CN106863148B - 一种基于电磁机理驱动固液两相流形成磨料射流装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电磁机理驱动固液两相流形成磨料射流装置，包括控制箱，还包括电磁驱动装置和间隙通断装置，所述电磁驱动装置包括主流粗通道、上斜细通道和下斜细通道，所述主流粗通道的上侧和主流粗通道的下侧均设有衔接端口，所述上斜细通道和下斜细通道的输入端口均设有导流区域，导流区域由上过渡弧形区和下过渡弧形区组成，所述上过渡弧形区设有圆弧甲，所述下过渡弧形区由延伸段、弧形过渡段和倾斜段组成。本发明采用间断式多向组合驱动固液两相流形成磨料连续射流功能，能有效避免装置内产生电解现象，有效减少压力能量的损失，有效提高装置驱动固液两相流形成磨料射流压头的效果。

Description

一种基于电磁机理驱动固液两相流形成磨料射流装置

技术领域

本发明涉及磨料水射流机械设备设计技术领域，尤其涉及一种基于电磁机理驱动固液两相流形成磨料射流装置。

背景技术

水射流是由喷嘴流出形成的不同形状的高速水流束，射流的流速取决于喷嘴出口截面前后的压力降。水射流是能量转变与应用的最简单的一种形式。通常，动力驱动泵通过对水完成一个吸、排过程，将一定量的水泵送到高压管路，使其以一定能量到达喷嘴。而喷嘴的孔径要求比高压管路直径小得多，因此到达喷嘴的这一一定量的水要想流出喷嘴孔，必须加速。这样，经过喷嘴孔加速凝聚的水就形成了射流。磨料射流是指磨料在某种外动力的作用下被加速后，高速运动的磨料所形成的射流。传统的磨料水射流设备是以水作为介质，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，现有的电磁磨料浆体射流装置无法形成连续持续形成磨料连续射流，无法避免装置内产生电解现象，不能有效减少压力能量的损失，不利于提高装置驱动固液两相流形成磨料射流压头的效果，有些电磁磨料浆体射流装置无法实现自动脉冲式依次控制通电线圈驱动主流粗通道、上斜细通道和下斜细通道内固液两相流形成磨料射流，不能实时控制通电线圈电流的通断，有效避免采用阀、泵部件，无密封泄露问题，还有的电磁磨料浆体射流装置不能实现上斜细通道或下斜细通道与主流粗通道连接处分流体汇集，无法有效避免固液两相流能量损失。因此，有必要提供一种结构简单、操作快捷方便、安全高效的一种基于电磁机理驱动固液两相流形成磨料射流装置。

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、安全高效的一种基于电磁机理驱动固液两相流形成磨料射流装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种基于电磁机理驱动固液两相流形成磨料射流装置，包括控制箱，其中，还包括电磁驱动装置和间隙通断装置，所述电磁驱动装置包括主流粗通道、上斜细通道和下斜细通道，所述主流粗通道的上侧和主流粗通道的下侧均设有衔接端口，所述上斜细通道和下斜细通道的输入端口均设有导流区域，导流区域由上过渡弧形区和下过渡弧形区组成，所述上过渡弧形区设有圆弧甲，所述下过渡弧形区由延伸段、弧形过渡段和倾斜段组成，所述弧形过渡段上设有圆弧乙，所述圆弧乙的中心点与圆弧甲的中心点重合，所述圆弧乙与圆弧甲之间的垂线距离与上斜细通道的直径和下斜细通道的直径相同，所述上斜细通道的轴线和下斜细通道的轴线均与主流粗通道的轴线所成锐角为5°～45°，所述倾斜段的轴线与主流粗通道的轴线所成锐角为5°～15°，所述主流粗通道、上斜细通道和下斜细通道中部均安装有通电线圈套，所述通电线圈套上安装有通电线圈，间隙通断装置包括步进电机、自动转盘和定盘，所述自动转盘左端通过平键与步进电机的输出轴相连接，所述自动转盘的右侧安装有均布金属触片，所述定盘的左侧安装有均布金属触头，所述主流粗通道、上斜细通道和下斜细通道上的通电线圈的电源线输入接头依次安装在均布金属触头上。

所述控制箱的左端安装有接线座，所述主流粗通道、上斜细通道和下斜细通道上的通电线圈的电源线输出接头与接线座相连接，所述步进电机的输入线与接线座相连接，所述主流粗通道、上斜细通道和下斜细通道的右端均通过硬管连接有磨料浆体箱。

所述主流粗通道的左端安装有闸阀，所述闸阀的左端安装喷头，所述步进电机右侧安装有固定架，所述固定架的一侧安装有侧架，所述控制箱、电磁驱动装置和定盘均安装在侧架上。

所述均布金属触片有多个，且均匀分布在自动转盘的右侧，所述均布金属触头有多个，且均匀分布在定盘的左侧。

现场使用时，首先，操作人员将侧架安装在操作工作台上，将控制器件、放大电路和电容器等部件依次分类安装在控制箱内，将通电线圈的输入线端口依次与定盘上的均布金属触头相连接，将通电线圈的输出线端口、电机的电源线连接在接线座上，控制电流输入的两端分别连接在接线座和自动转盘上的均布金属触片上。

其次，操作人员预先在闸阀与喷头之间安装单向阀，将配制磨料浆体溶液倒入磨料浆体箱内，并关闭闸阀，使磨料浆体溶液由于自身重力作用下，充满主流粗通道、上斜细通道和下斜细通道内。

再次，操作人员将控制箱的输入电源线连接在工业电源上，再启动控制箱，通电后的电机带动自动转盘旋转，自动转盘上的均布金属触片分别与定盘上的均布金属触头依次接触，从而，控制通电线圈套上通电线圈电流的通电，通电后的通电线圈，等同电磁铁，产生电磁力，从而驱动主流粗通道、上斜细通道和下斜细通道内磨料浆体溶液，均布金属触片与均布金属触头接触间隙时间由电机转速和均布金属触片和均布金属触头布置数量决定。

最后，由于主流粗通道、上斜细通道和下斜细通道的位置不同，上斜细通道和下斜细通道内的磨料浆体溶液汇入主流粗通道的位置不同，支流内磨料浆体溶液与干流内磨料浆体溶液在经喷嘴处形成连续射流，待完成射流后，关闭控制箱，即可完成电磁机理驱动固液两相流形成磨料射流工作。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用间断式多向组合驱动固液两相流形成磨料连续射流功能，能有效避免装置内产生电解现象，有效减少压力能量的损失，有效提高装置驱动固液两相流形成磨料射流压头的效果，还能有效避免固液两相流内掺杂电解后的杂质，造成固液两相流内杂质增多，增加固液两相流沿程阻力系数，通过设置间隙通断装置能实现自动脉冲式依次控制通电线圈驱动主流粗通道、上斜细通道和下斜细通道内固液两相流形成磨料射流，实现间断式脉冲射流转换为连续式持续射流，便于实时控制通电线圈电流的通断，避免采用阀、泵部件，无密封泄露问题，通过设置导流区域、延伸段、弧形过渡段和倾斜段能实现上斜细通道或下斜细通道与主流粗通道连接处分流体汇集，有效避免固液两相流能量损失，提高能量使用率，有效增强支流内固液两相流汇集到干流后并与干流内固液两相流汇合，经喷嘴产生更高的压力，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中间隙通断装置的结构示意图；

图3为图1中A处的局部结构示意图；

图4为自动转盘的结构示意图；

图5为定盘的结构示意图。

图中：1、控制箱；11、接线座；2、电磁驱动装置；21、主流粗通道；211、闸阀；2111、喷头；22、上斜细通道；23、下斜细通道；3、间隙通断装置；31、步进电机；311、固定架；3111、侧架；32、自动转盘；321、均布金属触片；33、定盘；331、均布金属触头；4、衔接端口；5、导流区域；51、上过渡弧形区；511、圆弧甲；52、下过渡弧形区；521、延伸段；522、弧形过渡段；5221、圆弧乙；523、倾斜段；6、通电线圈套；61、通电线圈；7、磨料浆体箱。

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、图4和图5所示，所述一种基于电磁机理驱动固液两相流形成磨料射流装置，包括控制箱1，还包括电磁驱动装置2和间隙通断装置3，所述电磁驱动装置2包括主流粗通道21、上斜细通道22和下斜细通道23，所述主流粗通道21的上侧和主流粗通道22的下侧均设有衔接端口4，所述上斜细通道22和下斜细通道23的输入端口均设有导流区域5，导流区域5由上过渡弧形区51和下过渡弧形区52组成，所述上过渡弧形区51设有圆弧甲511，所述下过渡弧形区52由延伸段521、弧形过渡段522和倾斜段523组成，所述弧形过渡段522上设有圆弧乙5221，所述圆弧乙5221的中心点与圆弧甲511的中心点重合，所述圆弧乙5221与圆弧甲511之间的垂线距离与上斜细通道22的直径和下斜细通道23的直径相同，所述上斜细通道22的轴线和下斜细通道23的轴线均与主流粗通道21的轴线所成锐角为30°，所述倾斜段523的轴线与主流粗通道21的轴线所成锐角为10°，所述主流粗通道21、上斜细通道22和下斜细通道23中部均安装有通电线圈套6，所述通电线圈套6上安装有通电线圈61，间隙通断装置3包括步进电机31、自动转盘32和定盘33，所述自动转盘32左端通过平键与步进电机31的输出轴相连接，所述自动转盘32的右侧安装有均布金属触片321，所述定盘33的左侧安装有均布金属触头331，所述主流粗通道21、上斜细通道22和下斜细通道23上的通电线圈61的电源线输入接头依次安装在均布金属触头331上。

如图1和图2所示，所述控制箱1的左端安装有接线座11，所述主流粗通道21、上斜细通道22和下斜细通道23上的通电线圈61的电源线输出接头与接线座11相连接，所述步进电机31的输入线与接线座11相连接，所述主流粗通道21、上斜细通道22和下斜细通道23的右端均通过硬管连接有磨料浆体箱7。

如图1、图2和图4所示，所述主流粗通道21的左端安装有闸阀211，所述闸阀211的左端安装喷头2111，所述步进电机31右侧安装有固定架311，所述固定架311的一侧安装有侧架3111，所述控制箱1、电磁驱动装置2和定盘33均安装在侧架3111上。

如图1、图2、图4和图5所示，所述均布金属触片321有六个，且均匀分布在自动转盘32的右侧，所述均布金属触头331有六个，且均匀分布在定盘33的左侧。

现场使用时，首先，操作人员将侧架3111安装在操作工作台上，将控制器件、放大电路和电容器等部件依次分类安装在控制箱1内，将通电线圈61的输入线端口依次与定盘33上的均布金属触头331相连接，将通电线圈61的输出线端口、电机的电源线连接在接线座11上，控制电流输入的两端分别连接在接线座11和自动转盘32上的均布金属触片321上。

其次，操作人员预先在闸阀211与喷头2111之间安装单向阀，将配制磨料浆体溶液倒入磨料浆体箱7内，并关闭闸阀211，使磨料浆体溶液由于自身重力作用下，充满主流粗通道21、上斜细通道22和下斜细通道23内。

再次，操作人员将控制箱1的输入电源线连接在工业电源上，再启动控制箱1，通电后的电机带动自动转盘32旋转，32自动转盘上的均布金属触片321分别与定盘33上的3均布金属触头31依次接触，从而，控制通电线圈套6上通电线圈61电流的通电，通电后的通电线圈61，等同电磁铁，产生电磁力，从而驱动主流粗通道21、上斜细通道22和下斜细通道23内磨料浆体溶液，均布金属触片321与均布金属触头331接触间隙时间由电机转速和均布金属触片321和均布金属触头331布置数量决定。

最后，由于主流粗通道21、上斜细通道22和下斜细通道23的位置不同，上斜细通道22和下斜细通道23内的磨料浆体溶液汇入主流粗通道21的位置不同，支流内磨料浆体溶液与干流内磨料浆体溶液在经喷嘴处形成连续射流，待完成射流后，关闭控制箱1，即可完成电磁机理驱动固液两相流形成磨料射流工作。

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 (1)

1.一种基于电磁机理驱动固液两相流形成磨料射流装置，包括控制箱，所述控制箱的左端安装有接线座，其特征在于：还包括电磁驱动装置和间隙通断装置，所述电磁驱动装置包括主流粗通道、上斜细通道和下斜细通道，所述主流粗通道的左端安装有闸阀，所述闸阀的左端安装喷头，所述主流粗通道的上侧和主流粗通道的下侧均设有衔接端口，所述上斜细通道和下斜细通道的输入端口均设有导流区域，导流区域由上过渡弧形区和下过渡弧形区组成，所述上过渡弧形区设有圆弧甲，所述下过渡弧形区由延伸段、弧形过渡段和倾斜段组成，所述弧形过渡段上设有圆弧乙，所述圆弧乙的中心点与圆弧甲的中心点重合，所述圆弧乙与圆弧甲之间的垂线距离与上斜细通道的直径和下斜细通道的直径相同，所述上斜细通道的轴线和下斜细通道的轴线均与主流粗通道的轴线所成锐角为5︒～45︒，所述倾斜段的轴线与主流粗通道的轴线所成锐角为5︒～15︒，所述主流粗通道、上斜细通道和下斜细通道中部均安装有通电线圈套，所述通电线圈套上安装有通电线圈，间隙通断装置包括步进电机、自动转盘和定盘，所述步进电机的输入线与接线座相连接，所述步进电机右侧安装有固定架，所述固定架的一侧安装有侧架，所述控制箱、电磁驱动装置和定盘均安装在侧架上；所述自动转盘左端通过平键与步进电机的输出轴相连接，所述自动转盘的右侧安装有均布金属触片，所述定盘的左侧安装有均布金属触头，所述主流粗通道、上斜细通道和下斜细通道上的通电线圈的电源线输出接头与接线座相连接，所述主流粗通道、上斜细通道和下斜细通道的右端均通过硬管连接有磨料浆体箱，所述主流粗通道、上斜细通道和下斜细通道上的通电线圈的电源线输入接头依次安装在均布金属触头上，所述均布金属触片有多个，且均匀分布在自动转盘的右侧，所述均布金属触头有多个，且均匀分布在定盘的左侧。

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