[发明专利]一种液力减速驱动装置及应用该装置的升降式埋地喷头

说明书

技术领域

本发明涉及节水灌溉配件领域，特别地涉及一种应用于埋地喷头的液力减速驱动装置以及应用该装置的升降式埋地喷头。

背景技术

目前在城市绿地、高尔夫球场等景观和高档消费场所，因灌溉用水量较高、灌溉喷洒均匀度要求高，普遍采用升降式埋地喷头。当需要灌溉时，水压将喷头压出地面一定高度；不需要时，喷头依靠弹簧力降回地面以下。这种喷头喷散均匀、无需人工干涉，但价格高昂，结构比较复杂，其结构依次包括过滤网、叶轮、减速齿轮组、换向机构、喷头等。其工作原理是：自来水经过滤网过滤后，冲击叶轮，使叶轮高速旋转的同时，对叶轮施加一个扭矩，高速旋转的叶轮通过减速齿轮组降速并增大扭矩后，带动喷头旋转，通过换向机构调解后，使喷洒出的水呈圆面或扇面落下。这种驱动结构中，减速齿轮组的齿轮副较多，有的喷头多达十几级，给制造和装配带来较大困难，尤其是齿轮转速较高、齿轮模数较小（大部分齿轮副的模数不超过0.5），齿轮制造精度、齿轮轴孔的制造精度、齿轮轴的装配精度要求。并且从第一级齿轮副开始直到喷头，均为通过齿轮驱动的硬连接，如果水压变化较大，对齿轮副将产生一定的损害，影响整体的使用寿命。

发明内容

本发明的第一发明目的在于提供克服现有技术的缺陷，提供一种替代现有减速齿轮组的液力减速驱动装置。

本发明的第二发明目的在于提供一种应用上述液力减速驱动装置的升降式埋地喷头。

为实现本发明的第一发明目的，本发明采用如下技术方案：一种液力减速驱动装置，包括轴、主动叶轮、扭矩叶轮、从动叶轮；所述轴由圆柱面段和表面设有进水槽的安装段组成；所述主动叶轮套设在轴的安装段上并与安装段的圆柱面间形成过盈配合；所述扭矩叶轮与从动叶轮固定连接后套设在轴的圆柱面并与圆柱面形成间隙配合，扭矩叶轮与主动叶轮之间在轴向上设有一个间隙，从动叶轮的端面与主动叶轮的端面之间设有一定间隙，水流经安装段上进水槽进入主动叶轮，沿主动叶轮内壁切线方向流动并驱动主动叶轮，水流经主动叶轮增压后进入从动叶轮增速，然后高速水流流过扭矩叶轮并驱动扭矩叶轮，扭矩叶轮带动从动叶轮转动，从而实现减速齿轮组的作用。

所述扭矩叶轮上端设置有周向定位块；从动叶轮内设置有周向定位槽，从动叶轮上的周向定位槽与扭矩叶轮上的周向定位块咬合，扭矩叶轮与从动叶轮装配方便。

所述主动叶轮包括外壳体、内壳体、连接内外壳体的叶片，主动叶轮整体上为回转体，所述外壳体和内壳体的断面均为凹形曲面，二者构成一个环形内凹通道，在外壳体的中心设置有安装孔，该内凹通道被呈径向分布的叶片分隔，构成数个径向弯曲通道。当主动叶轮旋转时，在这些通道中，水从靠近安装圆柱面附近的叶片处进入，在内外壳体约束下，向靠近端面处流动，并进入从动叶轮。由于这些通道从进口到出口截面积逐渐扩大，水流速度逐渐下降、压力逐渐增加，即水流在这些通道中，一部分动能被转换成压力能，主动叶轮起到了增压泵的作用。

所述扭矩叶轮包括外罩、轮毂、连接外罩和轮毂的轴流叶片组；所述扭矩叶轮整体上为一个回转体；所述周向定位块设置在轮毂上，由外罩、轮毂构成了水流通道，该通道被叶片组分割成若干个轴向流动通道，水流从进口沿轴向流出。每个轴向通道从进口开始截面积逐渐减小，即起到涡轮的作用，当从动叶轮来的较高速度的水流流过扭矩叶轮过程中，水流的动能被转换成驱动扭矩叶轮的转动动能，即水流冲击在扭矩叶轮叶片组上的冲击力被转换为使叶轮旋转地扭矩。

所述的从动叶轮包括外壳体、内壳体和连接内外壳体的叶片，在外壳体的中心设置有安装孔、所述周向定位槽设置在安装孔上，所述的从动叶轮整体上为一个回转体，所述外壳体和内壳体的断面均为凹形曲面，二者构成一个环形内凹通道，该通道被呈径向分布的叶片组分隔，构成数个径向弯曲通道，该通道从进口到出口截面积逐渐减小。当从动叶轮旋转时，在这些通道中，水从靠近配合圆柱面附近的叶片处进入，在内外壳体约束下，向靠近轮毂处流动，并进入扭矩叶轮。由于这些通道从进口到出口截面积逐渐减小，水流速度逐渐增大、压力逐渐降低，即水流在这些通道中，一部分压力能被转换成水的动能，一部分压力能被转换成从动叶轮的旋转动能，从动叶轮起到了涡轮的作用。

在所述主动叶轮的外壳体端面的外圆周上设置有外包内圆柱面，在所述从动叶轮的端面的内圆周上设置有配合圆柱面，配合圆柱面的外径小于外包园圆柱面的内径，配合圆柱面的高度小于外包园圆柱面的高度。