一种基于电磁驱动的挤压式脉冲射流发生装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于电磁驱动的挤压式脉冲射流发生装置，包括铁磁体制成的挤压柱塞、复位弹簧、两个电磁铁以及由壳体和喷嘴联接端盖相连组成的容纳腔，挤压柱塞将容纳腔分成L腔室和R腔室，两个电磁铁分别安装在挤压柱塞两侧，且两者之间通过复位弹簧相连，壳体的入口通过带单向阀的流道分别与L腔室和R腔室相连，L腔室和R腔室之间也通过带单向阀的流道相连，喷嘴联接端盖内设有的出口流道，本发明专利技术利用两个电磁铁交替产生磁力使挤压柱塞在容纳腔内左右移动，进而对出口流道施加周期性挤压而产生脉冲射流，可极大减少所需泵送系统的压力脉动，在一定范围内能对脉冲射流进行无级调频，为脉冲水射流的应用与研究提供了可行的技术保障。

An extrusion pulse jet generator based on electromagnetic drive

The invention discloses an extruded pulsed jet generator based on electromagnetic drive, including an extrusion plunger made of an iron magnet, a reset spring, two electromagnets and a chamber composed of an end cover connected by a shell and a nozzle. The squeeze plunger divides the chamber into a L chamber and a R chamber, and two electromagnets are separately installed in the extrusion. Both sides of the plunger are connected by a reset spring, the entrance of the shell is connected with the L chamber and the R chamber through a flow channel with a one-way valve, and the L chamber and the R chamber are also connected through a flow channel with a one-way valve, and the nozzle is connected to the outlet channel in the end cover. The invention is to use two electromagnets to produce magnetic forces alternately to make extrusion. The plunger moves around the cavity, and then produces the pulse jet periodically to the outlet channel, which can greatly reduce the pressure pulsation of the required pump system, and can carry out the stepless frequency modulation of the pulsed jet in a certain range, which provides a feasible technical guarantee for the application and research of the Mai Chongshui jet.

【技术实现步骤摘要】
一种基于电磁驱动的挤压式脉冲射流发生装置
本专利技术涉及水射流
，涉及一种脉冲射流装置，具体涉及一种基于电磁驱动的挤压式脉冲射流发生装置。
技术介绍
水射流技术作为一种新兴的材料去除技术，因其工艺简单、无尘、无火花、噪音小等优点而广泛应用于清洗、制造、加工、采矿等各个领域。在实际应用中，当射流介质保持不变时，水射流主要分为连续射流、脉冲射流、空化射流三种。其中，脉冲水射流因可在射流过程中不断产生水锤压力而具备较强的冲击能量，有明显优于连续射流的材料破坏能力，具备广阔的应用前景。根据脉冲水射流的产生方式，可分为自激式和它激式脉冲水射流。由于自激式脉冲水射流研究机理复杂，其产生的脉冲振荡频率调节困难，在需要一些特定水射流频率的场合局限性较大。而它激式脉冲水射流可通过外力干预自主调节水射流的脉冲冲击频率，能够满足不同频率要求下的脉冲射流环境。它激式脉冲水射流根据其产生机理大体上可分为机械截断式、挤压式、爆炸式、冲击式等产生方式。其中，爆炸式与冲击式脉冲水射流发生方式旨在产生单个或者为数不多的射流脉冲，无法做到连续可控的工作，在工程实践中极少应用。目前应用于工程实践与实验探究的脉冲射流发生方式大多采用的是机械截断式与挤压式。而挤压式脉冲射流产生方式因其能量利用率高的特点在工程实践中有着广泛的应用前景。目前关于它激挤压式脉冲射流发生装置的研究还较少，大部分它激挤压式脉冲射流发生装置挤压流体时直接与泵送管路相连，产生的压力脉动对泵及其管路造成极大的损伤，且挤压装置完全采用机械结构，无法对射流脉冲进行无级调频。因此，现亟需一种可无级调频且对液压回路脉动冲击小的它激式脉冲射流发生装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于基于电磁驱动的原理，通过对电磁铁通电频率的调控来调节射流脉冲的频率，可在一定范围内实现脉冲水射流的无级调频。该脉冲射流发生装置将产生射流脉冲的主要过程从泵送管路中分离开来，采用4条流道分化泵送系统的流量脉动，极大地减少了射流脉冲生成过程对泵与管道的脉动冲击。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种基于电磁驱动的挤压式脉冲射流发生装置，其特征在于：包括壳体、喷嘴联接端盖、铁磁体制成的挤压柱塞、复位弹簧以及两个电磁铁，所述壳体一端开口，壳体的开口端和喷嘴联接端盖相连在内部组成一个容纳腔，所述挤压柱塞设于壳体内，且与壳体内壁间隙配合，将容纳腔分成L腔室和R腔室，两个电磁铁分别固定安装在L腔室的壳体底部和R腔室的喷嘴联接端盖上，挤压柱塞两侧与两个电磁铁之间分别通过复位弹簧相连，壳体外侧端部设有与压力源相连的入口，壳体内设有带单向阀的第一流道和第二流道，第一流道连通入口和L腔室，第二流道连通入口和R腔室，挤压柱塞内部设有将L腔室和R腔室相连通且带单向阀的第三流道，喷嘴联接端盖内设有与R腔室相连通的出口流道，上述所有单向阀方向均为流体从入口到出口流道方向，喷嘴联接端盖外侧通过连接装置将出口流道与射流喷嘴相连。作为改进，所述壳体内底部截面缩小形成台阶，电磁铁安装在壳体底部缩小的第一腔体内，所述台阶形成挤压柱塞的左侧限位，喷嘴联接端盖靠壳体一侧设有一个容纳电磁铁的第二腔体，第二腔体截面小于壳体开口处截面，第二腔体端面处形成挤压柱塞的右侧限位。作为改进，所述壳体内的电磁铁与L腔室之间，喷嘴联接端盖上的电磁铁与R腔室之间均设有隔离片。作为改进，所述壳体截面为圆形，挤压柱塞截面也是与壳体内部截面匹配的圆形，壳体内设有至少两个第一流道，且第一流道在壳体内以壳体轴线为中心对称分布。作为改进，所述壳体内设有至少两个第二流道，且第二流道在壳体内以壳体轴线为中心对称分布。作为改进，所述挤压柱塞内设有至少两个第三流道，且第三流道在壳体内以挤压柱塞轴线为中心对称分布。作为改进，所述单向阀均为插装止回阀。作为改进，所述壳体与喷嘴联接端盖通过螺栓相连，且两者相互连接的端面上设有密封圈。作为改进，所述喷嘴联接端盖外侧设有将出口流道与射流喷嘴相连的螺纹接头。作为改进，所述挤压柱塞左右两端面上分别设有一个与复位弹簧相连的卡槽。本专利技术的有益效果是：本专利技术基于电磁驱动的原理，通过对电磁铁通电频率的调控来调节射流脉冲的频率，可在一定范围内实现脉冲水射流的无级调频。该脉冲射流发生装置将产生射流脉冲的主要过程从泵送管路中分离开来，采用4条流道分化泵送系统的流量脉动，极大地减少了射流脉冲生成过程对泵与管道的脉动冲击。附图说明图1为本专利技术挤压式脉冲射流发生装置整体结构剖视图。图2为本壳体的结构剖视图。图3为喷嘴联接端盖的结构剖视图。图4为挤压柱塞的主视图与侧视图。图中：1-壳体，2-密封圈，3-喷嘴联接端盖，4A-第一电磁铁，4B-第二电磁铁，5A-第一复位弹簧，5B-第二复位弹簧，6A-第一隔离片，6B-第二隔离片，7-插装止回阀，7A-第一插装止回阀，7B-第二插装止回阀，7C-第三插装止回阀，8-挤压柱塞，9-螺纹联接孔，10-螺纹接头，11-光孔，12-入口，13-出口流道，1U-第一腔体，1V-第三腔体，1A-第一端面，1C-右端面，1B-第二端面，3U-第二腔体，3A-左端面，3B-右端面，8A、8B-卡槽，a-进水口，b-入供水口，c-供水口，d-出水口，e-小孔。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术做进一步的说明。如图1-3所示，一种基于电磁驱动的挤压式脉冲射流发生装置,包括壳体1、密封圈2、喷嘴联接端盖3、第一电磁铁4A、第二电磁铁4B、第一复位弹簧5A、第二复位弹簧5B、第一隔离片6A、第二隔离片6B以及插装止回阀7(包括第一插装止回阀7A、第二插装止回阀7B和第三插装止回阀7C)，挤压柱塞8；所述第一电磁铁4A、第一隔离片6A、第一复位弹簧5A、挤压柱塞8第二复位弹簧5B、第二隔离片6B和第二电磁铁4B从左到右依次安装于壳体1与喷嘴联接端盖3所组成的容纳腔内部，壳体1底部截面缩小形成第一腔体1U，壳体1内截面未缩小处定义为第三腔体1V，第一腔体1U与第三腔体1V交界处形成台阶，即为挤压柱塞的左侧限位，第一电磁铁4A与第一隔离片6A由第一腔体1U周壁固定，喷嘴联接端盖3左侧设有第二腔体3U，第二电磁铁4B与第二隔离片6B由第二腔体3U周壁固定，所述挤压柱塞8设于壳体1内，且与壳体1内壁间隙配合，将容纳腔分成L腔室和R腔室，具体的挤压柱塞8安装在第三腔体1V内，与第三腔体1V内壁间隙配合，挤压柱塞8左右两端分别通过第一复位弹簧5A及第二复位弹簧5B与第一电磁铁4A和第二电磁铁4B相连，并由壳体1的第一腔体1U的台阶与喷嘴联接端盖3左端面限位；第一复位弹簧5A左端与第一隔离片6A固定相连，右端与挤压柱塞8固定相连，第二复位弹簧5B左端与挤压柱塞8固定相连，右端与第二隔离片6B固定相连，第一隔离片6A固定在第一电磁铁4A，用于将第一电磁铁4A与L腔室隔离开，第二隔离片6B固定在第二电磁铁4B上，用于将第二电磁铁4B与R腔室分隔开。所述壳体1为圆柱体结构，左边的第一端面1A设有入口12，右端面1C设有螺纹联接孔9，壳体1内部为第一电磁铁4A安装腔与挤压柱塞8安装腔，圆周环壁内设有设有带单向阀的第一流道和第二流道，第一流道连通入口和L腔室，第二流道连通入口和R腔室，第一流道上设有第一插装止回阀7A，第二流道上设有第二插装止回阀7B；入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电磁驱动的挤压式脉冲射流发生装置，其特征在于：包括壳体、喷嘴联接端盖、铁磁体制成的挤压柱塞、复位弹簧以及两个电磁铁，所述壳体一端开口，壳体的开口端和喷嘴联接端盖相连在内部组成一个容纳腔，所述挤压柱塞设于壳体内，且与壳体内壁间隙配合，将容纳腔分成L腔室和R腔室，两个电磁铁分别固定安装在L腔室的壳体底部和R腔室的喷嘴联接端盖上，挤压柱塞两侧与两个电磁铁之间分别通过复位弹簧相连，壳体外侧端部设有与压力源相连的入口，壳体内设有带单向阀的第一流道和第二流道，第一流道连通入口和L腔室，第二流道连通入口和R腔室，挤压柱塞内部设有将L腔室和R腔室相连通且带单向阀的第三流道，喷嘴联接端盖内设有与R腔室相连通的出口流道，上述所有单向阀方向均为流体从入口到出口流道方向，喷嘴联接端盖外侧通过连接装置将出口流道与射流喷嘴相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于电磁驱动的挤压式脉冲射流发生装置，其特征在于：包括壳体、喷嘴联接端盖、铁磁体制成的挤压柱塞、复位弹簧以及两个电磁铁，所述壳体一端开口，壳体的开口端和喷嘴联接端盖相连在内部组成一个容纳腔，所述挤压柱塞设于壳体内，且与壳体内壁间隙配合，将容纳腔分成L腔室和R腔室，两个电磁铁分别固定安装在L腔室的壳体底部和R腔室的喷嘴联接端盖上，挤压柱塞两侧与两个电磁铁之间分别通过复位弹簧相连，壳体外侧端部设有与压力源相连的入口，壳体内设有带单向阀的第一流道和第二流道，第一流道连通入口和L腔室，第二流道连通入口和R腔室，挤压柱塞内部设有将L腔室和R腔室相连通且带单向阀的第三流道，喷嘴联接端盖内设有与R腔室相连通的出口流道，上述所有单向阀方向均为流体从入口到出口流道方向，喷嘴联接端盖外侧通过连接装置将出口流道与射流喷嘴相连。2.如权利要求1所述的一种基于电磁驱动的挤压式脉冲射流发生装置，其特征在于：所述壳体内底部截面缩小形成台阶，电磁铁安装在壳体底部缩小的第一腔体内，所述台阶形成挤压柱塞的左侧限位，喷嘴联接端盖靠壳体一侧设有一个容纳电磁铁的第二腔体，第二腔体截面小于壳体开口处截面，第二腔体端面处形成挤压柱塞的右侧限位。3.如权利要求1所述的一种基于电磁驱动的挤压式脉冲射流发生装置，其特征在于：所述壳体内的电磁铁与L腔室之间，喷嘴...

【专利技术属性】
技术研发人员：康勇，汪祖安，李登，袁淼，王晓亮，范奇，韩向东，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42