專利名稱：一種黏性升降式埋地噴頭的驅動裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于節水灌溉配件結構領域，特別的涉及一種水壓驅動的升降式埋地噴頭
的液力驅動裝置。
背景技術：
目前在城市綠地、高爾夫球場等用水量較高的場所均采用噴管技術解決用水要 求。現有的噴管產品的結構比較復雜，其結構形式為，經過過濾的水，以一定角度沖向位于 一個端面上的多片翼型構成的葉輪，帶動一根主軸旋轉，該軸上帶有一個主動齒輪，通過數 級齒輪副減速后，驅動噴嘴旋轉，達到噴灑目的。這種驅動結構中，由于齒輪副過多，給制造 和裝配帶來較大難度；尤其是主動齒輪轉速較高，這就要求各個齒輪軸的安裝精度高、各齒 輪軸孔的制造精度高；特別地，由于各齒輪模數均較小，基本上只有0. 5，對齒輪制造和裝 配精度均有較高要求。因此這種結構的驅動結構制造成本高。并且由于從第一級齒輪開始， 直到噴嘴，均為通過齒輪的硬連接，當水壓變化時，噴嘴頭的旋轉角速度直接隨水壓波動而 變化明顯；如果水壓變化頻繁，對各級嚙合齒輪副將產生一定的損害。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、裝配方便的升降式 埋地噴頭的液力驅動裝置。 為了實現上述發明目的，采用的技術方案如下 —種黏性升降式埋地噴頭的驅動裝置，包括圓柱形殼體，設置在殼體下端的過濾 器，設置在殼體內部的噴頭驅動裝置，所述噴頭驅動裝置通過連接軸與位于殼體頂部的噴 頭相連，噴頭驅動裝置驅動噴頭旋轉噴水，所述噴頭驅動裝置包括切向流產生器和液力旋 轉器，所述切向流產生器包括中空的小殼體結構，且與殼體的內壁形成供水的間隙，切向流 產生器的殼壁上設有沿圓周均勻分布的進流口 ，使通過進流口的水流繞軸心旋轉，所述液 力旋轉器設置在切向流產生器的內部，其通過連接軸與噴頭直接或間接相連，且液力旋轉 器設有與進流口相對應的圓柱形受力面，受力面與進流口之間具有一定的間隙，所述液力 旋轉器通過圓柱形受力面在旋轉水流的帶動下旋轉。 本發明的噴頭驅動裝置通過切向流產生器和液力旋轉器共同作用，經過過濾器后 的水流，從切向流產生器的進流口進入，由于切向流產生器的特定進流口設置，使得從進流 口進入的水流在切向流產生器內部旋轉，旋轉的水流通過黏性帶動液力旋轉器旋轉，從而 帶動噴頭旋轉噴水。 上述技術方案中，所述噴頭驅動裝置還包括液力驅動圓盤和噴嘴驅動圓盤，所述 液力驅動圓盤位于液力旋轉器的上方，并與液力旋轉器同軸連接，通過同軸連接使得液力 驅動圓盤與液力旋轉器同步旋轉，所述噴嘴驅動圓盤安裝在液力驅動圓盤的上方，并與液 力驅動圓盤之間在軸向上設有間隙，所述噴嘴驅動圓盤通過連接軸與噴頭連接。通過這樣 的結構，使得噴頭驅動裝置采用二級驅動，先是由液力旋轉器驅動液力驅動圓盤旋轉，再通過液力驅動圓盤的旋轉使得與噴嘴驅動圓盤之間的間隙的水流也旋轉，從而帶動噴嘴驅動 圓盤旋轉，實現噴頭的旋轉噴水。 進一步地，所述液力驅動圓盤主體呈平整的圓盤結構，且圓盤上設有進流孔，所述
噴嘴驅動圓盤主體呈帽狀，包括位于液力驅動圓盤正上方的圓盤，和位于液力驅動圓盤外
緣的外環，噴嘴驅動圓盤與液力驅動圓盤之間的空隙通過進流孔注入水流，所注入的水流
隨液力驅動圓盤的旋轉而旋轉，同時帶動噴嘴驅動圓盤旋轉。所述液力驅動圓盤帶動噴嘴
驅動圓盤的旋轉也是通過兩者間間隙的水流旋轉，利用旋轉水流的黏性實現。 本發明用于連接液力驅動圓盤和液力旋轉器的連接軸安裝在支架上，用于連接噴
嘴驅動圓盤和噴頭的連接軸也安裝在支架上，所述支架固定在殼體的內壁上。 本發明所述切向流產生器由圓錐段和圓柱段構成，所述圓錐段的下部設有一個環
形孔，所述圓柱段的壁上開有均勻分布的進流口。 進一步地，所述切向流產生器還包括設置在圓柱段上端的密封圈安裝槽，所述密
封圈安裝槽內安裝有實現切向流產生器和殼體內壁之間密封性能的密封圈。 所述液力旋轉器包括圓柱環主體，以及設在圓柱環主體中心的中心軸孔、與中心
軸孔和圓柱環主體內壁連接的軸孔支撐肋、所述中心軸孔安裝有連接軸，所述圓柱環主體
的光滑外表面作為受力面。 所述圓柱環主體的內壁還設置有均勻分布的阻尼板。 本發明提出了一種新的噴嘴頭驅動結構，該結構利用水的黏性產生的切向粘滯 力，帶動噴嘴頭產生旋轉運動。特別是兩次利用水的的黏性產生的切向粘滯力，首先由切線 流產生器上沿圓周切線方向的水流，帶動一個液力旋轉器的空心圓柱外圓柱面旋轉，作為 驅動圓柱，該驅動圓柱通過一根主軸，帶動液力驅動圓盤旋轉，液力驅動圓盤作為主動圓盤 旋轉，由于主動圓盤旋轉，使圓盤附近的水流因水的黏性而旋轉，從而帶動一個連接于噴嘴 頭的、并與主動圓盤同心的作為從動圓盤的噴嘴驅動圓盤旋轉。這種驅動結構有兩個明顯 的優點首先，驅動結構中沒有齒輪副、沒有翼型葉輪，只由一個液體摩擦圓柱副、一個液體 摩擦圓盤副和最多兩個軸(一根連接驅動圓柱與主動圓盤，一根連接從動圓盤與噴嘴頭； 而目前產品因齒輪副多，因此齒輪軸也多)構成，使制造和裝配過程均大大簡化；其次，由 于從主動圓柱到噴嘴頭，中間有一級通過水切向力驅動的軟連接，當水壓變化時，從動軸轉 速變化將會滯后，從而減小噴嘴頭轉速變化量。


圖1為發明的結構示意圖； 圖2為切向力產生器的結構示意圖； 圖3為液力旋轉器的結構示意圖； 圖4為液力驅動圓盤結構示意圖； 圖5為噴嘴驅動圓盤結構示意圖； 圖6為支架結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明做進一步的說明。
本發明的結構如附圖l所示。由殼體2、過濾器3、切向流產生器4、液力旋轉器5、 密封圈6、支架7、液力驅動圓盤8、噴嘴驅動圓盤9組成。其具體安裝結構為過濾器3安 裝在殼體2的進口 ，在過濾器3的下游是切向流產生器4 ;液力旋轉器5安裝在切向流產生 器4內；密封圈6安裝在切向流產生器4上，并與殼體2的內壁構成密封面；液力驅動圓盤 8與液力旋轉器5用一根軸固連在一起，并位于液力旋轉器5的下游，該軸用支架7固定于 殼體2內壁上；噴嘴驅動圓盤9安裝在液力驅動圓盤8下游，并與液力驅動圓盤8之間在軸 向上有一定的間隙；噴嘴驅動圓盤9通過一根軸與噴嘴頭連在一起，并用支架7固定在殼體 2內壁上。 如附圖2所述的切向流產生器4，其中圖2(a)為主視圖，圖2(b)為圖2(a)的A-A 剖視圖，圖2(c)為圖2(a)的側視圖，圖2(d)為圖2(b)的側視圖，其總體結構特征是由圓 錐段44、圓柱段42、密封圈6安裝槽41構成，內部為中空。所述圓錐段44的下部有一個環 形孔45。所述圓柱段42的壁上開有均勻分布的數個進流口43。進流口43的斷面可以是 方形、長方形、圓形或其他形狀。當進流口 43為方形、長方形時，距離中心軸線最遠的平面 與圓柱段42的內壁面相切；當進流口為圓形、橢圓形等其他形狀時，其距軸心線最遠的進 流口 43的母線與圓柱段42的內壁面相切。 如附圖3所述的液力旋轉器5，其總體特征為一個圓柱環，由中心軸孔51、軸孔支 撐肋52、數個均勻分布的阻尼板53、所述阻尼板53為數個平板，位于圓柱環的內壁，并指向 軸心。所述圓柱環的光滑外表面作為受力面57，受力面57為一個與軸孔同心的圓柱面。
如附圖4所述的液力驅動圓盤8，總體結構為一個圓盤，由軸孔81、數個均勻分布 的進流孔82、旋流平板86構成，所述旋流平板86垂直于軸孔81，所述進流孔82位于旋流 平板86上，靠近軸孔81，并與軸孔81平行，并完全打通旋流平板86。 如附圖5所述噴嘴驅動圓盤9，總體結構為一個圓盤，由軸孔91、基板96、外環94 構成，所述基板96垂直于軸孔91，外環94位于基板96上，并位于基板96的外邊緣。
如附圖6所述的支撐架7，由軸孔71、數個均勻分布的支架72、支撐環73構成。
本發明的工作過程如下 水流經過濾器2分成兩部分，其中一部分經切向流產生器4的環形孔45直接進入 切向流產生器4，另一部分經切向流產生器4的外部面從切向進流口 43進入切向流產生器 4，并沿切向流產生器4的圓柱段42的內壁面旋轉，旋轉的水流因其黏性引起的切向力帶動 液力旋轉器5的受力面57，使液力旋轉器5旋轉。當水壓過大或水壓波動時，由于從切向流 產生器4的環形孔45進入切向旋流器4的水流為沿著軸線流動，因此由液力旋轉器5的阻 尼板53產生的對液力旋轉器5旋轉的阻尼力矩發生變化，從而保持液力旋轉器5的旋轉角 速度變化較小。 進入切向流產生器4的兩部份水流繼續向下游流動，液力驅動圓盤8與液力旋轉 器5通過一根軸固接在一起，當液力旋轉器5旋轉時，便帶動液力驅動圓盤8旋轉。而一部 分水流經液力驅動圓盤8上的進流孔82進入液力驅動圓盤8與噴嘴驅動圓盤9之間的空 隙中，液力驅動圓盤8的旋流平板86通過水的黏性產生的切向力，帶動空隙中的水旋轉，旋 轉的水又因為水的黏性引起的切向力帶動噴嘴驅動圓盤9的基板96旋轉，從而帶動噴嘴頭 旋轉。
權利要求
一種黏性升降式埋地噴頭的驅動裝置，包括圓柱形殼體(2)，設置在殼體(2)下端的過濾器(3)，設置在殼體(2)內部的噴頭驅動裝置，所述噴頭驅動裝置通過連接軸與位于殼體(2)頂部的噴頭相連，噴頭驅動裝置驅動噴頭旋轉噴水，其特征在于所述噴頭驅動裝置包括切向流產生器(4)和液力旋轉器(5)，所述切向流產生器(4)包括中空的小殼體結構，且與殼體(2)的內壁形成供水的間隙，切向流產生器(4)的殼壁上設有沿圓周均勻分布的進流口(44)，使通過進流口(44)的水流繞軸心旋轉，所述液力旋轉器(5)設置在切向流產生器(4)的內部，其通過連接軸與噴頭直接或間接相連，且液力旋轉器(5)設有與進流口(44)相對應的圓柱形受力面(57)，受力面(57)與進流口(44)之間具有一定的間隙，所述液力旋轉器(5)通過圓柱形受力面(57)在旋轉水流的帶動下旋轉。
2. 根據權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于所述噴頭驅動裝置還包括液力驅動圓 盤(8)和噴嘴驅動圓盤(9)，所述液力驅動圓盤(8)位于液力旋轉器(5)的上方，并與液力 旋轉器(5)同軸連接，與液力旋轉器(5)同步旋轉，所述噴嘴驅動圓盤(9)安裝在液力驅動 圓盤(8)的上方，并與液力驅動圓盤(8)之間在軸向上設有間隙，所述噴嘴驅動圓盤(9)通 過連接軸與噴頭連接。
3. 根據權利要求2所述的驅動裝置，其特征在于所述液力驅動圓盤(8)主體呈平整的 圓盤結構，且圓盤上設有進流孔(82)，所述噴嘴驅動圓盤(9)主體呈帽狀，包括位于液力驅 動圓盤(8)正上方的圓盤，和位于液力驅動圓盤(8)外緣的外環，噴嘴驅動圓盤(9)與液力 驅動圓盤(8)之間的空隙通過進流孔(82)注入水流，所注入的水流隨液力驅動圓盤(8)的 旋轉而旋轉，同時帶動噴嘴驅動圓盤(9)旋轉。
4. 根據權利要求2或3所述的驅動裝置，其特征在于連接液力驅動圓盤(8)和液力旋 轉器(5)的連接軸安裝在支架(7)上，連接噴嘴驅動圓盤(9)和噴頭的連接軸也安裝在支 架(7)上，所述支架(7)固定在殼體(2)的內壁上。
5. 根據權利要求l所述的驅動裝置，其特征在于所述切向流產生器(4)由圓錐段(44) 和圓柱段(42)構成，所述圓錐段(44)的下部設有一個環形孔(45)，所述圓柱段(42)的壁 上開有均勻分布的進流口 (43)。
6. 根據權利要求5所述的驅動裝置，其特征在于所述切向流產生器(4)還包括設置在 圓柱段(42)上端的密封圈安裝槽(41)，所述密封圈安裝槽(41)內安裝有實現切向流產生 器(4)和殼體(2)內壁之間密封性能的密封圈(6)。
7. 根據權利要求1或5或6所述的驅動裝置，其特征在于所述液力旋轉器(5)包括圓 柱環主體，以及設在圓柱環主體中心的中心軸孔(51)、與中心軸孔(51)和圓柱環主體內壁 連接的軸孔支撐肋(52)、所述中心軸孔安裝有連接軸，所述圓柱環主體的光滑外表面作為 受力面(57)。
8. 根據權利要求7所述的驅動裝置，其特征在于所述圓柱環主體的內壁還設置有均勻 分布的阻尼板(53)。
全文摘要
本發明提供一種黏性升降式埋地噴頭的驅動裝置，包括圓柱形殼體(2)，設置在殼體(2)下端的過濾器(3)，設置在殼體(2)內部的噴頭驅動裝置，所述噴頭驅動裝置通過連接軸與位于殼體(2)頂部的噴頭相連，噴頭驅動裝置驅動噴頭旋轉噴水，所述噴頭驅動裝置包括切向流產生器(4)和液力旋轉器(5)，所述液力旋轉器(5)在切向流產生器(4)所產生的旋轉水流的黏性帶動下旋轉，從而驅動噴頭旋轉噴水。
文檔編號B05B15/00GK101773884SQ20091021454
公開日2010年7月14日 申請日期2009年12月31日 優先權日2009年12月31日
發明者楊繼躍, 黃虹賓 申請人:廣東聯塑科技實業有限公司