阅读说明：本技术 百变喷头装置及喷泉系统 (Changeable shower nozzle device and fountain system ) 是由 孙滨成 王垚 曹孟杰 于 2020-04-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种百变喷头装置及喷泉系统,该百变喷头装置包括喷管,所述喷管的上端具有出水口,所述喷管的侧面具有进水口,所述出水口设置有挡水盖,所述挡水盖通过滑杆与驱动结构连接,所述驱动结构用于带动所述挡水盖上下往复运动,所述滑杆上设置有平衡盘；其中,当所述挡水盖的上表面不高于所述出水口时,所述挡水盖的边缘与所述出水口的内壁之间的间隙形成直喷口,当所述挡水盖的上表面高于所述出水口时,所述挡水盖与所述出水口的口沿之间的间隙构成斜喷口；该喷头装置的平衡盘能够抵消水流作用于挡水盖上的压力,从而减小驱动结构在驱动所述挡水盖上下运动时的负载。(The invention discloses a changeable spray head device and a fountain system, wherein the changeable spray head device comprises a spray pipe, the upper end of the spray pipe is provided with a water outlet, the side surface of the spray pipe is provided with a water inlet, the water outlet is provided with a water blocking cover, the water blocking cover is connected with a driving structure through a slide rod, the driving structure is used for driving the water blocking cover to reciprocate up and down, and a balance disc is arranged on the slide rod; when the upper surface of the water retaining cover is not higher than the water outlet, a straight nozzle is formed in a gap between the edge of the water retaining cover and the inner wall of the water outlet, and when the upper surface of the water retaining cover is higher than the water outlet, an inclined nozzle is formed in a gap between the water retaining cover and the opening edge of the water outlet; the balance disc of the sprayer device can offset the pressure of water flow acting on the water blocking cover, so that the load of the driving structure in driving the water blocking cover to move up and down is reduced.)

百变喷头装置及喷泉系统

技术领域

本发明属于喷头技术领域，尤其是涉及一种百变喷头装置及喷泉系统。

背景技术

百变喷泉是一种新型水形喷泉，喷泉的喷水形态是由喷头的结构形式决定的，传统喷头种类很多，但是每种喷头的喷水形态都是固定的，百变喷头可以喷出直射和散射两种形态。

现有百变喷头包括直流喷头和挡水盖，通过驱动结构调节直流喷头与挡水盖之间的间隙，形成直射水流以及外翻的不同角度的散射水流。由于喷泉的喷射高度大，喷管的直径较大，作用于挡水盖处的流动水的水压大，在直流水流与散射水流切换时，挡水盖驱动结构需要克服很大的阻力，使得挡水盖驱动结构的驱动负荷大、驱动结构易损坏。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种百变喷头装置，该喷头的平衡盘能够抵消水流作用于挡水盖上的压力，减少驱动结构的驱动负荷。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明第一方面提供一种百变喷头装置，包括喷管，所述喷管的上端具有出水口，所述喷管的侧面具有进水口，所述出水口设置有挡水盖，所述挡水盖通过滑杆与驱动结构连接，所述驱动结构用于带动所述挡水盖上下往复运动，所述滑杆上设置有平衡盘；

其中，当所述挡水盖的上表面不高于所述出水口时，所述挡水盖的边缘与所述出水口的内壁之间的间隙形成直喷口，当所述挡水盖的上表面高于所述出水口时，所述挡水盖与所述出水口的口沿之间的间隙构成斜喷口。

如上所述百变喷头装置，所述喷管包括直管和整流锥管，所述直管位于所述整流锥管的上部，所述直管和所述整流锥管同轴设置，所述出水口设置于所述整流锥管的侧面。

如上所述百变喷头装置，所述驱动结构为凸轮驱动结构、丝杆驱动结构、气缸驱动结构或者液压驱动结构。

如上所述百变喷头装置，所述驱动结构为曲柄驱动结构，所述曲柄驱动结构包括步进电机、曲柄和连杆，所述电机的驱动轴与所述曲柄连接，所述曲柄与所述连杆连接，所述滑杆与所述连杆连接，所述滑杆上设置有导向结构。

如上所述百变喷头装置，所述导向结构包括中心架和滑套，所述中心架固定于所述滑杆上，所述滑套固定于所述中心架上，所述滑套在所述喷管轴向方向的长度大于所述滑套在所述喷管轴向方向的长度。

如上所述百变喷头装置，所述平衡盘位于所述进水口的下方，所述平衡盘固定于所述滑杆上。

如上所述百变喷头装置，所述喷管的内部设置有整流内锥管，所述整流内锥管与所述整流锥管同轴设置，所述平衡盘位于所述整流内锥管内。

如上所述百变喷头装置，所述整流内锥管与所述平衡盘滑动配合，所述平衡盘与所述整流内锥管接触的边缘设置有密封结构。

如上所述百变喷头装置，所述直管的内壁的横截面为圆形，所述挡水盖的外缘为与所述直管上端部的内壁相适配的圆形。

本本发明第二方面提供一种喷泉系统，所述喷泉系统包括如上所述的百变喷头装置。

本发明的百变喷头装置喷管的上端具有出水口，喷管的侧面具有进水口，出水口设置有挡水盖，挡水盖通过滑杆与驱动结构连接，通过驱动结构带动挡水盖上下往复运动可产生不同的水形，滑杆上设置有平衡盘，当挡水盖的上表面不高于出水口时，挡水盖的边缘与出水口的内壁之间的间隙形成直喷口，喷管内的水通过直喷口喷出，当挡水盖高于出水口时，挡水盖与出水口的口沿之间的间隙构成斜喷口，出水口喷出的水受到挡水盖的压制，改变直喷方向倾斜喷出，平衡盘能够抵消水流作用于挡水盖上的压力，从而减小驱动结构在驱动所述挡水盖上下运动时的驱动负荷，降低驱动结构故障率。

本发明的喷泉系统包括上述百变喷头装置，该百变喷头装置能够喷出直水柱和散射形水柱，而且平衡盘能够抵消水流作用于挡水盖上的压力，从而减小驱动结构在驱动所述挡水盖上下运动时驱动结构的负荷，降低驱动结构故障率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的百变喷头装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的百变喷头装置的挡水盖上表面低于出水口时喷水状态的示意图；

图3为本发明实施例提供的百变喷头装置的挡水盖上表面高于出水口时喷水状态的示意图；

图4为本发明实施例提供的百变喷头装置挡水盖和平衡盘受力原理示意图；

图5为本发明实施例提供的百变喷头装置的导向结构的剖面图；

图6为本发明实施例提供的百变喷头装置的导向结构的俯视图；

图7为本发明实施例提供的百变喷头装置的平衡盘的俯视图。

附图标记说明：

1-喷管；

2-挡水盖；

3-平衡盘；

4-驱动结构；

5-滑杆

11-进水口；

12-出水口；

13-直管；

14-整流锥管；

15-整流内锥管；

41-电机；

42-曲柄；

43-连杆；

44-导向结构；

441-中心架；

442-滑套。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

在本发明的描述中，需要理解的是，本文中使用的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”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，而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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面结合具体实施例对本发明提供的百变喷头装置及喷泉系统进行详细介绍。

实施例一：

图1为本发明实施例提供的百变喷头装置的结构示意图，图2为本发明实施例提供的百变喷头装置的挡水盖上表面低于出水口时喷水状态的示意图，图3为本发明实施例提供的百变喷头装置的挡水盖上表面高于出水口时喷水状态的示意图，图4为本发明实施例提供的百变喷头装置挡水盖和平衡盘受力原理示意图，请参阅图1至图4所示，本实施例提供一种百变喷头装置，包括喷管1，所述喷管的侧面具有进水口11，所述喷管的上端具有出水口12，所述出水口设置有挡水盖2，所述挡水盖2通过滑杆5与驱动结构4连接，所述驱动结构4用于带动所述挡水盖2上下往复运动，所述滑杆5上设置有平衡盘3，平衡盘3用于抵消水流作用于所述挡水盖2上的压力；

其中，当挡水盖2的上表面不高于所述出水口12时，所述挡水盖2的边缘与所述出水口12的内壁之间的间隙形成直喷口，当挡水盖2的上表面高于所述出水口12时，所述挡水盖2与所述出水口12的口沿之间的间隙构成斜喷口。

本实施例中，驱动结构4带动挡水盖2上下往复运动便可产生不同水形的变化，当挡水盖2的上表面不高于所述出水口12时，挡水盖2的边缘与出水口的内壁之间的间隙形成直喷口，喷管内的水通过直喷口喷出，当挡水盖2的上表面高于出水口12时，出水口12喷出的水受到挡水盖2的压制，改变直喷方向倾斜喷出，挡水盖2与出水口12的口沿之间的间隙构成斜喷口，其中，挡水盖2的上表面不高于所述出水口12是指挡水盖2的上表面低于出水口或者指挡水盖2的上表面与所述出水口齐平，本实施例对挡水盖2的边缘与出水口12的内壁之间的间隙不做特别限制，技术人员可以根据实际情况进行预设，当挡水盖2上表面高于所述出水口12时，通过控制挡水盖2与出水口12之间的高度可以控制喷出水形的倾斜角度，实现水形的变化。其中，挡水盖2一般为锥体结构。

本实施例中，所述驱动结构4通过滑杆5带动所述挡水盖2上下往复运动，本实施例对所述驱动结构4的具体形式不做特别限制。

本实施例中,平衡盘3用于抵消水流作用于挡水盖2上的压力，请参阅图4所示，挡水盖2受到的水的流动压力为F1，平衡盘3受到的水的静压力为F2，根据作用力与反作用力原理，F1与F2基本相等，作用在平衡盘3上的作用力F2可以抵消一部分作用在挡水盖2上的作用力F1，使得作用在挡水盖2上的作用力F1大大降低，从而减小驱动结构4的驱动负荷，增加控制的灵敏度。本实施例对所述挡水盖的形状不做特别限制。

本实施例的百变喷头装置喷管的上端具有出水口，喷管的侧面具有进水口，出水口设置有挡水盖，挡水盖通过滑杆与驱动结构连接，通过驱动结构带动挡水盖上下往复运动可产生不同的水形，滑杆上设置有平衡盘，当挡水盖的上表面不高于出水口时，挡水盖的边缘与出水口的内壁之间的间隙形成直喷口，喷管内的水通过直喷口喷出，当挡水盖高于出水口时，挡水盖与出水口的口沿之间的间隙构成斜喷口，出水口喷出的水受到挡水盖的压制，改变直喷方向倾斜喷出，平衡盘能够抵消水流作用于挡水盖上的压力，从而减小驱动结构在驱动所述挡水盖上下运动时的驱动负荷，降低驱动结构故障率。

实施例二：

图5为本发明实施例提供的百变喷头装置的导向结构的剖面图，图6为本发明实施例提供的百变喷头装置的导向结构的俯视图，请参阅图1至图6所示，本实施例提供一种百变喷头装置，该百变喷头装置具有与实施例一相似的整体结构，不同的是本实施例提供了驱动结构具体结构。

可选的，所述驱动结构4为凸轮驱动结构、丝杆驱动结构、气缸驱动结构、液压驱动结构或者直线电机驱动结构。

本实施例中，所述驱动结构4为曲柄驱动结构，所述曲柄驱动结构包括步进电机41、曲柄42和连杆43，所述电机41的驱动轴与所述曲柄42连接，所述曲柄42与所述连杆43连接，所述滑杆5与所述连杆43连接，所述挡水盖2与所述滑杆5连接，所述滑杆5上设置有导向结构44。本实施例采用曲柄驱动结构，电机41采用步进电机，步进电机控制简单、成本低，步进电机的电机轴旋转带动曲柄旋转，曲柄42带动连杆43动作，连杆43带动滑杆5动作，滑杆5在导向结构44的作用下带动挡水盖2上下运动。

进一步地，所述导向结构44包括中心架441和滑套442，所述中心架441固定于所述滑杆5上，所述滑套442固定于所述中心架441上，所述滑套442在所述喷管轴向方向的长度大于所述滑套442在所述喷管轴向方向的长度。本实施例中，滑套442与滑杆5同步动作，滑套442在喷管轴向方向的长度大于滑套在喷管轴向方向的长度，使得滑套442与喷管壁的接触面积较大，使得滑杆5动作的稳定性非常好，从而使得喷水的水形均匀、稳定。

本实施例的百变喷头装置的电机41为步进电机，采用步进电机控制滑杆5上下运动，平衡盘3抵消了作用于挡水盖2上的大部分轴向力，使得步进电机的负荷大大减小，步进电机的控制也更灵活，在一定程度上减小了电机的故障率，减小了百变喷头装置的维护成本。

实施例三：

图7为本发明实施例提供的百变喷头装置的平衡盘的俯视图，请参阅图1至图7所示，本实施例提供一种排插收纳盒，该排插收纳盒具有与实施例一具有相似的整体结构，不同的是本实施例在实施例二的基础上提供了平衡盘的具体结构。

本实施例中，所述喷管1包括直管13和整流锥管14，所述直管13位于所述整流锥管14的上部，所述直管13和所述整流锥管14同轴设置，所述进水口11设置于所述整流锥管14的侧面。

可选地，所述平衡盘3位于所述进水口11的下方，所述平衡盘3固定于所述滑杆5上。在该百变喷头装置使用时，挡水盖2受到的水流的压力为F1，平衡盘3受到的水流的压力为F2，根据作用力与反作用力原理，F1与F2相差不多，作用在平衡盘3上的F2可以抵消一部分作用在挡水盖2上的F1，使得作用在挡水盖2上的力F1大大降低，减小了驱动结构4的步进电机的驱动荷载，增加了电机41控制的灵敏度。

可选地，所述喷管1的内部设置有整流内锥管15，所述整流内锥管15与所述整流锥管14同轴设置，所述平衡盘3位于所述整流内锥管15内。通过设置整流内锥管15，水流从进水口11进入后，水流均匀稳定的沿着喷管轴向流动，水流没有扰动，从而使得出水口12喷出的水形光滑完整，水形美观。

进一步地，本实施例中，所述整流内锥管15与所述平衡盘3滑动配合，所述平衡盘3与所述整流内锥管接触的边缘设置有密封结构。本实施例中，整流内锥管15的顶部开口，平衡盘在直管部分上下运动，通过在平衡盘3与整流内锥管15接触的边缘设置密封结构，防止了平衡盘3上侧的水流进入平衡盘3的下侧，提高了驱动结构的使用寿命。

本实施例中，所述喷管内壁的横截面为圆形，所述挡水盖的外缘为与所述喷管上端部的内壁相适配的圆形。当然在其他实施例中，喷管内壁和横截面也可以为其他形状，本实施例不做特别限制。

本实施例中，平衡盘3上表面的面积与挡水盖2下表面的面积基本相等。

本实施例中，从进水口11入的水压直接作用在挡水盖2，挡水盖2受到的向上的压力F1很大，压力平衡盘3受到的向下的压力F2抵消了水对挡水盖2的轴向压力F1，从而使得控制电机的负荷变小，电机需要较小的力即可使得滑杆5上下活动，减小了电机的故障率。

实施例四：

本实施例提供一种喷泉系统，该喷泉系统包括多个百变喷头装置，该喷泉系统为实施例一、实施例二或者实施例三所述的百变喷头装置。

该百变喷头装置包括喷管，所述喷管的上端具有出水口，所述喷管的侧面具有进水口，所述出水口设置有挡水盖，所述挡水盖通过滑杆与驱动结构连接，所述驱动结构用于带动所述挡水盖上下往复运动，所述滑杆上设置有平衡盘；

其中，当所述挡水盖的上表面不高于所述出水口时，所述挡水盖的边缘与所述出水口的内壁之间的间隙形成直喷口，当所述挡水盖的上表面高于所述出水口时，所述挡水盖与所述出水口的口沿之间的间隙构成斜喷口。

本实施例的喷泉系统包括上述百变喷头装置，该百变喷头装置能够喷出直水柱和散射形水柱，而且平衡盘能够抵消水流作用于挡水盖上的压力，从而减小驱动结构在驱动所述挡水盖上下运动时驱动结构的负荷，降低驱动结构故障率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。