[发明专利]双向步进式全射流喷枪

说明书

技术领域

本发明属于一种防尘除尘关键设备及农业灌溉设备，特指双向步进式全射流喷枪。

背景技术

农业用水灌溉过程中，用水效率不高，水资源浪费严重，使农业水资源缺乏进一步加剧，我国灌溉水利用系数在40％-50％之间，而发达国家的灌溉水利用率达到了80％-90％。大力发展节水灌溉是解决我国农业上用水短缺的根本出路，而喷灌技术是目前高效的节水技术之一，喷枪特制远射程喷头，是喷灌系统的关键设备之一，其性能的优劣直接影响到喷灌喷洒的质量。

在工业等生产实践中，如港口、焦化厂、冶金工厂及其它一些工矿企业散状物料的露天堆场，煤粉、精矿粉等许多有用矿物容易流失，其中一些细粉还会严重污染周围环境，损害人民身体健康和动植物的正常生长。适时地进行喷水防止尘粉飞扬、冲洗道路和料场地面是一种减少有用矿物流失及环境污染的简便而有效的方法。因此，加大研究与开发力度，投产一批节水农业和防尘降温的新设备并形成产业化乃当务之急。

双向步进式全射流喷枪与传统的旋转式喷枪相比，具有结构更加简单、性能更加稳定、喷洒更加均匀、射程更远等优点。同时成本更低，可以降低工程系统投资、提高系统的经济性。

经检索，目前还没有相关的申报专利。

发明内容

本发明的目的是提供一种运行稳定可靠、喷洒性能好的双向步进式全射流喷枪，为我国的节水灌溉市场和工业防尘领域提供物美价廉的更新换代产品。本发明具有结构简单、射程远、成本低、喷洒均匀等特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：双向步进式全射流喷枪由旋转密封机构、流道、射流元件、换向机构等四部分组成。本发明关键部分为射流元件和换向机构，射流元件由进水喇叭口、喷嘴、作用区、盖板等依次组合连接而成，关键部位有喷枪出口处的盖板、作用区左侧与喷枪水流方向成30度角的信号水接嘴、作用区左侧水平方向上反向信号流接嘴、作用区右侧与反向信号流接嘴对称的正向信号流接嘴，以及元件出口处与水束形成的左间隙和右间隙。换向机构的关键部位有阀壳、阀芯、阀壳左侧的反向信号流接嘴管和反向补气孔、阀壳右侧的正向信号流接嘴管和正向补气孔、阀芯上的两道阀芯槽、阀芯左侧的信号水接嘴管、以及阀芯阀壳下方的拨杆。

其工作原理是：正向转动时，主要依靠喷枪右侧的间隙C₂(6)和正向补气孔13补入空气来实现正向步进。反向转动时，主要依靠喷枪左侧的间隙C₁(1)及反向补气孔8进行补气和气水分离来实现反向步进。

工作过程为：喷枪信号水接嘴3和信号水管10连通，反向信号流接嘴4和反向接嘴管9连通，正向信号流接嘴7和正向信号流接嘴管14连通。正向步进时，换向机构中的阀芯槽16与正向信号流接嘴管14连通，而阀芯槽12与反向信号流接嘴管9为闭合状态，信号水通过阀芯槽16直接进入正向信号流接嘴管14到达正向信号流接嘴7。正向步进到某一角度，由限位环推动拔杆17，使得换向机构中的阀芯槽12与反向信号流接嘴管9连通，而阀芯槽16与正向信号流接嘴管14为闭合状态，信号水通过阀芯槽12直接进入反向信号流接嘴管9到达反向信号流接嘴4，实现反向步进。反向步进至某一角度，由限位环推动拔杆17，再次进入正向步进状态。从而实现正反步进。

具有以上特征的双向步进式全射流喷枪，相比传统的旋转式喷枪，其结构更加简单、性能更加稳定、喷洒更加均匀、射程更远、成本更低等优点。

附图说明

图1为射流元件示意图，图中，1.左间隙C₁，2.盖板3.信号水接嘴，4.反向信号流接嘴，5.主射流，6.右间隙C₂，7.正向信号流接嘴。

图2为换向机构示意图，图中，8.反向补气孔，9.反向信号流接嘴管，10.信号水接嘴管，11.阀芯，12.阀芯槽，13.正向补气孔，14.正向信号流接嘴管，15.阀壳，16.阀芯槽，17.拔杆。

具体实施方式

双向步进式全射流喷枪由旋转密封机构、流道、射流元件、换向机构等四部分组成。关键部分为射流元件和换向机构，由射流附壁原理使喷枪转动，换向机构可以很好地控制喷枪的正反步进，通过射流元件的左右侧的间隙及正反补气孔来实现正反步进。

工作过程为：喷枪信号水接嘴3和信号水管10连通，反向信号流接嘴4和反向接嘴管9连通，正向信号流接嘴7和正向信号流接嘴管14连通。正向步进时，换向机构中的阀芯槽16与正向信号流接嘴管14连通，而阀芯槽12与反向信号流接嘴管9为闭合状态，信号水通过阀芯槽16直接进入正向信号流接嘴管14到达正向信号流接嘴7。喷枪开始转动时，射流元件体的左腔的绝对压力比右腔略大些，但不足以推动主射流5向右侧附壁，喷枪直射状态，同时信号水通过换向机构到达正向信号流接嘴7被主射流5卷吸进入右腔，一部分加入主射流5，一部分留在旋涡区，当旋涡区的水流积累到临界体积时，左右腔的压力差足以把主射流5推向右侧附壁，右侧间隙C₂(6)堵死，喷枪正向步进。此时，主射流5弯曲，信号水接嘴3脱空，不再取到信号水，可取到空气，左右腔形成最大压力，导管中的信号水被迅速抽空，空气进入右腔，恢复直射状态，同时右侧间隙C₂(6)被打开，如此反复实现正向步进。正向步进到某一角度，由限位环推动拔杆17，使得换向机构中的阀芯槽12与反向信号流接嘴管9连通，而阀芯槽16与正向信号流接嘴管14为闭合状态，信号水通过阀芯槽12直接进入反向信号流接嘴管9到达反向信号流接嘴4，这一瞬间射流元件的左右腔压力相当，喷枪恢复直射状态，同时信号水进入反向信号流接嘴4，经过水流的积累，左侧的间隙C₁(1)被堵死，右腔的压力大于左腔，主射流5向左附壁，推动喷枪反向步进，此时信号流接嘴3脱空，不再取到信号水，而反向补气孔8补入空气，左右腔压力减小，喷枪恢复直射状态，如此反复实现反向步进。反向步进至某一角度，由限位环推动拔杆17，再次进入正向步进状态。从而实现正反步进。