專利名稱：灑水噴頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā) 明涉及用于控制偏轉(zhuǎn)角度和偏轉(zhuǎn)距離的灑水噴頭偏轉(zhuǎn)器，特別涉及用于撞擊式灑水噴頭的偏轉(zhuǎn)器。本發(fā)明進(jìn)一步針對一種安裝有撞擊式偏轉(zhuǎn)器的灑水噴頭。
背景技術(shù)：
大多數(shù)撞擊式灑水噴頭包括帶有噴頭噴嘴的灑水噴頭體和鉸接安裝在灑水噴頭體上并圍繞著中心軸旋轉(zhuǎn)的灑水噴頭搖臂。所述灑水噴頭搖臂(也稱為“水錘”)通過從噴頭噴嘴射出的射流進(jìn)行運(yùn)作。水錘通常具有一個(gè)彎曲部分的設(shè)計(jì)，以便該部分上射流的撞擊使水錘圍繞中心軸作往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。具有足夠回沖力的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動加上定向射流的動力， 使得整個(gè)灑水噴頭體圍繞著中心軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。應(yīng)該理解的是，在灑水噴頭的旋轉(zhuǎn)期間，灑水噴頭每個(gè)旋轉(zhuǎn)角增量的大小是不穩(wěn)定的/隨意的，即一個(gè)角增量與其下一個(gè)角增量不相等，因此在灑水噴頭噴嘴在完成一次完整的360°旋轉(zhuǎn)后很少返回到原來的位置。在灌溉領(lǐng)域中，尤其適用于通過灑水噴頭對某預(yù)先設(shè)定的區(qū)域提供水的灌溉，通常需要將灌溉物質(zhì)，例如水，均勻的噴射在整個(gè)區(qū)域。為了達(dá)到這個(gè)目的，許多灑水噴頭都具有分離器或偏轉(zhuǎn)器，用于將灑水噴頭射出的水流進(jìn)行分離。在某些灑水噴頭中，水錘本身可作為偏轉(zhuǎn)器使用，因?yàn)樯淞髯矒舻剿N的彎曲部分后會產(chǎn)生射流的偏轉(zhuǎn)/分離。在更多的高級灑水噴頭中，附加的偏轉(zhuǎn)器或者分流器用于獲得跨過被灌溉區(qū)域的沿水平面的更寬范圍的水。此類灑水噴頭的例子可以在美國專利4，453，673中找到。本申請人的美國專利7，014，125和美國專利5，671，886，以及其它美國專利 4，632，312，美國專利 5，267，689 和 Irritrol systems 的一款產(chǎn)品(貨號 1015005，型號 AR3-LA)設(shè)計(jì)了用來沿垂直面偏轉(zhuǎn)水流的幾種構(gòu)造。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于對預(yù)定區(qū)域進(jìn)行灌溉的灑水噴頭，所述灑水噴頭包括具有中心軸的灑水噴頭體，所述灑水噴頭體具有用于接收灌溉流體的主灌溉進(jìn)口和用于釋放所述灌溉流體的定向射流的噴嘴；所述灑水噴頭還包括往復(fù)元件，所述往復(fù)元件用于在所述灑水噴頭體進(jìn)行周期性旋轉(zhuǎn)運(yùn)動期間，在所述定向射流的撞擊下，圍繞所述中心軸進(jìn)行往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，其中所述往復(fù)元件包括一個(gè)設(shè)計(jì)用來與所述往復(fù)元件一起運(yùn)動，并用于沿著與所述中心軸基本垂直的平面偏轉(zhuǎn)所述定向射流的偏轉(zhuǎn)器。根據(jù)一個(gè)具體設(shè)計(jì)的實(shí)施例，所述灑水噴頭為撞擊式灑水噴頭，所述往復(fù)元件是由部分運(yùn)動生成裝置構(gòu)成的水錘，所述運(yùn)動生成裝置用于為所述撞擊式灑水噴頭提供旋轉(zhuǎn)動力?？蛇x地，所述灑水噴頭可包括一個(gè)獨(dú)立的動差生成裝置，其中所述往復(fù)元件只用于在所述定向射流的影響下進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動，并不為所述灑水噴頭提供旋轉(zhuǎn)動力。所述灑水噴頭體在沿所述中心軸延伸的部分大致呈管狀，其中所述主進(jìn)口位于沿著所述中心軸的方向，所述噴嘴被規(guī)定位于與所屬主軸成一定角度并與所述主軸交叉的輔軸上。設(shè)計(jì)所述灑水噴頭體，以便當(dāng)所述灑水噴頭被放置為其中心軸垂直于地面的位置時(shí)， 所述中心軸和輔軸之間的角度為銳角，以便所述噴嘴朝上。所述灑水噴頭體可由用于以允許所述往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動產(chǎn)生的任意旋轉(zhuǎn)方式容納所述動差生成裝置的連接端口構(gòu)成，所述連接端口可選地位于沿著所述中心軸與所述主進(jìn)口相對的位置。如本身公知的常識，所述灑水噴頭體還可由一個(gè)用于確定所述動差生成裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的最大角度的限制裝置。所述動差生成裝置用于圍繞所述中心軸進(jìn)行往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，帶動圍繞所述中心軸的所述灑水噴頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，以引導(dǎo)所述噴嘴，因此所述射流以圓形方式從噴嘴中射出。在此旋轉(zhuǎn)運(yùn)動期間，所述定向射流在水平面上被周期性地偏轉(zhuǎn)。所述動差生成裝置可由具有第一端和第二端的延長的搖臂(以下稱為水錘)和由沿著第一端和第二端之間的所述搖臂形成的連接端口構(gòu)成。所述搖臂還可由偏轉(zhuǎn)壁構(gòu)成， 所述偏轉(zhuǎn)壁大體垂直于所述搖臂的縱向延伸而延伸。如本身公知的常識，當(dāng)將這種裝置與所述灑水噴頭體相連接時(shí)，所述搖臂以中心軸為圓心徑向延伸，并且所述偏轉(zhuǎn)壁大體平行于所述中心軸而延伸。所述偏轉(zhuǎn)器可包括至少一個(gè)第一偏轉(zhuǎn)表面，并且所述偏轉(zhuǎn)器與所述搖臂相連接， 從而使所述偏轉(zhuǎn)表面至少部分圓周地圍繞所述中心軸放置。當(dāng)所述偏轉(zhuǎn)表面與所述搖臂相連接時(shí)，所述偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)表面可位于所述噴嘴之上，并且與所述噴嘴的輔軸大體成一定角度，即所述射流從所述噴嘴中發(fā)射出來的方向?？蛇x地，所述偏轉(zhuǎn)器可與所述搖臂相連接，從而使所述偏轉(zhuǎn)表面處于所述噴嘴之下。在運(yùn)行中，所述搖臂圍繞著灑水噴頭的中心軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，帶動著所述偏轉(zhuǎn)器與所述搖臂一起圍繞著中心軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，以便將所述偏轉(zhuǎn)器帶到相對于噴嘴的不同的位置，所述位置包括所述偏轉(zhuǎn)器阻擋所述噴嘴并與所述定向射流相撞擊，從而對所述定向射流進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，尤其是沿著垂直平面對所述定向射流進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。應(yīng)該理解的是，沿著垂直平面的偏轉(zhuǎn)通過對定向射流的限制，有效改變了所述灑水噴頭的灌溉范圍。根據(jù)本發(fā)明，所述偏轉(zhuǎn)器的各種設(shè)計(jì)中包括以下形式中的任何一種偏轉(zhuǎn)壁一種連續(xù)的平面偏轉(zhuǎn)表面，其中所述偏轉(zhuǎn)器與所述搖臂相連接，以便所述偏轉(zhuǎn)表面具有固定的偏轉(zhuǎn)角，通過對所述定向射流的阻擋，所述射流的偏轉(zhuǎn)角度都是相同的，與所述射流在所述偏轉(zhuǎn)表面上的撞擊點(diǎn)無關(guān)；一種連續(xù)的平面偏轉(zhuǎn)表面，其中所述偏轉(zhuǎn)器與所述搖臂相連接，以便所述偏轉(zhuǎn)表面具有不同的偏轉(zhuǎn)角，即通過對所述定向射流的阻擋，所述射流的偏轉(zhuǎn)角度取決于所述射流在所述偏轉(zhuǎn)表面上的撞擊點(diǎn)；一種具有多個(gè)曲率半徑的連續(xù)的非平面偏轉(zhuǎn)表面，其中通過對所述定向射流的阻擋，所述射流的偏轉(zhuǎn)角度取決于所述射流在所述偏轉(zhuǎn)表面上的撞擊點(diǎn)；以及多個(gè)偏轉(zhuǎn)下表面，每個(gè)下表面相對于所述中心軸具有不同的角度，通過對所述定向射流的阻擋，所述射流的偏轉(zhuǎn)角度取決于所述射流撞擊到的偏轉(zhuǎn)下表面。應(yīng)該理解的是， 每個(gè)偏轉(zhuǎn)下表面都具有與前面描述設(shè)計(jì)的各種偏轉(zhuǎn)表面相似的特征。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體設(shè)計(jì)的實(shí)施例，所述偏轉(zhuǎn)器可選地由彈性材料如硅膠制成，通過所述偏轉(zhuǎn)器，所述定向射流的偏轉(zhuǎn)角度受所述射流對所述彈性偏轉(zhuǎn)器的撞擊和這種撞擊產(chǎn)生的形狀變化的影響。尤其是，只有所述偏轉(zhuǎn)表面可由彈性材料制成并且與剛性偏轉(zhuǎn)器相連接。根據(jù)另外一個(gè)設(shè)計(jì)方式，所述偏轉(zhuǎn)器可由剛性物質(zhì)制成，并且包括多個(gè)彈性偏轉(zhuǎn)下表面，所述偏轉(zhuǎn)下表面由彈性物質(zhì)片組成。同時(shí)應(yīng)該理解的是，對于上述所有實(shí)施例，可設(shè)計(jì)所述偏轉(zhuǎn)器以便將其安裝在往復(fù)元件上時(shí)，所述偏轉(zhuǎn)器可到達(dá)一個(gè)中間位置，在所述位置上，所述定向射流撞擊所述 偏轉(zhuǎn)器邊緣，即實(shí)際上只有部分與射流射出方向垂直的橫截面射流撞擊到所述偏轉(zhuǎn)表面。在這種情況下，可能部分射流被所述偏轉(zhuǎn)表面偏轉(zhuǎn)，而其他部分從噴嘴中自由釋放且不受阻擋， 實(shí)現(xiàn)了射流完全的灌溉范圍。然而根據(jù)另一個(gè)具體的變形設(shè)計(jì)，所述偏轉(zhuǎn)器可被設(shè)計(jì)為安裝在搖臂上，以便動差生成裝置的偏轉(zhuǎn)墻和偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)表面之間沿著圓周方向存在著間隙。這樣的配置可提供時(shí)間間隔，在所述時(shí)間間隔內(nèi)，定向射流從不受偏轉(zhuǎn)器阻擋的噴嘴中射出。所述偏轉(zhuǎn)器可以以可拆卸連接的方式與所述搖臂相連接，例如通過卡扣固定部件。這樣可以允許所述灑水噴頭模塊化，其中對于不同灌溉區(qū)域，可以選擇具有為所述預(yù)定區(qū)域具體設(shè)計(jì)的角度的不同的偏轉(zhuǎn)器。另外，還應(yīng)該理解的是由于本實(shí)施例采用向下偏轉(zhuǎn)的特征，因此在不超出所要灌溉區(qū)域的周長的情況下可以使用更高的水壓。應(yīng)該理解的是，由于所述灑水噴頭在其每一次旋轉(zhuǎn)期間角度增量程度均不相同， 而且由于所述偏轉(zhuǎn)器與所述旋轉(zhuǎn)搖臂固定連接，因此灌溉范圍也不斷變化。換句話說，在所述灑水噴頭在完成一次360°的旋轉(zhuǎn)后不會返回到相同的灌溉范圍。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種用于動差生成裝置的偏轉(zhuǎn)器，所述偏轉(zhuǎn)器包括由至少一個(gè)第一偏轉(zhuǎn)表面構(gòu)成的主體，所述偏轉(zhuǎn)器還包括連接裝置，用于將所述偏轉(zhuǎn)器與所述動差生成裝置的偏轉(zhuǎn)搖臂的連接。


為了理解本發(fā)明并了解本發(fā)明技術(shù)方案是如何在實(shí)際中實(shí)施的，僅通過一些非限定性的示例結(jié)合附圖對實(shí)施例進(jìn)行描述，其中圖1為現(xiàn)有技術(shù)中公知的標(biāo)準(zhǔn)撞擊式灑水噴頭的等軸測視圖；圖2A為根據(jù)本發(fā)明圖1所示的包括偏轉(zhuǎn)器的撞擊式灑水噴頭的放大等軸正視圖；圖2B為圖2A中所示的在撞擊式灑水噴頭水錘中間位置的撞擊式灑水噴頭的俯視圖；圖2C為圖2A所示的撞擊式灑水噴頭的正視圖；圖2D為圖2A所示的撞擊式灑水噴頭的偏斜正視圖；圖2E為圖2A所示的撞擊式灑水噴頭放大的側(cè)視圖；圖3A為本發(fā)明圖2A 2E所示的撞擊式灑水噴頭所使用的偏轉(zhuǎn)器的等軸測視圖；圖3B為圖3A所示的偏轉(zhuǎn)器的等軸底視圖；圖3C為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的灑水噴頭水錘和偏轉(zhuǎn)器的等軸結(jié)構(gòu)分解示意圖；圖4A為說明定向射流被圖2A 2E所示的偏轉(zhuǎn)器所偏轉(zhuǎn)的等軸測視示意圖；圖4B為圖2A所示的撞擊式灑水噴頭和偏轉(zhuǎn)器運(yùn)行一個(gè)灌溉周期的示意圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的偏轉(zhuǎn)器的等軸底視圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的偏轉(zhuǎn)器的等軸底視圖；圖7A和圖7B分別為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的偏轉(zhuǎn)器的等軸底視示意圖和等軸俯視圖，其中該偏轉(zhuǎn)器和旋轉(zhuǎn)灑水噴頭的往復(fù)元件集成為一體；圖8A和8B為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的偏轉(zhuǎn)器的等軸測視示意圖和側(cè)視圖；以及圖9為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的包括偏轉(zhuǎn)器的灑水噴頭的等軸測視示意圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1，標(biāo)準(zhǔn)撞擊式灑水噴頭1包括具有中心軸X的圓柱形灑水噴頭底座連接器10，相對于所述底座連接器10旋轉(zhuǎn)的灑水噴頭體12。所述灑水噴頭體12包括水錘支架 20，第一灌溉噴嘴30，第二灌溉噴嘴40和水錘50構(gòu)成。灑水噴頭體12具有與灌溉噴嘴30，40成流體連通的中心管道(不可見)，并具有一個(gè)供水錘50使用的底座構(gòu)件(不可見)。水錘支架20包括具有與中心軸X對齊的中心孔24的頂壁22和兩個(gè)側(cè)壁26構(gòu)成。需要注意的是，作為本身公知的常識，還可以關(guān)閉第二灌溉噴嘴40以便提供不同的灌溉機(jī)制。水錘50包括帶有中心底座51的錘體52，頂銷53和彈簧座55，三者同軸對齊。錘體52具有動差生成部分52a及反作用力部分52b，二者分別在錘體52的末端形成。所述動差生成部分52a包括支架54以及沿著所述支架54被隔開的第一斜壁56和第二斜壁58。在組裝中，將水錘50樞軸轉(zhuǎn)動地安裝在灑水噴頭體12上，以便將中心底座51安裝在灑水噴頭體12的底座構(gòu)件上，所述頂銷53被容納在水錘支架20的中心孔24中。水錘50被置于水錘支架20的頂壁22和水錘50的彈簧座55之間的偏置彈簧28所偏轉(zhuǎn)。以上所描述的撞擊式灑水噴頭1為現(xiàn)有技術(shù)中公知的標(biāo)準(zhǔn)撞擊式灑水噴頭，其運(yùn)行方式本身也是公知的，因此不在此贅述?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)至圖2A，根據(jù)本發(fā)明，所示灑水噴頭1上固定安裝有偏轉(zhuǎn)器100，所述偏轉(zhuǎn)器100包括偏轉(zhuǎn)部分110，安裝部分120和間隙部分130。在將偏轉(zhuǎn)器100安裝到撞擊式灑水噴頭1上的過程中，安裝部分120用于接合水錘支架54的動差生成部分52a。參見圖3A和圖3B，偏轉(zhuǎn)器100繞位于其外部的中心軸Y成圓周方向延伸。偏轉(zhuǎn)器 100的偏轉(zhuǎn)部分110具有一個(gè)偏轉(zhuǎn)表面112，所述偏轉(zhuǎn)表面112繞中心軸Y在半徑分別為Ra 和Rb的第一邊緣112a和第二邊緣112b之間延伸。偏轉(zhuǎn)器100的安裝部分120具有安裝橋架122，所述安裝 橋架122在其兩側(cè)中的每一側(cè)分別形成第一橋肩124或第二橋肩126。第二橋肩126有大體與橋架122平行的兩個(gè)連接銷128，以便所述兩個(gè)連接銷128被容納在撞擊式灑水噴頭1的水錘50中。間隙部分130在偏轉(zhuǎn)部分110和安裝部分120之間形成。所述間隙部分130具有與偏轉(zhuǎn)表面112成α角的間隙表面132。轉(zhuǎn)至圖2Β和圖2Ε，將偏轉(zhuǎn)器100安裝在撞擊式灑水噴頭1上，以便偏轉(zhuǎn)器100沿著撞擊式灑水噴頭1的旋轉(zhuǎn)路徑RP延伸。在安裝位置上，橋架122位于支架54的頂部表面54T之上，橋肩124，126將偏轉(zhuǎn)器100固定在支架54的兩側(cè)。連接銷128被容納在支架 54的兩個(gè)相應(yīng)的孔57中。參考圖3C，如圖示出另一個(gè)水錘50'的示例，其中卡口接合件由水錘支架54'上的單孔57'和偏轉(zhuǎn)器200'上的單銷128'構(gòu)成。另外參考圖2C和2D，當(dāng)偏轉(zhuǎn)表面112被安裝到撞擊式灑水噴頭1上時(shí)，偏轉(zhuǎn)表面 112與貫穿噴嘴30的開口 32的中心線CL成β角?？梢钥闯?，偏轉(zhuǎn)器100被安裝在圖2C 和圖2D中顯示的特定位置，以便圖中的間隙部分130正對著噴嘴30的開口 32。還可以看出，噴嘴的開口 32的一部分被水錘支架54的第一傾斜壁56所阻擋?，F(xiàn)在參見圖4Α和4Β，對旋轉(zhuǎn)灑水噴頭1的運(yùn)行進(jìn)行描述。圖4Α和4Β顯示了設(shè)計(jì)有不同偏轉(zhuǎn)表面的偏轉(zhuǎn)器100。然而，以下描述適用于所有偏轉(zhuǎn)器的設(shè)計(jì)實(shí)施例。在運(yùn)行時(shí)，在水錘50圍繞沖撞式灑水噴頭1的中心軸X旋轉(zhuǎn)運(yùn)動期間，固定連接到灑水噴頭1上的偏轉(zhuǎn)器100與水錘50 —起沿旋轉(zhuǎn)路徑RP移動。安裝有偏轉(zhuǎn)器100的水錘50的單次往復(fù)運(yùn)動可分為以下幾個(gè)階段動差生成階段一在本階段中，定向射流(如圖4Α所示)從噴嘴30的開口 32射出，并撞擊水錘支架54的第一傾斜壁56和第二傾斜壁58。該撞擊造成水錘50旋轉(zhuǎn)運(yùn)動， 因此水錘支架54發(fā)生移動，以便水錘支架54不再阻擋噴嘴的開口 32。第一長距離階段一在水錘支架54發(fā)生移動后，噴嘴的開口 32面對著偏轉(zhuǎn)器100 的間隙部分130。在這個(gè)位置上，定向射流可從噴嘴30中不受阻擋地自由釋放。偏轉(zhuǎn)階段(仍然如圖4Α所示)一此后，由于水錘50的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，間隙部分130發(fā)生移動，離開噴嘴開口 32，并且噴嘴32面對著偏轉(zhuǎn)表面112。偏轉(zhuǎn)表面112向下偏轉(zhuǎn)定向射流，有效改變了灌溉范圍，此灌溉范圍由角α (如圖3Β所示)和偏轉(zhuǎn)表面112上射流撞擊的位置決定。另外，在偏轉(zhuǎn)表面112相對于噴嘴開口 32的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動期間，由于偏轉(zhuǎn)表面 112的斜角β，灌溉范圍也會逐漸發(fā)生變化。需要注意的是斜角β并不是必須的，并且也可僅通過改變偏轉(zhuǎn)器相對于噴嘴30的的取向來改變射流撞擊點(diǎn)。關(guān)于圖4Α還需要注意的是，從噴嘴30射出的定向射流J被偏轉(zhuǎn)而與偏轉(zhuǎn)表面212 成角θ，角θ取決于射流J在偏轉(zhuǎn)表面212上的撞擊點(diǎn)，并且如前面所述，取決于水錘50 相對于噴嘴30的角度位置。同時(shí)應(yīng)該理解的是，圖4Α中所描述的射流J是為了說明射流 J的一般偏轉(zhuǎn)方向，而不是灌溉流的實(shí)際分射情況。第二長距離階段(可選)一因?yàn)樗N50的角度旋轉(zhuǎn)是根據(jù)定向射流的水壓和偏置彈簧28的偏轉(zhuǎn)力所確定的，所以灑水噴頭1可能有時(shí)到達(dá)了某個(gè)位置，在該位置上，水錘 50的角度移動是這樣的，以至噴嘴開口 32不再面對偏轉(zhuǎn)表面112，定向射流可以不受阻擋地自由釋放，該位置和第一長距離階段中的相應(yīng)位置相似。 返回階段一因?yàn)樗N50被彈簧28所偏轉(zhuǎn)，所以水錘50被迫返回其初始位置。在返回中，上述幾個(gè)階段逆序進(jìn)行。在返回中，水錘50的壁54，56首先變得面對噴嘴開口 32， 因此噴嘴開口 32處的定向射流對水錘50的撞擊增加了水錘50的返回動量。此后，如本身公知的，水錘50撞擊安裝支架20并造成的噴頭體12相對于底座連接器10的角度位移。如上所述的階段中，由于偏轉(zhuǎn)器100對定向射流的偏轉(zhuǎn)，促使灌溉范圍有效地改變。在經(jīng)過了一定次數(shù)的上述往復(fù)運(yùn)動之后，所述撞擊式噴頭被推動并圍繞中心軸X完成灑水噴頭體12的一次完整的360°旋轉(zhuǎn)。在此，這樣的完整旋轉(zhuǎn)是指一個(gè)灌溉周期。由于撞擊式灑水噴頭的運(yùn)行大體上是隨機(jī)進(jìn)行的，即灑水噴頭體12圍繞X軸的角度位移不是預(yù)設(shè)的或恒定的，因此不僅在水錘50的往復(fù)旋轉(zhuǎn)期間，而且在整個(gè)噴頭體12自身的完整的旋轉(zhuǎn)期間，灌溉范圍都有效地改變了。換句話說，在第一灌溉周期中，灑水噴頭體12到達(dá)了某一個(gè)角度位置，在所述角度位置上，定向射流朝著與初始參照線I成角Y的方向噴射。在這種情況下，例如當(dāng)噴嘴開口 32面對間隙部分130時(shí)，撞擊式灑水噴頭1到達(dá)上述位置，因此定向射流具有全灌溉范圍R1。在完成第一灌溉周期后，進(jìn)入第二灌溉周期，灑水噴頭1再到達(dá)了角Y的角度位置，其中現(xiàn)在的灌溉范圍為R2，而且R2比Rl短。從統(tǒng)計(jì)學(xué)講，在不同的兩個(gè)灌溉周期中，撞擊式噴頭1在相同角度位置時(shí)，定向射流具有同樣灌溉范圍的機(jī)會很低。現(xiàn)在轉(zhuǎn)至圖5，其顯示了另一個(gè)偏轉(zhuǎn)器200的實(shí)施例。偏轉(zhuǎn)器200包括偏轉(zhuǎn)部分 210，安裝部分220和間隙部分230，安裝部分220和間隙部分230和前面實(shí)施例中相應(yīng)的部分120，130基本相似。偏轉(zhuǎn)部分包括中心偏轉(zhuǎn)表面212和兩個(gè)外圍偏轉(zhuǎn)表面214和216。三者沿著偏轉(zhuǎn)部分210連續(xù)設(shè)置并被凹槽218隔開。中心偏轉(zhuǎn)表面具有與間隙表面232成3工角的第一截面212a以及與間隙表面232成δ 2角的第二截面212b。外圍表面214，216還各自包括與間隙表面232成角的第一截面和與間隙表面232成ε 2角的第二截面。因此，在運(yùn)行中，使用上述偏轉(zhuǎn)器200時(shí)，定向射流的偏轉(zhuǎn)角度以及其灌溉范圍在水錘50旋轉(zhuǎn)運(yùn)動期間都有效地改變了。應(yīng)該理解的是，可以通過設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)器200使其具有所需數(shù)量的偏轉(zhuǎn)表面來調(diào)節(jié)灌溉范圍。

參見圖6，所示為另一個(gè)偏轉(zhuǎn)器300的實(shí)施例。所述偏轉(zhuǎn)器300的偏轉(zhuǎn)部分310包括被凹槽315隔開的第一偏轉(zhuǎn)表面312，第二偏轉(zhuǎn)表面314和第三偏轉(zhuǎn)表面316。每個(gè)偏轉(zhuǎn)表面312，314，316都由兩個(gè)截面構(gòu)成，每個(gè)截面都相對于間隙表面332以不同的角度傾斜。現(xiàn)在轉(zhuǎn)至圖7Α和圖7Β，所示為另一個(gè)偏轉(zhuǎn)器400的實(shí)施例，其與圖5中的偏轉(zhuǎn)器 200大致相似。然而，在這種情況下，偏轉(zhuǎn)器400與旋轉(zhuǎn)灑水噴頭1的水錘450集成為一體， 從而形成一個(gè)獨(dú)立的單元。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)勢是便于生產(chǎn)，因?yàn)槠D(zhuǎn)器400和水錘450可通過在單獨(dú)操作中注射成型來生產(chǎn)?，F(xiàn)在把注意力轉(zhuǎn)到圖8Α和8Β，圖中示出了另外一種偏轉(zhuǎn)器500。所述偏轉(zhuǎn)器500 包括與偏轉(zhuǎn)器200，300和400相似的偏轉(zhuǎn)下表面。在本實(shí)施例中，分別有四個(gè)偏轉(zhuǎn)下表面 512，513，514和516。另外，偏轉(zhuǎn)器500還有具有翼狀剖面540和具有與機(jī)翼相似曲率的頂部表面542。從圖8Α可以很好地看出，四個(gè)偏轉(zhuǎn)下表面512，513，514和516中的每一個(gè)部從頂部表面542延伸不同的距離，其中下表面512接近頂部表面542，下表面516比下表面 512從頂部表面542延伸的距離更遠(yuǎn)，下表面514比下表面516從頂部表面542延伸的距離更遠(yuǎn)，下表面513比下表面516從頂部表面542延伸的距離更遠(yuǎn)。在組裝中，將偏轉(zhuǎn)器500設(shè)置在灑水噴頭1的噴嘴30的前方，以便從噴嘴30射出的定向射流J朝向翼狀剖面540的前導(dǎo)端540L。在運(yùn)行中，定向射流J被翼狀剖面540的前導(dǎo)端540L分成上部分Ju和下部分叉， 定向射流的下部分叉以與上述公開的運(yùn)行階段中相似的方式被偏轉(zhuǎn)表面512，513，514和 516偏轉(zhuǎn)。然而，根據(jù)流體動力學(xué)的定律，上部分Ju被驅(qū)使沿著翼狀剖面的頂部表面542移動，最后以與射流的下部分1不同的角度從頂部表面542釋放下來。上述設(shè)置中僅部分定向射流撞擊的偏轉(zhuǎn)表面，因而降低了偏轉(zhuǎn)器500以及水錘50 上受到的向上力。應(yīng)該注意的是，上部分射流Ju可提供給偏轉(zhuǎn)器500 —個(gè)向下的反作用力?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)至圖 9，所示為旋轉(zhuǎn)灑水噴頭600，所述旋轉(zhuǎn)灑水噴頭600包括支架610，旋轉(zhuǎn)灌溉裝置620，往復(fù)裝置630以及偏轉(zhuǎn)器700。這些部件構(gòu)成旋轉(zhuǎn)灑水噴頭600的一部分。 所述偏轉(zhuǎn)器700與上述偏轉(zhuǎn)器100 500的不同之處在于用于安裝偏轉(zhuǎn)器700的往復(fù)元件不是動差生成裝置的一部分。灑水噴頭600具有一個(gè)流體通道602，所述流道602具有用于接收灌溉流的第一開口端604，以及用于釋放灌溉流的位于另一側(cè)的開口端606。旋轉(zhuǎn)灌溉裝置620具有一個(gè)圓錐狀的主體622和傾斜通道624 (不完全可見)。傾斜通道624用于接收從開口端606釋放的灌溉流體，將其匯集成為一定向射流，并使所述定向射流導(dǎo)向往復(fù)裝置630。往復(fù)裝置630被安裝在動差生成裝置上，并被偏置彈簧634偏轉(zhuǎn)。該往復(fù)裝置具有第一偏轉(zhuǎn)壁636和第二偏轉(zhuǎn)壁637，與圖2A 2E所示的水錘50的偏轉(zhuǎn)壁56和58相似， 偏轉(zhuǎn)壁636和637用于偏轉(zhuǎn)定向射流。在運(yùn)行中，灌溉流體對斜管624的撞擊使得旋轉(zhuǎn)灌溉裝置620改變其角度位置，因此改變了定向射流的角度方向。由于定向射流對偏轉(zhuǎn)壁的撞擊產(chǎn)生了一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的力，偏轉(zhuǎn)彈簧反作用于此力，驅(qū)使在運(yùn)行期間往復(fù)裝置630圍繞著旋轉(zhuǎn)灌溉裝置620進(jìn)行往復(fù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，這與之前介紹過的水錘的往復(fù)運(yùn)動相似。然而，需要首先強(qiáng)調(diào)指出的是，往復(fù)裝置630沒有可以被撞擊的支架(如圖2A 2E中的支架20)，因此其不會像水錘50影響旋轉(zhuǎn)灑水噴頭1那種程度的影響旋轉(zhuǎn)灌溉裝置。偏轉(zhuǎn)器700的構(gòu)成和前面介紹過的偏轉(zhuǎn)器相似，其具有3個(gè)下表面712，714和 716。所述偏轉(zhuǎn)器隨著往復(fù)裝置630 —起運(yùn)動，因此其運(yùn)行方式與前面參見圖2A 2E公開運(yùn)行方式的大致相同。所述領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地理解到，可對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行更改，變化以及修改，這些都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于對預(yù)定區(qū)域進(jìn)行灌溉的灑水噴頭，所述灑水噴頭包括具有中心軸的灑水噴頭體，所述灑水噴頭體具有用于接收灌溉流體的主灌溉進(jìn)口和用于釋放所述灌溉流體的定向射流的噴嘴；所述灑水噴頭還包括往復(fù)元件和偏轉(zhuǎn)器，所述往復(fù)元件用于圍繞所述中心軸進(jìn)行往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，所述偏轉(zhuǎn)器包括用于與所述往復(fù)元件固定連接的連接裝置。所述偏轉(zhuǎn)器具有至少一個(gè)第一偏轉(zhuǎn)表面，并用于與所述往復(fù)元件一起圍繞所述中心軸做往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。其中所述偏轉(zhuǎn)器適于相對于所述噴嘴呈現(xiàn)至少一個(gè)第一位置，所述偏轉(zhuǎn)器的第一部分在所述第一位置面對所述噴嘴，因此所述定向射流以第一角度通過噴嘴從灑水噴頭中射出，所述偏轉(zhuǎn)器適于相對于所述噴嘴呈現(xiàn)至少一個(gè)第二位置，所述偏轉(zhuǎn)器的第二部分在所述第二位置面對所述噴嘴，因此所述定向射流以不同于第一角度的第二角度通過噴嘴從灑水噴頭中射出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)表面圍繞一中心軸部分地沿圓周方向延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的灑水噴頭，其中所述中心軸與所述灑水噴頭的中心軸對齊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)表面被置于所述噴嘴上方并與之成一角度，用于向下偏轉(zhuǎn)從所述噴嘴中射出的定向射流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)表面被置于所述噴嘴的前面，用于將從所述噴嘴中射出的定向射流分成分別沿大體垂直的平面具有不同角度的第一射流部分和第二射流部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)平面為連續(xù)的平面表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)表面用于以一個(gè)恒定的角度偏轉(zhuǎn)所述定向射流，而與所述定向射流在所述偏轉(zhuǎn)平面上的撞擊點(diǎn)以及所述往復(fù)元件的角度位置無關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)表面用于以變化的角度偏轉(zhuǎn)所述定向射流，所述變化的角度取決于所述定向射流在偏轉(zhuǎn)平面上的撞擊點(diǎn)以及所述往復(fù)元件的角度位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)平面為具有多個(gè)曲率半徑的連續(xù)的非平面偏轉(zhuǎn)表面，用于以變化的角度偏轉(zhuǎn)所述定向射流，所述變化的角度取決于所述定向射流在偏轉(zhuǎn)平面上的撞擊點(diǎn)以及所述往復(fù)元件的角度位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)平面包括多個(gè)偏轉(zhuǎn)下表面，所述偏轉(zhuǎn)表面用于以變化的角度偏轉(zhuǎn)所述定向射流，所述變化的角度取決于由所述定向射流撞擊的所述下表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的灑水噴頭，其中每個(gè)所述偏轉(zhuǎn)下平面都具有與權(quán)利要求7， 8或9中的所述偏轉(zhuǎn)表面相似的設(shè)計(jì)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)器包括間隙部分，以便在所述往復(fù)元件沿角度方向移動到預(yù)設(shè)的間隙部分時(shí)，在所述往復(fù)元件的偏轉(zhuǎn)壁和所述偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)平面之間沿著圓周方向存在間隙。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)器以可拆卸的方式與所述往復(fù)元件相連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)器與所述往復(fù)元件的連接通過卡口裝置來實(shí)現(xiàn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)器與所述往復(fù)組件集成為一體。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)表面由附接到剛性偏轉(zhuǎn)器的彈性材料制成。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)器包括多個(gè)彈性偏轉(zhuǎn)表面。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)表面用于以變化的角度偏轉(zhuǎn)所述定向射流，所述變化的角度取決于所述定向射流在所述偏轉(zhuǎn)表面上的撞擊點(diǎn)和所述往復(fù)元件的角度位置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)器還用于以變化的角度偏轉(zhuǎn)所述定向射流，所述變化的角度取決于所述彈性偏轉(zhuǎn)表面的形狀變化。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)器由橡膠類材料制成。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灑水噴頭，其中所述灑水噴頭為一個(gè)撞擊式灑水噴頭。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的灑水噴頭，其中所述往復(fù)元件為水錘，其構(gòu)成所述撞擊式灑水噴頭的動差生成裝置的一部分。
23.一種用于通過噴嘴射出定向射流的灑水噴頭的往復(fù)元件的偏轉(zhuǎn)器，所述偏轉(zhuǎn)器包括具有至少一個(gè)第一偏轉(zhuǎn)表面的主體，所述偏轉(zhuǎn)器還包括連接裝置，用于所述偏轉(zhuǎn)器與所述往復(fù)元件的連接，所述第一偏轉(zhuǎn)表面用于在將所述偏轉(zhuǎn)器安裝到所述灑水噴頭上時(shí)偏轉(zhuǎn)所述射流，其中所述偏轉(zhuǎn)器適于相對于所述噴嘴呈現(xiàn)至少一個(gè)第一位置，所述偏轉(zhuǎn)器的第一部分在所述第一位置面對所述噴嘴，因此所述定向射流以第一角度通過噴嘴從灑水噴頭中射出，所述偏轉(zhuǎn)器適于相對于所述噴嘴呈現(xiàn)至少一個(gè)第二位置，所述偏轉(zhuǎn)器的第二部分在所述第二位置面對所述噴嘴，因此所述定向射流以不同于第一角度的第二角度通過噴嘴從灑水噴頭中射出。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的偏轉(zhuǎn)器，其中，當(dāng)安裝到所述往復(fù)元件上時(shí)，所述偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)表面被置于所述噴嘴上方并與之成一角度，用于向下偏轉(zhuǎn)從所述噴嘴射出的定向射流。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)器的偏轉(zhuǎn)表面被置于所述噴嘴的前面，用于將從所述噴嘴射出的定向射流分成分別沿大體垂直的平面具有不同角度的第一射流部分和第二射流部分。
26.根據(jù)權(quán)利要求M所述的偏轉(zhuǎn)器，其中所述偏轉(zhuǎn)平面為連續(xù)的平面表面。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的偏轉(zhuǎn)器，其中，當(dāng)安裝到所述往復(fù)元件上時(shí)，所述偏轉(zhuǎn)表面用于以一個(gè)恒定角度偏轉(zhuǎn)所述定向射流，而與所述定向射流在偏轉(zhuǎn)平面上的撞擊點(diǎn)以及所述往復(fù)元件角度位置無關(guān)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的偏轉(zhuǎn)器，其中，當(dāng)安裝到所述往復(fù)元件上時(shí)，所述偏轉(zhuǎn)表面用于以變化的角度偏轉(zhuǎn)所述定向射流，所述變化的角度取決于所述定向射流在偏轉(zhuǎn)平面上的撞擊點(diǎn)以及所述往復(fù)元件的角度位置。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的偏轉(zhuǎn)器，其中，當(dāng)安裝到所述往復(fù)元件上時(shí)，所述偏轉(zhuǎn)表面為具有多個(gè)曲率半徑的連續(xù)的非平面偏轉(zhuǎn)表面，用于以變化的角度偏轉(zhuǎn)所述定向射流，所述變量角取決于所述定向射流在偏轉(zhuǎn)平面上的撞擊點(diǎn)以及所述往復(fù)元件的角度位置。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的偏轉(zhuǎn)器，其中，所述偏轉(zhuǎn)面包括多個(gè)偏轉(zhuǎn)下表面，所述偏轉(zhuǎn)下表面用于以變化的角度偏轉(zhuǎn)所述定向射流，所述變量角取決于由所述定向射流撞擊的下表面。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的偏轉(zhuǎn)器，其中，每個(gè)所述偏轉(zhuǎn)下表面都具有與權(quán)利要求27， 28或四中的所述偏轉(zhuǎn)表面相似的設(shè)計(jì)。
32.根據(jù)權(quán)利要求M所述的偏轉(zhuǎn)器，其中，所述偏轉(zhuǎn)器包括間隙部分，以便在所述往復(fù)元件沿角度方向移動到的預(yù)設(shè)的間隙部分時(shí)，在所述往復(fù)元件的偏轉(zhuǎn)壁和所述偏轉(zhuǎn)器的所述偏轉(zhuǎn)平面之間沿著圓周方向存在間隙。
33.根據(jù)權(quán)利要求M所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)表面由附接到剛性偏轉(zhuǎn)器的彈性材料制成。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的灑水噴頭，其中所述剛性偏轉(zhuǎn)器包括多個(gè)彈性偏轉(zhuǎn)表面。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)表面用于以變化的角度偏轉(zhuǎn)所述定向射流，所述變化的角度取決于定向射流在所述偏轉(zhuǎn)表面上的撞擊點(diǎn)和所述往復(fù)元件的角度位置。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)器還用于以變化的角度偏轉(zhuǎn)所述定向射流，所述變化的角度取決于所述彈性偏轉(zhuǎn)表面的形狀變化。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的灑水噴頭，其中所述偏轉(zhuǎn)器由橡膠類材料制成。
38.根據(jù)權(quán)利要求M所述的灑水噴頭，其中所述灑水噴頭為一個(gè)撞擊式灑水噴頭。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的灑水噴頭，其中所述往復(fù)元件為水錘，其構(gòu)成所述撞擊式灑水噴頭的動差生成裝置的一部分。
全文摘要
一種用于對預(yù)定區(qū)域進(jìn)行灌溉的灑水噴頭(1)，所示灑水噴頭包括具有中心軸(X)的灑水噴頭體(12)，所述灑水噴頭體具有一個(gè)用于接收來自供流管的灌溉流體的灌溉進(jìn)口和用于釋放所述灌溉流體的定向射流的噴嘴(30，40)；所述灑水噴頭(1)還包括往復(fù)元件(50)和偏轉(zhuǎn)器(100)，所述往復(fù)元件用于圍繞所述中心軸(X)進(jìn)行往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，所述偏轉(zhuǎn)器包括用于與所述往復(fù)元件固定連接的連接裝置。所述偏轉(zhuǎn)器具有至少一個(gè)第一偏轉(zhuǎn)表面(112)，并用于與所述往復(fù)元件一起圍繞所述中心軸做往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。其中所述偏轉(zhuǎn)器適于相對于所述噴嘴呈現(xiàn)至少一個(gè)第一位置，所述偏轉(zhuǎn)器的第一部分在所述第一位置面對所述噴嘴(30，40)，所述定向射流以第一角度通過噴嘴從灑水噴頭中射出，所述偏轉(zhuǎn)器適于相對于所述噴嘴呈現(xiàn)至少一個(gè)第二位置，所述偏轉(zhuǎn)器的第二部分在所述第二位置面對所述噴嘴，因此所述定向射流以不同于第一角度的第二角度通過噴嘴從灑水噴頭中射出。
文檔編號A01G25/00GK102159063SQ200980136776
公開日2011年8月17日 申請日期2009年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月4日
發(fā)明者伊扎克·賈勒, 埃利·阿蒙, 摩西·戈尼爾, 羅尼·巴爾塔爾 申請人:納安丹哈因灌溉股份有限公司