[发明专利]等离子破岩钻头电极低损耗方法

权利要求书

1.一种等离子破岩钻头电极低损耗方法，其特征在于：等离子破岩钻头电极低损耗方法由电极强制水冷系统，电流波形调控系统，电压实时监控电路三者协同工作实现；其中电极强制水冷系统包括中空内锥阴极、双头螺旋阳极、冷却水温度监控系统；电流波形调控系统包括直流恒流电路、脉动直流电路；电压实时监控电路包括报警电路、动作电路；中空内锥阴极内部为中空结构，内孔前端有一向内突出的锥形；冷却进水管插入到中空内锥阴极内部，中空内锥阴极的内锥进入到冷却进水管的内部，冷却水由冷却进水管流入中空内锥阴极内部，并在内锥的导流作用下，沿阴极的内表面流动，之后冷却水沿中空内锥阴极内壁与冷却进水管之间的环形空间流出；冷却水在流动过程中，带走中空内锥阴极工作中产生的热量；中空内锥阴极中的内锥，既起到冷却水的导流作用，又增大了阴极的冷却面积，增大了阴极的冷却效果；双头螺旋阳极的外表面加工成双头螺旋结构，在阳极的外表面配合着阳极外壳；阳极外壳与双头螺旋阳极紧密配合；冷却水由双头螺旋阳极外表面的一个螺旋槽进入，并在螺旋槽的导流作用下，一直流动到阳极的底部；螺旋槽的终端与阳极外壳之间留有空隙，冷却水由该空隙流入到另一螺旋槽，并沿该螺旋槽流出；冷却水沿阳极外壁的双头螺旋槽一进一出，冷却整个阳极；冷却水温度控制系统包含两个电偶温度传感器，两温度传感器分别安装在等离子破岩钻头冷却水的进、出水口，两温度传感器在上位机的控制下，实时采集冷却水进、出水口的温度，当出水口温度高于30℃时，控制系统增大冷却水的流量；如冷却水流量已增至最大，且出水口温度依然高于30℃，控制系统断开电源，保护等离子破岩钻头。

2.根据权利要求1所述的等离子破岩钻头电极低损耗方法，其特征在于：等离子破岩钻头工作的电流波形设计为“缓升陡降”形；直流恒流电路与脉动直流电路并联，其输出波形叠加为电流波形调控系统最终输出的电流波形；电压实时监控电路中的电压传感器实时采集阴、阳极之间的电压，并将采集到的数据与专家数据库中电压数据对比，一旦采集到的电压低于正常放电电压，报警电路即发出报警信号，提示有电极烧损；同时动作电路进行动作，关闭等离子电源，避免电极损耗而造成整个等离子破岩钻头损坏。