[其他]流體介質波高密度能量發生裝置

無效

• 申請號: 87102863
• 申請日: 1987-04-16
• 公開（公告）號: CN87102863A
• 公開（公告）日: 1988-11-02
• 發明（設計）人: 古成新
• 申請（專利權）人: 古成新
• 主分類號: F15D1/08
• 分類號: F15D1/08
• 代理公司: 襄樊市專利事務所
• 代理人: 孟景前,樊靈芬

本發明屬于高壓流體發生技術，確切地講，屬于獲得高壓流體束的技術裝置。用這種裝置產生的高壓流體束，可以切割多種工程材料，加工特種機械部件，拆除舊建筑物的框架等。

已有高壓流體束發生裝置，都是建立在流體靜壓傳遞基礎上的，是運用帕斯卡原理設計的。這類裝置一般是把低壓狀態的流體介質通過密封腔（壓縮缸或壓縮艙）進行壓縮，使其轉變成高壓狀態的流體。然后，把這種高壓狀態的流體通過管道或通道送入高壓儲艙。在高壓條件下，流體介質再從高壓儲艙中通過特制的噴咀（小細孔）以近1000米/秒左右的速度噴射出去，形成高壓流體束。目前這類裝置產生的高壓流體束的壓強能夠達到4200公斤/厘米²。（科學畫報1985年第9期，題為：切割食品的新工具-“流體激光”）;（科學畫報1985年第11期，題為：高壓水射流技術）。根據帕斯卡原理設計的高壓流體束發生裝置，都存在以下缺點：（1）所產生的高壓流體束壓強都遠遠低于產生這一壓強的裝置自身結構材料強度的極限，這個極限是阻礙高壓流體束壓強繼續提高的主要原因。因此，這類裝置能達到4000公斤/厘米²的壓強就是極不容易的事情了。（2）這類裝置、管件、閥件的材質，以及另部件的加工精度和安裝過程的技術要求都很高。在工作過程中裝置的結構內應力很大，結構的需要，設計的安全致使裝置特別笨重。（3）這類裝置在工作過程中，流體介質從低壓到高壓的升壓過程，能量、壓強在流體介質中的分布是均勻的;能量、壓強是同步上升的;能量、壓強在流體介質中的傳遞是各向同性的。（4）這種裝置由于能量、壓強在介質中的傳遞具有各向同性，所以裝置、管路、閥件、密封件等一旦發生泄漏，即刻會對裝置周圍的工作人員直接造成生命危險。

本發明的目的是克服上述缺點設計的一種全新型的高壓流體束發生裝置，該裝置經濟、安全、產生的高壓流體介質束峰值壓強可達5000～30000公斤/厘米²。

本發明是根據波迭加原理和惠更斯原理設計的，所以能量和壓力是以波的形式傳遞的，具有極強的傳遞方向性。圖1表示能量和壓力傳遞的方向特征，圖1中（1）為壓力波原波面（波前），（2）為次波波源面，（3）為向前推進后的新波面（波前），圖1中各圖箭頭所指方向為波能量、壓力傳播或運動的方向，圖1中a為點波源向周圍空間傳播的球面彈性發散波運動形式，圖1中的b為球面波源向球心方向傳播的球面彈性收斂波運動形式，圖1中c為點波源沿園錐角向外傳播的彈性發散波運動形式，圖1中d為球面波沿園錐角向球心方向傳播的運動形式。圖1中a、c是能量、壓力的擴散傳播方式b、d為能量、壓力的集中的傳播方式。

本發明的主要組成如下：1、提供動力和激振波源的動力、振動機構，如超聲頻、聲頻機構;2、把流體介質波從低密度能量狀態提高到高密度能量狀態的發生機構（簡稱：能量發生機構），其幾何形狀為球面殼體園錐形;3、流體介質供應補充機構，介質為液體如水或油。

圖2中，1為動力、振動機構，例如聲頻、超聲頻振動機構。在超聲頻振動機構中分單元體（整個裝置只有一個振動部件帶動）、振動和多元體（整個裝置是由多個小的具有同步振動特性的振動部件帶動）振動。振動體2、園錐殼體3、噴咀4、螺栓5、彈性組件6組成能量發生機構。能量發生機構是個中空的球面園錐殼體。中空的球面園錐體在工作中是充滿流體介質（水或油）的，這個被流體介質充滿的球面園錐空間稱為波能迭加腔，當波能迭加腔中的流體球面受到激發振動時，這個球面上的激波能量將有40%以上以波的形式向球心（或錐頂噴咀）處迭加輸送，從而在噴咀處以高密度能量流體介質表現出來，形成脈沖性的高溫高壓流體射向裝置外部。由于壓力波速在流體介質水中的傳播速度為1460米/秒，而在鋼材中的傳播速度為5500米/秒左右，所以采用單元體振動機構時，通過修正波能迭加腔球面曲率的方法達到使波前同步到達錐頂噴咀的目的。裝置在工作過程中是流體介質消耗的過程，消耗的流體介質由儲罐經減壓閥9通過給水管8及環狀流體通道7，不斷的向波能迭加腔補充介質。

下面結合附圖詳細說明本發明及其各個組成機構的結構和功能：

圖3、圖4為采用電動機帶動的雙偏心振動機構，這個機構是屬于聲頻單元體振動能量發生裝置。