CN111133990A - 一种基于勒洛三角形中心定圆转动原理的喷灌器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于勒洛三角形中心定圆转动原理的喷灌器，包括行星轮旋转模块，勒洛三角形喷灌模块、勒洛三角形转向模块、驱动装置和机架；所述行星轮旋转模块包括太阳轮、外齿圈以及若干个行星轮，所述行星轮和所述太阳轮通过行星架连接，驱动装置驱动所述太阳轮旋转；所述勒洛三角形转向模块固定连接在其中一个行星轮上，勒洛三角形喷灌模块固定在所述勒洛三角形转向模块上。本发明提高了喷灌用水的利用率，在不影响植物正常生长的情况下，节约了喷灌用水。

Description

一种基于勒洛三角形中心定圆转动原理的喷灌器
技术领域
本发明涉及灌溉器技术领域，具体而言，涉及一种基于勒洛三角形中心定圆转动原理的喷灌器。
背景技术
喷灌是应用广泛的节水灌溉方式，与直接用水灌溉相比，有较大的优势和潜力。然而目前喷灌***的均匀度和灌溉水利用效率较低。而矩形式布局和平行四边形布局被北方灌区广泛采用，存在用水效率不高、喷洒重叠面积大、浪费现象严重的问题。无论是采用矩形组合或者平行四边形组合，都无法使得喷灌面积与实际土地面积相等。而部分喷灌***中采用多喷头协同工作，喷灌半径大于喷头间距时，喷灌区域将会有相交的部分，喷灌半径小于喷头间距又会有部分区域无法被喷灌。如图1所示，均有重叠喷洒的现象。因此亟待出现能够均匀灌溉、减少水浪费的喷灌器。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状问题，旨在提供一种以勒洛三角形为基本原理的喷灌器，用于观赏草坪的灌溉，提高喷灌用水的利用率，与喷灌范围为圆形的喷头相比，在不影响植物正常生长的情况下，节约了喷灌用水。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种基于勒洛三角形中心定圆转动原理的喷灌器，包括行星轮旋转模块，勒洛三角形喷灌模块、勒洛三角形转向模块、驱动装置和机架；
所述行星轮旋转模块包括太阳轮、外齿圈以及若干个行星轮，所述行星轮和所述太阳轮通过行星架连接，驱动装置驱动所述太阳轮旋转；
所述勒洛三角形转向模块固定连接在其中一个行星轮上，勒洛三角形喷灌模块固定在所述勒洛三角形转向模块上。
进一步，所述勒洛三角形喷灌模块包括灌溉喷头、供水管道和外接水泵，所述灌溉喷头的外轮廓横截面呈勒洛三角形形状，所述灌溉喷头的四周设有若干均匀分布的喷孔，所述外接水泵通过供水管道与灌溉喷头连接给所述灌溉喷头供水。
进一步，所述灌溉喷头与所述勒洛三角形转向模块同心设置固定连接在所述勒洛三角形转向模块上与所述勒洛三角形转向模块固定连接，所述灌溉喷头与所述勒洛三角形转向模块的运动轨迹相同。
进一步，所述勒洛三角形转向模块包括外部方形固定支架和设置在所述方形固定支架中间的弧线三角形平板，所述弧形三角形平板外轮廓横截面呈勒洛三角形形状，所述外部方形固定支架内设有凹槽，所述凹槽内轮廓的横截面呈正方形，且具有勒洛三角形弧形三角形平板等宽的支撑线。
进一步，所述驱动装置包括驱动电机，所述驱动电机竖直摆放，驱动电机与电机固定底座紧固连接，所述驱动电机输出轴与行星轮旋转模块的太阳轮相接，从而带动行星轮转动。
进一步，所述外部方形固定支架固定连接在机架上。
进一步，所述供水管道包括硬质通水管、供水软管和万向三通，所述供水软管通过万向三通连接在所述硬质通水管上，所述硬质通水管穿过勒洛三角形转向模块连接在所述灌溉喷头中心。
与现有技术相比，本发明至少包括以下有益效果：
1.本装置喷灌覆盖面积特征明显，方形的灌溉面积避免了现有装置的喷灌面积的重叠的缺陷。
2.基于本装置的灌溉特点，更易适应需灌溉的面积，合理布置装置的喷管位置。
3.避免了喷灌面积重叠，配管位置摆放不合理的缺陷后，本装置将取得较好的节水效果，具有良好的经济效益和节能效益。
附图说明
图1是现有技术中灌溉喷头组合喷灌范围示意图；
图2是本发明整体结构示意图；
图3是本发明行星轮系旋转模块示意图；
图4是本发明勒洛三角形转向模块示意图；
图5是本发明三角形喷灌模块以及供水***模块示意图；
其中，
1-行星轮旋转模块，11-太阳轮，12-行星轮，13-外齿圈；2-勒洛三角形喷灌模块，21-灌溉喷头，22-供水管道，221-硬质通水管，222-供水软管，223-万向三通，23-外接水泵，24-喷孔；3-勒洛三角形转向模块，31-方形固定支架，32-弧线三角形平板，33-凹槽；4-驱动装置，5-机架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图2-5所示，本申请提供一种基于勒洛三角形中心定圆转动原理的喷灌器，包括行星轮旋转模块1，勒洛三角形喷灌模块2、勒洛三角形转向模块3、驱动装置4和机架5；
所述行星轮旋转模块1包括太阳轮11、外齿圈13以及若干个行星轮12，所述行星轮12和所述太阳轮11通过行星架连接，驱动装置4驱动所述太阳轮11旋转；
所述勒洛三角形转向模块3固定连接在其中一个行星轮12上，勒洛三角形喷灌模块2固定在所述勒洛三角形转向模块3上。
在上述实施例中，太阳轮11的输入轴与驱动装置4相接，驱动装置4工作，带动整体的行星轮12转动，行星轮12在自转的同时发生公转，从而行星齿轮驱动勒洛三角形喷灌模块2和勒洛三角形转向模块3沿一个固定的圆周运动，从而使整体装模块达到勒洛三角形的运动轨迹。
进一步优选的实施例中，所述勒洛三角形喷灌模块2包括灌溉喷头21、供水管道22和外接水泵23，所述灌溉喷头21的外轮廓横截面呈勒洛三角形形状，所述灌溉喷头21的四周设有若干均匀分布的喷孔24，所述外接水泵23通过供水管道22与灌溉喷头21连接给所述灌溉喷头21供水。
在上述实施例中，灌溉喷头21的外轮廓横截面呈勒洛三角形形状，且灌溉喷头21四周设有均匀分布的喷孔24，外接水泵23通过供水管给灌溉喷头21供水，灌溉喷头21运动轨迹达到勒洛三角形的运动轨迹，其外部轮廓为接近正方形，合理布置灌溉器的数量，可使得喷灌面积与实际土地面积相等，提高灌溉效率的同时节约水资源。
进一步优选的实施例中，所述灌溉喷头21与所述勒洛三角形转向模块3同心设置固定连接在所述勒洛三角形转向模块3上与所述勒洛三角形转向模块3固定连接，所述灌溉喷头21与所述勒洛三角形转向模块3的运动轨迹相同。
在上述实施例中，灌溉喷头21与所述勒洛三角形转向模块3同心设置，使灌溉喷头21的运动轨迹与转向模块的运动轨迹保持一致。
进一步优选的实施例中，所述勒洛三角形转向模块3包括外部方形固定支架31和设置在所述方形固定支架31中间的弧线三角形平板32，所述弧形三角形平板外轮廓横截面呈勒洛三角形形状，所述外部方形固定支架31内设有凹槽33，所述凹槽33内轮廓的横截面呈正方形，且具有勒洛三角形弧形三角形平板等宽的支撑线。
在上述实施例中，行星齿轮驱动弧形三角形平板沿一个固定的圆周运动，而中间弧形三角形平板的运动范围又被四周的外部方形固定支架31限制，从而使整体装模块达到勒洛三角形的运动轨迹。
进一步优选的实施例中，所述驱动装置4包括驱动电机，所述驱动电机竖直摆放，驱动电机与电机固定底座紧固连接，所述驱动电机输出轴与行星轮旋转模块1的太阳轮11相接，从而带动行星轮12转动。外部方形固定支架31固定连接在机架5上。
进一步优选的实施例中，供水管道22包括硬质通水管221、供水软管222和万向三通223，所述供水软管222通过万向三通223连接在所述硬质通水管221上，所述硬质通水管221穿过勒洛三角形转向模块3连接在所述灌溉喷头21中心。
在上述实施例中，硬质通水管221贯穿勒洛三角形转向模块3，并通过万向三通223与供水软管222连接，因此在行星轮旋转模块1驱动勒洛三角形转向模块3转动时，硬质通水管221可随勒洛三角形转向模块3一起转动，同时供水软管222可保证正常供水。
本实施例具体效果如下：勒洛三角形转向模块3是本套机械装置的核心部分，勒洛三角形的等宽性质很容易证明，其宽度等于构造等边三角形的边长当勒洛三角形在边长为其宽度的正方形内旋转时，每一个角走过的轨迹基本是一个正方形。因此，本装置中靠电机驱动行星轮12，完成此模块的工作形态。
勒洛三角形喷灌模块2为上部的灌溉喷水装置，由勒洛三角形的工作原理可知，只要喷头的形状与运动轨迹与下方的勒洛三角形转向模块3吻合，随着其灌溉方向的不断旋转，将可以达到360°喷管的效果，与整体的勒洛三角形的工作效果一致。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (7)

1.一种基于勒洛三角形中心定圆转动原理的喷灌器，其特征在于:包括行星轮旋转模块，勒洛三角形喷灌模块、勒洛三角形转向模块、驱动装置和机架；
所述行星轮旋转模块包括太阳轮、外齿圈以及若干个行星轮，所述行星轮和所述太阳轮通过行星架连接，驱动装置驱动所述太阳轮旋转；
所述勒洛三角形转向模块固定连接在其中一个行星轮上，勒洛三角形喷灌模块固定在所述勒洛三角形转向模块上。
2.根据权利要求1所述的一种基于勒洛三角形中心定圆转动原理的喷灌器，其特征在于：所述勒洛三角形喷灌模块包括灌溉喷头、供水管道和外接水泵，所述灌溉喷头的外轮廓横截面呈勒洛三角形形状，所述灌溉喷头的四周设有若干均匀分布的喷孔，所述外接水泵通过供水管道与灌溉喷头连接给所述灌溉喷头供水。
3.根据权利要求1所述的一种基于勒洛三角形中心定圆转动原理的喷灌器，其特征在于：所述灌溉喷头与所述勒洛三角形转向模块同心设置固定连接在所述勒洛三角形转向模块上与所述勒洛三角形转向模块固定连接，所述灌溉喷头与所述勒洛三角形转向模块的运动轨迹相同。
4.根据权利要求1所述的一种基于勒洛三角形中心定圆转动原理的喷灌器，其特征在于：所述勒洛三角形转向模块包括外部方形固定支架和设置在所述方形固定支架中间的弧线三角形平板，所述弧形三角形平板外轮廓横截面呈勒洛三角形形状，所述外部方形固定支架内设有凹槽，所述凹槽内轮廓的横截面呈正方形，且具有勒洛三角形弧形三角形平板等宽的支撑线。
5.根据权利要求1所述的一种基于勒洛三角形中心定圆转动原理的喷灌器，其特征在于：所述驱动装置包括驱动电机，所述驱动电机竖直摆放，驱动电机与电机固定底座紧固连接，所述驱动电机输出轴与行星轮旋转模块的太阳轮相接，从而带动行星轮转动。
6.根据权利要求4所述的一种基于勒洛三角形中心定圆转动原理的喷灌器，其特征在于：所述外部方形固定支架固定连接在机架上。
7.根据权利要求2所述的一种基于勒洛三角形中心定圆转动原理的喷灌器，其特征在于：所述供水管道包括硬质通水管、供水软管和万向三通，所述供水软管通过万向三通连接在所述硬质通水管上，所述硬质通水管穿过勒洛三角形转向模块连接在所述灌溉喷头中心。
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