[發明專利]一種水利自驅式它激脈沖射流發生裝置及發生系統

有效

• 申請號: 202010175500.4
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111395963B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 康勇;汪祖安;劉文川;伍妮;李登;史漢清
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: E21B7/18
• 分類號: E21B7/18;B26F3/00;B24C5/04;B24C5/02;B05B1/08
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 齊晨潔

本發明涉及一種水利自驅式它激脈沖射流發生裝置及發生系統。本發明中將調制流道與射流流道進行分開設計，并利用流經調制流道的驅動流體驅動鼠籠式阻隔籠轉動，從而獲得高壓脈沖射流，相較于現有技術，上述高壓脈沖射流的獲得無額外驅動源，因而具有裝置可靠性高的優點。

技術領域

本發明涉及水射流技術領域，尤其涉及一種水利自驅式它激脈沖射流發生裝置及發生系統。

背景技術

水射流技術是一種先進的材料加工技術，其因具備機械加工振動小、不產生粉塵、切削熱低等優點而廣泛應用于機械制造、礦脈開采、軍事技術等領域。

純水射流技術近年來發展迅速，已逐漸形成以連續射流、脈沖射流、空化射流為主三大體系。其中，由于不可壓縮流體水錘效應的存在，脈沖射流能夠在較低供給壓力下產生巨大的瞬時沖擊壓力，且依靠人工調制方式生成時易于調控射流參數，具備明顯的應用優勢。

目前，脈沖射流主要分為自激振蕩式與它激式兩類，其中自激振蕩式脈沖射流產生機理復雜，脈沖振蕩頻率調節困難，對供給壓力、噴嘴結構、流道表面粗糙度等要求過高，不適用于特定的應用場合，而對于它激式脈沖射流而言，其原理簡單，參數易于控制，適用范圍廣，已成為目前脈沖射流領域的研究熱點。

現階段工業應用上，往往利用額外的驅動機構對連續射流進行調制激勵從而生成脈沖射流，其集成度較低，且冗余的電液驅動源增加了系統的復雜性與不穩定性，系統可靠性與安全性不高。如申請號為CN200610021427.5的發明專利中公開了一種變頻脈沖射流裝置，其采用變頻器-電機驅動外部的轉盤對連續射流進行調制，這不僅能量利用率低下，還增加了電路故障與安全隱患；如申請號為CN201510287419.4的發明專利公開了一種阻斷式水力脈沖生成裝置及方法，其采用液壓馬達對徑向流道進行周期性截堵從而產生脈沖射流，其存在裝置安裝尺寸較大、系統可靠性不高的問題。

發明內容

針對上述問題，現提供一種水利自驅式它激脈沖射流發生裝置及發生系統。

本發明中將調制流道與射流流道進行分開設計，并利用流經調制流道的驅動流體驅動鼠籠式阻隔籠轉動，從而獲得高壓脈沖射流，相較于現有技術，上述高壓脈沖射流的獲得無額外驅動源，因而具有裝置可靠性高的優點。

本發明中通過調壓栓塞調節驅動流體的壓力及過流流量，從而有效調節脈沖射流的有關參數。

本發明中驅動流體與脈沖射流匯聚于射流流道中，從而有效防止射流流道的堵轉現象。

與現有截斷式脈沖射流發生裝置相比，本發明提供的射流發生裝置及發生系統具備射流頻率可控、無額外驅動源、集成化高、不易堵轉的優點。

附圖說明

圖1為本發明的實施例中提供的水利自驅式它激脈沖射流發生裝置的結構示意圖；

圖2為圖1中沿字母A-A線處的局部剖視圖；

圖3為圖1中沿字母B-B線處的局部剖視圖；

圖4為本發明中調壓栓塞的調壓原理示意圖；

圖5為本發明的實施例中提供的水利自驅式它激脈沖射流發生系統的結構示意圖。

附圖中：1、分流箱；2、進水腔；3、射流流道；4、收縮腔；5、阻隔籠；6、射流噴嘴；7、擴散腔；8、調壓栓塞；9、栓塞套；10、栓塞；11、連通腔；12、調節腔；13、調制腔；14、調制進水流道；15、調制出水流道；16、匯集腔；17、第一傳動齒輪；18、傳動桿；19、單向閥；20、第二傳動齒輪；21、壓力表；22、調節螺桿；23、調節彈簧；24、進水閥；25、儲水箱；26、過濾器；27、高壓泵；28、蓄能器；29、安全閥；30、傳感器；31、主控制器；32、放水閥。

具體實施方式