本發(fā)明屬于霧化噴頭，特別涉及一種氣動(dòng)柱塞隔膜式變量噴頭及噴灑裝置。

背景技術(shù)：

1、在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的噴灑作業(yè)中，變量噴頭可實(shí)現(xiàn)噴灑量的精準(zhǔn)控制，噴灑作業(yè)時(shí)可按需噴灑，很好的避免了浪費(fèi)，特別是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的植保作業(yè)中變量噴灑可很好的實(shí)現(xiàn)減藥減肥，環(huán)境友好、綠色可持續(xù)。而現(xiàn)有變量噴霧技術(shù)多通過噴頭前端的管路通斷控制或改變管路液流截面積來實(shí)現(xiàn)，存在響應(yīng)度低和控制響應(yīng)延時(shí)的問題。且控制通斷的電磁閥多直接設(shè)計(jì)在液路上，增加了電磁閥的維護(hù)難度，并減少了使用壽命。

2、在現(xiàn)有技術(shù)的閥體領(lǐng)域，存在一些通過驅(qū)動(dòng)隔膜實(shí)現(xiàn)接口轉(zhuǎn)換的專利，但是隔膜的驅(qū)動(dòng)大都采用的是機(jī)械驅(qū)動(dòng)，機(jī)械驅(qū)動(dòng)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、響應(yīng)度低等問題，即便是有些氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的，但是無法直接用于噴頭上，需要從新設(shè)計(jì)噴頭結(jié)構(gòu)以及相關(guān)的驅(qū)動(dòng)。

3、在專利cn2075551?u中，公開了一種單缸雙作用隔膜式高壓噴霧器，但是其隔膜的驅(qū)動(dòng)采用的連桿驅(qū)動(dòng)，即采用的是機(jī)械驅(qū)動(dòng)，機(jī)械驅(qū)動(dòng)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、響應(yīng)度低等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出了一種氣動(dòng)柱塞隔膜式變量噴頭，可實(shí)現(xiàn)通過控制氣路的通斷對液路進(jìn)行控制，達(dá)到很好的同步控制和響應(yīng)速度，并實(shí)現(xiàn)了控制支路和主液路的有效隔離，避免液體流經(jīng)電磁閥，可增加電磁閥使用壽命。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明公開了一種氣動(dòng)柱塞隔膜式變量噴頭，包括噴頭體、氣動(dòng)控制腔、噴嘴、柱塞、隔膜橡膠墊；所述噴頭體包括進(jìn)液口、液流控制口、出液流道，進(jìn)液口和出液流道之間設(shè)置液流控制口；所述的氣動(dòng)控制腔包括進(jìn)氣管、出氣管、連接帽、泄壓孔、穩(wěn)壓緩沖腔、主氣流道、支氣流道、壓力腔；所述的進(jìn)氣管、主氣流道、出氣管連通，且進(jìn)氣管與主氣流道之間以及出氣管與主氣流道之間均設(shè)置穩(wěn)壓緩沖腔；所述的主氣流道與支氣流道連通，支氣流道與壓力腔連通，壓力腔與支氣流道設(shè)置在連接帽，在連接帽上還設(shè)置有泄壓孔，泄壓孔與壓力腔連通；連接帽與液流控制口外圈相連，在壓力腔內(nèi)安裝有可在氣體壓力作用下移動(dòng)的柱塞，壓力腔與液流控制口端面之間設(shè)置有隔膜橡膠墊，所述的柱塞驅(qū)動(dòng)隔膜橡膠墊發(fā)生變形，控制液流控制口，實(shí)現(xiàn)進(jìn)液口與出液流道之間的連通與否。

4、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述的進(jìn)液口與出液流道上下同軸設(shè)置，液流控制口軸線與進(jìn)液口、出液流道的軸線垂直。

5、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述的液流控制口為環(huán)形控制口，包括外圈流道和內(nèi)圈流道，所述的外圈流道與進(jìn)液口連通，內(nèi)圈流道與出液流道連通，外圈流道和內(nèi)圈流道之間的連通與否由氣動(dòng)控制腔體、柱塞和隔膜橡膠墊共同控制。

6、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述液流控制口外圈是螺紋式連接頭，螺紋式連接頭與連接帽螺紋連接。

7、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述出液流道的外圈是卡扣式連接頭，卡扣式連接頭與噴頭帽相連，噴頭帽連接噴嘴和噴頭體。

8、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，在出液流道內(nèi)安裝有濾網(wǎng)，濾網(wǎng)與噴嘴之間設(shè)置有密封墊，濾網(wǎng)的作用主要是對液體進(jìn)行過濾。

9、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述進(jìn)氣管的內(nèi)徑等于出氣管的內(nèi)徑，穩(wěn)壓緩沖腔的內(nèi)徑大于進(jìn)氣和出氣管的內(nèi)徑；且主氣流道的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于進(jìn)氣管和出氣管的內(nèi)徑，所述的主氣流道的直徑等于支氣流道的直徑；所述壓力腔的內(nèi)徑遠(yuǎn)大于支氣流道的內(nèi)徑。

10、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，在所述出氣管內(nèi)安裝有高頻電磁閥，通過高頻電磁閥的快速通斷，可實(shí)現(xiàn)氣流的快速通斷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)液路的快速通斷，通過控制通斷時(shí)間占比和通斷頻率實(shí)現(xiàn)噴頭噴量的改變。

11、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述柱塞包括滑塊、橡膠墊，橡膠墊卡裝在滑塊的一端，滑塊的另一端為封閉端，滑塊安裝在氣動(dòng)控制腔體的壓力腔內(nèi)。

12、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述橡膠墊的面積小于等于隔膜橡膠墊內(nèi)圈的面積，且隔膜橡膠墊的面積大于上述液流控制口的面積，使得隔膜橡膠墊可以完全封住液流控制口，實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)對液路的斷開。

13、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，在所述的連接帽內(nèi)設(shè)置有環(huán)形槽，所述隔膜橡膠墊安裝在所述的環(huán)形槽內(nèi)，通過環(huán)形槽對隔膜橡膠墊進(jìn)行定位安裝，實(shí)現(xiàn)隔膜橡膠墊的可靠變形。

14、第二方面，本發(fā)明還提供了一種包括前面所述氣動(dòng)柱塞隔膜式變量噴頭的噴灑裝置。

15、本發(fā)明的有益效果如下：

16、本發(fā)明通過首先在噴頭體上單獨(dú)設(shè)置液流控制口，然后在液流控制口位置安裝氣動(dòng)控制腔體，在氣動(dòng)控制腔體內(nèi)設(shè)置柱塞、隔膜橡膠墊，通過氣動(dòng)控制腔體控制柱塞的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對液流控制口的控制，能夠達(dá)到很好的同步控制和響應(yīng)速度，并實(shí)現(xiàn)了控制支路和主液路的有效隔離，避免液體流經(jīng)電磁閥，可增加電磁閥使用壽命。

17、本發(fā)明通過控制氣體的流速，實(shí)現(xiàn)對壓力腔的壓力控制，當(dāng)出氣管開路時(shí)，主氣流道內(nèi)有高速氣體通過，支氣流道和壓力腔內(nèi)將產(chǎn)生負(fù)壓；當(dāng)出氣管斷路時(shí)，主氣流道內(nèi)無氣流通過為保壓狀態(tài)，支氣流道和壓力腔內(nèi)將產(chǎn)生正壓，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對隔膜橡膠墊的控制，摒棄了現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)械式控制，僅僅依靠壓力進(jìn)行控制，結(jié)構(gòu)簡單，精度高。

18、本發(fā)明中的液流控制口為環(huán)形控制口，且環(huán)形控制口的軸線與進(jìn)液口、出液流道的軸線垂直；液流控制口包括外圈流道和內(nèi)圈流道，所述的外圈流道與進(jìn)液口連通，內(nèi)圈流道與出液流道連通，外圈流道和內(nèi)圈流道之間的連通與否由氣動(dòng)控制腔體、柱塞和隔膜橡膠墊共同控制；當(dāng)隔膜橡膠墊在柱塞作用下完全密封液流控制口時(shí)，進(jìn)液口與出液流道完全斷開；同時(shí)本發(fā)明還可以通過安裝在出氣管上的高頻電磁通斷閥的快速通斷，可實(shí)現(xiàn)氣流的快速通斷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)液路的快速通斷，通過控制通斷時(shí)間占比和通斷頻率實(shí)現(xiàn)噴頭噴量的改變。

技術(shù)特征：

1.一種氣動(dòng)柱塞隔膜式變量噴頭，其特征在于，包括噴頭體、氣動(dòng)控制腔、噴嘴、柱塞、隔膜橡膠墊；所述噴頭體包括進(jìn)液口、液流控制口、出液流道，進(jìn)液口和出液流道之間設(shè)置液流控制口；所述的氣動(dòng)控制腔包括進(jìn)氣管、出氣管、連接帽、泄壓孔、穩(wěn)壓緩沖腔、主氣流道、支氣流道、壓力腔；所述的進(jìn)氣管、主氣流道、出氣管連通，且進(jìn)氣管與主氣流道之間以及出氣管與主氣流道之間均設(shè)置穩(wěn)壓緩沖腔；所述的主氣流道與支氣流道連通，支氣流道與壓力腔連通，壓力腔與支氣流道設(shè)置在連接帽，在連接帽上還設(shè)置有泄壓孔，泄壓孔與壓力腔連通；連接帽與液流控制口外圈相連，在壓力腔內(nèi)安裝有可在氣體壓力作用下移動(dòng)的柱塞，壓力腔與液流控制口端面之間設(shè)置有隔膜橡膠墊，所述的柱塞驅(qū)動(dòng)隔膜橡膠墊發(fā)生變形，控制液流控制口，實(shí)現(xiàn)進(jìn)液口與出液流道之間的連通與否。

2.如權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)柱塞隔膜式變量噴頭，其特征在于，所述的進(jìn)液口與出液流道上下同軸設(shè)置，液流控制口軸線與進(jìn)液口、出液流道的軸線垂直。

3.如權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)柱塞隔膜式變量噴頭，其特征在于，所述的液流控制口為環(huán)形控制口，包括外圈流道和內(nèi)圈流道，所述的外圈流道與進(jìn)液口連通，內(nèi)圈流道與出液流道連通，外圈流道和內(nèi)圈流道之間的連通與否由氣動(dòng)控制腔體、柱塞和隔膜橡膠墊共同控制。

4.如權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)柱塞隔膜式變量噴頭，其特征在于，所述液流控制口外圈是螺紋式連接頭，螺紋式連接頭與連接帽螺紋連接；所述出液流道的外圈是卡扣式連接頭，卡扣式連接頭與噴頭帽相連，噴頭帽連接噴嘴和噴頭體；在出液流道內(nèi)安裝有濾網(wǎng)，濾網(wǎng)與噴嘴之間設(shè)置有密封墊。

5.如權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)柱塞隔膜式變量噴頭，其特征在于，所述進(jìn)氣管的內(nèi)徑等于出氣管的內(nèi)徑，穩(wěn)壓緩沖腔的內(nèi)徑大于進(jìn)氣和出氣管的內(nèi)徑；且主氣流道的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于進(jìn)氣管和出氣管的內(nèi)徑，所述的主氣流道的直徑等于支氣流道的直徑；所述壓力腔的內(nèi)徑遠(yuǎn)大于支氣流道的內(nèi)徑。

6.如權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)柱塞隔膜式變量噴頭，其特征在于，在所述出氣管內(nèi)安裝有高頻電磁閥，通過高頻電磁閥的快速通斷，可實(shí)現(xiàn)氣流的快速通斷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)液路的快速通斷，通過控制通斷時(shí)間占比和通斷頻率實(shí)現(xiàn)噴頭噴量的改變。

7.如權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)柱塞隔膜式變量噴頭，其特征在于，所述柱塞包括滑塊、橡膠墊，橡膠墊卡裝在滑塊的一端，滑塊的另一端為封閉端，滑塊安裝在氣動(dòng)控制腔體的壓力腔內(nèi)。

8.如權(quán)利要求7所述的氣動(dòng)柱塞隔膜式變量噴頭，其特征在于，所述橡膠墊的面積小于等于隔膜橡膠墊內(nèi)圈的面積，且隔膜橡膠墊的面積大于上述液流控制口的面積。

9.如權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)柱塞隔膜式變量噴頭，其特征在于，在所述的連接帽內(nèi)設(shè)置有環(huán)形槽，所述隔膜橡膠墊安裝在所述的環(huán)形槽內(nèi)。

10.一種噴灑裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1-9任一所述氣動(dòng)柱塞隔膜式變量噴頭的噴灑裝置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種氣動(dòng)柱塞隔膜式變量噴頭及噴灑裝置，包括噴頭體、氣動(dòng)控制腔、噴嘴、柱塞、隔膜橡膠墊；噴頭體包括進(jìn)液口、液流控制口、出液流道；氣動(dòng)控制腔包括進(jìn)氣管、出氣管、主氣流道、支氣流道、壓力腔；進(jìn)氣管、主氣流道、出氣管連通，且進(jìn)氣管與主氣流道之間以及出氣管與主氣流道之間均設(shè)置穩(wěn)壓緩沖腔；主氣流道與支氣流道連通，支氣流道與壓力腔連通，壓力腔與支氣流道設(shè)置在連接帽，泄壓孔與壓力腔連通；連接帽與液流控制口外圈相連，在壓力腔內(nèi)安裝有可在氣體壓力作用下移動(dòng)的柱塞，壓力腔與液流控制口端面之間設(shè)置有隔膜橡膠墊，柱塞驅(qū)動(dòng)隔膜橡膠墊發(fā)生變形，控制液流控制口，實(shí)現(xiàn)進(jìn)液口與出液流道之間的連通與否。

技術(shù)研發(fā)人員：牛萌萌,王小瑜,史嵩,魏志明,許寧,彭強(qiáng)吉,孟慶山
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/29