本发明涉及农业机械,具体涉及一种喷灌机的喷水结构。
背景技术:
1、喷灌机是指用于喷洒灌溉水的机器设备,能够控制喷水量和灌水均匀性,避免地面灌时容易产生的地面径流和深层渗漏损失,因而可以提高水的利用率,节约灌溉用水。
2、现有的喷灌机包括主喷管和挡水板,主喷管喷出水柱,水柱在下落的过程中分散成水滴,实现对较远的地方进行喷灌,地面上形成的喷灌范围为较大的弧形面b,如图1,同时挡水板间歇性撞击水柱,撞击的瞬间将水柱打散,实现对较近的地方进行喷灌,地面上形成的喷灌范围为较小的扇形面a,当弧形面b的内弧边缘与扇形面a的外弧边缘交错或者重合时,实现对地面的均匀喷灌,上述的现有喷灌机虽然能够通过增加水柱压力实现增加最大的喷灌范围,但是由于挡水板将水柱打散后形成的众多水滴共同的迎风面面积增加,使得水滴的溅射范围有限,因此在增加水柱压力后,弧形面b喷灌范围的最大直径与最小直径均增加,导致扇形面a喷灌范围的最大直径与弧形面b喷灌范围的最小直径之间存在喷灌盲区,进而产生喷灌不均匀的问题,使得现有喷灌机只能够在相对较小的喷灌范围内实现喷灌,喷灌面积受限。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了克服现有技术中的问题,提供一种喷灌机的喷水结构,避免了现有的喷灌机在水压发生变化之后,容易出现喷灌盲区的问题,使得喷灌范围更大,喷灌更加均匀。
2、本发明提供了一种喷灌机的喷水结构包括底座上设置的主喷管和挡水板,主喷管用于斜上方喷射水流,所述底座转动连接有所述主喷管,主喷管的外部上表面通过支架连接所述挡水板的端部,所述水流连续不断地喷射到所述挡水板上;所述挡水板的下表面设有多个斜槽,所述多个斜槽绕同一圆心均匀分布,并且分布成扇形区域,挡水板上靠近扇形区域内弧的边缘连接所述支架,各斜槽上远离所述支架的端部均比靠近所述支架的端部更深,并且越靠近所述扇形区域中部的斜槽上具有的内顶面与挡水板的下表面之间的夹角a越大,主喷管喷出的水流喷向挡水板下表面的中部,并经过各个不同角度的斜槽进行分流,形成不同角度的喷洒流,各个喷洒流落在地面上形成不同半径的扇形喷灌区,相邻两个喷灌区的最大喷灌半径与最小喷灌半径重合或交错。
3、使用时,主喷管朝向挡水板的下表面连续不断地喷射水流,水流接触到挡水板的下表面后,依照惯性继续沿着挡水板的下表面流动,并且通过各个斜槽实现分流,水流从对应的斜槽内流出后沿抛物线轨迹移动,实现喷灌,由于挡水板上具有不同夹角a角度的多个斜槽,因此从各个斜槽喷出的水流具有不同的抛物线轨迹,喷灌在地面上的效果为不同喷射轨迹具有不同的喷灌区域,例如图3所示,由近到远的喷灌区域依次包括扇形面e、扇形面f、扇形面g和扇形面h,相邻两个扇形面的边缘互相交错或重合,当由于各个斜槽的夹角a之间的角度关系确定,因此当主喷管喷射水流压力发生变化时,各个斜槽内的水流会同时增加喷灌距离或同时减小喷灌距离,避免了现有的喷灌机在水压发生变化之后,容易出现喷灌盲区的问题,本发明的喷灌机的喷水结构喷灌范围更大,喷灌更加均匀,避免了出现喷灌盲区的问题。
4、较佳地,位于所述扇形区域最中部的斜槽上沿扇形区域径向的中线与所述主喷管的中心线位于同一竖直平面内,以使主喷管喷出水流从所述扇形区域最中部的斜槽内喷出更远。
5、目的在于使得主喷管喷射水流能够直接进入扇形区域最中部的斜槽内,减小喷射水流进入最中部的斜槽内发生的动能损失,因此直接进入最中部的斜槽内的水流的喷灌距离更远。
6、较佳地,所述各斜槽内部相对的两侧壁互相平行,从所述扇形区域最中部的斜槽朝向所述扇形区域的两侧的方向上,各斜槽的宽度依次增加,以使最中部的斜槽的1/2宽度小于相邻的下一个斜槽的宽度,所述下一个斜槽的宽度小于相邻的下下一个斜槽的宽度,以此类推。
7、由于各斜槽内部相对的两侧壁互相平行目的在于减小分流后的水流在对应的斜槽内移动过程中的动能损失,增加了喷灌距离;由于主喷管喷射水流直接进入扇形区域最中部的斜槽内的动能损失最小,当主喷管喷射水流被分流至远离最中部的斜槽,动能的损失会增大,并且越远离最中部的斜槽,被分流的后损失的动能就越大,因此越远离中部的斜槽的水流喷灌的距离越近,同时造成约远离最中部的斜槽,被分流的水流的流量也越少,因此逐渐从最中部的斜槽向两侧增加斜槽的宽度,(例如1/2h的宽度>g的宽度>f的宽度>e的宽度,此宽度的方向与斜槽的宽度方向相同),能够补偿被分流的水流的流量越少的问题,使得喷灌更加均匀。
8、较佳地,所述支架为平板,并且所述平板的板面平行于所述主喷管的轴线,所述平板的中部通过转轴与所述主喷管的外壁转动连接,并且所述转轴的轴线与所述平板的板面垂直,所述主喷管的下部外壁固定连接有竖轴的一端,竖轴的另一端转动连接在所述底座上;所述平板上远离所述挡水板的端部固定连接有环形框,所述环形框套设在所述主喷管上,所述环形框的内表面与所述主喷管的外壁之间具有间隙,所述环形框的底部固定连接竖向滑杆,所述竖向滑杆滑动设置在环形件上环面设有的通槽内,并且通槽的端面为长条形,长条形的长度方向与所述环形件的任意一个半径重合,所述环形件转动设置在所述底座上,并且环形件与所述竖轴同轴设置。
9、由于挡水板与主喷管的喷口之间具有一定距离,当主喷管喷灌的过程中同时控制主喷管转动,从主喷管的喷口喷出的水流的轨迹为平行于水平面的抛物线,如图7所示,如果挡水板在水平面方向上相对于主喷管的角度固定,则主喷管喷出的水流与最中间的的斜槽之间具有偏差,此时最中间、最有利于水流通过的斜槽将与水流产生较大的摩擦,进一步造成更大的动力损失,不仅喷灌距离减小,喷灌的均匀性也会降低。
10、因此,为了避免上述问题,设计此结构,在主喷管发生转动之后,由于环形件与底座之间具有摩擦力,因此主喷管推动环形框(主喷管与环形框的某一侧内壁抵接),使得支架带动挡水板在主喷管上转动,使得挡水板与主喷管发生偏差,能够用于补偿主喷管喷出的水流与最中间的的斜槽之间具有偏差的问题,减小了水流与斜槽之间的摩擦,减少了动能损失。
11、较佳地,所述竖轴固定连接有水平设置的施力板,所述施力板上设有沿所述竖轴径向设置的滑槽,所述滑槽内滑动连接有滑动轴,所述滑动轴的端部连接有转盘,所述转盘的中心位置固定连接在电机的输出轴上,所述电机固定在所述底座上。
12、电机带动转盘转动,转盘通过滑动轴在滑槽内拨动施力板转动,用以实现施力板带动竖轴往复摆动。
13、较佳地,所述环形件固定连接弧形板的一端,弧形板的另一端固定连接阻力环的端面,所述阻力环滑动设置在阻力槽内,所述阻力槽设置在所述底座上,阻力槽与所述竖轴同轴设置,并且阻力槽环绕在所述竖轴的外周,底座的端面设置有与所述阻力槽连通的螺纹孔,所述螺纹孔内螺纹连接有螺杆,所述螺杆的端部与所述阻力环的表面抵接,通过转动螺杆用于改变螺杆施加给阻力环的阻力。
14、施加在阻力环上的阻力传递给环形框,最终使得主喷管转动过程中挡水板始终与主喷管之间具有相对固定的角度差。
15、较佳地,所述支架的端部铰接所述挡水板,所述挡水板的上表面固定连接有延伸杆,所述延伸杆上远离所述挡水板的端部铰接伸缩杆的一端,所述伸缩杆的另一端铰接在所述支架的中部。
16、伸缩杆用以改变挡水板与水平面之间的夹角。
17、较佳地,所述伸缩杆为电动推杆,所述电动推杆电性连接控制器,控制器控制所述电动推杆伸缩用以改变挡水板的俯仰角度。
18、较佳地,所述挡水板的端面形状为与所述扇形区域的形状相匹配的扇形。
19、较佳地,所述夹角a的取值范围为20°~60°。
20、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
21、使用时,主喷管朝向挡水板的下表面连续不断地喷射水流,水流接触到挡水板的下表面后,依照惯性继续沿着挡水板的下表面流动,并且通过各个斜槽实现分流,水流从对应的斜槽内流出后沿抛物线轨迹移动,实现喷灌,由于挡水板上具有不同夹角a角度的多个斜槽,因此从各个斜槽喷出的水流具有不同的抛物线轨迹,喷灌在地面上的效果为不同喷射轨迹具有不同的喷灌区域,例如图所示,由近到远的喷灌区域依次包括扇形面e、扇形面f、扇形面g和扇形面h,相邻两个扇形面的边缘互相交错或重合,当由于各个斜槽的夹角a之间的角度关系确定,因此当主喷管喷射水流压力发生变化时,各个斜槽内的水流会同时增加喷灌距离或同时减小喷灌距离,避免了现有的喷灌机在水压发生变化之后,容易出现喷灌盲区的问题,本发明的喷灌机的喷水结构喷灌范围更大,喷灌更加均匀,避免了出现喷灌盲区的问题。
1.一种喷灌机的喷水结构,包括底座(3)上设置的主喷管(1)和挡水板(2),主喷管(1)用于斜上方喷射水流,其特征在于,所述底座(3)转动连接有所述主喷管(1),主喷管(1)的外部上表面通过支架(4)连接所述挡水板(2)的端部,所述水流连续不断地喷射到所述挡水板(2)上;
2.如权利要求1所述的喷灌机的喷水结构,其特征在于,位于所述扇形区域最中部的斜槽(5)上沿扇形区域径向的中线与所述主喷管(1)的中心线位于同一竖直平面内,以使主喷管(1)喷出水流从所述扇形区域最中部的斜槽(5)内喷出更远。
3.如权利要求1所述的喷灌机的喷水结构,其特征在于,所述各斜槽(5)内部相对的两侧壁互相平行,从所述扇形区域最中部的斜槽(5)朝向所述扇形区域的两侧的方向上,各斜槽(5)的宽度依次增加,以使最中部的斜槽(5)的1/2宽度小于相邻的下一个斜槽(5)的宽度,所述下一个斜槽(5)的宽度小于相邻的下下一个斜槽(5)的宽度,以此类推。
4.如权利要求1所述的喷灌机的喷水结构,其特征在于,所述支架(4)为平板,并且所述平板的板面平行于所述主喷管(1)的轴线,所述平板的中部通过转轴(6)与所述主喷管(1)的外壁转动连接,并且所述转轴(6)的轴线与所述平板的板面垂直,所述主喷管(1)的下部外壁固定连接有竖轴(7)的一端,竖轴(7)的另一端转动连接在所述底座(3)上;
5.如权利要求4所述的喷灌机的喷水结构,其特征在于,所述竖轴(7)固定连接有水平设置的施力板(12),所述施力板(12)上设有沿所述竖轴(7)径向设置的滑槽(13),所述滑槽(13)内滑动连接有滑动轴(14),所述滑动轴(14)的端部连接有转盘(15),所述转盘(15)的中心位置固定连接在电机(16)的输出轴上,所述电机(16)固定在所述底座(3)上。
6.如权利要求5所述的喷灌机的喷水结构,其特征在于,所述环形件(10)固定连接弧形板(17)的一端,弧形板(17)的另一端固定连接阻力环(18)的端面,所述阻力环(18)滑动设置在阻力槽内,所述阻力槽设置在所述底座(3)上,阻力槽与所述竖轴(7)同轴设置,并且阻力槽环绕在所述竖轴(7)的外周,底座(3)的端面设置有与所述阻力槽连通的螺纹孔,所述螺纹孔内螺纹连接有螺杆(19),所述螺杆(19)的端部与所述阻力环(18)的表面抵接,通过转动螺杆(19)用于改变螺杆(19)施加给阻力环(18)的阻力。
7.如权利要求1所述的喷灌机的喷水结构,其特征在于,所述支架(4)的端部铰接所述挡水板(2),所述挡水板(2)的上表面固定连接有延伸杆(20),所述延伸杆(20)上远离所述挡水板(2)的端部铰接伸缩杆(21)的一端,所述伸缩杆(21)的另一端铰接在所述支架(4)的中部。
8.如权利要求7所述的喷灌机的喷水结构,其特征在于,所述伸缩杆(21)为电动推杆,所述电动推杆电性连接控制器,控制器控制所述电动推杆伸缩用以改变挡水板(2)的俯仰角度。
9.如权利要求1所述的喷灌机的喷水结构,其特征在于,所述挡水板(2)的端面形状为与所述扇形区域的形状相匹配的扇形。
10.如权利要求1所述的喷灌机的喷水结构,其特征在于,所述夹角a的取值范围为20°~60°。