[發(fā)明專利]懸浮磨料磁流體射流發(fā)生裝置

有效

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• 申請日: 2014-08-04
• 公開（公告）號: CN104128891A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張東速;謝淮北;苗思忠;胡雅琳;蔣泓;韋朝坤;孫鎮(zhèn)鎮(zhèn);王高華
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號: B24C5/08
• 分類號: B24C5/08
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磨料磁流體射流技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及懸浮磨料磁流體射流發(fā)生裝置。

背景技術(shù)

磁流體是一種新型的功能材料，它既具有液體的流動性又具有固體磁性材料的磁性。它還是由直徑為納米量級(10納米以下)的磁性固體顆粒、基載液(也叫媒體)以及界面活性劑三者混合而成的一種穩(wěn)定的膠狀液體。該流體在靜態(tài)時無磁性吸引力，當(dāng)外加磁場作用時，才表現(xiàn)出磁性，正因如此，它才在實際中有著廣泛的應(yīng)用，在理論上具有很高的學(xué)術(shù)價值。

傳統(tǒng)的磨料水射流發(fā)生裝置是以水作為介質(zhì)，通過高壓發(fā)生設(shè)備使它獲得巨大能量后，再通過供料裝置將磨料直接注入高壓水中，使其以一種特定的流體運動方式高速從噴嘴噴射出來，形成能量高速集中的一股磨料水射流。然而，傳統(tǒng)的磨料水射流裝置雖然具有優(yōu)越的特性，但是其需要泵站和增壓器等部件，且其中間環(huán)過多，這不利于減少液壓元件帶來的泄露問題，還不利于減少鋼鐵材料部件的使用，這容易使鋼鐵材料銹蝕，繼而致使鋼鐵材料部件過早失效。因此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作快捷方便、適應(yīng)范圍廣的懸浮磨料磁流體射流發(fā)生裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作快捷方便、適應(yīng)范圍廣的懸浮磨料磁流體射流發(fā)生裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：懸浮磨料磁流體射流發(fā)生裝置，包括發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)上設(shè)有電極座，其中，還包括攪拌裝置和磁流體加速裝置，所述攪拌裝置包含有支撐架、懸浮磨料箱、攪拌桿、固定座和電機(jī)，所述懸浮磨料箱的下端與支撐架的下端的高度和磁流體加速裝置的上端與磁流體加速裝置的下端的高度相等，所述攪拌桿的上端固結(jié)有絲杠，所述絲杠上安裝有絲杠座，所述絲杠座安裝在固定座內(nèi)，絲杠座通過平鍵連接有從動齒輪，所述從動齒輪的兩側(cè)還安裝有軸承，所述磁流體加速裝置包含有固定架、加速管、斜管、隔磁板、超導(dǎo)鐵芯、連接管和射流管，所述加速管由導(dǎo)流彎管和直管組成，所述導(dǎo)流彎管安裝在直管的兩端，所述斜管安裝在相鄰加速管之間，斜管還位于隔磁板的外側(cè)和超導(dǎo)鐵芯的外側(cè)，所述隔磁板的兩端設(shè)有多個限位塊，所述限位塊還位于隔磁板的上端和隔磁板的下端，所述超導(dǎo)鐵芯安裝在隔磁板的兩側(cè)，超導(dǎo)鐵芯和隔磁板均安裝在相鄰加速管之間。

所述懸浮磨料箱安裝在支撐架的上端，懸浮磨料箱的上端設(shè)有固定板，懸浮磨料箱的上端安裝有進(jìn)料管，懸浮磨料箱的下端設(shè)有出料管，所述出料管與進(jìn)料管還位于懸浮磨料箱的兩側(cè)，所述攪拌桿的下端對稱設(shè)有多個攪拌葉，所述軸承還安裝有安裝座內(nèi)，所述電機(jī)安裝在固定板上，電機(jī)通過齒輪與從動齒輪相連。

所述加速管安裝在固定架上，所述直管內(nèi)對稱安裝有左電極板和右電極板，所述左電極板的中部和右電極板的中部均設(shè)有接頭座，所述接頭座通過導(dǎo)線與電極座相連接，所述連接管安裝在加速管的下端，所述射流管安裝在加速管的上端，所述射流管的端部安裝有噴頭，射流管的中部安裝有壓力表。

所述超導(dǎo)鐵芯的形狀和隔磁板的形狀均為圓盤形，超導(dǎo)鐵芯的外圓上繞有多圈線圈，所述線圈通過導(dǎo)線與電極座相連接，所述左電極板和右電極板均與超導(dǎo)鐵芯的橫截面相垂直。

所述射流管、出料管和進(jìn)料管上均設(shè)有閘閥，所述連接管與出料管相連接。

現(xiàn)場使用時，首先，操作人員先將配制好的懸浮磨料磁流體液從進(jìn)料管中倒入懸浮磨料箱中，再啟動電機(jī)，電機(jī)的輸出軸做正反轉(zhuǎn)運動，電機(jī)的輸出軸通過從動齒輪帶動絲杠座旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)使攪拌桿上的絲杠自轉(zhuǎn)同時并做往復(fù)運動，其次，懸浮磨料磁流體液在自重的情況下，自動充滿加速管中，操作人員啟動發(fā)電機(jī)，通電線圈使超導(dǎo)鐵芯產(chǎn)生磁場，且使加速管中左電極板和右電極板之間產(chǎn)生電場，在正交電場和磁場的雙重作用下，懸浮磨料磁流體液中的磁流體受到電磁力(即洛倫茲力)，最后，懸浮磨料磁流體達(dá)到一定速度和壓力后，即可實現(xiàn)懸浮磨料磁流體射流的功能。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過設(shè)置攪拌裝置和磁流體加速裝置既助于懸浮磨料磁流體混合液的均勻混合又有助于懸浮磨料磁流體混合液的加速，本發(fā)明無需使用泵站和增壓器等部件，這有助于減少液壓元件帶來的泄露問題，還有助于減少鋼鐵材料部件的使用，且結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，經(jīng)濟(jì)實用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A處的局部放大圖；

圖3為圖1中B處的局部放大圖；

圖4為加速管的結(jié)構(gòu)示意圖。