专利摘要

本发明涉及一种水利自驱式它激脉冲射流发生装置及发生系统。本发明中将调制流道与射流流道进行分开设计，并利用流经调制流道的驱动流体驱动鼠笼式阻隔笼转动，从而获得高压脉冲射流，相较于现有技术，上述高压脉冲射流的获得无额外驱动源，因而具有装置可靠性高的优点。

权利要求

1.一种水利自驱式它激脉冲射流发生装置，其特征在于，包括：

分流箱(1)，所述分流箱(1)上设有进水腔(2)及呈文丘里管状的射流流道(3)，所述进水腔(2)中的第一出水口通过连接腔与所述射流流道(3)中的收缩腔(4)连通，所述连接腔内设有周期性控制所述连接腔中出流口通/断的阻隔笼(5)；

设于所述分流箱(1)上的射流喷嘴(6)，所述射流喷嘴(6)与所述射流流道(3)中的扩散腔(7)连通；

设于所述分流箱(1)上的调压栓塞(8)，所述调压栓塞(8)包括栓塞套(9)及滑动密封于所述栓塞套(9)内的哑铃状栓塞(10)，所述栓塞(10)与所述栓塞套(9)间约束形成连通腔(11)及调节腔(12)，所述连通腔(11)通过位于栓塞套(9)上的进流口与所述进水腔(2)中的第二出水口连通；以及

调制腔(13)，所述调制腔(13)通过调制进水流道(14)与位于所述栓塞套(9)上的出流口连通，且所述调制腔(13)通过调制出水流道(15)与所述射流喷嘴(6)中的汇集腔(16)连通，所述调节腔(12)通过连接流道与调制进水流道(14)连通，所述调制腔(13)内设有第一传动齿轮(17)，所述第一传动齿轮(17)通过传动杆(18)连接于所述阻隔笼(5)上，所述传动杆(18)转动连接于所述分流箱(1)上。

2.根据权利要求1所述的水利自驱式它激脉冲射流发生装置，其特征在于，所述发生装置还包括单向阀(19)，所述单向阀(19)设于所述调制出水流道(15)上。

3.根据权利要求1或2所述的水利自驱式它激脉冲射流发生装置，其特征在，所述发生装置还包括设于所述调制腔(13)内并与所述第一传动齿轮(17)啮合传动的第二传动齿轮(20)，所述第二传动齿轮(20)转动连接于所述分流箱(1)内。

4.根据权利要求3所述的水利自驱式它激脉冲射流发生装置，其特征在于，所述发生装置还包括用于监测所述调制进水流道(14)内水流压力的压力表(21)，所述压力表(21)与所述调制进水流道(14)连通。

5.根据权利要求4所述的水利自驱式它激脉冲射流发生装置，其特征在于，所述调压栓塞(8)还包括调节螺杆(22)及调节弹簧(23)，所述调节螺杆(22)螺旋连接于所述栓塞套(9)上，所述调节弹簧(23)的两端分别对应连接于所述栓塞(10)及所述调节螺杆(22)上。

6.根据权利要求4所述的水利自驱式它激脉冲射流发生装置，其特征在于，所述调压栓塞(8)还包括调节弹簧(23)，所述调节弹簧(23)的两端分别对应连接于所述栓塞(10)及所述栓塞套(9)上。

7.一种包括权利要求1-6任一项所述水利自驱式它激脉冲射流发生装置的发生系统，其特征在于，还包括进水阀(24)、储水箱(25)、过滤器(26)、高压泵(27)、蓄能器(28)、安全阀(29)、用于监测管路内压力的传感器(30)及主控制器(31)，所述进水阀(24)的出水口通过管道与所述储水箱(25)连通，所述进水阀(24)的进水口通过管道与来水连通，所述过滤器(26)、所述高压泵(27)及所述蓄能器(28)依次通过管道连接，所述过滤器(26)的进水口通过管道与所述储水箱(25)连通，所述蓄能器(28)的出水口通过管道与进水腔(2)中的进水口连通，所述安全阀(29)的进水口与所述高压泵(27)及所述蓄能器(28)之间的连接管道连通，所述安全阀(29)的出水口通过管道与所述储水箱(25)连通，所述高压泵(27)、所述安全阀(29)及所述传感器(30)分别与所述主控制器(31)电连接。

8.根据权利要求7所述的发生系统，其特征在于，所述发生系统还包括放水阀(32)，所述放水阀(32)的进水口通过管道与所述储水箱(25)连通。

说明书

技术领域

本发明涉及水射流技术领域，尤其涉及一种水利自驱式它激脉冲射流发生装置及发生系统。

背景技术

水射流技术是一种先进的材料加工技术，其因具备机械加工振动小、不产生粉尘、切削热低等优点而广泛应用于机械制造、矿脉开采、军事技术等领域。

纯水射流技术近年来发展迅速，已逐渐形成以连续射流、脉冲射流、空化射流为主三大体系。其中，由于不可压缩流体水锤效应的存在，脉冲射流能够在较低供给压力下产生巨大的瞬时冲击压力，且依靠人工调制方式生成时易于调控射流参数，具备明显的应用优势。

目前，脉冲射流主要分为自激振荡式与它激式两类，其中自激振荡式脉冲射流产生机理复杂，脉冲振荡频率调节困难，对供给压力、喷嘴结构、流道表面粗糙度等要求过高，不适用于特定的应用场合，而对于它激式脉冲射流而言，其原理简单，参数易于控制，适用范围广，已成为目前脉冲射流领域的研究热点。

现阶段工业应用上，往往利用额外的驱动机构对连续射流进行调制激励从而生成脉冲射流，其集成度较低，且冗余的电液驱动源增加了系统的复杂性与不稳定性，系统可靠性与安全性不高。如申请号为CN200610021427.5的发明专利中公开了一种变频脉冲射流装置，其采用变频器-电机驱动外部的转盘对连续射流进行调制，这不仅能量利用率低下，还增加了电路故障与安全隐患；如申请号为CN201510287419.4的发明专利公开了一种阻断式水力脉冲生成装置及方法，其采用液压马达对径向流道进行周期性截堵从而产生脉冲射流，其存在装置安装尺寸较大、系统可靠性不高的问题。

发明内容

针对上述问题，现提供一种水利自驱式它激脉冲射流发生装置及发生系统。

本发明中将调制流道与射流流道进行分开设计，并利用流经调制流道的驱动流体驱动鼠笼式阻隔笼转动，从而获得高压脉冲射流，相较于现有技术，上述高压脉冲射流的获得无额外驱动源，因而具有装置可靠性高的优点。

本发明中通过调压栓塞调节驱动流体的压力及过流流量，从而有效调节脉冲射流的有关参数。

本发明中驱动流体与脉冲射流汇聚于射流流道中，从而有效防止射流流道的堵转现象。

与现有截断式脉冲射流发生装置相比，本发明提供的射流发生装置及发生系统具备射流频率可控、无额外驱动源、集成化高、不易堵转的优点。

附图说明

图1为本发明的实施例中提供的水利自驱式它激脉冲射流发生装置的结构示意图；

图2为图1中沿字母A-A线处的局部剖视图；

图3为图1中沿字母B-B线处的局部剖视图；

图4为本发明中调压栓塞的调压原理示意图；

图5为本发明的实施例中提供的水利自驱式它激脉冲射流发生系统的结构示意图。

附图中：1、分流箱；2、进水腔；3、射流流道；4、收缩腔；5、阻隔笼；6、射流喷嘴；7、扩散腔；8、调压栓塞；9、栓塞套；10、栓塞；11、连通腔；12、调节腔；13、调制腔；14、调制进水流道；15、调制出水流道；16、汇集腔；17、第一传动齿轮；18、传动杆；19、单向阀；20、第二传动齿轮；21、压力表；22、调节螺杆；23、调节弹簧；24、进水阀；25、储水箱；26、过滤器；27、高压泵；28、蓄能器；29、安全阀；30、传感器；31、主控制器；32、放水阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图1-图3所示，本发明的实施例中提供的水利自驱式它激脉冲射流发生装置，包括：分流箱1，分流箱1上设有进水腔2及呈文丘里管状的射流流道3，进水腔2中的第一出水口通过连接腔与射流流道3中的收缩腔4连通，连接腔内设有周期性控制连接腔中出流口通/断的鼠笼式阻隔笼5；设于分流箱1上的射流喷嘴6，射流喷嘴6与射流流道3中的扩散腔7连通；设于分流箱1上的调压栓塞8，调压栓塞8包括栓塞套9及滑动密封于栓塞套9内的哑铃状栓塞10，栓塞10与栓塞套9间约束形成连通腔11及调节腔12，连通腔11通过位于栓塞套9上的进流口与进水腔2中的第二出水口连通；以及调制腔13，调制腔13通过调制进水流道14与位于栓塞套9上的出流口连通，且调制腔13通过调制出水流道15与射流喷嘴6中的汇集腔16连通，调节腔12通过连接流道与调制进水流道14连通，调制腔13内设有第一传动齿轮17，第一传动齿轮17通过传动杆18连接于阻隔笼5上，传动杆18转动连接于分流箱1上。

本发明中当水流入分流箱1中进水腔2中后部分水流即可依次经连通腔11、调制进水流道14流入调制腔13中，从而推动位于调制腔13中的第一传动齿轮17，此时水流大部分的压力能转化为第一传动齿轮17的动能，并进而通过传动杆18带动阻隔笼5转动，而推动第一传动齿轮17转动后的相对静压变小的水流可继续经调制出水流道15流入汇通腔16中；同时，由于阻隔笼5的转动，流入分流箱1中的部分水流可周期性的经连接腔导通进入射流流道3中，从而在文丘里效应作用下形成脉冲射流。本发明中由于文丘里效应使得流经汇集腔16的流体在汇集腔16处产生负压，上述负压作用对经调制出水流道15流入汇通腔16中的流体产生卷吸作用，从而加速调制出水流道15中水流的流动并由此进一步促进第一传动齿轮17的转动，以有效防止第一传动齿轮17堵转现象的产生。

本发明中通过栓塞10的左、右滑移调整过流面积，进而调整流入调制进水流道14的水流流量，从而有效调节脉冲射流的有关参数，具体的，如图4所示，本发明中可在栓塞套9中设置调节弹簧23，且上述调节弹簧的一端连接于栓塞10上，上述结构使得栓塞10可在调节弹簧23及水流作用下处于动平衡状态，当调节弹簧23的进度系数或形变量发生改变时即可获得另一平衡状态，从而改变过流面积并使水流稳定流入调制进水流道14中，为便于栓塞10的调节，本发明中可选择将调节弹簧23的另一端连接于栓塞套10上，从而通过更换不同劲度系数的调节弹簧23，也可选择在栓塞套9上设置调节螺杆22，并使得调节弹簧23的另一端连接于调节螺杆22上，以通过螺旋调节调节螺杆22来改变调节弹簧23的形变量。本发明中为监测流入调制进水流道14中的水流压力，还可于调制进水流道14上设置压力表21。

于上述技术方案基础上，进一步的，本实施例提供的发生装置中还可于调制出水流道15上设置单向阀19，以使得流经调制出水流道15的水流可经单向阀19后再汇聚于汇集腔16中，以避免发生突发状况时射流流道3中的高压水因静压过大而发生倒流现象及由此产生的传动齿轮的倒转。

于上述技术方案基础上，进一步的，本实施例提供的发生装置中还包括设置于调制腔13内并与第一传动齿轮17啮合传动的第二传动齿轮20，本发明中通过第二传动齿轮20及第一传动齿轮17的啮合传动形式有效增加传动杆18的运行稳定性，在此基础上，本发明中还可进一步将调制进水流道14优化使其口径大于调制出水流道15口径，从而利用调制腔13前、后的收缩形流道进一步加强传动齿轮的啮合传动效果。

本实施例中还进一步提供一种利用上述发生装置的发生系统，上述发生系统还包括进水阀24、储水箱25、过滤器26、高压泵27、蓄能器28、安全阀29、用于监测管路内压力的传感器30及主控制器31，进水阀24的出水口通过管道与储水箱25连通，进水阀24的进水口通过管道与来水连通，过滤器26、高压泵27及蓄能器28依次通过管道连接，过滤器26的进水口通过管道与储水箱25连通，蓄能器28的出水口通过管道与进水腔2中的进水口连通，安全阀29的进水口与高压泵27及蓄能器28之间的连接管道连通，安全阀29的出水口通过管道与储水箱25连通，高压泵27、安全阀29及传感器30分别与主控制器31电连接，上述发生系统下水流经过滤并滤除水流中压力脉动后泵入分水箱中，从而产生高压脉冲射流。

本系统中为便于储水箱25的清洁，还可在储水箱25上设置放水阀32。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

一种水利自驱式它激脉冲射流发生装置及发生系统专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。