專利名稱：噴頭用旋轉機構及應用該旋轉機構的無搖臂噴頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及農林灌溉機械領域，具體涉及一種噴頭用旋轉機構和應用該旋轉機構 的無搖臂噴頭。
背景技術：
現有的搖臂式旋轉噴頭主要由噴頭座、彎頭、噴體、搖臂、換向機構等構成。其旋轉 機理是依靠從彎頭中噴出的水流動能作用在搖臂導流器上，使搖臂受到一個沿著旋轉方向 的反作用力而旋轉，這個受力過程一直持續(xù)到導流器脫離水射流為止。脫離射流后，搖臂繼 續(xù)旋轉，搖臂彈簧被逐漸扭緊。當彈簧扭矩達到某一個數值時，搖臂停止轉動，搖臂轉動動 能轉化為彈簧的彈性勢能。接下來搖臂在彈簧彈性勢能作用下開始回擺，彈簧的彈性勢能 逐漸轉化為搖臂的旋轉動能，直到搖臂進入射流水舌時，彈簧的彈性勢能全部得到釋放，而 搖臂則繼續(xù)運動，撞擊噴體而停止，而噴體則在搖臂沖擊力作用下，產生一個動量矩，使噴 體克服密封圈的摩擦力而旋轉一個小的角度。然后搖臂重新開始下一個周期的運動。每一 個周期的運動均撞擊噴體一次，使噴體繼上一個轉動角度又旋轉一個小角度。
在這種傳統搖臂式旋轉噴頭中，搖臂就成了該類型噴頭實現旋轉的關鍵構件。搖 臂式噴頭作業(yè)時，搖臂承受的力包括彈簧力、水流沖擊力、重力和碰撞沖擊力。其中搖臂與 噴體之間的碰撞沖擊力是搖臂發(fā)生疲勞斷裂的主要因素。噴體每旋轉一周，搖臂就要承受 100余次沖擊力的作用。因此搖臂強度不但影響噴頭的使用壽命和運轉可靠性，而且影響 整個噴灌系統的可靠性和作業(yè)成本。但是對于具體的持續(xù)不斷受到沖擊載荷作用的機構， 其強度尤其受到制造工藝和制造質量的到影響。目前金屬結構的噴頭，其搖臂均為鑄造成 型，鑄造過程中難以避免出現砂眼和氣孔，使正常設計的搖臂強度大大下降，在多次沖擊力 作用下，易產生疲勞斷裂。這是目前搖臂旋轉噴頭存在的主要技術問題。這種傳統搖臂式 噴體的另一個主要問題是，由于搖臂與搖臂彈簧消耗掉一部分水流動能，使噴頭的射程受 到較大影響。這種傳統搖臂式噴體的再一個主要問題是為了實現旋轉和換向，需要的零件 較多，制造成本較高。發(fā)明內容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種無需搖臂的噴頭旋轉結構。
本發(fā)明的另一發(fā)明目的在于提供一種結構簡單、不易損壞、水流射程遠的無搖臂 噴頭。
為實現第一發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案一種噴頭用旋轉機構，包括支 架、轉向架；所述的支架包括相互平行但不在一個平面內的依次連接的連接平板、安裝平 板、固定平板和轉軸，其中連接平板上設置有活動孔，轉軸垂直設置在連接平板上，安裝平 板上開有安裝孔，固定平板上開有固定孔；所述的轉向架由設置有鉗形開口的承接平板、 傳動軸、圓環(huán)體構成，圓環(huán)體垂直設置在承接平板鉗形開口的相對側，在圓環(huán)體上位于鉗形 口下方設置有垂直于圓環(huán)體軸線的突出平板，傳動軸垂直向下裝設在突出平板上；轉向架通過圓環(huán)體的中心孔套裝在支架的轉軸上，傳動軸伸入支架上的活動孔內之間。本結構通 過轉向架和支架之間的碰觸，牽引噴頭旋轉換向，本結構零部件少，機構簡單，轉動過程中 不會消耗水流動能，運行穩(wěn)定性強。
本發(fā)明的進一步改進在于在所述的連接平板上活動孔兩側各設置有一近似長方 形孔，在近似長方形孔內裝設有彈片，減小轉向架和支架之間碰觸的沖擊力，延長設備使用壽命ο
本發(fā)明進一步改進在于在所述圓環(huán)體和傳動軸之間的突出平板上設置有加強筋， 轉向架結構更加牢固，使用壽命延長。
為實現本發(fā)明的另一個發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案一種無搖臂噴頭，包 括通管、墊片、接頭、角度架、噴頭旋轉機構、換向機構、噴頭管、噴嘴，接頭套裝在通管的進 口端，通管能在接頭內轉動，角度架卡接在接頭上，所述的噴頭旋轉機構通過安裝平板上的 安裝孔固定套設在接頭上方的通管上，換向機構套裝在通管上，噴頭管裝設在通管的出口 端上，噴頭管的管體外壁上設置有帶通孔的耳式部件，螺桿先后穿過噴頭旋轉機構的支架 上固定孔和噴頭管耳式部上通孔后與螺母連接，噴嘴裝設在噴頭管的出口上。本結構克服 了現有技術中利用彈簧變形帶動搖臂轉動易疲損，使用壽命短的缺陷。
本發(fā)明的進一步改進在于所述的安裝平板上的安裝孔為多邊形孔，在通管上設置 有與孔配合的卡位裝置，安裝更方便，結構穩(wěn)定。
本發(fā)明的進一步改進在于在換向機構和和噴頭旋轉機構之間的通管上從下至上 依次套裝有彈簧、支撐蓋、墊片，使轉向機構與旋轉機構之間連接緊湊，不會因長時間轉動 而導致相互間磨損，影響轉動效果。
本發(fā)明的進一步改進在于所述的換向機構包括人字形換向頭、圓環(huán)柱體、支撐板， 支撐板一端垂直于圓環(huán)柱體軸線并與圓環(huán)柱體的外圓柱面連接，另一端與人字形換向頭相 連；所述人字形換向頭由左水流轉向面與右水流轉向面、左右上托水板、左右下托水板、碎 水尖構成；左水流轉向面與左上托水板及左下托水板垂直構成左通道，右水流轉向面與右 上托水板及右下托水板垂直構成右通道，左右通道形成“人”形交匯，碎水尖設置在左右水 流轉向面與上；在支撐架與圓柱孔軸線垂直的平面上設置有圓柱軸，圓柱軸插入轉向架的 轉向曲面內；換向結構通過圓柱孔套裝在通管上。采用人字形水流通道后，換向機構對水流 作用靈敏，水流對換向機構的沖擊力大，水流射程遠。
本發(fā)明的進一步改進在于所述的圓柱軸設置有中心盲孔，節(jié)省材料和生產成本。
本發(fā)明的進一步改進在于所述的碎水尖的形狀為一由大截面過渡到小截面的半 弧形掃面體，掃描方向沿著脫水板弧形輪廓由外往里掃描，易于將來水打碎，噴灑效果好。
本發(fā)明的進一步改進在于在所述的人字形換向頭和圓環(huán)柱體之間支撐板上設置 一支撐架，增加結構牢固性、穩(wěn)定性。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明將現有技術中通過彈簧變形實現水流轉動改變機械 轉動，結構簡單，不易損壞，水流射程遠。


圖1為噴頭用旋轉機構裝配示意圖； 圖2為旋轉機構的支架結構示意圖；圖3為旋轉機構的轉向架結構上側角立體圖； 圖4為旋轉機構的轉向架結構下側角立體圖； 圖5為噴頭整體結構示意圖； 圖6為人字換向機構主視圖； 圖7為人字換向機構左視圖； 圖8為人字換向機構立體圖。
圖中1-通管、2、卡位結構、3-墊片、4-接頭、5-角度架、6-螺栓、7-支架、71-長方 形孔、72-轉軸、73-連接平板、74-活動孔、75-安裝孔、76-安裝平板、77-固定孔、78-固定 平板、8-彈片、9-螺母、10-彈簧、11-支撐蓋、12-轉向架、121-傳動軸、122-圓環(huán)體、123-承 接平板、124-鉗形口面、125-加強筋、13-墊片、14-換向機構、141-人字換向頭、143-圓柱 孔、144-碎水尖、145-支撐架、146-圓柱孔、147-支撐板、148-右水流轉向面、149-左水流 轉向面、1410-上托水板、1411-下托水板、15-噴頭管、16-噴嘴。
具體實施方式
如圖1-4所示，本發(fā)明旋轉機構包括支架7、轉向架12，支架7包括相互平行但不 在一個平面內的依次連接的連接平板73、安裝平板76、固定平板78和轉軸72，連接平板73 上設置有活動孔74，在連接平板73上活動孔74兩側各設置有一近似長方形孔71，在近似 長方形孔71內裝設有彈片8，轉軸72垂直設置在連接平板73上，安裝平板76上開有六邊 形安裝孔75，固定平板78上開有固定孔77 ；轉向架12由設置有鉗形開口的承接平板123、 傳動軸121、圓環(huán)體122構成，圓環(huán)體122垂直設置在承接平板123上鉗形開口的相對側， 鉗形口面IM為與承接平板123垂直開口逐漸收縮的曲面，在圓環(huán)體122上位于鉗形口下 方設置有垂直于圓環(huán)體軸線的突出平板，傳動軸121垂直向下裝設在突出平板上，在圓環(huán) 體122和傳動軸121之間的突出平板上設置有加強筋125 ；轉向架12通過圓環(huán)體122的中 心孔套裝在支架7的轉軸72上，傳動軸121伸入支架7上的設置的兩塊彈片8之間。如圖 5-8所示，本發(fā)明無搖臂噴頭的結構包括通管1、卡位結構2、墊片3、接頭4、角度架5、螺栓 6、所述旋轉機構、彈片8、螺母9、彈簧10、支撐蓋11、換向機構14、噴頭管15、噴嘴16，接頭 4套裝在通管1的進口端，墊片3裝設在接頭4和通管1接觸處，通管1可以在接頭4內轉 動，角度架5卡接在接頭4上，在接頭4上方通管1上設置有與六邊形孔75相配合的卡位 結構2，旋轉機構通過設置在安裝平板76上的六邊形孔75套裝在通管1的卡位結構2上， 噴頭管15裝設在通管1的出口處，換向機構14套裝在通管1上，噴頭管15的管體上設置 有帶通孔的耳式部件，螺桿6先后穿過旋轉機構的支架7上固定孔77和噴頭管15耳式部 上通孔后與螺母9連接；換向機構14包括人字形換向頭141、圓環(huán)柱體146、支撐板147，支 撐板147 —端垂直于圓環(huán)柱體146軸線并與圓環(huán)柱體146的外圓柱面143連接，另一端與 人字形換向頭141相連，在人字形換向頭141和圓環(huán)柱體146之間支撐板147上設置一支 撐架145 ；人字形換向頭141由左水流轉向面148與右水流轉向面149、上托水板1410、下 托水板1411、碎水尖144構成；上托水板1410、下托水板1411與圓柱孔146的軸線垂直，左 水流轉向面148與左上托水板1410及左下托水板1411垂直構成左通道，右水流轉向面148 與右上托水板1410及右下托水板1411垂直構成右通道，左右通道形成“人”形交匯，碎水 尖144設置在左右水流轉向面148與149上，碎水尖144的形狀為一由大截面過渡到小截6面的半弧形掃面體，掃描方向沿著脫水板弧形輪廓由外往里掃描；在支撐架147與圓柱孔 146軸線垂直的平面上設置有圓柱軸142，圓柱軸142設置有中心盲孔，圓柱軸142插入轉 向架12的轉向曲面124內；換向結構14通過圓柱孔146套裝在通管1上。在旋轉機構和 換向機構14之間的通管1上從下向上依次套裝有彈簧10、支撐蓋11、墊片13，彈簧10確保 支撐蓋11與墊片13之間、墊片13與換向機構之間緊密接觸；噴嘴16裝設在噴頭管15上， 接頭4連接在給水管道上。
本發(fā)明的工作原理是，剛開始噴嘴16位于換向頭14的人字形換向頭141的一側， 如左側，水流經接頭4進入通管1，再經噴頭管15由噴嘴16噴出，噴出水流打在換向頭14 的人字形換向頭141左側通道內水流轉向面148上，使換向頭14向右旋轉，當換向頭14的 轉向擺動圓柱軸142觸碰到轉向架12的鉗形口 124，使轉向架12跟著向右旋轉，轉向架12 的傳動軸121再觸碰彈片8，由于支架7通過安裝孔75套裝在通管1的卡位結構上，帶動支 架7和通管1整體向右旋，由于噴頭管15與支架7通過螺栓6鎖定，因此當通管1向右旋 動時，噴頭管15跟著向右旋動，使噴嘴塞16噴出的水打在換向頭14的人字形換向頭141 右側面上，使換向頭14向左旋轉，當換向頭14的轉向擺動圓柱軸142觸碰到轉向架12的 鉗形口面124，使轉向架12跟著向左旋轉，轉向架12再觸碰彈片8，帶動支架7和通管1整 體向左旋，由于噴頭管15與通管1通過螺栓鎖定，因此當通管1向左旋動時，噴頭管15特 跟著向左旋動，因此實現噴嘴塞16的來回旋轉噴水。
權利要求
1.一種噴頭用旋轉機構，其特征在于所述的旋轉機構包括支架(7)、轉向架(12)；所 述的支架(7)包括相互平行但不在一個平面內依次連接的連接平板(73)、安裝平板(76)、 固定平板(78)和轉軸(72)，其中連接平板(73)上設置有活動孔(74)，轉軸(72)垂直設置在 連接平板(73)上，安裝平板(76)上開有安裝孔(75)，固定平板(78)上開有固定孔(77);所 述的轉向架(12)由設置有鉗形開口(124)的承接平板(123)、傳動軸(121)、圓環(huán)體(122) 構成，圓環(huán)體(122)垂直設置在承接平板(123)鉗形開口( 124)的相對側，在圓環(huán)體(122) 上位于鉗形口(124)下方設置有垂直于圓環(huán)體軸線的突出平板，傳動軸(121)垂直向下裝 設在突出平板上；轉向架(12)通過圓環(huán)體(122)的中心孔套裝在支架(7)的轉軸(72)上， 傳動軸(121)伸入支架(7 )上的活動孔(74 )內之間。
2.根據權利要求2所述的噴頭用旋轉機構，其特征在于在所述的連接平板(73)上活 動孔(74)兩側各設置有一近似長方形孔(71)，在近似長方形孔(71)內裝設有彈片(8)。
3.根據權利要求1獲2所述的噴頭用旋轉機構，其特征在于在所述圓環(huán)體(122)和傳 動軸(121)之間的突出平板上設置有加強筋(125)。
4.一種應用權利要求1或2所述噴頭旋轉機構的無搖臂噴頭，其特征在于所述的無 搖臂噴頭包括通管(1)、墊片(3)、接頭(4)、角度架(5)、噴頭旋轉機構、換向機構(14)、噴頭 管(15)、噴嘴(16)，接頭(4)套裝在通管(1)的進口端，通管(1)能在接頭(4)內轉動，角度 架(5)卡接在接頭(4)上，所述的噴頭旋轉機構通過安裝平板(76)上的安裝孔(75)固定套 設在接頭(4)上方的通管(1)上，換向機構(14)套裝在通管(1)上，噴頭管(15)裝設在通 管(1)的出口端上，噴頭管(15)的管體外壁上設置有帶通孔的耳式部件，螺桿(6)先后穿過 噴頭旋轉機構的支架(7)上固定孔(77)和噴頭管(15)耳式部上通孔后與螺母(9)連接，噴 嘴(16)裝設在噴頭管(15)的出口上。
5.根據權利要求4所述的無搖臂噴頭，其特征在于所述的安裝平板(76)上的安裝孔 (75)為多邊形孔，在通管(1)上設置有與孔(75)配合的卡位結構(2)。
6.根據權利要求5所述的無搖臂噴頭，其特征在于在換向機構(14)和噴頭旋轉機構 之間的通管(1)上從下至上依次套裝有彈簧(10)、支撐蓋(11)、墊片(13)。
7.根據權利要求6所述的無搖臂噴頭，其特征在于所述的換向機構(14)包括人字形 換向頭(141)、圓環(huán)柱體(146)、支撐板(147)，支撐板(147)—端垂直于圓環(huán)柱體(146)軸線 并與圓環(huán)柱體(146)的外圓柱面(14 連接，另一端與人字形換向頭(141)相連；所述人字 形換向頭(141)由左水流轉向面(148)與右水流轉向面(149)、左右上托水板(1410)、左右 下托水板(1411 )、碎水尖(144)構成；左水流轉向面(148)與左上托水板(1410)及左下托水 板(1411)垂直構成左通道，右水流轉向面(149)與右上托水板(1410)及右下托水板(1411) 垂直構成右通道，左右通道形成“人”形交匯，碎水尖(144)設置在左右水流轉向面(148)與 (149)上；在支撐架(147)與圓柱孔(146)軸線垂直的平面上設置有圓柱軸(142)，圓柱軸 (142)插入轉向架(12)的鉗形開口( 1 )內；換向結構(14)通過圓柱孔(146)套裝在通管 (1)上。
8.根據權利要求6所述的無搖臂噴頭，其特征在于所述的圓柱軸(142)設置有中心盲孔。
9.根據權利要求6所述的無搖臂噴頭，其特征在于所述的碎水尖(144)的形狀為一由 大截面過渡到小截面的半弧形掃面體，掃描方向沿著脫水板弧形輪廓由外往里掃描。
10.根據權利要求5所述的無搖臂噴頭，其特征在于在所述的人字形換向頭(141)和 圓環(huán)柱體(146)之間支撐板(147)上設置一支撐架(145)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種噴頭用旋轉機構及應用該旋轉機構的無搖臂噴頭，該旋轉機構包括支架和轉向架，轉向架套裝在支架的轉軸上，轉向架上設置有撥動支架轉動的傳動軸；該無搖臂噴頭包括通管、卡位結構、墊片、接頭、螺栓、所述旋轉機構、彈片、螺母、彈簧、支撐蓋、換向機構、噴頭管、噴嘴，換向機構轉動后碰觸旋轉機構，帶動噴頭管轉動，噴出的水流再從另一角度沖擊換向機構，如此反復，實現噴頭轉動，本發(fā)明將現有技術中通過彈簧變形實現水流轉動改變機械轉動，結構簡單，不易損壞，水流射程遠。
文檔編號B05B15/08GK102039232SQ201010551218
公開日2011年5月4日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權日2010年11月19日
發(fā)明者楊繼躍, 符偉全, 黃光平, 黃虹賓 申請人:廣東聯塑科技實業(yè)有限公司