摆动式换向机构、聚能棒推送器以及冲击波发生器制造技术

本发明专利技术涉及一种摆动式换向机构，转换组件设置于圆筒内，转换组件的一部分与输入套筒连接且另一部分与输出套筒连接。推杆组件带动外套朝远离或者靠近圆筒的方向运动时，外套带动关联件在倾斜螺旋槽中运动使得输入套筒正向转动，输入套筒通过转换组件带动输出套筒转动，输出套筒精准地向外输出动力扭矩和定量角度。推杆组件带动外套朝靠近或远离所述圆筒的方向运动时，外套带动关联件在倾斜螺旋槽中运动使得所述输入套筒反向转动复位，转换组件不带动所述输出套筒转动，完成一个运动周期。外套带动关联件在输入套筒的倾斜螺旋槽中往返运动，输出套筒精准地单向输出动力扭矩和角度增量。本发明专利技术还提供一种聚能棒推送器和冲击波发生器。

Swing reversing mechanism, energy bar pusher and shock wave generator

The invention relates to a swinging reversing mechanism, wherein the conversion component is arranged in a cylinder, one part of the conversion component is connected with the input sleeve and the other part is connected with the output sleeve. When the push rod assembly drives the outer sleeve to move away from or close to the cylinder, the outer sleeve drives the associated parts to move in the inclined spiral groove to make the input sleeve rotate in a positive direction. The input sleeve drives the output sleeve to rotate through the conversion assembly, and the output sleeve accurately outputs the power torque and quantitative angle outward. When the push rod assembly drives the outer sleeve to move towards or away from the cylinder, the outer sleeve drives the associated part to move in the inclined spiral groove so that the input sleeve rotates reversely to reset, and the conversion assembly does not drive the output sleeve to rotate, thus completing a motion cycle. The outer sleeve drives the associated parts to move back and forth in the inclined spiral groove of the input sleeve, and the output sleeve accurately outputs the power torque and angle increment in one direction. The invention also provides an energy gathering rod pusher and a shock wave generator.

【技术实现步骤摘要】
摆动式换向机构、聚能棒推送器以及冲击波发生器
本专利技术涉及煤炭、油气开发
，特别是涉及一种摆动式换向机构、聚能棒推送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气的抽排速度，经常采用冲击波发生器对煤层进行改造。聚能棒推送器是可控冲击波煤层增透作业设备中的关键部件，主要由能量转换器、储能仓、摆渡机构、推送机构、换向机构和动力机构组成。其中动力机构采用单电机异步双向工作方式实现中心聚能棒推送和储能仓聚能棒旋转置位两个功能，实现动力异步分配的核心机构是换向机构。换向机构的主要功能是将中心推杆的直线运动高效率地转换为中心轴的定角度、大扭矩的旋转运动，同时在一个运动周期内完成一次角度输出和一次自复位功能。现有的冲击波发生器，储能舱内壁的多个周向通孔中装载有多个聚能棒，需要将每一个通孔中的聚能棒一个个依次推送进入摆渡机构的偏心摆渡孔中，再通过摆轮摆渡到中心孔中，然后再通过推杆组件将聚能棒推送器中心孔中的聚能棒推入能量转换器中产生可控冲击波。摆渡机构需要通过摆轮的转动将储能舱中的聚能棒一个个摆渡到聚能棒推送器的中轴线，这就需要给摆渡机构输入动力扭矩和定量角度。然而，现有冲击波发生器，摆渡机构不能获得精准的动力扭矩和定量角度将该储能舱的聚能棒摆渡到聚能棒推送器的中轴线上，之后在推送到能量转换器中产生可控冲击波。不能实现连续、反复、多次地产生可控冲击波对煤层进行增透，煤层增透效率较低，油气开采效率也较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有的冲击波发生器，存在摆渡机构不能获得精准的动力扭矩和定量角度将储能舱的聚能棒摆渡到聚能棒推送器的中轴线上，不能实现连续、反复、多次地产生冲击波对煤层进行增透，煤层增透效率较低，油气开采效率也较低的问题，提供一种摆动式换向机构、聚能棒推送器以及冲击波发生器。一种摆动式换向机构，所述摆动式换向机构包括圆筒、输入套筒、外套、关联件、转换组件、输出套筒以及推杆组件：所述圆筒的筒壁上沿轴向开设有导向槽；所述输入套筒可转动地安装于所述圆筒内，所述输入套筒的外圆周上沿轴向开设有倾斜螺旋槽，所述输入套筒具有第一中心孔，所述输入套筒靠近所述输出套筒的端面上向内凹陷形成插孔，所述插孔与所述第一中心孔连通；所述外套包括顶盖和与所述顶盖固定连接的导向臂，所述顶盖具有第二中心孔，所述第一中心孔与所述第二中心孔同轴设置，所述导向臂与所述导向槽相适配，所述导向臂上具有装配孔，所述关联件安装于所述装配孔中；所述输出套筒的一端伸入所述插孔内，且所述输出套筒与所述插孔的内壁之间具有容纳腔；所述转换组件设置于所述圆筒内，所述转换组件包括第一转换件和第二转换件，沿着所述输出套筒的轴向方向，所述第一转换件和所述第二转换件间隔设置于所述输出套筒的外圆周上；所述第一转换件设置于所述容纳腔内，所述第一转换件分别与所述输入套筒和输出套筒连接，所述第二转换件分别与所述输出套筒和所述圆筒连接；推杆组件穿设于所述第一中心孔和所述第二中心孔中，所述推杆组件与所述外套连接并能够带动所述外套沿所述推杆组件的轴向做往返运动；所述推杆组件带动所述外套朝远离或者靠近所述圆筒的方向运动时，所述外套带动所述关联件在所述倾斜螺旋槽中运动使得所述输入套筒正向转动，所述输入套筒通过所述转换组件带动所述输出套筒转动；所述推杆组件带动所述外套朝靠近或远离所述圆筒的方向运动时，所述外套带动所述关联件在所述倾斜螺旋槽中运动使得所述输入套筒反向转动复位，所述转换组件不带动所述输出套筒转动。在其中一个实施例中，所述第一转换件为第一单向轴承，所述第二转换件为第二单向轴承：所述第一单向轴承和所述第二单向轴承间隔套设于所述输出套筒的外圆周上；所述第一单向轴承与所述输出套筒的外壁配合，所述插孔的孔壁与所述第一单向轴承的外圈配合；所述第二单向轴承的外圈与所述圆筒固定连接，所述第二单向轴承的内圈与所述输出套筒固定连接；所述第一单向轴承的止转方向与所述第二单向轴承的止转方向相反，所述第一单向轴承的止转方向与所述输入套筒正向转动的方向相同。在其中一个实施例中，所述第一单向轴承与所述第二单向轴承之间设置有轴承挡圈。在其中一个实施例中，所述导向臂远离所述顶盖的一端具有滑移块，所述滑移块的宽度大于所述导向臂的宽度，所述装配孔开设在所述滑移块上，所述外套带动所述关联件在所述倾斜螺旋槽中运动时，所述滑移块的两侧壁与所述导向槽的槽壁抵接。在其中一个实施例中，沿所述圆筒的径向延伸方向上，所述导向槽的宽度逐渐变窄，所述滑移块与所述导向槽相适配。在其中一个实施例中，所述导向臂靠近所述顶盖的一端具有榫接部，所述顶盖靠近外缘处具有铆接槽，所述榫接部卡入所述铆接槽中将所述导向臂与所述顶盖榫卯连接。在其中一个实施例中，所述倾斜螺旋槽的两端分别设置有直槽段，沿着所述输出套筒的轴向方向，所述直槽段与所述插孔相对应。在其中一个实施例中，所述导向槽的开口端具有封闭部。在其中一个实施例中，所述导向槽为两个，两个所述导向槽相对地开设在所述圆筒的筒壁上；所述导向臂为两个，两个所述导向臂沿着所述顶盖的外缘相对设置，两个所述导向臂分别与两个所述导向槽相互适配，每一个所述导向臂上都具有装配孔，每一个装配孔中都安装有所述关联件。在其中一个实施例中，所述输入套筒靠近所述顶盖的端面上具有向外突出的轴承安装部，所述轴承安装部上安装有双向轴承；所述圆筒的内壁上具有安装所述双向轴承的配合面。在其中一个实施例中，还包括轴承挡圈，所述轴承挡圈安装于所述圆筒远离所述顶盖的端面上，所述输入套筒被所述轴承挡圈约束在所述圆筒内。在其中一个实施例中，还包括定位销，所述定位销包括依次连接的固定部、定位部和安装部，所述定位销通过所述固定部固定于所述轴承挡圈上，所述定位销通过所述安装部安装于储能舱上。一种聚能棒推送器，包括能量转换器、储能舱、动力机构、摆渡机构、推送机构以及如权利要求至中任意一项所述的摆动式换向机构，所述能量转换器与所述储能舱、所述摆动式换向机构、所述动力机构依次连接，所述摆渡机构可转动地设置于所述能量转换器内，所述摆渡机构与所述摆动式换向机构的输入套筒连接，所述推送机构设置于所述聚能棒推送器的中心孔之中。一种冲击波发生装置，包括高压直流电源、储能电容器、能量控制器以及如权利要求所述的聚能棒推送器，所述高压直流电源、所述储能电容器、所述能量控制器以及所述聚能棒推送器同轴集成一个整体。上述实施例中的技术方案至少产生以下技术效果：上述摆动式换向机构，包括圆筒、输入套筒、外套、关联件、转换组件、输出套筒以及推杆组件。转换组件设置于圆筒内，转换组件的一部分与输入套筒连接且另一部分与输出套筒连接。推杆组件带动外套朝远离或者靠近圆筒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摆动式换向机构，其特征在于，所述摆动式换向机构(10)包括圆筒(100)、输入套筒(200)、外套(300)、关联件(400)、转换组件(500)、输出套筒(600)以及推杆组件(700)：/n所述圆筒(100)的筒壁上沿轴向开设有导向槽(110)；/n所述输入套筒(200)可转动地安装于所述圆筒(100)内，所述输入套筒(200)的外圆周上沿轴向开设有倾斜螺旋槽(210)，所述输入套筒(200)具有第一中心孔(220)，所述输入套筒(200)靠近所述输出套筒(600)的端面上向内凹陷形成插孔(250)，所述插孔(250)与所述第一中心孔(220)连通；/n所述外套(300)包括顶盖(310)和与所述顶盖(310)固定连接的导向臂(320)，所述顶盖(310)具有第二中心孔(311)，所述第一中心孔(220)与所述第二中心孔(311)同轴设置，所述导向臂(320)与所述导向槽(110)相适配，所述导向臂(320)上具有装配孔(330)，所述关联件(400)安装于所述装配孔(330)中；/n所述输出套筒(600)的一端伸入所述插孔(250)内，且所述输出套筒(600)与所述插孔(250)的孔壁之间具有容纳腔；/n所述转换组件(500)设置于所述圆筒(100)内，所述转换组件(500)包括第一转换件(510)和第二转换件(520)，沿着所述输出套筒(600)的轴向方向，所述第一转换件(510)和所述第二转换件(520)间隔设置于所述输出套筒(600)的外圆周上；/n所述第一转换件(510)设置于所述容纳腔内，所述第一转换件(510)分别与所述输入套筒(200)和输出套筒(600)连接，所述第二转换件(520)分别与所述输出套筒(600)和所述圆筒(100)连接；/n推杆组件(700)穿设于所述第一中心孔(220)和所述第二中心孔(311)中，所述推杆组件(700)与所述外套(300)连接并能够带动所述外套(300)沿所述推杆组件(700)的轴向做往返运动；/n所述推杆组件(700)带动所述外套(300)朝远离或者靠近所述圆筒(100)的方向运动时，所述外套(300)带动所述关联件(400)在所述倾斜螺旋槽(210)中运动使得所述输入套筒(200)正向转动，所述输入套筒(200)通过所述转换组件(500)带动所述输出套筒(600)转动；/n所述推杆组件(700)带动所述外套(300)朝靠近或远离所述圆筒(100)的方向运动时，所述外套(300)带动所述关联件(400)在所述倾斜螺旋槽(210)中运动使得所述输入套筒(200)反向转动复位，所述转换组件(500)不带动所述输出套筒(600)转动。/n...

【技术特征摘要】
1.一种摆动式换向机构，其特征在于，所述摆动式换向机构(10)包括圆筒(100)、输入套筒(200)、外套(300)、关联件(400)、转换组件(500)、输出套筒(600)以及推杆组件(700)：
所述圆筒(100)的筒壁上沿轴向开设有导向槽(110)；
所述输入套筒(200)可转动地安装于所述圆筒(100)内，所述输入套筒(200)的外圆周上沿轴向开设有倾斜螺旋槽(210)，所述输入套筒(200)具有第一中心孔(220)，所述输入套筒(200)靠近所述输出套筒(600)的端面上向内凹陷形成插孔(250)，所述插孔(250)与所述第一中心孔(220)连通；
所述外套(300)包括顶盖(310)和与所述顶盖(310)固定连接的导向臂(320)，所述顶盖(310)具有第二中心孔(311)，所述第一中心孔(220)与所述第二中心孔(311)同轴设置，所述导向臂(320)与所述导向槽(110)相适配，所述导向臂(320)上具有装配孔(330)，所述关联件(400)安装于所述装配孔(330)中；
所述输出套筒(600)的一端伸入所述插孔(250)内，且所述输出套筒(600)与所述插孔(250)的孔壁之间具有容纳腔；
所述转换组件(500)设置于所述圆筒(100)内，所述转换组件(500)包括第一转换件(510)和第二转换件(520)，沿着所述输出套筒(600)的轴向方向，所述第一转换件(510)和所述第二转换件(520)间隔设置于所述输出套筒(600)的外圆周上；
所述第一转换件(510)设置于所述容纳腔内，所述第一转换件(510)分别与所述输入套筒(200)和输出套筒(600)连接，所述第二转换件(520)分别与所述输出套筒(600)和所述圆筒(100)连接；
推杆组件(700)穿设于所述第一中心孔(220)和所述第二中心孔(311)中，所述推杆组件(700)与所述外套(300)连接并能够带动所述外套(300)沿所述推杆组件(700)的轴向做往返运动；
所述推杆组件(700)带动所述外套(300)朝远离或者靠近所述圆筒(100)的方向运动时，所述外套(300)带动所述关联件(400)在所述倾斜螺旋槽(210)中运动使得所述输入套筒(200)正向转动，所述输入套筒(200)通过所述转换组件(500)带动所述输出套筒(600)转动；
所述推杆组件(700)带动所述外套(300)朝靠近或远离所述圆筒(100)的方向运动时，所述外套(300)带动所述关联件(400)在所述倾斜螺旋槽(210)中运动使得所述输入套筒(200)反向转动复位，所述转换组件(500)不带动所述输出套筒(600)转动。


2.根据权利要求1所述的摆动式换向机构，其特征在于，所述第一转换件为第一单向轴承，所述第二转换件为第二单向轴承：
所述第一单向轴承和所述第二单向轴承间隔套设于所述输出套筒(600)的外圆周上；
所述第一单向轴承与所述输出套筒(600)的外壁配合，所述插孔(250)的孔壁与所述第一单向轴承的外圈配合；
所述第二单向轴承的外圈与所述圆筒(100)固定连接，所述第二单向轴承的内圈与所述输出套筒(600)固定连接；
所述第一单向轴承的止转方向与所述第二单向轴承的止转方向相反，所述第一单向轴承的止转方向与所述输入套筒(200)正向转动的方向相同。


3.根据权利要求1所述的摆动式换向机构，其特征在于，所述导向臂(320)远离所述顶盖(310)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏辉，张永民，汤俊萍，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