專利名稱：帶速度控制制動器的噴灑器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種噴灑器的改進(jìn)，特別是對旋轉(zhuǎn)或所謂微流型噴灑器的改進(jìn)，這種噴灑器含有一個(gè)旋轉(zhuǎn)葉片式導(dǎo)流件，可產(chǎn)生許多較細(xì)的水流，向周圍地面噴水，灌溉附近的植物。更具體地說，本發(fā)明涉及一種噴灑器，這種噴灑器含有改進(jìn)的調(diào)速制動器，在正常工作壓力和流速范圍內(nèi)可保持葉片式導(dǎo)流件的轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有用于產(chǎn)生許多較細(xì)外射水流、含有旋轉(zhuǎn)葉片式導(dǎo)流件的旋轉(zhuǎn)噴灑器已眾所周知。這些噴灑器中，有一股以上的水流是向上導(dǎo)向旋轉(zhuǎn)導(dǎo)流件的，該導(dǎo)流件下表面為葉片式，此表面形成較細(xì)水流的流道，向上并以一個(gè)螺旋方向分量，沿徑向向外延伸。噴射的水流沖到導(dǎo)流件的該下表面，充滿這些曲線型流道并驅(qū)動導(dǎo)流件旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，水經(jīng)曲線型流道導(dǎo)向，以許多較細(xì)水流的形式，基本上沿徑向從噴灑器中噴出，灌溉附近的植物。由于導(dǎo)流件是旋轉(zhuǎn)的，所以水流可灑遍周圍的地面，其中噴射半徑某種程度上取決于流道型面。這些噴灑器已經(jīng)設(shè)計(jì)用于灌溉預(yù)定形式的周圍地面，如整圓、半圓或四分之一圓形地面。有關(guān)這種旋轉(zhuǎn)噴灑器的實(shí)例，請參閱美國專利5,288,022、5,058,806以及6,244,521。
在這一大類旋轉(zhuǎn)噴灑器中，需要控制或調(diào)節(jié)葉片式導(dǎo)流件的轉(zhuǎn)速，因而也需要調(diào)節(jié)水流灑遍周圍地面的速度。在這一點(diǎn)上，如果沒有速度控制或制動措施，葉片式導(dǎo)流件的轉(zhuǎn)速有可能過高，達(dá)到或超過1,000rpm，從而使噴灑器快速磨損，噴射水流的形態(tài)也不規(guī)則。需要采用約4～20rpm之類的較低導(dǎo)流件轉(zhuǎn)速，以達(dá)到延長噴灑器使用壽命，同時(shí)又產(chǎn)生均勻一致的噴射水流形態(tài)的目的。為此，各種液體制動裝置應(yīng)運(yùn)而生，其中葉片式導(dǎo)流件上所安裝的轉(zhuǎn)子元件在含有粘性液體的封閉腔體內(nèi)旋轉(zhuǎn)。在這種結(jié)構(gòu)中，粘性液體對轉(zhuǎn)子零件旋轉(zhuǎn)施加一種重要的液體阻力，從而可大幅度降低葉片式導(dǎo)流件在噴灌時(shí)的轉(zhuǎn)速。
雖然這種液體制動裝置可有效地避免導(dǎo)流件旋轉(zhuǎn)速度過高，但導(dǎo)流件的實(shí)際轉(zhuǎn)速卻因內(nèi)在原因，會按流經(jīng)噴灑器的水壓和流速的函數(shù)而發(fā)生大幅度變化。遺憾的是，這些參數(shù)可在噴灌工作的任意給定時(shí)段或周期內(nèi)發(fā)生變化，從而使灌溉周圍植物的水流噴灑形態(tài)也相應(yīng)發(fā)生變化。此外，這種液體制動器原理需要采用粘性液體，如硅基油類等，并需要有效的密封，因而難免增加噴灑器的整體復(fù)雜性和成本。
因此，需要進(jìn)一步改進(jìn)以許多較細(xì)水流噴灑周圍地面的這種旋轉(zhuǎn)噴灑器，特別是使葉片式導(dǎo)流件的轉(zhuǎn)速保持可控、較低且基本穩(wěn)定。本發(fā)明不僅能夠滿足這些需要，而且還具有其它有關(guān)優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，一種旋轉(zhuǎn)噴灑器采用了旋轉(zhuǎn)葉片式導(dǎo)流件，可沿徑向向外，向周圍地面噴灑許多較細(xì)的灌溉水流，灌溉附近的植物；其中噴灑器含有一個(gè)速度控制制動器，在正常工作壓力和流速范圍內(nèi)，可保持導(dǎo)流件的轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定。噴灑器工作時(shí)，可推動與導(dǎo)流件一起旋轉(zhuǎn)的磨擦盤，使所帶的彈性制動墊與不旋轉(zhuǎn)的制動盤接合。制動墊含有錐面接觸區(qū)域，可根據(jù)水壓和/或流速的變化而相應(yīng)改變磨擦接觸半徑，以保持導(dǎo)流件轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定。
旋轉(zhuǎn)噴灑器包括葉片式導(dǎo)流件，導(dǎo)流件具有由一組螺旋葉片所構(gòu)成的下表面，螺旋葉片上游端方向通常是垂直的，葉片呈螺旋形或曲線形，并平滑地過渡到通常沿徑向向外延伸且較直的下游端。這些螺旋葉片共同形成了介于其間、相應(yīng)型面的較小流道。一股或以上向上的水流沖擊螺旋葉片，被分為許多較細(xì)的水流，流經(jīng)上述流道。這些水流驅(qū)動導(dǎo)流件旋轉(zhuǎn)，然后通常沿徑向從中向外噴出。隨著導(dǎo)流件旋轉(zhuǎn)，這些較細(xì)的水流灑遍周圍的地面。
磨擦盤較佳地安裝在導(dǎo)流件上側(cè)。在水力驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時(shí)，導(dǎo)流件及相應(yīng)的磨擦盤被沿軸向向推動，將磨擦盤推向制動墊的一側(cè)，其另一側(cè)固定在不旋轉(zhuǎn)的制動盤上，形成磨擦阻力，從而有效地阻礙或減緩磨擦盤及導(dǎo)流件的轉(zhuǎn)速。較佳的形式中為，制動墊軸向一側(cè)且最佳在軸向兩側(cè)均含有錐形接觸區(qū)，其作用是隨流經(jīng)噴灑器的水壓和/或流速的增大而相應(yīng)增加與磨擦盤及制動盤的表面接觸半徑。采用這種結(jié)構(gòu)，速度控制制動器所施加的磨擦阻力或扭矩隨水壓和/或流速的變化而相應(yīng)變化，使葉片式導(dǎo)流件的轉(zhuǎn)速在正常工作壓力及流速的范圍內(nèi)保持基本穩(wěn)定。在一種較佳的具體實(shí)施例中，制動墊由硅橡膠制成，表面可涂覆潤滑劑，如涂一層薄薄的精選油脂之類，以實(shí)現(xiàn)較小的靜磨擦系數(shù)。
通過以下詳細(xì)說明，結(jié)合以實(shí)例的方式闡述本發(fā)明原理的附圖，將更清楚地闡明本發(fā)明的其它特征及優(yōu)點(diǎn)。


附圖用于闡述本發(fā)明。其中，圖1為說明安裝在立管上端的本發(fā)明所述旋轉(zhuǎn)噴灑器的不完整透視圖；圖2為圖1所示旋轉(zhuǎn)噴灑器的透視圖，以與立管成分解關(guān)系表示，其中有些部分以局部剖面圖的形式表示；圖3為通常在圖1的3-3線上所取的垂直剖面圖；圖4為旋轉(zhuǎn)噴灑器的分解透視圖；圖5為旋轉(zhuǎn)導(dǎo)流件下表面的透視圖；圖6為說明速度控制制動器構(gòu)件的放大及分解剖面圖；圖7為旋轉(zhuǎn)噴灑器的一個(gè)放大剖面圖，用于說明其流量控制調(diào)節(jié)裝置；圖8為構(gòu)成速度控制制動器一部分的下磨擦盤的上透視圖；及圖9為構(gòu)成速度控制制動器一部分的上制動盤的下透視圖。
具體實(shí)施例方式
如實(shí)例圖所示，通常由圖1～4中引用號10所指的旋轉(zhuǎn)噴灑器，包括一個(gè)改進(jìn)的速度控制制動器12(圖2～4)用于控制水力驅(qū)動的導(dǎo)流件14(圖2～5)轉(zhuǎn)速，導(dǎo)流件產(chǎn)生許多較細(xì)的水流16(圖1)并將水流噴灑到周圍地面以灌溉附近的植物。速度控制制動器12經(jīng)專門設(shè)計(jì)，可在正常工作壓力及流速范圍內(nèi)，保持流件14的轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定。
示意圖中所示旋轉(zhuǎn)噴灑器10通常包括一個(gè)小型噴淋部件或噴頭，可方便地旋裝在固定式或彈出式立管18(圖1～2)上。工作時(shí)，通過立管18輸送出有壓力的水，產(chǎn)生一股以上向上的水流，沖擊螺旋葉片組20(圖5)，螺旋葉片組構(gòu)造于導(dǎo)流件14的下表面，用于驅(qū)動導(dǎo)流件轉(zhuǎn)動。螺旋葉片20將水流分解為許多較細(xì)的水流16(圖1)，從中被沿徑向向外甩出并隨導(dǎo)流件14旋轉(zhuǎn)而灑遍周圍地面。這一大類旋轉(zhuǎn)噴灑器有時(shí)也稱為微流灑水器，其實(shí)例如美國專利5,288,022、5,058,806及6,244,521所示及所述。
本發(fā)明的速度控制制動器12采用了簡單而有效的磨擦機(jī)構(gòu)，不管供水壓力或流速如何，均可將導(dǎo)流件14的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和控制在大約4～20rpm的穩(wěn)定速度，從而保持每個(gè)工作周期中水的噴灑形態(tài)統(tǒng)一均勻。這種改進(jìn)的制動器12采用機(jī)械制動部件，不需要專門的粘性液體或相關(guān)的密封容腔，因而沒有由此相應(yīng)產(chǎn)生的復(fù)雜性和相關(guān)成本。依據(jù)本發(fā)明，速度控制制動器12在每次噴灑器關(guān)閉時(shí)，即每次壓力水源關(guān)閉時(shí)，均基本完全脫離接合。打開水源時(shí)，改進(jìn)的制動器12的部件接合，產(chǎn)生磨擦阻力，起著阻礙作用并從而調(diào)節(jié)導(dǎo)流件14的轉(zhuǎn)速。依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)重要方面，這種磨擦阻力基本上與水源壓力或流速的波動呈線性函數(shù)關(guān)系變化，某種意義上使導(dǎo)流件14的轉(zhuǎn)速在正常工作壓力和流速范圍內(nèi)保持基本穩(wěn)定。
如圖2～4所示，旋轉(zhuǎn)噴灑10包括一個(gè)帶內(nèi)螺紋的噴嘴座22，其形狀通常為圓柱形，可快速擰裝在立管18帶螺紋的上端。噴嘴24安裝在噴嘴座22的上端，采用超聲波焊接連接于此，且包括通常為圓形的模板26，覆蓋整個(gè)噴嘴座22的上端面，與噴嘴座一起夾持密封圈28，如O型密封圈，當(dāng)噴灑器10安裝于此時(shí)，可與立管18的上端軸向接合。模板26內(nèi)含中心軸套30，中心柱或中心軸32從其中穿過，導(dǎo)流件14安裝于中心軸上并可旋轉(zhuǎn)，詳情將進(jìn)一步予以說明。該中心軸套30周圍有一個(gè)以上注水口34，呈環(huán)形布置或部分環(huán)形布置，向上輸送一股以上水流進(jìn)行沖擊，驅(qū)動導(dǎo)流件14旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)中眾所周知，注水口34的數(shù)量以及主要采用部分圓形還是整圓形布置，是根據(jù)噴灑器10要灌溉的預(yù)定噴灑區(qū)域進(jìn)行選擇的，如整圓、半圓或四個(gè)之一圓形。
中心柱或中心軸32將噴嘴模板26定位于預(yù)定的軸向位置。最佳的情況如圖3所示，加大的軸肩36固定于中空沉孔38內(nèi)，中空沉孔沿軸向構(gòu)造于中心軸套30的上端。密封環(huán)39固定在中心軸套30的軸向下端。
噴嘴套46定位于噴嘴模板26的下側(cè)。噴嘴套46(圖3和圖7)的上段通常為圓柱形，其環(huán)形上端固定并夾持于模板26下表面上。圓柱形上段從模板26向下延伸，并與截頂?shù)腻F形下段銜接，錐形下段有一個(gè)安裝在軸30上的中心軸套48，其軸向的上端與密封圈39接合。重要的是，噴嘴套46的這個(gè)截頂?shù)腻F形下段形成弧形進(jìn)水通道50，讓水在壓力作用下從立管18向上流入。
流量調(diào)節(jié)軸環(huán)52定位于噴嘴套46的下側(cè)，用于可調(diào)性地選擇及調(diào)節(jié)通過入水通道50的進(jìn)水量。如圖所示，流量調(diào)節(jié)軸環(huán)52的形狀通常為圓柱形，中心軸套54安裝于軸32的花鍵段56處，其中軸環(huán)52可與上述軸32一起旋轉(zhuǎn)。軸環(huán)52在軸32上的軸向位置由軸承墊圈60定位，軸承墊圈由卡環(huán)62之類的定位件沿軸向固定于軸套54的下端，卡環(huán)夾持在軸上的空心槽64內(nèi)。流量調(diào)節(jié)軸環(huán)52軸向的上段由截頂?shù)腻F形座66限定，錐形座與噴嘴套46錐形下段的定位為配合關(guān)系，在此錐形座66中加工有弧形流量孔口68，可調(diào)節(jié)與噴嘴套中流量通道50的對準(zhǔn)關(guān)系。軸32的上端有一個(gè)上面外露的螺絲刀槽70等，用以轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)弧形孔口68與弧形流量通道50之間的相對位置，從而有目的地調(diào)節(jié)和設(shè)定通過注水口34向上的流速。多孔過濾器72可用適當(dāng)?shù)拇羁叟浜辖宇^等，連接到調(diào)節(jié)軸環(huán)52上，防止砂礫及其它水中固體物質(zhì)進(jìn)入噴灑器。
導(dǎo)流件14安裝于軸32的上部，可以旋轉(zhuǎn)，其安裝位置距噴嘴24的模板26上方有一小段距離。在這點(diǎn)上，導(dǎo)流件14含有一個(gè)中心圓柱形凸臺74，可滑動配合安裝在軸32上。磨擦盤76(圖3、4、6及8)通過適當(dāng)?shù)拇羁叟浜辖宇^等連接到導(dǎo)流件14上，其中含有一個(gè)向下插入導(dǎo)流件凸臺74的中心軸套78，磨擦盤76構(gòu)成了制動器12的一部分，將在下文詳述。在圖3中可最好地看出，磨擦盤軸套78在軸32上也是滑動配合，使導(dǎo)流件14可圍繞軸32自由旋轉(zhuǎn)。
螺旋葉片組20制作在導(dǎo)流件14的下表面，其中相鄰的或?qū)θ~片之間形成許多較小的流道80(圖5)，流道通常沿徑向向上延伸，然后改變方向且通常以一個(gè)螺旋方向分量沿徑向向外彎曲。更為具體地說，葉片20及相應(yīng)的流道80含有通常為垂直方向的下端或上游端，其通常排列于模板26中注水口34的上方。通過注水口34向上的水流因此通常被導(dǎo)入流道80的下端或上游端，在此分為許多較細(xì)的水流。這些流道80的上游端螺旋彎曲并與沿徑向向外延伸且較直的外側(cè)流道端平滑銜接，其中向上的水流沖擊并驅(qū)動導(dǎo)流件14旋轉(zhuǎn)。隨著導(dǎo)流件14旋轉(zhuǎn)，流經(jīng)流道80的小水流被沿徑向向外噴射，噴射半徑某種程度上由通道外側(cè)端的傾角控制。此外，隨著導(dǎo)流件14旋轉(zhuǎn)，這些水流灑遍要灌溉的地面。如圖所示，導(dǎo)流件14的這個(gè)下表面有螺旋葉片20，距直立圓柱壁82之上有一小段距離，直立圓柱壁82整體制造于噴嘴24的外圍。
速度控制制動器12安裝在軸32上，在一個(gè)緊湊且基本密封但無壓力的腔室84內(nèi)(圖3)，布置于導(dǎo)流件14上方。更明確地說，在螺旋葉片20的外圍，導(dǎo)流件14形成了一個(gè)較短的直立圓柱形壁86，其上緣通過搭扣配合或超聲波焊接與盤形蓋88連接，盤形蓋88與導(dǎo)流件14的上表面一起形成了腔室84。軸32通過導(dǎo)流件14和磨擦盤76，向上伸入腔室84。軸32的上端通過蓋88中加工的中心孔口90向上露出，可用螺絲刀從此處插入其中帶槽的上端，調(diào)節(jié)流向噴灑器10的水流速度，同樣如前所述。
通常為環(huán)形且由精選的彈性磨擦或制動材料，最好由硅橡膠制造的制動墊92(圖2～4及圖6)，定位于軸32周圍、磨擦盤76的上面。設(shè)置制動墊92，用于向上支承制動盤94(圖3、4、6和9)，制動盤94以相對于軸的轉(zhuǎn)動受到限制的方式安裝在軸上。在這點(diǎn)上，制動盤94的上表面，如圖所示，有一個(gè)鎖定座96，通常為非圓形(圖3)，用于定位在軸32上形成的形狀與之配合的鎖定法蘭98，如六角鎖定法蘭。采用這種結(jié)構(gòu)，防止了制動盤94相對于軸32旋轉(zhuǎn)。密封件100及102可圍繞在軸32周圍，通常位于磨擦盤軸轂78下端，處于襯墊蓋孔口90的位置，可基本密封腔室84，防止污物(如灰塵及砂礫)進(jìn)入。
噴灑器10在工作過程中，向噴嘴24供應(yīng)壓力水的情況下，一股以上水流被向上導(dǎo)向螺旋葉片組及導(dǎo)流件14下側(cè)相應(yīng)的流道80，如前所述，驅(qū)動導(dǎo)流件轉(zhuǎn)動。同時(shí)，導(dǎo)流件14在軸32上軸向移動一段較短的行程，足以使磨擦盤76上的上磨擦表面77(圖8最能說明)與制動墊92的下接觸面104(圖6)進(jìn)入面對面接合。制動墊92也被沿軸向向上帶動一小段行程，使上制動墊接觸面106(圖6)與覆蓋的制動盤94上的下磨擦表面95(圖9)進(jìn)入軸向面對面接合。接合時(shí)，彈性制動墊92軸向夾在轉(zhuǎn)動的磨擦盤76及不轉(zhuǎn)動的制動盤94之間。由于制動墊92磨擦阻力作用，磨擦盤76及與之相連的導(dǎo)流件14的轉(zhuǎn)速減慢。灌溉周期結(jié)束時(shí)，水源關(guān)閉，導(dǎo)流件14自由下落到軸32上，下落距離足以脫離制動部件。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)主要方面，制動墊92的上下環(huán)形接觸面104及106的形狀分別與磨擦盤76及制動盤94的相鄰磨擦表面77和95有關(guān)，可根據(jù)噴灑器任意工作周期過程中可能出現(xiàn)的水壓和/或流速的波動，調(diào)節(jié)其間的表面接觸半徑。在這點(diǎn)上，作用在導(dǎo)流件14上的驅(qū)動扭矩的變化與水壓及流速的增減通常呈線性函數(shù)關(guān)系。制動墊92的形狀則按本發(fā)明所示較佳的形式定制，通常按水壓及流速變化的相應(yīng)的線性函數(shù)關(guān)系，改變磨擦扭矩，在正常工作范圍內(nèi)無論壓力和/或流速如何波動，均可獲得基本穩(wěn)定的磨擦盤76及導(dǎo)流件14的轉(zhuǎn)速。
更明確地說，在圖6中最能說明，在所示的本發(fā)明較佳形式中，制動墊92的上下環(huán)形表面106及104為錐面，分別從磨擦盤76和制動盤94的相鄰的磨擦接觸表面77和95沿徑向向外延伸并沿軸向逐漸變細(xì)。在一種較佳的配置中，制動墊92直徑尺寸約為1/2英寸，錐形環(huán)形表面104及106分別沿軸向從磨擦盤76及制動盤94的相鄰磨擦接觸表面77和95向外延伸，角度約為2～4度。采用這種配置，當(dāng)彈性制動墊92隨向上作用在導(dǎo)流件14上的水壓增大和/或流速增大而相應(yīng)沿軸向壓縮時(shí)，實(shí)際接觸半徑也發(fā)生增大，從而實(shí)現(xiàn)動磨擦扭矩基本上呈線性增大。相反，當(dāng)水壓和/或流速降低時(shí)，制動墊相對于磨擦墊92與相鄰部件上磨擦接觸表面之間的實(shí)際表面接觸半徑的壓縮程度相應(yīng)降低，從而實(shí)現(xiàn)動磨擦扭矩基本上呈線性降低。
結(jié)果，制動扭矩基本上隨水壓和/或流速的變化，以線性函數(shù)關(guān)系相應(yīng)增大或減小，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)流件轉(zhuǎn)速的基本穩(wěn)定，對于任一灌溉周期，轉(zhuǎn)速最佳約在4～20rpm。低壓起動條件下磨擦接觸半徑較小，使磨擦制動作用較小，從而使水力驅(qū)動扭矩克服密封磨擦，起動導(dǎo)流件以可靠而有效的方式旋轉(zhuǎn)。制動墊92上的錐形接觸面104及106，如圖所示，在環(huán)形制動墊92的內(nèi)徑附近銜接，環(huán)形制動墊92有深錐形沉孔108及110，沿徑向向內(nèi)延伸并沿軸向離開相鄰接觸表面，有效地防止了因灌溉周期中制動墊沿軸向被壓縮，制動墊92的每側(cè)的磨擦接觸半徑沿徑向向內(nèi)移動。
雖然結(jié)合一種較佳的形式對本發(fā)明進(jìn)行了圖示及說明，其中制動墊92的軸向相反兩面均有錐形接觸面104及106，掌握現(xiàn)有技術(shù)的人會發(fā)現(xiàn)并認(rèn)識到，磨擦盤76及制動盤94的相鄰磨擦表面77及95之一或兩者均可為錐形而取代制動墊上的錐形接觸面。即，制動墊92的錐形接觸面104或106之一或兩者可以不要，而采用磨擦盤76和/或制動盤94上的相鄰磨擦表面77或95加工成適當(dāng)?shù)腻F面，沿徑向向外延伸并沿軸向離開制動墊92。這種結(jié)構(gòu)可同樣實(shí)現(xiàn)部件之間的磨擦接觸半徑隨水壓及流速增減而相應(yīng)增減。
依據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步特征，制動墊92和/或磨擦盤76及制動盤94上的鄰磨擦接觸表面77及95，可涂以薄薄的一層選定的潤滑劑，如適當(dāng)?shù)暮铣蓾櫥瑒┗騊TFE(聚四氟乙烯)強(qiáng)化油脂等等，大幅度降低制動部件之間的靜磨擦系數(shù)。此外，如圖8中箭頭111所指，磨擦接觸表面77和/或95分別形成在磨擦盤76及制動盤94上，可加工出一系列小溝痕或其它粗加工表面紋理，以改進(jìn)潤滑劑的保持能力。另一種方法或此外的方法是，制動墊92的相鄰磨擦接觸表面可制成類似的紋理。在這種方案中，制動墊92及相鄰部件76、94之間的起動磨擦或扭矩小于動磨擦或扭矩，因而即使在較低的水壓下也可有效地起動。在這方面，由于低壓起動操作時(shí)的磨擦制動作用極低，導(dǎo)流件克服對軸密封件的磨擦即開始旋轉(zhuǎn)。隨著液體壓力增大，作用在速度控制制動器12上的磨擦阻力增大，如上所述，從而保持導(dǎo)流件轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定。在這種運(yùn)行過程中，在水進(jìn)入制動腔室84的情況下，制動接觸表面涂覆的潤滑劑則有利地排斥水，確保磨擦速度控制不間斷且恰到好處。
對本發(fā)明所述的的旋轉(zhuǎn)噴灑器進(jìn)行各種進(jìn)一步修改及改進(jìn)，對于掌握此方面技術(shù)的人來說，是顯而易見的。因此，除所附權(quán)利要求中所述之外，決無用上述說明及附圖對本發(fā)明進(jìn)行限制的意思。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)噴灑器，包括可旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)流件，其中含有一組螺旋葉片；噴嘴裝置，可將至少一股水流導(dǎo)入含有上述葉片的傳動副，驅(qū)動上述導(dǎo)流件旋轉(zhuǎn)，上述至少一股水流被上述葉片分為許多較細(xì)的水流，從中通常沿徑向向外噴灑并通過上述導(dǎo)流件的旋轉(zhuǎn)而灑遍周圍地面；及速度控制制動器，該制動器與上述導(dǎo)流件耦合，且包括磨擦裝置，用于阻礙上述導(dǎo)流件的旋轉(zhuǎn)，阻力隨水源壓力及流速的波動而相應(yīng)變化，從而在水壓和流速的正常范圍內(nèi)保持導(dǎo)流件的轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器，其中上述速度控制制動器包括磨擦盤，磨擦盤安裝在上述導(dǎo)流件上并與之一起旋轉(zhuǎn)；不旋轉(zhuǎn)的制動盤；以及介于上述磨擦盤及上述制動盤之間的彈性制動墊。
3.如權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器，其中上述制動墊由硅橡膠制成。
4.如權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器，其中上述制動墊包括軸向相反的接觸面，分別與上述磨擦盤及上述制動盤的磨擦表面構(gòu)成滑動磨擦副。
5.如權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器，其中上述制動墊接觸面涂有潤滑劑。
6.如權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器，其中上述制動墊接觸面加工有紋理。
7.如權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器，其中上述制動墊接觸面及上述磨擦盤及上述制動盤上的磨擦表面中，至少其中之一加工有紋理。
8.如權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器，其中上述磨擦盤在軸向水壓增大時(shí)被推動，將上述制動墊壓到上述制動盤上，且進(jìn)一步將上述制動墊接觸面及上述磨擦盤及上述制動盤的磨擦表面中至少其中之一加工為錐面，在水壓增高時(shí)，上述制動盤與上述磨擦盤及上述制動盤中至少其中之一之間的磨擦半徑增大。
9.如權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器進(jìn)一步包括軸，上述導(dǎo)流件可以旋轉(zhuǎn)地安裝于軸上，上述制動盤固定于軸上但被約束而不會相對于上述軸旋轉(zhuǎn)，上述制動墊包括一個(gè)通常為環(huán)形的盤件，盤件安裝于上述軸上，并分別與上述磨擦盤及上述制動盤上的上述磨擦表面，形成一對軸向相反且通常為環(huán)形面的滑動磨擦副。
10.如權(quán)利要求9所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器，其中上述磨擦盤在軸向水壓增大時(shí)被推動，將上述制動墊壓到上述制動盤上，且進(jìn)一步其中上述制動墊接觸面加工為錐形，沿徑向向外延伸并分別沿軸向離開上述磨擦盤及上述制動盤，在水壓增高時(shí)，增大磨擦副的磨擦半徑。
11.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器，進(jìn)一步包括形成基本封閉的腔室的裝置，其中安裝有上述速度控制制動器。
12.一種旋轉(zhuǎn)噴灑器，包括可旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)流件，其中含有一組螺旋葉片；噴嘴裝置，用于將至少一股水流導(dǎo)入含有上述葉片的傳動副，驅(qū)動上述導(dǎo)流件旋轉(zhuǎn)，上述至少一股水流被上述葉片分為許多較細(xì)的水流，從中通常沿徑向向外噴灑并通過上述導(dǎo)流件的旋轉(zhuǎn)而灑遍周圍地面；及速度控制制動器，該制動器與上述導(dǎo)流件耦合，且包括磨擦裝置，用于阻礙上述導(dǎo)流件的旋轉(zhuǎn)，阻力隨水源壓力及流速的波動而相應(yīng)變化，從而在水壓和流速的正常范圍內(nèi)保持導(dǎo)流件的轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定；上述速度控制制動器包括磨擦盤，磨擦盤安裝在上述導(dǎo)流件上并與之一起旋轉(zhuǎn)；不旋轉(zhuǎn)的制動盤；以及介于上述磨擦盤及上述制動盤之間的制動墊，上述制動墊包括軸向相反的接觸面，分別與上述磨擦盤及上述制動盤的磨擦表面構(gòu)成滑動磨擦副；上述導(dǎo)流件與上述磨擦盤可隨作用在上述導(dǎo)流件上的水壓增大而相應(yīng)軸向移動，將上述制動墊壓到上述制動盤上，且進(jìn)一步將上述制動墊接觸面及上述磨擦盤及上述制動盤的磨擦表面中至少其中之一加工為錐面，在水壓增高時(shí)，上述制動墊與上述磨擦盤及上述制動盤中至少其中之一之間的磨擦半徑增大。
13.如權(quán)利要求12所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器，其中上述制動墊由彈性材料制成。
14.一種旋轉(zhuǎn)噴灑器，包括噴嘴座，其中至少形成一個(gè)注水口，其方向安排使得噴灑器連接壓力水源時(shí)，至少一股水流通常向上排出；通常垂直伸出的軸，由噴嘴座支撐；可以旋轉(zhuǎn)地安裝在上述軸上的導(dǎo)流件，其下表面形成一組螺旋葉片，構(gòu)成介于其間的螺旋流道，流道向外延伸的上游端布置緊靠上述至少一個(gè)注水口，上述上游端呈螺旋曲線形狀并與通常沿徑向向外延伸的下游端平滑銜接，其中上述導(dǎo)流件由至少一股沖擊到上述螺旋葉片上的上述水流驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，且進(jìn)一步將其中至少一股水流分為許多較細(xì)的水流，流經(jīng)上述螺旋流道，水流通常沿徑向從中向外噴灑，隨著導(dǎo)流件旋轉(zhuǎn)，這些較細(xì)的水流灑遍周圍的地面；及速度控制制動器，該制動器與上述導(dǎo)流件耦合，且包括磨擦裝置，用于阻礙上述導(dǎo)流件的旋轉(zhuǎn)，阻力隨水源壓力及流速的波動而相應(yīng)變化，從而在水壓和流速的正常范圍內(nèi)保持導(dǎo)流件的轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定；上述速度控制制動器包括可與上述導(dǎo)流件一起旋轉(zhuǎn)并布置在其上方的磨擦盤，安裝在上述軸上并受約束而不圍繞其旋轉(zhuǎn)的制動盤，以及通常為環(huán)形的制動墊，制動墊安裝于上述軸上并軸向插入上述磨擦盤及上述制動盤之間，上述制動墊包括軸向相反的接觸面，分別與上述磨擦盤及上述制動盤的磨擦表面構(gòu)成滑動磨擦副；上述導(dǎo)流件與上述磨擦盤可隨作用在上述導(dǎo)流件上的水壓增大而相應(yīng)軸向移動，將上述制動墊壓到上述制動盤上，且進(jìn)一步將其中上述制動墊接觸面及上述磨擦盤及上述制動盤的磨擦表面中至少其中之一加工為錐面，在水壓及流速增高時(shí)，上述制動墊與上述磨擦盤及上述制動盤中至少其中之一之間的磨擦半徑增大。
15.如權(quán)利要求14所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器，其中上述制動墊由彈性材料制成。
16.如權(quán)利要求15所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器，其中至少一個(gè)上述制動墊接觸面涂有潤滑劑。
17.如權(quán)利要求16所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器，其中上述制動墊接觸面及上述磨擦盤及上述制動盤上的磨擦表面至少其中之一加工有紋理。
18.如權(quán)利要求14所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器，其中上述制動墊接觸面加工為錐形，沿徑向向外延伸并分別沿軸向離開上述磨擦盤及上述制動盤，在水壓增高時(shí)，可增大磨擦副的磨擦半徑。
19.如權(quán)利要求14所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器，其中上述錐形環(huán)形接觸面有內(nèi)徑邊緣，且進(jìn)一步包括在上述制動墊上形成的錐度較深的錐形沉孔，沿徑向從上述接觸面的內(nèi)徑邊緣向內(nèi)延伸。
20.如權(quán)利要求14所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器，進(jìn)一步包括蓋殼，其與上述導(dǎo)流件一起形成基本封閉的制動器腔室，上述速度控制制動器安裝在該腔室。
21.如權(quán)利要求20所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器，進(jìn)一步包括密封裝置，可基本密封上述制動器腔室，防止顆粒進(jìn)入。
22.如權(quán)利要求14所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器，進(jìn)一步包括進(jìn)水口，所述進(jìn)水口包括布置在上述至少一個(gè)注水口上游的進(jìn)水流道，和安裝在上述軸上且包括水流口的流量調(diào)節(jié)軸環(huán)，該軸環(huán)可在上述軸轉(zhuǎn)動時(shí)，可變地覆蓋上述進(jìn)口流道，相應(yīng)地且有選擇地改變上述至少一個(gè)注水口的流速，上述軸的上端從上述蓋殼中露出，可調(diào)節(jié)上述軸的轉(zhuǎn)動位置以選擇水的流速。
23.如權(quán)利要求22所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器，其中上述軸的上述外露上端加工有槽。
24.如權(quán)利要求14所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器，進(jìn)一步包括將上述噴嘴座安裝在噴灑器立管上的裝置。
25.一種改進(jìn)的旋轉(zhuǎn)噴灑器，具有含有一組螺旋葉片的可旋轉(zhuǎn)導(dǎo)流件，以及噴嘴裝置，該噴嘴裝置將至少一股水流導(dǎo)入含有上述葉片的傳動副，用于驅(qū)動上述導(dǎo)流件旋轉(zhuǎn)以及用于將上述至少一股水流分為許多較細(xì)水流而灑遍周圍地面，所述旋轉(zhuǎn)噴灑器包括與上述導(dǎo)流件耦合的速度控制制動器，該制動器包括磨擦裝置，用于限制上述導(dǎo)流件的旋轉(zhuǎn)，使導(dǎo)流件的轉(zhuǎn)速在水壓和流速的正常范圍內(nèi)保持基本穩(wěn)定。
26.如權(quán)利要求25所述的旋轉(zhuǎn)噴灑器，其中上述速度控制制動器包括可與上述導(dǎo)流件一起旋轉(zhuǎn)并布置在其上側(cè)的磨擦盤，安裝在上述軸上并受約束而不圍繞其旋轉(zhuǎn)的制動盤，以及沿軸向插入上述磨擦盤及上述制動盤之間的制動墊，上述制動墊包括軸向相反的接觸面，分別與上述磨擦盤及上述制動盤的磨擦表面構(gòu)成滑動磨擦副，上述導(dǎo)流件與上述磨擦盤可隨作用在上述導(dǎo)流件上的水壓增大而相應(yīng)軸向移動，將上述制動墊壓到上述制動盤上，且進(jìn)一步將其中上述制動墊接觸面及上述磨擦盤及上述制動盤的磨擦表面中至少其中之一加工為錐面，在水壓及流速增高時(shí)，上述制動墊與上述磨擦盤及上述制動盤中至少其中之一之間的磨擦半徑增大。
全文摘要
一種旋轉(zhuǎn)噴灑器，采用一個(gè)可旋轉(zhuǎn)導(dǎo)流件，沿徑向向外的方向噴灑灌溉水的細(xì)水流，灌溉附近的植物，其中噴灑器包括一個(gè)速度控制制動器，可在正常工作壓力及流速范圍內(nèi)保持導(dǎo)流件轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定。導(dǎo)流件包括一組螺旋葉片，一股以上水流注入其中，驅(qū)動導(dǎo)流件旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)流件將水流轉(zhuǎn)換為許多較細(xì)的灌溉水流，灑遍周圍地面。一個(gè)可與導(dǎo)流件一起旋轉(zhuǎn)的磨擦盤與不旋轉(zhuǎn)的制動盤上安裝的制動墊接合。制動墊含有錐形接觸面，可隨水壓和/或流速的變化而相應(yīng)改變磨擦接觸半徑，保持導(dǎo)流件轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定。
文檔編號B05B3/04GK1504267SQ03148970
公開日2004年6月16日 申請日期2003年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月4日
發(fā)明者特拉維斯·L·奧諾弗里奧, 特拉維斯 L 奧諾弗里奧 申請人:雷鳥有限公司