從中美旋轉(zhuǎn)噴頭發(fā)明專利技術(shù)對(duì)比看“反沖轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)噴頭”的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

張 祖 祺

(浙江省寧波市北侖區(qū)明州路芙蓉家園9-305室，浙江 寧波 315800)

2013年12月25日，“節(jié)水灌溉產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、豐田節(jié)水灌溉技術(shù)研究院、豐田節(jié)水院士專家工作站學(xué)術(shù)研討會(huì)”指出：我國(guó)節(jié)水灌溉產(chǎn)業(yè)從無到有已經(jīng)走過30 a以上，有近千家專業(yè)設(shè)備企業(yè)，但無論從技術(shù)研發(fā)推廣，還是產(chǎn)品制造安裝看，仍處于初級(jí)發(fā)展階段，質(zhì)量性能與西方發(fā)達(dá)國(guó)家差距較大。我國(guó)城市缺水已經(jīng)嚴(yán)重到危險(xiǎn)的邊緣，但我們的園林節(jié)水灌溉技術(shù)研發(fā)應(yīng)用及產(chǎn)品制造都非常落后，95%以上城市綠地灌溉仍采用大水漫灌，效率低下。面對(duì)水資源日趨緊缺的嚴(yán)峻形勢(shì)，研討會(huì)呼吁“以節(jié)水灌溉技術(shù)創(chuàng)新守住水資源底線”[1]。

噴頭是節(jié)水灌溉的關(guān)鍵設(shè)備，其結(jié)構(gòu)和水力性能在很大程度上決定了節(jié)水灌溉系統(tǒng)的灌溉質(zhì)量。而噴頭的結(jié)構(gòu)性能涉及流體動(dòng)力學(xué)和精密機(jī)械制造等高科技領(lǐng)域，以美國(guó)為首的西方發(fā)達(dá)國(guó)家一直致力于噴頭的改進(jìn)及研究開發(fā)，向多功能、節(jié)能、低壓方向發(fā)展，憑借強(qiáng)大的科技實(shí)力不斷取得進(jìn)步。我國(guó)噴灌設(shè)備的落后狀態(tài)，成為制約發(fā)展節(jié)水灌溉事業(yè)、改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的短板。

2016年中央1號(hào)文件《關(guān)于落實(shí)發(fā)展新理念加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化實(shí)現(xiàn)全面小康目標(biāo)的若干意見》要求：“強(qiáng)化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新推廣體系建設(shè)”，“力爭(zhēng)在農(nóng)業(yè)重大基礎(chǔ)理論、前沿核心技術(shù)方面取得一批達(dá)到世界先進(jìn)水平的成果”，“重點(diǎn)突破生物育種、農(nóng)機(jī)裝備、智能農(nóng)業(yè)、生態(tài)環(huán)保等領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)”。

面對(duì)國(guó)人創(chuàng)新節(jié)水灌溉技術(shù)的熱切期盼，一種可以在農(nóng)業(yè)大田、園林草坪、溫室大棚、廠礦企業(yè)、商場(chǎng)賓館、公共場(chǎng)所、私家庭院等處廣泛使用，具有“低能秏、多功能、抗堵塞”特點(diǎn)的“反沖轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)噴頭”(CN200910302282.X)原創(chuàng)發(fā)明專利技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這是依靠自主創(chuàng)新，搶占世界節(jié)水灌溉技術(shù)制高點(diǎn)，把“中國(guó)制造”變成“中國(guó)創(chuàng)造”的一場(chǎng)深刻革命。

1 世界領(lǐng)先的美國(guó)園林灌溉噴頭

美國(guó)Hunter 公司是世界最大的園林灌溉噴頭制造開發(fā)商之一，其2大王牌產(chǎn)品PGP Rotor和MP Rotator 的技術(shù)水平在世界噴頭行業(yè)中處于領(lǐng)先地位，至今暢銷不衰。

1.1 PGP Rotor噴頭(美國(guó)發(fā)明專利號(hào)：US 4568024；US 4718605)

埋藏式內(nèi)水流驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭是20世紀(jì)80年代初國(guó)際上推出的新產(chǎn)品，驅(qū)動(dòng)力的傳遞方式有渦輪、活塞、齒輪等多種。由于噴頭零件的主要材料采用工程塑料，所以具有體積小、重量輕、易于批量生產(chǎn)、造價(jià)低等顯著特點(diǎn)，目前已成為世界上最具競(jìng)爭(zhēng)力的園林灌溉噴頭[2]。

PGP Rotor是美國(guó)Hunter公司最早開發(fā)的一種往復(fù)擺動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)埋藏式旋轉(zhuǎn)噴頭，自1981年問世以來不斷改進(jìn)和提高，至今仍保持著“世界上銷量第1”的地位。因?yàn)槭澜缟掀渌圃焐趟a(chǎn)的齒輪驅(qū)動(dòng)地埋式旋轉(zhuǎn)噴頭基本上由它演變而來，所以Hunter公司自豪地將它稱為旋轉(zhuǎn)噴頭行業(yè)的“標(biāo)準(zhǔn)”。

(1)工作原理。這是一種直接安裝在進(jìn)水管上使用的單射線往復(fù)擺動(dòng)埋藏式噴頭。壓力水進(jìn)入噴頭后，沖擊葉輪產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，沿噴嘴往外射出。利用齒輪減速機(jī)構(gòu)來降低噴頭的旋轉(zhuǎn)速度，利用齒輪換向機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)噴頭的往復(fù)擺動(dòng)。

(2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

①齒輪減速比高達(dá)3 000以上,傳動(dòng)效率低于50%，能量消耗較大。換向機(jī)構(gòu)的內(nèi)嚙合齒輪副受力不均勻，影響噴頭工作的可靠性[3]。

②具有止溢功能，可以調(diào)節(jié)射程和噴灑角度范圍。

③產(chǎn)品結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，零件數(shù)量多，精度要求高，加工和裝配難度大。

1.2 MP Rotator噴頭( 美國(guó)發(fā)明專利號(hào)：US 6651905 B2)

MP Rotator是一種多射線單向連續(xù)旋轉(zhuǎn)式噴頭，抗風(fēng)力強(qiáng)，噴灌均勻度高，水花美觀，被Hunter公司稱為“世界上最好的旋轉(zhuǎn)噴頭”。該噴頭產(chǎn)品及其知識(shí)產(chǎn)權(quán)原為美國(guó)Nelson公司下屬的Walla公司所有，2007年4月20日被Hunter公司收購(gòu)。

(1)工作原理。這是一種多射線單向連續(xù)旋轉(zhuǎn)式噴頭。進(jìn)入噴頭的壓力水沖擊轉(zhuǎn)盤外表的多條徑向噴水槽(通過圓心)，射出后成為多股射線。轉(zhuǎn)盤在水流沖擊下，產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。采用“粘滯阻尼機(jī)構(gòu)”降低轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)速度，使射出的多股射線緩慢旋轉(zhuǎn)，形成動(dòng)態(tài)水花[4]。

(2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

①所謂“粘滯阻尼機(jī)構(gòu)”，就是在轉(zhuǎn)盤內(nèi)，用上、下橡膠密封蓋與中心軸圍成一個(gè)空腔，里面至少部分地充填黏性硅油。工作時(shí)中心軸不動(dòng)，利用橡膠蓋、硅油隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，與中心軸之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力矩來降低其轉(zhuǎn)速。

②因?yàn)椤罢硿枘釞C(jī)構(gòu)”的阻尼能力有限，所以噴頭流量很小，每次噴灌作業(yè)的時(shí)間要比普通噴頭延長(zhǎng)1倍以上，噴灌效率很低。

③抗風(fēng)力強(qiáng)，水花美觀，可調(diào)節(jié)射程和噴灑角度范圍。

④不能單獨(dú)使用，必須安裝在專用的壓力調(diào)節(jié)器或升高管式灑水器上作為“噴嘴”部件工作，增加了使用成本。

2 我國(guó)噴頭落后國(guó)際先進(jìn)水平幾十年的現(xiàn)狀有待改變

我國(guó)從20世紀(jì)70年代中期開始大規(guī)模引進(jìn)噴灌技術(shù)，先后開發(fā)成功PY系列搖臂式噴頭和PYS系列搖臂式塑料噴頭、PAC40和PAC60垂直搖臂式噴頭等產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)大田噴灌噴頭的主要產(chǎn)品是1987年引進(jìn)奧地利鮑爾公司生產(chǎn)線生產(chǎn)的ZY系列金屬搖臂式噴頭及其改進(jìn)形式[5]。

“田間固定式半固定式灌溉系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備及產(chǎn)品研制與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)”課題，被國(guó)家列為“十五”重大科技專項(xiàng)組織力量攻關(guān)，努力跟蹤國(guó)外樣機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，因無實(shí)質(zhì)性突破，未能取得灌溉噴頭發(fā)明專利授權(quán)[6]，在引進(jìn)、消化、吸收、改進(jìn)過程中陷入困境。國(guó)內(nèi)噴頭生產(chǎn)企業(yè)普遍習(xí)慣于拿樣品測(cè)繪，進(jìn)行仿制加工，開展低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，產(chǎn)品功能少、性能差、壽命短、能耗大，以致形成落后國(guó)際先進(jìn)水平幾十年，某些品種長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面。

我國(guó)噴灌技術(shù)從一開始引進(jìn)的著眼點(diǎn)就是農(nóng)田灌溉，對(duì)噴灌技術(shù)的研究主要考慮的是農(nóng)田。這樣一來，我國(guó)園林灌溉技術(shù)的研究相對(duì)滯后，而農(nóng)田灌溉噴頭并不適用于園林灌溉。雖然后來也有某些高等院校、科研機(jī)構(gòu)和噴頭企業(yè)開展園林灌溉噴頭的研究開發(fā)工作，但進(jìn)展緩慢，至今未能改變我國(guó)園林灌溉噴頭生產(chǎn)的空白狀態(tài)。

與農(nóng)田灌溉相比，園林噴灌有許多特殊要求。不僅要求噴灑均勻度高，而且要求噴出的水流具有藝術(shù)性，以塑造優(yōu)美水景；要求射程和噴灑角度能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)灌區(qū)藝術(shù)造型需要，不讓水流噴灑到路邊游人身上；在斜坡和山丘地區(qū)，為防止閥門關(guān)閉后管道內(nèi)殘存的水從低處噴頭溢出破壞綠化效果，要求噴頭具有止溢功能。還要求噴頭不暴露或少暴露于地面之上，以免受到割草機(jī)操作碰撞損壞，最好采用埋藏式安裝，等等?？梢姡⒉皇撬械墓喔葒婎^都能用于園林灌溉[2]。例如，列為國(guó)家“農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目”的“新型高均勻度全圓旋轉(zhuǎn)噴頭”、列為國(guó)家“十二五”“863”課題項(xiàng)目的“一種高均勻度阻尼旋轉(zhuǎn)噴頭”等，雖然在噴灌均勻度方面比傳統(tǒng)搖臂式噴頭有所提高，但未能滿足園林灌溉的那些特殊要求，因而不能取代進(jìn)口噴頭用于園林灌溉。

3 “反沖轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)噴頭”的創(chuàng)新要點(diǎn)

“反沖轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)噴頭”(CN200910302282.X)對(duì)世界領(lǐng)先的旋轉(zhuǎn)噴頭技術(shù)進(jìn)行顛覆創(chuàng)新：挑戰(zhàn)美國(guó)3大發(fā)明專利(US4568024，US4718605，US6651905B2)，取消旋轉(zhuǎn)噴頭的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、減速機(jī)構(gòu)和換向機(jī)構(gòu)等3大關(guān)鍵部件，零件數(shù)量減少50%以上；首創(chuàng)用“反沖轉(zhuǎn)子4要素”控制噴頭運(yùn)動(dòng)的工作原理，改善噴頭節(jié)水性能，提高抗風(fēng)力和噴灌均勻度，并實(shí)現(xiàn)在自來水壓力下噴水、噴霧、動(dòng)態(tài)景觀造型等多功能化；擴(kuò)大噴頭使用范圍，搶占世界節(jié)水灌溉技術(shù)制高點(diǎn)。

(1)基本結(jié)構(gòu)?！胺礇_轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)噴頭”由接頭、小軸、底座、噴嘴、轉(zhuǎn)子、軸套等基本零件組成，如圖1、圖2所示。不工作時(shí)，轉(zhuǎn)子支承在噴嘴上。工作時(shí)，從接頭進(jìn)入的壓力水通過噴嘴流道，將轉(zhuǎn)子向上彈出，并沿轉(zhuǎn)子表面的噴水槽射出噴頭外。轉(zhuǎn)子采用一次彈出方式時(shí)，可制成直立式噴頭；轉(zhuǎn)子采用2次彈出方式時(shí)，可制成埋藏式噴頭。

圖1 噴頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖(非工作狀態(tài))

圖2 噴頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖(工作狀態(tài))

(2)控制噴頭轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)像一只陀螺，外表面設(shè)有多條中心線偏離圓心的噴水槽。進(jìn)入噴頭的壓力水沿噴水槽向外噴出時(shí)產(chǎn)生的反沖力，對(duì)圓心形成一個(gè)反沖力矩驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，使射出的水流成為多股旋轉(zhuǎn)射線，如圖3所示。

圖3 噴頭工作原理

反沖力矩可由下式計(jì)算：

Mf=FRN

式中：Mf為反沖力矩；F為1條噴水槽產(chǎn)生的反沖力；R為噴水槽偏心距；N為噴水槽數(shù)。

控制“F、R、N”這3個(gè)參數(shù)，就可以控制反沖力矩的大小，從而獲得不同噴灑作業(yè)所需要的噴頭轉(zhuǎn)速。例如：“高速旋轉(zhuǎn)”可用于噴霧，“低速旋轉(zhuǎn)”可用于噴水，“零速旋轉(zhuǎn)”使旋轉(zhuǎn)噴頭變成固定式噴頭，也可作為噴槍用于噴淋沖洗。

(3)控制噴頭旋轉(zhuǎn)方向。只要改變轉(zhuǎn)子噴水槽中心線與以偏心距R為半徑圓相切的位置，就可以改變噴頭的旋轉(zhuǎn)方向。

(4)提高抗風(fēng)力。轉(zhuǎn)子噴水槽仰角的大小影響噴射水流的抗風(fēng)力，減小仰角可提高噴頭的抗風(fēng)力。

(5)提高噴灌均勻度。旋轉(zhuǎn)噴頭的噴灌均勻度，包括圓周方向噴灌均勻度和半徑方向噴灌均勻度2個(gè)方面。

①圓周方向噴灌均勻度。圓周方向噴灌均勻度受噴頭旋轉(zhuǎn)速度均勻度的影響。往復(fù)擺動(dòng)式噴頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是“加速-最大-減速-最小-停止-反向”的不斷循環(huán)，其旋轉(zhuǎn)速度是不斷變化的，圓周方向的噴灌均勻度較低?！胺礇_轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)噴頭”單向連續(xù)旋轉(zhuǎn)，沒有往復(fù)擺動(dòng)循環(huán)，工作時(shí)噴頭旋轉(zhuǎn)速度保持不變，因而圓周方向的水量噴灌均勻度要高于搖臂沖擊式及齒輪驅(qū)動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)式噴頭。

②半徑方向噴灌均勻度。在工作壓力和流量相同的情況下，噴頭仰角的大小影響到射程的大小和噴灑水量的分布。本發(fā)明是多射線噴頭，只要將各條噴水槽的仰角設(shè)置成大小不等，就可以顯著提高半徑方向的水量噴灌均勻度?？梢姡胺礇_轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)噴頭”的噴灌均勻度，無論在圓周方向還是半徑方向，均要高于搖臂沖擊式及齒輪驅(qū)動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)式噴頭。

(6)實(shí)現(xiàn)多功能化。轉(zhuǎn)子噴水槽結(jié)構(gòu)包含“槽數(shù)N、偏心距R、仰角α、截面積F”等4個(gè)要素，稱為“反沖轉(zhuǎn)子4要素”。本發(fā)明通過“反沖轉(zhuǎn)子4要素”的排列組合，不僅可以控制噴頭的轉(zhuǎn)速，而且可以控制噴頭的射程、流量、噴灌強(qiáng)度、噴灌均勻度、霧化程度等技術(shù)參數(shù)?？梢韵褡儜蚍菢釉O(shè)計(jì)出不同系列的反沖轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)噴頭產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)噴頭的多功能化。

例如：加大偏心距R獲得高轉(zhuǎn)速,適當(dāng)減小噴水槽的截面積,并采用較高的工作壓力,使噴出的水滴在離心力作用下霧化,可以制成“反沖轉(zhuǎn)子霧化噴頭”； 將噴水槽的仰角α反向設(shè)計(jì)，可制成“懸掛式反沖轉(zhuǎn)子噴頭”； 改變反沖轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)參數(shù),以不同股數(shù)、不同射程、不同噴灑角度、不同仰角、不同旋轉(zhuǎn)方向、不同轉(zhuǎn)速的射線噴水或噴霧,產(chǎn)生奇特的動(dòng)態(tài)景觀效果,可以制成“反沖轉(zhuǎn)子景觀噴頭”，等。

(7)抗堵塞。本發(fā)明霧化噴頭的出水口面積可以超過現(xiàn)有微噴頭及滴灌設(shè)備幾十倍，加上轉(zhuǎn)子工作時(shí)的伸縮、旋轉(zhuǎn)，以及水流對(duì)轉(zhuǎn)子開放式出水槽沖洗等動(dòng)作，能夠有效地避免噴頭堵塞問題的產(chǎn)生。

(8)擴(kuò)大使用范圍。美國(guó)3大旋轉(zhuǎn)噴頭發(fā)明專利技術(shù)的使用范圍僅限于園林灌溉，而本原創(chuàng)發(fā)明專利技術(shù)將使用范圍擴(kuò)大到農(nóng)業(yè)大田、園林草坪、溫室大棚、廠礦企業(yè)、商場(chǎng)賓館、公共場(chǎng)所、私家庭院等處。

4 “反沖轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)噴頭”與“傳統(tǒng)反作用式噴頭”的區(qū)別

“傳統(tǒng)反作用式噴頭”利用水舌離開噴嘴時(shí)對(duì)噴頭的反作用力推動(dòng)噴管旋轉(zhuǎn)，其結(jié)構(gòu)形式通常有以下幾種：

(1)將噴管彎成一定的角度，使主噴嘴水舌的反作用力不通過噴頭的垂直軸，從而形成一轉(zhuǎn)動(dòng)力矩帶動(dòng)噴管旋轉(zhuǎn)。

(2)在噴管的左側(cè)或右側(cè)開小孔，小水舌朝與主噴管垂直方向噴出，帶動(dòng)噴管旋轉(zhuǎn)。

(3)在噴嘴前裝一擋片使水舌轉(zhuǎn)彎，利用水舌偏轉(zhuǎn)后的反作用力矩帶動(dòng)噴管旋轉(zhuǎn)，等等。

“傳統(tǒng)反作用式噴頭”結(jié)構(gòu)一般比較簡(jiǎn)單，共同的缺點(diǎn)是，如果作用力矩比較大，轉(zhuǎn)動(dòng)太快，射程就會(huì)大大降低。如果反作用力矩比較接近于噴頭轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力矩，工作就很不可靠，尤其是剛開始噴灌時(shí)難以起動(dòng)。為了使轉(zhuǎn)速不要太快，就要裝置專門的限速器，但是限速器比較復(fù)雜，推廣受到限制[7]。

“反沖轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)噴頭”不僅依靠壓力水沿偏離圓心的噴水槽向外噴出時(shí)產(chǎn)生的反沖力矩驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，而且利用噴水槽的“槽數(shù)N、偏心距R、仰角α、截面積F”4個(gè)要素控制噴頭運(yùn)動(dòng)，改善噴頭節(jié)水性能，實(shí)現(xiàn)多功能化，擴(kuò)大使用范圍，輕而易舉地化解了“傳統(tǒng)反作用式噴頭”因限速器比較復(fù)雜，推廣受到限制的難題。

由此可見，雖然“反沖轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)噴頭”也屬于反作用式噴頭，但在結(jié)構(gòu)特征、工作原理和使用范圍上，與傳統(tǒng)的“反作用式旋轉(zhuǎn)噴頭”截然不同，因而不能將它們混為一談。

5 中美發(fā)明專利旋轉(zhuǎn)噴頭主要技術(shù)參數(shù)對(duì)比

以進(jìn)水口直徑3/4英寸作為比較的基礎(chǔ)。進(jìn)水口直徑是指噴頭進(jìn)水管道的內(nèi)徑，確定噴頭的過水能力和工作能力。因?yàn)槊绹?guó)2大專利旋轉(zhuǎn)噴頭的進(jìn)水口直徑均確定為3/4英寸，所以我們也選定進(jìn)水口直徑為3/4英寸的“反沖轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)噴頭”進(jìn)行比較。現(xiàn)將它們的主要技術(shù)參數(shù)列出如下。

(1)PGP Rotor噴頭(US4568024；US4718605)。工作壓力206～482 kPa，射程6.7～15.9 m，流量0.11～3.27 m3/h。

(2)MP Rotator噴頭 (US6651905 B2)。工作壓力175～375 kPa，射程2.5～9.1 m，流量0.04～0.96 m3/h。

(3)3/4英寸“反沖轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)噴頭”(CN200910302282.X)。工作壓力100～250 kPa，射程5～12 m，流量0.1～3.0 m3/h。

“反沖轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)噴頭”可以采用1/4、1/2、3/4、1、2英寸等多種規(guī)格的進(jìn)水口直徑，制成不同功能、不同技術(shù)參數(shù)的噴頭產(chǎn)品供用戶選擇使用，而這是上述美國(guó)2大專利旋轉(zhuǎn)噴頭不可能做到的。

6 “反沖轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)噴頭”的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

運(yùn)用“反沖轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)噴頭”原創(chuàng)發(fā)明專利技術(shù)，可制成不同安裝方式、不同功能、不同系列、不同規(guī)格的噴頭，供廣大用戶選擇使用，還可為特殊用戶的需要量身定制。產(chǎn)業(yè)化后將在以下領(lǐng)域發(fā)揮競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，克服現(xiàn)有噴灌、微灌、滴灌設(shè)備的諸多弊端，推動(dòng)行業(yè)產(chǎn)品升級(jí)換代。

(1)走向廣闊農(nóng)田，成為大田節(jié)水灌溉的主力軍。能耗低,可在自來水壓下進(jìn)行大田固定式、或移動(dòng)式噴灌作業(yè)?？癸L(fēng)力強(qiáng)，克服了現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)噴頭刮風(fēng)時(shí)水點(diǎn)漂移,甚至無法噴灌的弊端。適用于我國(guó)西部地區(qū)“干旱、少雨、多風(fēng)、蒸發(fā)量大”的環(huán)境，進(jìn)行低壓、低位、抗漂移、抗蒸發(fā)噴灌，對(duì)貫徹和落實(shí)西部大開發(fā)戰(zhàn)略決策具有重大現(xiàn)實(shí)意義。

(2)走進(jìn)園林草坪、城鎮(zhèn)小區(qū)、賓館商場(chǎng)、私人庭院等處，成為生態(tài)環(huán)境的美容師，為實(shí)施《國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014-2020年)》，改善環(huán)境質(zhì)量，建設(shè)“藍(lán)天常在、青山常在、綠水常在”的美麗中國(guó)貢獻(xiàn)力量。只要通上自來水就能工作，無須安裝水泵加壓，可節(jié)省大量資金，有利于改變我國(guó)園林、草坪、小區(qū)采用人工澆灌“水漫金山”嚴(yán)重浪費(fèi)水資源的現(xiàn)狀。可采用埋藏式或直立式安裝，能調(diào)節(jié)射程和噴灌角度，以滿足噴灌區(qū)域形狀多變要求，追求藝術(shù)效果和生態(tài)效益。選擇噴頭止溢功能,可防止斜坡、山丘地區(qū)閥門關(guān)閉后，管道內(nèi)殘流水回流，從低處噴頭溢出浪費(fèi)水資源，破壞綠化效果。選擇噴頭單獨(dú)關(guān)閉功能，可防止閥門漏水造成水資源浪費(fèi)。千姿百態(tài)的水花造型可裝扮迷人的風(fēng)景線，或營(yíng)造煙霧繚繞的人間仙境，令人心曠神怡。細(xì)微霧粒中含有大量負(fù)離子，增加了空氣含氧量，有益于人們身體健康?？捎糜谫e館商場(chǎng)、私家庭院、立體緑墻、屋頂花園、生態(tài)酒店等處，滿足人們改善環(huán)境質(zhì)量，欣賞優(yōu)美水景的意愿?？梢耘c定時(shí)器、電磁閥、控制器配合進(jìn)行自動(dòng)定時(shí)噴灑作業(yè)，或借助于互聯(lián)網(wǎng)+，用手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程智能控制，使主人離家無憂。

(3)走進(jìn)茶林、果園、溫室大棚，成為綠色農(nóng)業(yè)的保護(hù)神,取代微噴頭、滴灌設(shè)備進(jìn)行噴霧加濕、噴藥治蟲、噴水施肥等作業(yè)，為石斛、天麻中藥材、食用菌、花卉苗木、綠色蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物工廠化栽培行業(yè)排憂解難，幫助農(nóng)民走上脫貧致富的黃金路。具有抗堵塞功能，避開微噴頭、滴灌等設(shè)備因出水孔小易堵塞的不治之癥?？蓢婌F或噴毛毛雨，其水滴粗細(xì)可選擇，粗可達(dá)毫米級(jí)，細(xì)可達(dá)微米級(jí)，以滿足不同栽培作物的要求。噴灑角度可以選擇，其噴灑范圍可以超過同等壓力微噴頭10倍以上。消除了滴灌設(shè)備“鹽分積累”和“水量分布不均”等缺陷對(duì)栽培作物造成的損害，有助于提高作物產(chǎn)量。

(4)走向環(huán)境治理第一線，成為防塵降溫的好幫手，用于廠礦企業(yè)噴霧降塵、治理霧霾，或不適宜安裝空調(diào)設(shè)備的露天作業(yè)場(chǎng)所、加油站、候車亭、動(dòng)物園、旅游點(diǎn)等處防塵降溫；也可用于雞、鴨、豬、羊等禽畜養(yǎng)殖場(chǎng)所防塵降溫、沖洗污物、噴藥消毒，改善衛(wèi)生環(huán)境，防止傳染病產(chǎn)生；還可用于服務(wù)站沖洗汽車，或生產(chǎn)車間清洗零件，等?？稍谧詠硭畨毫ο逻M(jìn)行噴毛毛雨或噴霧作業(yè)，生產(chǎn)成本和使用成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有高壓噴霧或清洗設(shè)備。

水資源短缺和生態(tài)環(huán)境惡化是人類面臨的共同危機(jī)，推行節(jié)水灌溉、改善生態(tài)環(huán)境，已成為世界各國(guó)政府和人民的必然選擇?！胺礇_轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)噴頭”2016年8月被“第十一屆中國(guó)西安國(guó)際科學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)暨高新技術(shù)成果交易會(huì)”授予“優(yōu)秀科技成果獎(jiǎng)”，經(jīng)有關(guān)部門審定為《十三五重點(diǎn)領(lǐng)域科技成果》和《十三五重點(diǎn)領(lǐng)域扶持項(xiàng)目》，產(chǎn)業(yè)化后將結(jié)束我國(guó)旋轉(zhuǎn)噴頭落后國(guó)際先進(jìn)水平幾十年的歷史，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1] 萊蕪市豐田節(jié)水灌溉器材有限公司，以節(jié)水灌溉技術(shù)創(chuàng)新守住水資源底線[EB/OL].[2014-01-14]. Http:∥www.lwftjs.com.

[2] 蘭才有，馮大明. 從雨鳥園林灌溉噴頭看我國(guó)的差距[J]. 節(jié)水灌溉，1998,(3).

[3] 黃科顯，苗玉彬，滿志恆，等. 基于黏性阻尼的埋藏式旋轉(zhuǎn)噴頭限速系統(tǒng)的研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2007,(11).

[4] Hunter. 可調(diào)圓弧、可調(diào)流量噴頭：美國(guó)，6651905 B2[P]. 2003-11-25.

[5] 嚴(yán)海軍，劉竹青，王福星，等. 我國(guó)搖臂式噴頭的研究與發(fā)展[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007,12(1).

[6] 李久生，康國(guó)義，黃修橋，等. 噴灌系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備研制與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展[R]. 太原：2004年中國(guó)節(jié)水農(nóng)業(yè)科技發(fā)展論壇，2004-11-17.

[7] 武明仁. 灌溉排水[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1994:78.

[8] 孫正國(guó). 中國(guó)貢獻(xiàn)----十三五重點(diǎn)領(lǐng)域科技成果匯編[M]. 北京：中國(guó)新聞聯(lián)合出版社，2017:26-27.