一种脉冲式高流量喷射装置

文档序号:26601 发布日期:2021-09-24 浏览:39次 >En<

阅读说明:本技术 一种脉冲式高流量喷射装置 (Pulse type high-flow injection device ) 是由 邓传运 于 2021-08-26 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种脉冲式高流量喷射装置,包括箱体、喷射组件、供水组件和压力调节组件,所述箱体内安装有喷射组件和供水组件,供水组件用于对装置提供稳定的水流输入,所述供水组件与喷射组件之间连接有加液组件,加液组件用于喷射组件脉冲喷射时为喷射组件补充流量,箱体上一侧安装有压力调节组件,压力调节组件与喷射组件连接,加液组件在喷射组件内水流喷出的同时对喷射组件内进行加液,通过加液组件在喷射组件喷射的过程中与喷射组件连通,可在喷射组件喷射的过程中往喷射组件内输入水流,可增大喷射组件喷射出水流的流量,可大大提高从喷嘴喷出水雾瞬时的冲击力,压力调节组件配合出液管的选择,可大大提高喷射的压力调节范围。(The invention discloses a pulse type high-flow jetting device, which comprises a box body, a jetting assembly, a water supply assembly and a pressure regulating assembly, wherein the box body is internally provided with the jetting assembly and the water supply assembly, the water supply assembly is used for providing stable water flow input for the device, a liquid adding assembly is connected between the water supply assembly and the jetting assembly and is used for supplementing flow for the jetting assembly when the jetting assembly performs pulse jetting, the pressure regulating assembly is arranged on one side of the box body and is connected with the jetting assembly, the liquid adding assembly performs liquid adding in the jetting assembly while jetting water flow in the jetting assembly, the liquid adding assembly is communicated with the jetting assembly during jetting of the jetting assembly through the liquid adding assembly, water flow can be input into the jetting assembly during jetting of the jetting assembly, the flow of the water flow jetted by the jetting assembly can be increased, and the impact force of instantaneous water mist jetted from a nozzle can be greatly improved, the pressure regulating assembly is matched with the liquid outlet pipe for selection, so that the pressure regulating range of the injection can be greatly improved.)

一种脉冲式高流量喷射装置

技术领域

本发明涉及水射流

技术领域

,具体涉及一种脉冲式高流量喷射装置。

背景技术

水射流技术作为一种新兴的材料去除技术,因其工艺简单、无尘、无火花、噪音小等优点而广泛应用于清洗、制造、加工、采矿等各个领域。在实际应用中,当射流介质保持不变时,水射流主要分为连续射流、脉冲射流、空化射流三种。其中,脉冲水射流因可在射流过程中不断产生水锤压力而具备较强的冲击能量,有明显优于连续射流的材料破坏能力,具备广阔的应用前景。

根据脉冲水射流的产生方式,可分为自激式和它激式脉冲水射流。由于自激式脉冲水射流研究机理复杂,其产生的脉冲振荡频率调节困难,在需要一些特定水射流频率的场合局限性较大。而它激式脉冲水射流可通过外力干预自主调节水射流的脉冲冲击频率,能够满足不同频率要求下的脉冲射流环境。它激式脉冲水射流根据其产生机理大体上可分为机械截断式、挤压式、爆炸式、冲击式等产生方式。其中,爆炸式与冲击式脉冲水射流发生方式旨在产生单个或者为数不多的射流脉冲,无法做到连续可控的工作,在工程实践中极少应用。目前应用于工程实践与实验探究的脉冲射流发生方式大多采用的是机械截断式与挤压式。而挤压式脉冲射流产生方式因其能量利用率高的特点在工程实践中有着广泛的应用前景。

现有技术中挤压式脉冲射流设备单次喷射液体量较少,喷射的压力主要取决于水压,喷射水的压力无法调节,无法适应多种喷射压力工作环境的需求,需要准备大型的增压设备对水增压,比较笨重且较难调节。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脉冲式高流量喷射装置,以解决上述背景技术中提出的问题。

在本发明的描述中需要说明的是,术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明实施例公开了一种脉冲式高流量喷射装置,包括箱体、喷射组件、供水组件和压力调节组件,所述箱体内安装有喷射组件和供水组件,供水组件用于对装置提供稳定的水流输入,所述供水组件与喷射组件之间连接有加液组件,加液组件用于喷射组件脉冲喷射时为喷射组件补充流量,箱体上一侧安装有压力调节组件,压力调节组件与喷射组件连接,加液组件在喷射组件内水流喷出的同时对喷射组件内进行加液。

优选的,所述喷射组件包括圆管、限位环和推板,所述圆管水平固定安装在箱体内,圆管内一侧安装有限位环,圆管的顶部安装有第二电磁阀,第二电磁阀与加液组件连通,圆管与第二电磁阀的连接处位于限位环与箱体之间,圆管内滑动配合有推板,推板远离限位环的一侧固定安装有推杆,箱体上安装有导向管,推杆与导向管滑动配合,推杆远离推板的一侧与压力调节组件连接,圆管内的水压与压力调节组件内的弹性支撑力大小相等,圆管上设置有若干组出液管,出液管远离圆管的一端与第一电磁阀连接,第一电磁阀用于控制出液管的通断。

优选的,相邻所述出液管之间的距离相等,出液管的排列方向与推板在圆管内滑动的轨迹一致。

优选的,圆管靠近限位环的一侧固定安装有挡板。

优选的,限位环靠近推板的一侧安装有柔性垫片,推板上周向设置有凹槽,凹槽内安装有第一密封环,第一密封环与圆管滑动配合。

优选的,所述压力调节组件包括圆柱套筒、挡块和弹簧,所述圆柱套筒安装在箱体上,圆柱套筒内滑动配合有挡块,挡块靠近箱体的一侧与推杆连接,圆柱套筒远离箱体的一侧螺纹转动安装有盖板,盖板内侧以及挡块上安装有限位套管,两侧限位套管之间设置有弹簧。

优选的,所述加液组件包括储水箱和压板,所述箱体内安装有固定板,储水箱安装在固定板的底部,所述储水箱内滑动配合有压板,压板的底部内嵌设置有压力传感器,压力传感器用于采集储水箱内水压信号并发送给控制模组,控制模组安装在箱体内,压板的顶部安装有内螺纹套筒,储水箱内顶部安装有微型电机,微型电机的输出端安装有螺纹杆,螺纹杆与内螺纹套筒螺纹转动配合,储水箱的底部安装有出水管,出水管与第二电磁阀连接,储水箱上一侧与供水组件连接。

优选的,所述储水箱和压板的截面为矩形,压板的顶部安装有矩形框,矩形框与储水箱滑动配合,矩形框外侧内嵌设置有第二密封环,第二密封环与储水箱滑动配合,储水箱的顶部设置有气孔。

优选的,所述供水组件包括水泵、供液管和单向阀,所述水泵安装在箱体内,水泵的输出端安装有供液管,供液管上靠近水泵的一侧安装有单向阀,单向阀内的水流流向为从右侧流向左侧,供液管上安装有加液管,加液管与储水箱连通,水泵的输入端连接有进水管,进水管与循环水管连通。

优选的,箱体的外侧安装有触控屏,触控屏与控制模组连接,触控屏上集成设置有信号输入模块。

优选的,所述控制模组包括信号处理模块、信号接收模块、调整模块和信号发射模块,所述信号接收模块用于接收压力传感器发送的压力信号并发送给信号处理模块,信号处理模块与触控屏上集成设置的信号输入模块连接,信号输入模块将预设数值直接存储在信号处理模块内,信号处理模块与调整模块连接,调整模块与第一电磁阀、第二电磁阀和微型电机连接,调整模块用于反馈信号处理模块发送的指令控制第一电磁阀、第二电磁阀和压板的通断电,信号发射模块与信号处理模块连接,用于将信号处理模块接收的信息以及信号处理模块发送的指令反馈给终端。

优选的,第二电磁阀用于分别控制两组加液组件的通断,第一电磁阀的输出端连接有导液管,导液管的尾端连接有喷嘴。

与现有技术相比,喷射组件在供水组件的动力驱动下进行脉冲式喷射,通过加液组件在喷射组件喷射的过程中与喷射组件连通,可在喷射组件喷射的过程中往喷射组件内输入水流,可增大喷射组件喷射出水流的流量,可大大提高从喷嘴喷出水雾瞬时的冲击力,通过压力调节组件配合出液管的选择,可大大提高喷射的压力调节范围。

附图说明

图1为本发明一种脉冲式高流量喷射装置示意图。

图2为本发明一种脉冲式高流量喷射装置中推板示意图。

图3为本发明一种脉冲式高流量喷射装置中加液组件示意图。

图4为本发明一种脉冲式高流量喷射装置中控制模组示意图。

附图标记:

1-箱体,2-喷射组件,21-圆管,22-限位环,23-柔性垫片,24-推板,25-出液管,26-推杆,27-第一密封环,28-导向管,3-加液组件,31-储水箱,32-压板,33-压力传感器,34-出水管,35-内螺纹套筒,36-微型电机,37-螺纹杆,38-矩形框,39-第二密封环,4-第一电磁阀,5-供水组件,51-水泵,52-供液管,53-单向阀,54-加液管,55-进水管,6-第二电磁阀,7-控制模组,71-信号处理模块,72-信号接收模块,73-调整模块,74-信号发射模块,8-压力调节组件,81-圆柱套筒,82-挡块,83-盖板,84-限位套管,85-弹簧,9-触控屏,10-导液管,11-喷嘴。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例

如图1所示,一种脉冲式高流量喷射装置,包括箱体1、喷射组件2、供水组件5和压力调节组件8,所述箱体1内安装有喷射组件2和供水组件5,供水组件5用于对装置提供稳定的水流输入,所述供水组件5与喷射组件2之间连接有加液组件3,加液组件3用于喷射组件2脉冲喷射时为喷射组件2补充流量,可使喷射组件2脉冲喷射时获得更高的喷射流量,可在喷射时获得更大的冲击力,箱体1上一侧安装有压力调节组件8,压力调节组件8与喷射组件2连接,可为喷射组件2提供弹性紧压力,在喷射组件2内不断充入水流的同时,压力调节组件8上的弹性力逐渐增大,在到达喷射组件2设定的压力值后水流从喷射组件2中喷出,同时压力调节组件8上的弹性紧压力减小,在压力调节组件8的弹性紧压力减小后水流停止继续喷出,随着水流的不断充入压力调节组件8上的弹性紧压力增大,可重复喷射水流以及蓄水的过程,实现脉冲喷射水流的技术效果,加液组件3在喷射组件2内水流喷出的同时对喷射组件2内进行加液,可增大脉冲喷射过程中喷射的流量,实现更强的冲击破碎效果。

所述喷射组件2包括圆管21、限位环22和推板24,所述圆管21水平固定安装在箱体1内,圆管21内一侧安装有限位环22,圆管21的顶部安装有第二电磁阀6,第二电磁阀6与加液组件3连通,通过第二电磁阀6可对喷射组件2内充入水流,圆管21与第二电磁阀6的连接处位于限位环22与箱体1之间,圆管21内滑动配合有推板24,限位环22可防止推板24在圆管21内滑动时堵住第二电磁阀6充入的水流,推板24远离限位环22的一侧固定安装有推杆26,箱体1上安装有导向管28,推杆26与导向管28滑动配合,可保证推板24在圆管21内滑动时不发生偏转,推杆26远离推板24的一侧与压力调节组件8连接,在压力调节组件8的弹力支撑下推板24在圆管21内具有向左滑动的趋势,在水流充入圆管21内后,在水压作用下推板24向靠近压力调节组件8的方向滑动,圆管21内的水压与压力调节组件8内的弹性支撑力大小相等,圆管21上设置有若干组出液管25,出液管25远离圆管21的一端与第一电磁阀4连接,第一电磁阀4用于控制出液管25的通断,相邻所述出液管25之间的距离相等,在推板24滑过连通的出液管25后,水流通过出液管25和第一电磁阀4快速排出圆管21外,出液管25的排列方向与推板24在圆管21内滑动的轨迹一致,通过控制不同位置的出液管25通断,可实现不同压力大小的水流脉冲式喷出,在水通过出液管25喷出后推板24迅速向限位环22的方向滑动,重新蓄水等待下一次喷射。

圆管21靠近限位环22的一侧固定安装有挡板,可保证推板24与挡板之间的气密性,使得水充入圆管21内后推板24可在圆管21内滑动。

限位环22靠近推板24的一侧安装有柔性垫片23,柔性垫片23可防止推板24与限位环22之间发生挤压碰撞,从而保证挡板与推板24之间的气密性。

如图2所示,推板24上周向设置有凹槽,凹槽内安装有第一密封环27,第一密封环27与圆管21滑动配合,可保证推板24左侧的水流不向靠近压力调节组件8的一侧溢出。

所述压力调节组件8包括圆柱套筒81、挡块82和弹簧85,所述圆柱套筒81安装在箱体1上,圆柱套筒81内滑动配合有挡块82,挡块82靠近箱体1的一侧与推杆26连接,圆柱套筒81远离箱体1的一侧螺纹转动安装有盖板83,盖板83内侧以及挡块82上安装有限位套管84,两侧限位套管84之间设置有弹簧85,挡块82在圆柱套筒81内滑动的同时可限制弹簧85的伸缩,弹簧85根据喷射压力要求可选用不同的弹性系数规格,使得弹簧85在缩短同样的长度后可提供不同大小的弹性支撑力,可配合出液管25的组别选择提供较大压力范围的选择,能够覆盖较多的喷射压力需求。

如图1和图3所示,所述加液组件3包括储水箱31和压板32,所述箱体1内安装有固定板,储水箱31安装在固定板的底部,所述储水箱31内滑动配合有压板32,压板32的底部内嵌设置有压力传感器33,压力传感器33用于采集储水箱31内水压信号并发送给控制模组7,控制模组7安装在箱体1内,压板32的顶部安装有内螺纹套筒35,储水箱31内顶部安装有微型电机36,微型电机36的输出端安装有螺纹杆37,螺纹杆37与内螺纹套筒35螺纹转动配合,在压板32与储水箱31的滑动配合导向下,通过微型电机36的转动可带动压板32在储水箱31内上下滑动,可实现将储水箱31内的水流挤出储水箱31外,储水箱31的底部安装有出水管34,出水管34与第二电磁阀6连接,通过第二电磁阀6的连通可将储水箱31内的水流挤入圆管21内,储水箱31上一侧与供水组件5连接,使得供水组件5可将水流直接充入储水箱31内。

所述储水箱31和压板32的截面为矩形,可使压板32在储水箱31内上下滑动时不发生转动,使得螺纹杆37与内螺纹套筒35螺纹转动配合可带动压板32在储水箱31内上下滑动,压板32的顶部安装有矩形框38,矩形框38与储水箱31滑动配合,矩形框38外侧内嵌设置有第二密封环39,第二密封环39与储水箱31滑动配合,可在压板32在储水箱31内上下滑动时保证压板32与储水箱31底部之间的气密性,储水箱31的顶部设置有气孔,可使压板32在储水箱31内滑动时保证压板32与储水箱31顶部之间气压与大气压保持平衡,不会阻碍压板32在储水箱31内的滑动,第二密封环39可防止压板32底部的水流溢出到压板32顶部,可在压板32挤压下将储水箱31内的水流快速挤入圆管21内,实现对脉冲喷射过程的加液过程,使得单次喷射流量增大。

所述供水组件5包括水泵51、供液管52和单向阀53,所述水泵51安装在箱体1内,水泵51的输出端安装有供液管52,供液管52上靠近水泵51的一侧安装有单向阀53,单向阀53内的水流流向为从右侧流向左侧,使得水泵51输出的水流可在不回流的情况下全部流入储水箱31内,供液管52上安装有加液管54,加液管54与储水箱31连通,可通过水泵51对储水箱31进行供水,水泵51的输入端连接有进水管55,进水管55与循环水管连通,可将水流源源不断导入水泵51内。

箱体1的外侧安装有触控屏9,触控屏9与控制模组7连接,触控屏9上集成设置有信号输入模块,通过触摸点击触控屏9上的参数并通过信号输入模块发送给控制模组7。

如图4所示,所述控制模组7包括信号处理模块71、信号接收模块72、调整模块73和信号发射模块74,所述信号接收模块72用于接收压力传感器33发送的压力信号并发送给信号处理模块71,信号处理模块71与触控屏9上集成设置的信号输入模块连接,信号输入模块将预设数值直接存储在信号处理模块71内,信号处理模块71与调整模块73连接,调整模块73与第一电磁阀4、第二电磁阀6和微型电机36连接,调整模块73用于反馈信号处理模块71发送的指令控制第一电磁阀4、第二电磁阀6和压板32的通断电,通过控制第一电磁阀4上不同通道的通断,配合一定数值弹力系数的弹簧85,可对脉冲喷射水流的水压进行调整,可使圆管21内喷出预设压力大小的水流,通过控制第二电磁阀6的通断可使储水箱31内的水流及时挤入圆管21内,可对脉冲喷射过程及时加液,信号发射模块74与信号处理模块71连接,用于将信号处理模块71接收的信息以及信号处理模块71发送的指令反馈给终端,触控屏9和信号输入模块输入预设喷射压力值数值后,信号处理模块71将压力传感器33反馈的压力数值与预设压力值进行对比,在储水箱31内压力值到达预设压力值大小时才可将储水箱31内的水流挤入圆管21内进行加液。

第二电磁阀6用于分别控制两组加液组件3的通断,第一电磁阀4的输出端连接有导液管10,导液管10的尾端连接有喷嘴11,可辅助高压水流的喷射。

工作时,通过触控屏9输入预设喷射的压力数值,供水组件5对加液组件3和喷射组件2进行注水,在加液组件3内压力值到达预设压力值后关闭一侧加液组件3与喷射组件2的连接,通过另一侧加液组件3继续对喷射组件2内继续注水,在喷射组件2内水压到达预设压力值后通过第一电磁阀4喷出的同时,闭合的一侧加液组件3通过第二电磁阀6与喷射组件2连通进行快速加液,与此同时先前与喷射组件2连通的另一侧加液组件3断开与喷射组件2的连接进行蓄水,通过加液的加液组件3对喷射组件2进行注水,在脉冲喷射后通过加液组件3对喷射组件2继续注水,然后通过第二电磁阀6连通蓄水的加液组件3进行加液再次喷射,可增加每次喷射流量的同时缩短相邻组脉冲喷射的时间,增大喷射冲击力的同时提升脉冲喷射的频率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段,机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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