Разбрызгивающая установка
Изобретение относится к области сельского хозяйства и касается разбрызгивающего устройства, содержащего сопла, редуктор и гидротурбину. Вал гидротурбины соединен с входным валом редуктора, выходной вал которого соединен с вращающимся корпусом. Редуктор выполнен червячным и подключен входным патрубком к источнику подачи воды. Стационарный корпус установлен с возможностью поворота относительно горизонтальной оси и снабжен выходным цилиндрическим патрубком, а редуктор расположен между последним и стационарным корпусом. Вал гидротурбины соединен с входным валом червячного редуктора. Сопла установлены с возможностью их поворота и фиксации под различными углами к горизонту. Данное устройство имеет повышенную надежность работы при низких эксплуатационных затратах. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к устройствам для разбрызгивания жидких сред, в частности воды, и может быть использовано, в частности, для орошения газонов, тушения пожаров, мойки химического оборудования.
Известна дождевальная установка, содержащая водопроводящий канал, вращающийся корпус со стволами и насадками, редуктор и турбинку с упругими лопатками, причем турбина выполнена по типу сегнерова колеса с парусными лопастями, а ведущий вал редуктора выполнен полым и соединен с водоподводящим каналом, образуя вертикальную трубку сегнерова колеса (см. авторское свидетельство SU №184554, кл. В05В 3/04, опубл. 21.07.1966).
Данная дождевальная установка имеет сравнительно простую конструкцию, однако использование турбины в виде сегнерова колеса приводит к снижению подачи воды в стволы и насадки и, как следствие, ограничению радиуса действия установки.
Известна разбрызгивающая установка, содержащая вращающийся корпус с водоразбрызгивающими соплами, редуктор, подключенный входным патрубком к источнику подачи воды стационарный корпус и установленную в стационарном корпусе гидротурбину, вал которой соединен с входным валом редуктора, выходной вал которого соединен с вращающимся корпусом (см. патент US №5720435, кл. В05В 3/04, опубл. 24.02.1998).
Данная конструкция установки позволяет повысить ее радиус действия. Однако размещение редуктора внутри стационарного корпуса установки усложняет техническое обслуживание установки, предъявляет повышенные требования к герметичности корпуса редуктора установки и не позволяет распределять воду по площадям, отличным от круга при размещении установки на поверхности земли, что снижает эксплуатационные возможности установки.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является обеспечение возможности изменения геометрии орошаемой установкой поверхности и упрощение конструкции.
Технический результат заключается в том, что достигается повышение надежности работы установки при снижении эксплуатационных затрат.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что разбрызгивающая установка содержит вращающийся корпус с водоразбрызгивающими соплами, редуктор, подключенный входным патрубком к источнику подачи воды, стационарный корпус и установленную в стационарном корпусе гидротурбину, вал которой соединен с входным валом редуктора, выходной вал которого соединен с вращающимся корпусом, редуктор выполнен червячным, стационарный корпус установлен с возможностью поворота относительно горизонтальной оси и снабжен выходным цилиндрическим патрубком, расположенным под прямым углом к валу установленной в стационарном корпусе гидротурбины и сообщенным со стационарным корпусом посредством колена, червячный редуктор расположен между стационарным корпусом и его выходным цилиндрическим патрубком, вал гидротурбины соединен через размещенное в стенке стационарного корпуса уплотнение с входным быстроходным валом червячного редуктора, вращающийся корпус снабжен промежуточным валом, посредством которого вращающийся корпус соединен через размещенное на его торце уплотнение с выходным тихоходным валом червячного редуктора, при этом вращающийся корпус выполнен в виде стакана, боковые стенки которого герметично посредством уплотнения охватывают выходной цилиндрический патрубок стационарного корпуса, а разбрызгивающие сопла установлены с возможностью их поворота и фиксации под различными углами к горизонту.
Внутри выходного цилиндрического патрубка стационарного корпуса соосно с ним может быть закреплена обечайка с выполненным в ее стенке окном, при этом стенка обечайки перекрывает вход в по крайней мере одно разбрызгивающее сопло, а ось окна в стенке обечайки совпадает с осью входного сечения разбрызгивающих сопел при нахождении последних напротив окна обечайки.
В ходе проведенного исследования было установлено, что представляется возможность упростить техническое обслуживание разбрызгивающей установки за счет размещения червячного редуктора с внешней стороны стационарного корпуса между последним и его выходным цилиндрическим патрубком. Более того представляется возможность использовать одну установку с различными редукторами без ее переделки. В результате представляется возможность в любой момент легко заменить червячный редуктор на другой, а ремонт провести в благоприятных условиях, например в мастерской, что позволяет повысить качество обслуживания и упростить эксплуатацию установки. Выполнение разбрызгивающей установки с возможностью поворота стационарного корпуса вокруг горизонтальной оси дает возможность изменять геометрическую форму орошаемой поверхности от узкой полосы до окружности, что позволяет использовать разбрызгивающую установку, например, в качестве дождевальной установки при орошении газонов практически любой формы без непроизводительной траты воды.
На чертеже представлен продольный разрез разбрызгивающей установки.
На основании 1 в цилиндрической опоре 2 и на фланце 3 с возможностью поворота относительно горизонтальной оси и фиксации гайкой 4 размещен стационарный корпус 5, посредством которого и колена 6 входной 7 и цилиндрический выходной 8 патрубки стационарного корпуса 5 сообщены между собой. В стационарном корпусе 5 установлена гидротурбина 9, вал которой через уплотнение 10 соединен с входным быстроходным валом 11 червячного редуктора 12. Выходной тихоходный вал 13 червячного редуктора через промежуточный вал 14 с уплотнением 15 соединен с выполненным в виде стакана вращающимся корпусом 16, который охватывает выходной цилиндрический патрубок 8. Место стыка боковой стенки выполненного в виде стакана вращающегося корпуса 16 и выходного цилиндрического патрубка 8 герметизировано посредством уплотнения 17. Вращающийся корпус 16 выполнен с разбрызгивающими соплами 18. Все сопла 18 или некоторые из них снабжаются угольниками 19 и гайками 20 для изменения наклона к горизонту и фиксации в этом положении.
Внутри выходного цилиндрического патрубка 8 стационарного корпуса 5 соосно с ним может быть закреплена посредством шпилек 21 и гаек 22 обечайка 23 с выполненным в ее стенке окном, при этом стенка обечайки 23 перекрывает вход в по крайней мере одно разбрызгивающее сопло 18, а ось окна в стенке обечайки 23 совпадает с осью входного сечения разбрызгивающих сопел 18 при нахождении последних напротив окна обечайки 23, которая прижата к выходному цилиндрическому патрубку 8.
Работа разбрызгивающей установки показана на примере ее использования в качестве дождевальной установки.
Вода, поступающая от насоса с давлением 0,6…1,1 МПа через входной патрубок 7 в стационарный корпус 5 установки, установленной на основании 1 во фланце 3 и цилиндрической опоре 2, приводит во вращение гидротурбину 9 и связанный с ней входной быстроходный вал 11 червячного редуктора 12, а от выходного тихоходного вала 13 приводится во вращение вращающийся корпус 16.
После гидротурбины 9 вода поступает по колену 6 в выходной цилиндрический патрубок 8 и распределяется по разбрызгивающим соплам 18.
При вертикальном расположении вращающегося корпуса 16, направляя разбрызгивающие сопла 18 под различными углами и фиксируя их положение, за счет изменения гравитационных сил, действующих на струю, можно менять дальность подачи воды и достичь равномерности орошения поверхности по кругу вокруг установки.
Формирование различных других конфигураций площадей полива производится путем поворота вертикальной оси вращающегося корпуса совместно со стационарным корпусом 5 относительно горизонтальной оси и фиксацией этого положения гайкой 4, что позволяет направить струю, выходящую из сопел, под другим углом к горизонту.
При этом возможно, например, формирование площади полива, близкой к прямоугольной, что важно для полива газонов вдоль дорог и т.д.
С целью исключения подачи воды под углами менее 15° к горизонту, во избежание подмыва покрова почвы, во вращающемся корпусе на цилиндрическом выходном патрубке 8 устанавливают обечайку 23, которую с помощью съемного фланца шпилек 21 и гаек 22 прижимают к торцу выходного цилиндрического патрубка 8, при этом с помощью обечайки 23 перекрывают данные направления для подачи воды в разбрызгивающие сопла 18.
За счет изменения давления подаваемой на орошение воды можно изменять площадь полива и интенсивность орошения.
Настоящее изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве, в муниципальном хозяйстве городов для полива полей, газонов и других поверхностей, требующих полива, а также для разбрызгивания воды при тушении пожаров и для других целей, где требуется орошение больших площадей поверхности различными жидкими средами.
1. Разбрызгивающая установка, содержащая вращающийся корпус с водоразбрызгивающими соплами, редуктор, подключенный входным патрубком к источнику подачи воды, стационарный корпус и установленную в стационарном корпусе гидротурбину, вал которой соединен с входным валом редуктора, выходной вал которого соединен с вращающимся корпусом, отличающаяся тем, что редуктор выполнен червячным, стационарный корпус установлен с возможностью поворота относительно горизонтальной оси и снабжен выходным цилиндрическим патрубком, расположенным под прямым углом к валу установленной в стационарном корпусе гидротурбины и сообщенным со стационарным корпусом посредством колена, червячный редуктор расположен между стационарным корпусом и его выходным цилиндрическим патрубком, вал гидротурбины соединен через размещенное в стенке стационарного корпуса уплотнение с входным быстроходным валом червячного редуктора, вращающийся корпус снабжен промежуточным валом, посредством которого вращающийся корпус соединен через размещенное на его торце уплотнение с выходным тихоходным валом червячного редуктора, при этом вращающийся корпус выполнен в виде стакана, боковые стенки которого герметично посредством уплотнения охватывают выходной цилиндрический патрубок стационарного корпуса, а разбрызгивающие сопла установлены с возможностью их поворота и фиксации под различными углами к горизонту.
2. Разбрызгивающая установка по п.1, отличающаяся тем, что внутри выходного цилиндрического патрубка стационарного корпуса соосно с ним закреплена обечайка с выполненным в ее стенке окном, при этом стенка обечайки перекрывает вход в, по крайней мере, одно разбрызгивающее сопло, а ось окна в стенке обечайки совпадает с осью входного сечения разбрызгивающих сопел при нахождении последних напротив окна обечайки.
