CN104128891A - 悬浮磨料磁流体射流发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了悬浮磨料磁流体射流发生装置，包括发电机，还包括搅拌装置和磁流体加速装置，所述搅拌装置包含有支撑架、悬浮磨料箱、搅拌杆、固定座和电机，所述搅拌杆的上端固结有丝杠，所述丝杠上安装有丝杠座，所述磁流体加速装置包含有固定架、加速管、斜管、隔磁板、超导铁芯、连接管和射流管，所述加速管由导流弯管和直管组成，所述斜管、超导铁芯和隔磁板均安装在相邻加速管之间。本发明通过设置搅拌装置和磁流体加速装置既助于悬浮磨料磁流体混合液的均匀混合又有助于悬浮磨料磁流体混合液的加速，本发明无需使用泵站和增压器等部件，这有助于减少液压元件带来的泄露问题，还有助于减少钢铁材料部件的使用。

Description

悬浮磨料磁流体射流发生装置

技术领域

本发明涉及磨料磁流体射流技术领域，尤其涉及悬浮磨料磁流体射流发生装置。

背景技术

磁流体是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。它还是由直径为纳米量级(10纳米以下)的磁性固体颗粒、基载液(也叫媒体)以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。该流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，才表现出磁性，正因如此，它才在实际中有着广泛的应用，在理论上具有很高的学术价值。

传统的磨料水射流发生装置是以水作为介质，通过高压发生设备使它获得巨大能量后，再通过供料装置将磨料直接注入高压水中，使其以一种特定的流体运动方式高速从喷嘴喷射出来，形成能量高速集中的一股磨料水射流。然而，传统的磨料水射流装置虽然具有优越的特性，但是其需要泵站和增压器等部件，且其中间环过多，这不利于减少液压元件带来的泄露问题，还不利于减少钢铁材料部件的使用，这容易使钢铁材料锈蚀，继而致使钢铁材料部件过早失效。因此，有必要提供一种结构简单、操作快捷方便、适应范围广的悬浮磨料磁流体射流发生装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，是克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单、操作快捷方便、适应范围广的悬浮磨料磁流体射流发生装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：悬浮磨料磁流体射流发生装置，包括发电机，所述发电机上设有电极座，其中，还包括搅拌装置和磁流体加速装置，所述搅拌装置包含有支撑架、悬浮磨料箱、搅拌杆、固定座和电机，所述悬浮磨料箱的下端与支撑架的下端的高度和磁流体加速装置的上端与磁流体加速装置的下端的高度相等，所述搅拌杆的上端固结有丝杠，所述丝杠上安装有丝杠座，所述丝杠座安装在固定座内，丝杠座通过平键连接有从动齿轮，所述从动齿轮的两侧还安装有轴承，所述磁流体加速装置包含有固定架、加速管、斜管、隔磁板、超导铁芯、连接管和射流管，所述加速管由导流弯管和直管组成，所述导流弯管安装在直管的两端，所述斜管安装在相邻加速管之间，斜管还位于隔磁板的外侧和超导铁芯的外侧，所述隔磁板的两端设有多个限位块，所述限位块还位于隔磁板的上端和隔磁板的下端，所述超导铁芯安装在隔磁板的两侧，超导铁芯和隔磁板均安装在相邻加速管之间。

所述悬浮磨料箱安装在支撑架的上端，悬浮磨料箱的上端设有固定板，悬浮磨料箱的上端安装有进料管，悬浮磨料箱的下端设有出料管，所述出料管与进料管还位于悬浮磨料箱的两侧，所述搅拌杆的下端对称设有多个搅拌叶，所述轴承还安装有安装座内，所述电机安装在固定板上，电机通过齿轮与从动齿轮相连。

所述加速管安装在固定架上，所述直管内对称安装有左电极板和右电极板，所述左电极板的中部和右电极板的中部均设有接头座，所述接头座通过导线与电极座相连接，所述连接管安装在加速管的下端，所述射流管安装在加速管的上端，所述射流管的端部安装有喷头，射流管的中部安装有压力表。

所述超导铁芯的形状和隔磁板的形状均为圆盘形，超导铁芯的外圆上绕有多圈线圈，所述线圈通过导线与电极座相连接，所述左电极板和右电极板均与超导铁芯的横截面相垂直。

所述射流管、出料管和进料管上均设有闸阀，所述连接管与出料管相连接。

现场使用时，首先，操作人员先将配制好的悬浮磨料磁流体液从进料管中倒入悬浮磨料箱中，再启动电机，电机的输出轴做正反转运动，电机的输出轴通过从动齿轮带动丝杠座旋转，从而驱使搅拌杆上的丝杠自转同时并做往复运动，其次，悬浮磨料磁流体液在自重的情况下，自动充满加速管中，操作人员启动发电机，通电线圈使超导铁芯产生磁场，且使加速管中左电极板和右电极板之间产生电场，在正交电场和磁场的双重作用下，悬浮磨料磁流体液中的磁流体受到电磁力(即洛伦兹力)，最后，悬浮磨料磁流体达到一定速度和压力后，即可实现悬浮磨料磁流体射流的功能。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置搅拌装置和磁流体加速装置既助于悬浮磨料磁流体混合液的均匀混合又有助于悬浮磨料磁流体混合液的加速，本发明无需使用泵站和增压器等部件，这有助于减少液压元件带来的泄露问题，还有助于减少钢铁材料部件的使用，且结构简单，操作方便，经济实用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1中B处的局部放大图；

图4为加速管的结构示意图。

图中：1.发电机；11.电极座；2.搅拌装置；21.支撑架；22.悬浮磨料箱；221.固定板；222.进料管；223.出料管；23.搅拌杆；231.丝杠；2311.丝杠座；2312.从动齿轮；2313.轴承；232.搅拌叶；24.固定座；25.电机；3.磁流体加速装置；31.固定架；32.加速管；321.导流弯管；322.直管；3221.左电极板；3222.右电极板；33.斜管；34.隔磁板；341.限位块；35.超导铁芯；351.线圈；36.连接管；37.射流管；371.喷头；372.压力表；4.接头座；5.闸阀。

具体实施方式

为了使本发明所实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。

如图1、图2、图3和图4所示，所述悬浮磨料磁流体射流发生装置，包括发电机1，所述发电机1上设有电极座11，其特征在于：还包括搅拌装置2和磁流体加速装置3，所述搅拌装置2包含有支撑架21、悬浮磨料箱22、搅拌杆23、固定座24和电机25，所述悬浮磨料箱22的下端与支撑架21的下端的高度和磁流体加速装置3的上端与磁流体加速装置3的下端的高度相等，所述搅拌杆23的上端固结有丝杠231，所述丝杠231上安装有丝杠座2311，所述丝杠座2311安装在固定座24内，丝杠座2311通过平键连接有从动齿轮2312，所述从动齿轮2312的两侧还安装有轴承2313，所述磁流体加速装置3包含有固定架31、加速管32、斜管33、隔磁板34、超导铁芯35、连接管36和射流管37，所述加速管32由导流弯管321和直管322组成，所述导流弯管321安装在直管322的两端，所述斜管33安装在相邻加速管32之间，斜管33还位于隔磁板34的外侧和超导铁芯35的外侧，所述隔磁板34的两端设有多个限位块341，所述限位块341还位于隔磁板34的上端和隔磁板34的下端，所述超导铁芯35安装在隔磁板34的两侧，超导铁芯35和隔磁板34均安装在相邻加速管32之间。

如图1和图2所示，所述悬浮磨料箱22安装在支撑架21的上端，悬浮磨料箱22的上端设有固定板221，悬浮磨料箱22的上端安装有进料管222，悬浮磨料箱22的下端设有出料管223，所述出料管223与进料管222还位于悬浮磨料箱22的两侧，所述搅拌杆23的下端对称设有十个搅拌叶232，所述轴承2313还安装有安装座24内，所述电机25安装在固定板221上，电机25通过齿轮与从动齿轮2312相连。

如图1、图3和图4所示，所述加速管32安装在固定架31上，所述直管322内对称安装有左电极板3221和右电极板3222，所述左电极板3221的中部和右电极板3222的中部均设有接头座4，所述接头座4通过导线与电极座11相连接，所述连接管36安装在加速管32的下端，所述射流管37安装在加速管32的上端，所述射流管37的端部安装有喷头371，射流管37的中部安装有压力表372。

如图1、图3和图4所示，所述超导铁芯35的形状和隔磁板34的形状均为圆盘形，超导铁芯35的外圆上绕有二十圈线圈351，所述线圈351通过导线与电极座11相连接，所述左电极板3221和右电极板3222均与超导铁芯35的横截面相垂直。

如图1所示，所述射流管37、出料管221和进料管222上均设有闸阀5，所述连接管36与出料管221相连接。

现场使用时，首先，操作人员先将配制好的悬浮磨料磁流体液从进料管222中倒入悬浮磨料箱22中，再启动电机25，电机25的输出轴做正反转运动，电机25的输出轴通过从动齿轮2312带动丝杠座2311旋转，从而驱使搅拌杆23上的丝杠231自转同时并做往复运动，其次，悬浮磨料磁流体液在自重的情况下，自动充满加速管32中，操作人员启动发电机1，通电线圈351使超导铁芯35产生磁场，且使加速管32中左电极板3221和右电极板3222之间产生电场，在正交电场和磁场的双重作用下，悬浮磨料磁流体液中的磁流体受到电磁力(即洛伦兹力)，最后，悬浮磨料磁流体达到一定速度和压力后，即可实现悬浮磨料磁流体射流的功能。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.悬浮磨料磁流体射流发生装置，包括发电机，所述发电机上设有电极座，其特征在于：还包括搅拌装置和磁流体加速装置，所述搅拌装置包含有支撑架、悬浮磨料箱、搅拌杆、固定座和电机，所述悬浮磨料箱的下端与支撑架的下端的高度和磁流体加速装置的上端与磁流体加速装置的下端的高度相等，所述搅拌杆的上端固结有丝杠，所述丝杠上安装有丝杠座，所述丝杠座安装在固定座内，丝杠座通过平键连接有从动齿轮，所述从动齿轮的两侧还安装有轴承，所述磁流体加速装置包含有固定架、加速管、斜管、隔磁板、超导铁芯、连接管和射流管，所述加速管由导流弯管和直管组成，所述导流弯管安装在直管的两端，所述斜管安装在相邻加速管之间，斜管还位于隔磁板的外侧和超导铁芯的外侧，所述隔磁板的两端设有多个限位块，所述限位块还位于隔磁板的上端和隔磁板的下端，所述超导铁芯安装在隔磁板的两侧，超导铁芯和隔磁板均安装在相邻加速管之间。

2.根据权利要求1所述的悬浮磨料磁流体射流发生装置，其特征在于：所述悬浮磨料箱安装在支撑架的上端，悬浮磨料箱的上端设有固定板，悬浮磨料箱的上端安装有进料管，悬浮磨料箱的下端设有出料管，所述出料管与进料管还位于悬浮磨料箱的两侧，所述搅拌杆的下端对称设有多个搅拌叶，所述轴承还安装有安装座内，所述电机安装在固定板上，电机通过齿轮与从动齿轮相连。

3.根据权利要求1所述的悬浮磨料磁流体射流发生装置，其特征在于：所述加速管安装在固定架上，所述直管内对称安装有左电极板和右电极板，所述左电极板的中部和右电极板的中部均设有接头座，所述接头座通过导线与电极座相连接，所述连接管安装在加速管的下端，所述射流管安装在加速管的上端，所述射流管的端部安装有喷头，射流管的中部安装有压力表。

4.根据权利要求1或3所述的悬浮磨料磁流体射流发生装置，其特征在于：所述超导铁芯的形状和隔磁板的形状均为圆盘形，超导铁芯的外圆上绕有多圈线圈，所述线圈通过导线与电极座相连接，所述左电极板和右电极板均与超导铁芯的横截面相垂直。

5.根据权利要求1或2或3所述的悬浮磨料磁流体射流发生装置，其特征在于：所述射流管、出料管和进料管上均设有闸阀，所述连接管与出料管相连接。