機的高效穩(wěn)定運行才能滿足國家對節(jié)能降耗的要求，作為核心部件水渦輪有很大的改善空間。因此，對水渦輪結構的優(yōu)化設計能夠很大程度的改善卷盤式噴灌機的工作效率和可靠性。?

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種小流量卷盤式噴灌機水渦輪，以提高水渦輪的工作效率，簡化結構降低生產制造成本。?

為了解決以上技術問題，本發(fā)明的具體技術方案如下：?

一種小流量卷盤式噴灌機水渦輪，包括入水口、噴嘴(2)、渦輪蓋(3)、渦輪殼體(4)、轉輪(5)、驅動軸(6)和出水口，渦輪殼體(4)的入水口(1)與進水管相連，渦輪殼體(4)的出水口(7)與出水管相連，其特征在于：水渦輪渦輪殼體(4)內部為圓形構造，入水口(1)與出水口(7)采用錐形結構，錐度為3°；噴嘴(2)卡裝在進水口(1)內；驅動軸(6)一端與轉輪(5)相連，另一端穿過渦輪殼體(4)與傳動裝置相連；渦輪殼體(4)外端扣裝渦輪蓋(3)，渦輪殼體、轉輪與渦輪蓋之間部分構成渦輪腔室。

所述轉輪(5)由葉片(8)與輪轂(9)一體鑄造而成，葉片(8)沿圓周方向均布在輪轂(9)頂端端面上；葉片(8)由圓弧段和豎直段兩段構成，所述各圓弧段的圓心位于與輪轂(9)同心的圓上，所述圓弧段切向延伸形成豎直段與輪轂徑向一致；所述圓弧段與豎直段之間形成的夾角α最好為45°；葉片(8)的數(shù)量最好為12個。?

在進水口(1)內卡裝噴嘴(2)，噴嘴(2)分為錐型段和平直段，噴嘴總長度為80mm，平直段30mm，噴嘴入口直徑為24mm，出口直徑為19mm，噴嘴圓心與進水管圓心在同一直線上；噴嘴出水口到渦輪殼體內壁面距離小于2倍的噴嘴直徑，以從噴嘴里射流出的水流沖擊葉片所產生的力達到最大。?