[發(fā)明專利]一種爆炸式閥門及其應(yīng)用以及提升能量轉(zhuǎn)化效率的方法

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• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108343765A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉貴文
• 申請（專利權(quán)）人: 劉貴文
• 主分類號: F16K17/22
• 分類號: F16K17/22;F16K17/30
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• 代理人: 暫無信息

1.一種爆炸式閥門，其特征在于：包括依次相連的氣源室、膨脹爆炸室以及導(dǎo)流管，所述氣源室與膨脹爆炸室之間設(shè)有進氣孔，進氣孔內(nèi)設(shè)有進氣閥，所述膨脹爆炸室與所述導(dǎo)流管之間設(shè)有錐形出氣口，所述錐形出氣口內(nèi)設(shè)有錐體密封裝置；

所述錐體密封裝置由膨脹爆炸室內(nèi)氣體的壓力推開，并能復(fù)位密封；

所述進氣閥為：

(1)由所述錐體密封裝置在密封狀態(tài)時推開，并由所述氣源室內(nèi)氣體的壓緊力關(guān)閉；或者

(2)由所述氣源室內(nèi)氣體的壓緊力打開，并由所述膨脹爆炸室內(nèi)氣體的壓緊力關(guān)閉。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種爆炸式閥門，其特征在于：

所述進氣閥具有一密封板和一推桿；

當(dāng)所述進氣閥為所述(1)時，所述密封板覆蓋所述進氣孔位于所述氣源室的端部，所述推桿一端連接所述密封板，另一端穿過所述進氣孔抵制于所述錐體密封裝置；

當(dāng)所述進氣閥為所述(2)時，所述密封板覆蓋所述進氣孔位于所述膨脹爆炸室的端部，所述推桿一端連接所述密封板，另一端由所述進氣孔伸到所述所述氣源室。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種爆炸式閥門，其特征在于：所述錐體密封裝置包括錐形塞、復(fù)位彈簧、導(dǎo)向段以及延長段，所述錐形塞設(shè)在所述錐形出氣口內(nèi)且大端朝外小端朝內(nèi)，所述導(dǎo)向段固設(shè)在所述導(dǎo)流管內(nèi)并套接于所述錐形塞的大端內(nèi)，所述復(fù)位彈簧則套設(shè)所述導(dǎo)向段上，所述延長段設(shè)在所述膨脹爆炸室內(nèi)并連接在所述錐形塞的小端并正對著所述進氣閥。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種爆炸式閥門，其特征在于：所述錐體密封裝置包括錐形塞、平衡缸、導(dǎo)向段以及延長段，所述錐形塞設(shè)在所述錐形出氣口內(nèi)且大端朝外小端朝內(nèi)，所述平衡缸固設(shè)在所述導(dǎo)流管內(nèi)并通過平衡管連通所述氣源室；所述導(dǎo)向段的一端以活塞方式設(shè)于所述平衡缸內(nèi)，另一端則套接于所述錐形塞的大端內(nèi)，所述延長段設(shè)在所述膨脹爆炸室內(nèi)并連接在所述錐形塞的小端并正對著所述進氣閥。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種爆炸式閥門，其特征在于：所述錐形塞與所述錐形出氣口之間的密封為錐面密封或環(huán)線密封。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種爆炸式閥門，其特征在于：所述環(huán)線密封是所述錐形塞的外錐面與所述錐形出氣口的內(nèi)錐面至少之一設(shè)有至少一個環(huán)形凸棱。

7.一種爆炸式閥門在葉輪動力裝置上的應(yīng)用，其特征在于：該爆炸式閥門為如權(quán)利要求1至6任一項所述的爆炸式閥門，且所述導(dǎo)流管的末端連接所述葉輪動力裝置上的葉輪進風(fēng)口。

8.一種爆炸式閥門在導(dǎo)彈或火箭發(fā)動機上的應(yīng)用，其特征在于：該爆炸式閥門為如權(quán)利要求1至6任一項所述的爆炸式閥門，該爆炸式閥門為復(fù)數(shù)個聯(lián)排使用，且各爆炸式閥門的所述氣源室均連接一氣源室。

9.一種爆炸式閥門在渦輪噴氣式航空發(fā)動機上的應(yīng)用，其特征在于：該爆炸式閥門為如權(quán)利要求1至6任一項所述的爆炸式閥門，該爆炸式閥門的所述氣源室銜接在所述渦輪噴氣式航空發(fā)動機的壓氣機的出氣端，所述導(dǎo)流管則銜接在所述渦輪噴氣式航空發(fā)動機的渦輪機的出氣端，且所述氣源室內(nèi)還設(shè)有噴油嘴和火花塞。

10.一種提升能量轉(zhuǎn)化效率的方法，其特征在于：采用如權(quán)利要求1至6任一項所述的爆炸式閥門，包括步驟S11至S14：

S11、初始狀態(tài)，進氣閥為打開狀態(tài)，且所述錐體密封裝置由于錐角的原因與所述錐形出氣口發(fā)生摩擦自鎖，使二者處于貼合密封狀態(tài)；

S12、高溫高壓的氣體由所述氣源室通過所述進氣閥進入所述膨脹爆炸室，當(dāng)高溫高壓氣體壓力升高到某一預(yù)設(shè)值時，在壓力的作用下所述錐體密封裝置會從所述錐形出氣口上瞬間脫開并隨壓力移動一定的距離，這樣就了產(chǎn)生瞬間爆炸；

S13、瞬間爆炸時，高溫高壓的氣體通過所述錐形出氣口極速沖入導(dǎo)流管，當(dāng)所述膨脹爆炸室壓力下降到一定的時候，高溫高壓氣體的壓力會推動所述進氣閥關(guān)閉切斷氣源；

S14、在所述膨脹爆炸室壓力降至最低時，所述錐體密封裝置發(fā)生復(fù)位使所述錐體密封裝置與所述錐形出氣口硬碰硬的接合，在接合的瞬間會產(chǎn)生一個巨大的撞擊力，加之是錐角又會產(chǎn)生倍增關(guān)系，使接合面產(chǎn)生很大的靜摩擦力發(fā)生自鎖作用；同時在接合之前，所述錐體密封裝置會把進氣閥頂開進氣，如此反復(fù)工作，提升了能量轉(zhuǎn)化效率；

或者包括步驟S21至S25：

S21、初始狀態(tài)，進氣閥為打開狀態(tài)，且所述錐體密封裝置由于錐角的原因與所述錐形出氣口發(fā)生摩擦自鎖，使二者處于貼合密封狀態(tài)；

S22、可燃混合氣體由所述氣源室通過進氣閥進入所述膨脹爆炸室，當(dāng)可燃混合氣壓力升高到某一預(yù)設(shè)值時，將所述膨脹爆炸室內(nèi)的火花塞通電引燃可燃混合氣體，當(dāng)能量和壓力升高直到將所述錐體密封裝置從所述錐形出氣口上瞬間脫開并隨壓力移動一定的距離時，這樣就了產(chǎn)生瞬間爆炸；

S23、瞬間爆炸時，極高流速的氣體通過所述錐形出氣口沖入導(dǎo)流管，同時所述膨脹爆炸室壓力會推動所述進氣閥關(guān)閉切斷氣源；

S24、在所述膨脹爆炸室壓力降至最低時，所述錐體密封裝置發(fā)生復(fù)位使所述錐體密封裝置與所述錐形出氣口硬碰硬的接合，在接合的瞬間會產(chǎn)生一個巨大的撞擊力，加之是錐角又會產(chǎn)生倍增關(guān)系，使接合面產(chǎn)生很大的靜摩擦力發(fā)生自鎖作用；

S25、在接合之后，所述氣源室內(nèi)的可燃混合氣體會把進氣閥頂開進氣，如此反復(fù)工作，提升了能量轉(zhuǎn)化效率。