能量转换器以及冲击波发生器制造技术

本发明专利技术涉及一种能量转换器，包括第一壳体，所述第一壳体的一端内固定有高压电极组件且另一端内固定有地电极。高压电极组件与地电极之间形成转换腔，第一壳体相对转换腔的侧壁上开设有冲击波辐射窗。所述高压电极组件靠近所述地电极的一端能够沿着所述第一壳体的轴向伸缩。所述地电极具有中心通孔。在上推杆推送聚能棒穿过所述中心通孔进入所述转换腔的过程中，通过所述高压电极组件靠近所述地电极一端的伸缩，能够使得所述聚能棒的两端分别与所述上推杆和所述高压电极组件保持抵接。有效地避免了聚能棒在进入转换腔的过程中发生掉落，保证了聚能棒能够顺利地被驱动产生可控冲击波。本发明专利技术还提供一种冲击波发生器。

Energy Converter and Shock Wave Generator

【技术实现步骤摘要】
能量转换器以及冲击波发生器
本专利技术涉及煤炭、油气开发
，特别是涉及一种能量转换器以及冲击波发生器。
技术介绍
煤炭是世界上储量最多、分布最广的常规能源。煤层气是一种高热、洁净、方便的新型能源，其具有其它能源无法比拟的无污染、无油污等多种优点。煤层气是以吸附状态存在于煤层中，为了实现煤层气的工业开采和加快矿井中煤层瓦斯的抽排速度，经常采用冲击波发生器对煤层进行改造。现有的冲击波发生器中的能量转换器，在聚能棒进入转换腔室的过程中，无法保证聚能棒与高压电极同轴，甚至聚能棒会掉落，聚能棒与高压电极不能顺利接触，聚能棒无法被正常驱动产生冲击波。此外，在转换腔室内聚能棒内的金属丝被加载高压脉冲电流产生复合等离子体，复合等离子体直接驱动含能材料产生的冲击波会对设备造成巨大的损害，导致设备不能重复使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有的能量转换器，存在聚能棒在送入转换腔的过程中容易掉落不能顺利地被驱动的问题，提供一种能量转换器以及冲击波发生器。一种能量转换器，包括第一壳体，所述第一壳体的一端内固定有高压电极组件且另一端内固定有地电极，所述高压电极组件与所述地电极之间形成转换腔，所述第一壳体相对所述转换腔的侧壁上开设有冲击波辐射窗，所述高压电极组件靠近所述地电极的一端能够沿着所述第一壳体的轴向伸缩，所述地电极具有中心通孔，在上推杆推送聚能棒穿过所述中心通孔进入所述转换腔的过程中，通过所述高压电极组件靠近所述地电极一端的伸缩，能够使得所述聚能棒的两端分别与所述上推杆和所述高压电极组件保持抵接。在其中一个实施例中，所述高压电极组件靠近所述地电极的一端伸长后与所述地电极之间的距离为L，所述距离L不大于所述聚能棒长度的一半。在其中一个实施例中，所述高压电极组件包括高压电极、压紧帽、活动电极和第一压缩弹簧：所述高压电极的一端与所述压紧帽固定连接，所述压紧帽朝向所述地电极的端面上具有第一中心孔；所述活动电极包括滑移部以及与所述滑移部固定连接的伸出部，所述滑移部可移动地设置于所述压紧帽内，所述伸出部能够从所述第一中心孔中伸出或缩回；所述第一压缩弹簧置于所述压紧帽内，所述第一压缩弹簧的两端分别与所述高压电极和所述滑移部相抵接；在所述上推杆推送所述聚能棒穿过所述中心通孔进入所述转换腔的过程中，通过所述活动电极的伸缩能够使得所述聚能棒的两端分别与所述上推杆和所述伸出部保持抵接。在其中一个实施例中，所述高压电极组件还包括调整套，所述第一压缩弹簧为第一螺旋弹簧，所述调整套置于所述第一螺旋弹簧内；所述滑移部靠近所述高压电极的端面上向内凹陷形成第一容纳腔，所述第一螺旋弹簧的一端抵接于所述第一容纳腔的底面上在其中一个实施例中，所述高压电极组件还包括第二压缩弹簧、挡圈和迎接柱：所述伸出部具有第二中心孔，所述第二中心孔与所述调整套的内孔连通；所述迎接柱包括滑动柱和设置于所述滑动柱一端的迎接盘，所述滑动柱穿设于所述第二中心孔内，所述挡圈设置于所述滑动柱的外部；所述第二压缩弹簧为第二螺旋弹簧，所述第二螺旋弹簧置于所述调整套内，所述第二螺旋弹簧的一端抵接于所述高压电极的端面上且另一端抵接于所述挡圈上；在所述上推杆推送所述聚能棒穿过所述中心通孔进入所述转换腔的过程中，通过所述滑动柱的伸缩和所述活动电极的伸缩能够使得所述聚能棒的两端分别与所述上推杆和所述迎接盘保持抵接。在其中一个实施例中，所述迎接盘与所述聚能棒抵接的侧壁上设置有凹槽，所述凹槽的内表面上具有倒角。在其中一个实施例中，所述能量转换器还包括高压绝缘子，所述高压绝缘子设置于所述高压电极与所述第一壳体之间，所述高压电极设置于所述高压绝缘子内。在其中一个实施例中，所述冲击波辐射窗至少为两个，至少两个所述冲击波辐射窗沿着所述第一壳体侧壁的周向间隔分布。在其中一个实施例中，所述冲击波辐射窗为三个，三个所述冲击波辐射窗沿着所述第一壳体的侧壁周向间隔分布，位于相邻两个所述冲击波辐射窗之间的筋条宽度为20mm-30mm。在其中一个实施例中，所述地电极与所述第一壳体的内壁之间设置有电流线圈，所述电流线圈的内表面与所述地电极相接触且所述电流线圈的外表面与所述第一壳体的内壁相接触。在其中一个实施例中，所述第一壳体上设置有过线孔，导线通过过线孔与所述电流线圈连接。在其中一个实施例中，所述第一壳体在安装所述地电极的一端内具有齿圈固定面，所述齿圈固定面用于固定摆渡机构中的齿圈。一种冲击波发生装置，包括如上述实施例中所述的能量转换器、聚能棒推送器、高压直流电源、储能电容器、能量控制器，所述高压直流电源与所述储能电容器、所述能量控制器、能量转换器以及所述聚能棒推送器同轴集成一个整体。上述能量转换器包括第一壳体，所述第一壳体的一端内固定有高压电极组件且另一端内固定有地电极。所述高压电极组件与所述地电极之间形成转换腔，所述第一壳体相对所述转换腔的侧壁上开设有冲击波辐射窗。所述高压电极组件靠近所述地电极的一端能够沿着所述第一壳体的轴向伸缩。所述地电极具有中心通孔。在上推杆推送聚能棒穿过所述中心通孔进入所述转换腔的过程中，通过所述高压电极组件靠近所述地电极一端的伸缩，能够使得所述聚能棒的两端分别与所述上推杆和所述高压电极组件保持抵接。有效地避免了聚能棒在进入转换腔的过程中发生掉落，保证了聚能棒内的含能材料能够顺利地被引驱动产生可控冲击波。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例的能量转换器的剖视图，表示高压电极组件伸出到极限位置时与聚能棒抵接的状态；图2为本专利技术一实施例的能量转换器的剖视图，表示迎接盘与活动电极抵接且活动电极与高压电极之间的距离最远时的状态；图3为图2中A处的局部放大图；图4为本专利技术一实施例的能量转换器的剖视图，表示活动电极与高压电极之间的距离最近时的状态；图5为本专利技术一实施例的能量转换器的第一壳体的立体图。附图标记说明：100-第一壳体110-高压电极组件111-高压电极112-压紧帽113-活动电极1131-滑移部1132-伸出部1133-第一容纳腔1134-第二容纳腔1135-第三容纳腔114-第一压缩弹簧115-调整套116-第二压缩弹簧117-挡圈118-迎接柱1181-滑动柱1182-迎接盘120-地电极121-中心通孔130-转换腔131-冲击波辐射窗140-聚能棒150-高压绝缘子160-过线孔170-齿圈固定面180-电流线圈具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。下面对具体实施方式的描述仅仅是示范性的，应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本专利技术，而绝不是对本专利技术及其应用或用法的限制。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能量转换器，其特征在于，包括第一壳体(100)，所述第一壳体(100)的一端内固定有高压电极组件(110)且另一端内固定有地电极(120)，所述高压电极组件(110)与所述地电极(120)之间形成转换腔(130)，所述第一壳体(100)相对所述转换腔(130)的侧壁上开设有冲击波辐射窗(131)，所述高压电极组件(110)靠近所述地电极(120)的一端能够沿着所述第一壳体(100)的轴向伸缩，所述地电极(120)具有中心通孔(121)，在上推杆推送聚能棒(140)穿过所述中心通孔(121)进入所述转换腔(130)的过程中，通过所述高压电极组件(110)靠近所述地电极(120)一端的伸缩，能够使得所述聚能棒(140)的两端分别与所述上推杆和所述高压电极组件(110)保持抵接。

【技术特征摘要】
1.一种能量转换器，其特征在于，包括第一壳体(100)，所述第一壳体(100)的一端内固定有高压电极组件(110)且另一端内固定有地电极(120)，所述高压电极组件(110)与所述地电极(120)之间形成转换腔(130)，所述第一壳体(100)相对所述转换腔(130)的侧壁上开设有冲击波辐射窗(131)，所述高压电极组件(110)靠近所述地电极(120)的一端能够沿着所述第一壳体(100)的轴向伸缩，所述地电极(120)具有中心通孔(121)，在上推杆推送聚能棒(140)穿过所述中心通孔(121)进入所述转换腔(130)的过程中，通过所述高压电极组件(110)靠近所述地电极(120)一端的伸缩，能够使得所述聚能棒(140)的两端分别与所述上推杆和所述高压电极组件(110)保持抵接。2.根据权利要求1所述的能量转换器，其特征在于，所述高压电极组件(110)靠近所述地电极(120)的一端伸长后与所述地电极(120)之间的距离为L,所述距离L不大于所述聚能棒(140)长度的一半。3.根据权利要求1所述的能量转换器，其特征在于，所述高压电极组件(110)包括高压电极(111)、压紧帽(112)、活动电极(113)和第一压缩弹簧(114)：所述高压电极(111)的一端与所述压紧帽(112)固定连接，所述压紧帽(112)朝向所述地电极(120)的端面上具有第一中心孔；所述活动电极(113)包括滑移部(1131)以及与所述滑移部(1131)固定连接的伸出部(1132)，所述滑移部(1131)可移动地设置于所述压紧帽(112)内，所述伸出部(1132)能够从所述第一中心孔中伸出或缩回；所述第一压缩弹簧(114)置于所述压紧帽(112)内，所述第一压缩弹簧(114)的两端分别与所述高压电极(111)和所述滑移部(1131)相抵接；在所述上推杆推送所述聚能棒(140)穿过所述中心通孔(121)进入所述转换腔(130)的过程中，通过所述活动电极(113)的伸缩能够使得所述聚能棒(140)的两端分别与所述上推杆和所述伸出部(1132)保持抵接。4.根据权利要求3所述的能量转换器，其特征在于，所述高压电极组件(110)还包括调整套(115)，所述第一压缩弹簧(114)为第一螺旋弹簧，所述调整套(115)置于所述第一螺旋弹簧内；所述滑移部(1131)靠近所述高压电极(111)的端面上向内凹陷形成第一容纳腔(1133)，所述第一螺旋弹簧的一端抵接于所述第一容纳腔(1133)的底面上。5.根据权利要求4所述的能量转换器，其特征在于，所述高压电极组件(110)还包括第二压缩弹簧(116)、挡圈(117)和迎接柱(118)：所述伸出部(1132)具有第二中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永民，邱爱慈，汤俊萍，李鹏辉，姚伟博，刘美娟，张硕，
申请(专利权)人：西安交通大学，西安闪光能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61