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一种步进 频率均匀分布的自控元件

阅读：869发布：2020-05-13

专利汇可以提供一种步进频率均匀分布的自控元件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明包括一种步进频率均匀分布的自控元件，包括喷体和与所述喷体连接的射流元件体，所述射流元件体的出口处固定有出口盖板，所述射流元件体上对称设有入水嘴和第一补气孔，所述入水嘴上开有第二补气孔；所述喷体上开有分水孔，所述喷体外侧安装有储水箱，所述分水孔与所述储水箱的内腔贯通；所述储水箱的箱壁上设有信号嘴，所述信号嘴与所述入水嘴通过导管连接在一起。通过在喷体上增加一个储水箱，克服了现有技术中仅仅以气水混合物来作为信号水的缺陷，解决了射流喷头步进频率不够均匀和可能取不到信号水而不能完成旋转工作的问题。，下面是一种步进频率均匀分布的自控元件专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种步进频率均匀分布的自控元件，包括喷体（4）和与所述喷体（4）连接的射流元件体（7），所述射流元件体（7）的出口处固定有出口盖板（10），其特征在于，所述射流元件体（7）上对称设有入水嘴（8）和第一补气孔（9），所述入水嘴（8）上开有第二补气孔（19）；
所述喷体（4）上开有分水孔（11），所述喷体（4）外侧安装有储水箱（1），所述分水孔（11）与所述储水箱（1）的内腔贯通；所述储水箱（1）的箱壁上设有信号嘴（13），所述信号嘴（13）与所述入水嘴（8）通过导管（15）连接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种步进频率均匀分布的自控元件，其特征在于，所述分水孔（11）的形状为斜直形，所述分水孔（11）的孔径为所述喷体（4）的中心孔孔径的1/10至
1/4。
3.根据权利要求2所述的一种步进频率均匀分布的自控元件，其特征在于，所述分水孔（11）的孔中心线与喷体（4）的孔中心线之间的夹角α小于或等于90°。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种步进频率均匀分布的自控元件，其特征在于，所述喷体（4）外侧壁上设有螺纹牙，所述储水箱（1）的上下箱壁上开有螺纹通孔，所述储水箱（1）与所述喷体（4）螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的一种步进频率均匀分布的自控元件，其特征在于，所述储水箱（1）与所述喷体（4）之间的螺纹连接处涂有密封胶。
6.根据权利要求4所述的一种步进频率均匀分布的自控元件，其特征在于，所述喷体（4）的外侧壁的螺纹上还设有第一锁紧螺母（2），所述第一锁紧螺母（2）用来对所述喷体（4）与所述储水箱（1）的连接位置进行固定。
7.根据权利要求5或6所述的一种步进频率均匀分布的自控元件，其特征在于，所述信号嘴（13）与所述储水箱（1）螺纹连接，所述信号嘴（13）上设有第三锁紧螺母（14），所述第三锁紧螺母（14）用来对所述储水箱（1）与所述信号嘴（13）的连接位置进行固定。
8.根据权利要求5或6所述的一种步进频率均匀分布的自控元件，其特征在于，所述喷体（4）与所述射流元件体（7）螺纹连接，所述喷体（4）与所述射流元件体（7）的连接处设有第二锁紧螺母（5），所述第二锁紧螺母（5）用来对所述喷体（4）与所述射流元件体（7）的连接位置进行固定。
9.根据权利要求1或2或3所述的一种步进频率均匀分布的自控元件，其特征在于，所述储水箱（1）的上下箱壁上开有通孔，所述储水箱（1）的上下箱壁与所述喷体（4）的外侧壁之间过盈配合连接。
10.根据权利要求9所述的一种步进频率均匀分布的自控元件，其特征在于，所述信号嘴（13）与所述储水箱（1）螺纹连接，所述信号嘴（13）上设有第三锁紧螺母（14），所述第三锁紧螺母（14）用来对所述储水箱（1）与所述信号嘴（13）的连接位置进行固定。
11.根据权利要求9所述的一种步进频率均匀分布的自控元件，其特征在于，所述喷体（4）与所述射流元件体（7）螺纹连接，所述喷体（4）与所述射流元件体（7）的连接处设有第二锁紧螺母（5），所述第二锁紧螺母（5）用来对所述喷体（4）与所述射流元件体（7）的连接位置进行固定。
12.根据权利要求1或2或3所述的一种步进频率均匀分布的自控元件，其特征在于，所述储水箱（1）的上下箱壁上开有通孔，所述储水箱（1）的上箱孔壁和下箱孔壁上均设有限位齿槽，所述喷体（4）的外侧壁上开有限位齿，所述储水箱（1）与所述喷体（4）之间通过限位齿固定连接。
13.根据权利要求12所述的一种步进频率均匀分布的自控元件，其特征在于，所述储水箱（1）的材质为工程塑料，所述喷体（4）上限位齿的材质为金属。
14.根据权利要求12所述的一种步进频率均匀分布的自控元件，其特征在于，所述信号嘴（13）与所述储水箱（1）螺纹连接，所述信号嘴（13）上设有第三锁紧螺母（14），所述第三锁紧螺母（14）用来对所述储水箱（1）与所述信号嘴（13）的连接位置进行固定。
15.根据权利要求13或14所述的一种步进频率均匀分布的自控元件，其特征在于，所述喷体（4）与所述射流元件体（7）螺纹连接，所述喷体（4）与所述射流元件体（7）的连接处设有第二锁紧螺母（5），所述第二锁紧螺母（5）用来对所述喷体（4）与所述射流元件体（7）的连接位置进行固定。
16.根据权利要求1—15中任意一项权利要求所述的一种步进频率均匀分布的自控元件，其特征在于，所述出口盖板（10）的出口处开有倒角，所述出口盖板（10）的出口形状可以为方形、圆形、椭圆形和腰圆形。

说明书全文

一种步进频率均匀分布的自控元件

技术领域

[0001] 本发明涉及喷灌系统中控制射流喷头步进频率的关键设备，特指一种保持射流喷头步进频率均匀的自控元件。

背景技术

[0002] 全射流喷头在农业喷灌领域中的应用非常广泛，目前相关的专利申请有：全射流喷头（申请号：03222424.9）；附壁式射流喷头（申请号：200710134562.5）。全射流喷头的工作状态一般分为直射和附壁两个状态，这两个状态的切换是由射流喷头间断性地截取信号嘴里的信号水来调节的。申请人曾经提交过一件专利：一种外取水射流附壁式控制元件（申请号：201010552792.5），该控制元件包括反向补气孔、外取水信号嘴、出口盖板、导管和入水孔。外取水信号嘴中取到信号水或空气使主射流一侧间断性形成低压旋涡区，反向补气孔开启及关闭使主射流另一侧高低压间切换，从而使主射流左右两侧形成压差，实现水流的附壁，水流附壁冲击出口盖板的倒角对喷头产生推动力使喷头转动，实现自控完成喷头的直射、步进和反向运转的功能，具有工作稳定可靠、出口盖板可为任意形状等优点。

[0003] 但是，现有的射流喷头截取的信号水一般为气水混合物，容易导致射流喷头每次的直射时间和附壁时间的长短有很大的随机性，存在步进频率不均匀和无法准确的控制其直射时间和附壁时间的缺点；并且，现有射流喷头还存在某些特殊情况下取不到信号水而不能完成旋转工作的缺点。这个技术问题成为制约射流喷头发展的主要瓶颈之一。因此，研制一种保证射流喷头步进频率均匀分布的自控元件，对于推动灌溉农业的发展具有十分重要的意义。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提出一种步进频率均匀分布的自控元件，克服了传统的射流喷头步进频率不均匀或可能因取不到信号水而不能完成旋转工作的技术难题。

[0005] 本发明采取的技术方案为：一种步进频率均匀分布的自控元件，包括喷体和与所述喷体连接的射流元件体，所述射流元件体的出口处固定有出口盖板，所述射流元件体上对称设有入水嘴和第一补气孔，所述入水嘴上开有第二补气孔；所述喷体上开有分水孔，所述喷体外侧安装有储水箱，所述分水孔与所述储水箱的内腔贯通；所述储水箱的箱壁上设有信号嘴，所述信号嘴与所述入水嘴通过导管连接在一起。

[0006] 上述方案中，分水孔的直径过小时，分水孔容易发生堵塞而导致射流喷头不能完成旋转工作；分水孔的直径过大时，导管抽不空储水箱内的信号水导致射流喷头连续旋转、旋转速度过快。因此，分水孔的形状为斜直形，所述分水孔的孔径为所述喷体的中心孔孔径的1/10至1/4。

[0007] 上述方案中，对于喷体与储水箱的安装，可以有多种实施方案，下面分别对喷体与储水箱的安装方案进行说明。

[0008] 一种方案可以为在喷体的外侧壁上加工螺纹牙，将储水箱的上下箱壁上打上螺纹通孔，这样喷体和储水箱之间就可以通过螺纹进行连接。实际应用中，为了保证密封，一方面可以将喷体和储水箱之间的螺纹连接部分涂上密封胶；另一方面，也可以采用防密封的螺纹直接实现喷体和储水箱之间的螺纹密封连接。同时为了更好的固定储水箱的位置，可以在喷体外侧壁的螺牙上套上第一锁紧螺母，用第一锁紧螺母对所述喷体与所述储水箱的连接位置进行固定。

[0009] 另外一种方案是在储水箱的上下箱壁上开上通孔，然后通过技术手段将储水箱的上下箱壁孔与喷体的外侧壁之间实现一种过盈配合连接，这样就能保证从分水孔流到储水箱里的水不会被泄漏。

[0010] 还有一种方案是先将储水箱的上下箱壁上开上通孔，然后在储水箱的上箱孔壁和下箱孔壁孔上开设限位齿槽，对应的在喷体的外侧壁上开设限位齿，储水箱选用工程塑料来制作，喷头由金属冶炼而成的，由于储水箱和喷头的材料硬度不同，储水箱依靠塑料的弹性变形，能够牢牢的与喷体之间通过限位齿密封连接在一起。

[0011] 上述三种喷体与储水箱的安装方案中，信号嘴与储水箱之间都可以采用螺纹固定连接，同时在信号嘴上安装有第三锁紧螺母，用来实现对储水箱与信号嘴的连接位置的固定。同样的道理，喷体与射流元件体之间也都可以采用螺纹连接，同时在喷体上套有第二锁紧螺母，用第二锁紧螺母来对喷体与射流元件体的连接位置进行固定。

[0012] 上述三种喷体与储水箱的安装方案中，所述出口盖板的出口处开有倒角，所述出口盖板的出口形状可为任意形状（例如方形、圆形、椭圆形、腰圆形等）。

[0013] 本发明能够达到的技术效果为：结构简单，工作稳定，通过在喷体上增加一个储水箱，克服了现有技术中仅仅以气水混合物来作为信号水的缺陷，解决了射流喷头步进频率不够均匀和可能取不到信号水而不能完成旋转工作的问题。附图说明

[0014] 图1为实施例1的步进频率均匀分布的自控元件结构示意图。

[0015] 图2为图1中的A向剖视图。

[0016] 图3为图1中的入水嘴示意图。

[0017] 图4为图1中储水箱、射流元件体与喷体之间的连接示意图。

[0018] 图5为射流元件体直射状态示意图。

[0019] 图6为射流元件体附壁状态示意图。

[0020] 图7为分水孔与信号孔的夹角β为180o的示意图。

[0021] 图8为实施例2的核心部件连接示意图。

[0022] 图9为实施例2喷体的结构示意图。

[0023] 图10为实施例2储水箱的结构示意图。

[0024] 图11为实施例3的核心部件结构示意图。

[0025] 图12为实施例3喷体的结构示意图。

[0026] 图13为实施例3储水箱的结构示意图。

[0027] 图中，1.储水箱，2.第一锁紧螺母，4.喷体，5.第二锁紧螺母，7.射流元件体，8.入水嘴，9.第一补气孔，10.出口盖板，11.分水孔， 13.信号嘴，14.第三锁紧螺母，
15.导管， 17.信号孔， 19.第二补气孔。

具体实施方式

[0028] 下面结合附图，对本发明的技术方案进行更详细的说明。

[0029] 实施例一如图1、图2和图4所示，本实施例的步进频率均匀分布的自控元件，包括喷体4和射流元件体7，喷体4上开有螺纹牙，射流元件体7上开有螺纹孔，喷体4与射流元件体7之间采用螺纹连接，喷体4与射流元件体7的螺纹连接处设有第二锁紧螺母5，第二锁紧螺母
5用来对所述喷体4与所述射流元件体7的连接位置进行固定。射流元件体7的出口处固定有出口盖板10，出口盖板10的出口处开有倒角，出口盖板10的出口形状可以为方形、圆形、椭圆形和腰圆形等任意形状，本实施例优选圆形。射流元件体7上对称开有入水嘴8和第一补气孔9，第一补气孔9用于向射流元件体7的一侧持续的补入空气，如图3所示，入水嘴8上开有第二补气孔19，第二补气孔19用于向射流元件体的另一侧间断性的补入空气；
喷体4的底端开有分水孔11，分水孔11的形状为斜直形，其满足的条件主要有：分水孔11的孔中心线与喷体4的孔中心线之间的夹角α小于或等于90°，分水孔11的孔径为所述喷体4的中心孔孔径的1/10至1/4。喷体4的外侧壁上加工螺纹牙，储水箱1为圆柱形储水箱，将储水箱1的上下箱壁上打上螺纹通孔，这样喷体4和储水箱1之间通过螺纹进行连接。值得注意的是，储水箱1的安装位置必须保证分水孔11与储水箱1内部的空腔能够互相贯通；实际应用中，为了保证密封，一方面可以将喷体4和储水箱1之间的螺纹连接部分涂上密封胶；另一方面，也可以采用防密封的螺纹直接实现喷体4和储水箱1之间的螺纹密封连接。同时为了更好的固定储水箱1的位置，可以在喷体4外侧壁的螺牙上拧套上第一锁紧螺母2，用第一锁紧螺母2对所述喷体4与所述储水箱1的连接位置进行固定。储水箱
1的箱壁上开有信号孔17，信号孔17为螺纹孔，信号嘴13上开有螺纹牙，信号嘴13与储水箱1之间采用螺纹固定连接，在信号嘴13上还安装有第三锁紧螺母14，第三锁紧螺母14用来实现对储水箱1与信号嘴13的连接位置的固定。信号嘴13与入水嘴8通过导管15连接在一起，导管15在连接入水嘴8时必须将入水嘴8上的第二补气孔19裸露在导管外。

[0030] 射流元件体7的工作状态包括直射、步进两个状态，工作过程如下。

[0031] 直射状态：如图5所示，射流元件体7左侧由第一补气孔9 补入空气，射流元件体7的右侧由入水嘴8处的第二补气孔19 补入空气，因此左右两侧压强基本相等，主射流呈直射状态，喷头静止。与此同时，喷体4内的流水沿着分水孔11流入到储水箱1内，储水箱
1内的信号水再通过导管15往入水嘴8的方向流动。

[0032] 步进状态：如图6所示，信号水通过导管15流过入水嘴8，信号水此时堵死第二补气孔 19，射流元件体7右侧没有空气补入，右边造成低压旋涡区，左侧压强大于右侧，主射流向右侧附壁，水流通过出口盖板10的倒角对喷头产生推动力使喷头向右步进转动。此时，射流元件体7在附壁状态下，主射流通过导管15将储水箱1内的信号水抽空，空气重新进入到第二补气孔 19，水流恢复直射，如此反复循环，喷头自控完成直射－步进－直射－……动作。

[0033] 本实施中，由于喷体4与储水箱1之间采用螺纹连接，通过调节储水箱1的连接位置，分水孔11与信号孔17的夹角β可以介于0°至180°之间。如图7所示，分水孔11与信号孔17的夹角β为180°的实施例如下：射流喷头工作时，分水孔11时时刻刻都能分流到信号水流入到储水箱1，信号水充满储水箱1时才流到信号嘴13，然后信号水通过导管15进入入水嘴8。根据射流元件体7的工作状态，水流附壁自动完成喷头的旋转。由于分水孔11处的信号水流速恒定，信号水充满储水箱1时水流附壁，因此喷头的直射时间相等；又由于附壁时每次需要抽空相同的信号水水量，因此喷头的附壁时间也相等，从而整体上实现步进频率的均匀分布，解决了射流喷头步进频率不够均匀和可能取不到信号水而不能完成旋转工作的问题。

[0034] 本发明可以通过增大分水孔11与信号孔17的夹角β或减小分水孔11与信号孔17的夹角β，使储水容积16内所需信号水量增大或减小的两个工作状态来实现对射流喷头步进频率的调节控制。

[0035] 增大分水孔11与信号孔17的夹角β的工作过程如下：松开第一锁紧螺母2，旋转储水箱1来增大夹角β的设置角度，然后锁紧第一锁紧螺母2。值得说明的是，分水孔11与信号孔17的夹角β增大时，越多的信号水滞留于储水箱1后才能到达信号嘴13，从而通过导管15进入入水嘴8，此时，喷头的直射时间加长，水流附壁时每次需要抽空更多的水量，喷头的附壁时间加长，因此步进频率减小。

[0036] 减小分水孔11与信号孔17的夹角β的工作过程如下：松开第一锁紧螺母2，旋转储水箱1来减小夹角β的设置角度，然后锁紧第一锁紧螺母2。值得说明的是，分水孔11与信号孔17的夹角β减小时，越少的信号水滞留于储水箱1后到达信号嘴13，从而通过导管15进入入水嘴8，此时，喷头的直射时间缩短，水流附壁时每次抽空更少的水量，喷头的附壁时间缩短，因此步进频率增加。

[0037] 实施例二本实施例与实施例1的方案基本相同，都是将储水箱1的上下箱壁上打上通孔，唯一不同的是，如图8、图9和图10所示：本实施中是通过技术手段将储水箱1的上下箱壁的通孔与喷体4的外侧壁之间进行过盈配合连接，即，储水箱1的上下箱体上开的通孔的孔径d2小于喷体4的外侧壁直径d1，这样就能保证从分水孔流到储水箱里的水不会被泄漏。

[0038] 实施例三本实施例与实施例1的方案基本相同，都是将储水箱1的上下箱壁上打上通孔，唯一不同的是，在储水箱1的上箱孔壁和下箱孔壁孔上开设限位齿槽，对应的在喷体4的外侧壁上开设限位齿，储水箱选用工程塑料来制作，喷头由金属冶炼而成的，由于储水箱和喷头的材料硬度不同，储水箱1依靠塑料的弹性变形，能够牢牢的与喷体4之间通过限位齿密封连接在一起，能够防止储水箱1内的水流出箱外。

[0039] 上述实施例二和实施例三的射流喷头的直射和步进状态基本同实施例一的相同，在此不再赘述。

[0040] 以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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