CN106704672A - 一种自激励无功耗脉动气流发生装置 - Google Patents

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Abstract

一种自激励无功耗脉动气流发生装置，其至少包括缸体(1)、磁性阀芯(2)、磁铁(3)、下板(7)、气孔(8)；其中磁性阀芯(2)设置在缸体(1)的内腔中，并沿缸体(1)内壁进行往复运动；缸体(1)底部具有带气孔(8)的下板(7)，磁铁(3)固定在下板(7)上；脉动气流发生装置还设有进气口(9)和出气口(10)，气源气体从进气口(9)供入，流动通过装置后产生的脉动气流由出气口(10)排出。磁性阀芯(2)在气源气体压力、磁铁(3)吸力以及自身重力的综合作用下能够实现往复直线运动，控制装置的出气口(10)按设定频率开闭，获得脉动喷射气流。

Description

一种自激励无功耗脉动气流发生装置
技术领域
本发明涉及一种脉动气流发生装置，特别适用于需要大量脉动气流的物料分选、干燥等工业过程。
背景技术
通常产生脉动气流的方式有多种，比较简易的一种是在常压气源上接入直动式电磁阀门，通过电磁力控制阀体运动，实现阀门的开闭，从而产生所需的脉动气流。使用这种电磁阀方式产生脉动气流，会遇到几个问题，如流通系数和工作压差都很小，电磁线圈容易受电压冲击损坏等。另一种方式是使用电动阀门替代电磁阀门，即通过驱动电机控制阀体的开度来产生脉动气流，但电机驱动阀门的开关需要一定的时间模拟量，动作频响较低，需要一些控制电路，结构较复杂，成本较高。另外，不论用电磁阀或是电动阀来产生脉动气流，都需要消耗一定电能，在防爆环境中使用时还要做一些特殊处理。
发明内容
针对上述现有技术中的缺陷，本发明提供了一种自激励无功耗的脉动气流发生装置，以满足工业过程中针对于多粒度物料分选、干燥等工序对于脉动气流的需求。
一种自激励、无功耗的脉动气流发生装置，其至少包括缸体、磁性阀芯、磁铁、下板、气孔；其中磁性阀芯设置在缸体的内腔中，并沿缸体内壁进行往复运动；缸体底部具有带气孔的下板，磁铁固定在下板上；脉动气流发生装置还设有进气口和出气口，气源气体从进气口供入，流动通过装置后产生的脉动气流由出气口排出。
装置还包括磁铁压板，用于将磁铁固定到下板上。
装置还包括转接安装座，其固定在缸体底部，用于与气源气体的进气管路连接，形成装置的进气口。
装置还包括堵盖，其盖在缸体上部。
装置的出气口设置在缸体壁上，工作时磁性阀芯在出气口的上下边沿点之间往复运动。
该脉动气流发生装置中阀芯在气源压力、阀芯重力、运动摩擦力，以及永磁铁引力的非线性综合作用下，产生直线往复运动，提供符合要求的脉动气流。根据用户对脉动气流的流量、压力、喷气频率的要求，设计进排气口、缸体内腔等流动型面，根据气流温度等选择永磁铁种类和型号，通过调整永磁铁与阀芯的安装距离，堵盖与阀芯的距离，并对气流通道进行气动优化设计，减小流动阻力，从而获得最佳的脉动喷气效果。
本发明中的装置不需要电磁阀、电动阀等控制元件，不需要消耗额外的电能，既节约能源也便于满足防爆要求，适合于在特殊场所使用。
附图说明
图1是脉动气流发生装置总体结构的示意图。
图2是图1中的A-A剖面的缸体内部通气孔的剖面图。
图3是阀芯处于不排气的下止点B的示意图。
图4是阀芯处于脉动排气的上止点C的示意图。
具体实施方式
为了更清楚描述本发明，下面结合附图对本发明所述的自激励、无功耗脉动气流发生装置的工作原理进行详细阐述。
图1示出了脉动气流发生装置的结构，其至少包括缸体1、磁性阀芯2、磁铁3、下板7、气孔8；其中磁性阀芯2设置在缸体1的内腔中，并沿缸体1内壁进行往复运动；缸体1底部具有带气孔8的下板7，磁铁3固定在下板7上；脉动气流发生装置还设有进气口9和出气口10，气源气体从进气口9供入，流动通过装置后产生的脉动气流由出气口10排出。
装置还包括磁铁压板4，用于将磁铁3固定到下板7上。
装置还包括转接安装座6，其固定在缸体1底部，用于与气源气体的进气管路连接，形成装置的进气口9。
装置还包括堵盖5，其盖在缸体1上部。
装置的出气口10设置在缸体1壁上，工作时磁性阀芯2在出气口10的上下边沿点之间往复运动。
在运行时，气源高压气体进入缸体1后，可以通过缸体1内部的气孔8，流入磁铁3与磁性阀芯2之间的气腔，给阀芯2提供向上的推动力F1。图2是缸体内气孔8处的剖面图，显示了气孔8的分布情况。由铁磁材料制成的阀芯2还受到磁铁的引力、阀芯2上方气体的压力，以及自身重力的组成的综合向下的作用力F2。当高压气源没有向脉动气流发生装置供气时，F1远小于F2，阀芯2静止在下止点B。图3是脉动气流发生装置未排气状态的示意图(阀芯2静止在下止点B)；当高压气源气体流入该装置后，F1迅速增大，当F1>F2时，阀芯2离开下止点B，开始向上运动，F2迅速减小(永磁铁3对阀芯2的引力会随两者之间的距离的增大而迅速减小，减小程度大致与距离的平方成反比，是一个典型的非线性作用力)。由于F2的迅速减小，会导致阀芯2加速向上运动，高压气体会迅速排出，阀芯2继续向上运动会压缩堵盖5与阀芯2之间的封闭气腔内的空气，并到达上止点C。此时由于缸体1内的高压气迅速排出，阀芯2下部的气压瞬间降低，压力波以声速传播，因此阀芯2受到的作用力F1会迅速减小，由于阀芯2上方气体压力的增大，以及阀芯2自身重力的影响，F2已经开始增大并大于F1，阀芯2在F1、F2的综合作用下又会返回下止点B。阀芯2在气体非定常压力、永磁铁3非线性引力，以及阀芯2自身重力综合作用下往复运动，在缸体1内形成自激震荡腔。在高压气源的持续供气下，阀芯2会在下止点B、上止点C之间往复直线运动，形成高压气源气体的脉动喷射过程。

Claims (5)

1.一种自激励无功耗脉动气流发生装置，其特征在于：至少包括缸体(1)、磁性阀芯(2)、磁铁(3)、下板(7)、气孔(8)；其中磁性阀芯(2)设置在缸体(1)的内腔中，并沿缸体(1)内壁进行往复运动；缸体(1)底部具有带气孔(8)的下板(7)，磁铁(3)固定在下板(7)上；脉动气流发生装置还设有进气口(9)和出气口(10)，气源气体从进气口(9)供入，流动通过装置后产生的脉动气流由出气口(10)排出。
2.根据权利要求1的脉动气流发生装置，还包括磁铁压板(4)，用于将磁铁(3)固定到下板(7)上。
3.根据权利要求1的脉动气流发生装置，还包括转接安装座(6)，其固定在缸体(1)底部，用于与气源气体的进气管路连接，形成装置的进气口(9)。
4.根据权利要求1的脉动气流发生装置，还包括堵盖(5)，其盖在缸体(1)上部。
5.根据权利要求1的脉动气流发生装置，出气口(10)设置在缸体(1)壁上，工作时磁性阀芯(2)在出气口(10)的上下边沿点之间往复运动。
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