[发明专利]一种连续水锤冲击振动方法

摘要

本发明公开一种连续水锤冲击振动方法，该方法涉及连续水锤冲击振动发生器、水箱、液压活塞振动器和管路；步骤是：(1)、水以正常速度从水箱进入液压活塞振动器的无杆缸中；(2)、水还以正常速度进入液压活塞振动器的有杆缸中，当与有杆缸连接的管路中的水流速骤然降至零，形成水锤负压波传至有杆缸，有杆缸压力小于无杆缸，液压活塞振动器的活塞向上运动；(3)、当有杆缸与水箱形成通路，有杆缸中的水快速流回水箱，活塞继续向上运动；(4)、当有杆缸与水箱通路中水的流速骤然降至零，水停止流动，形成水锤增压波向有杆缸传播，有杆缸压力远大于无杆缸，活塞被迫向下运动；(5)、重复上述过程，活塞上下振动产生类似“水锤”连续冲击。

主权项

一种连续水锤冲击振动方法，其特征在于：该方法涉及连续水锤冲击振动发生器、水箱、水压泵站、液压活塞振动器和连通各部件的管路；连续水锤冲击振动发生器主要包括支座、轴套、芯轴、转动电机，所述的支座在轴线方向形成的圆柱形空腔，在支座壁上设置有进液孔、回液孔、第一导流孔、第二导流孔与空腔相通，其中进液孔与第一导流孔设置在支座壁的同一端且在径向方向呈180°对称同轴设置，回液孔设置在支座壁的另一端与进液孔同侧，第二导流孔设置在支座壁的中部与第一导流孔同侧，进液孔、回液孔、第一导流孔、第二导流孔的轴线位于圆柱形空腔的同一轴截面上；所述的轴套为两端开口的中空柱形套筒，固定于支座空腔内，轴套壁上亦设有进液口、回液口、出液口，过液矩形切口，其中进液口、出液口设置在轴套壁上同一端在径向方向呈180°对称同轴设置，回液口设置在轴套壁的另一端与进液口同侧，过液矩形切口设置在轴套壁中部与出液口同侧，进液口、回液口、出液口，过液矩形切口的中心线位于中空柱形套筒的同一轴截面上并分别与进液孔、回液孔、第一导流孔、第二导流孔对应相通；所述的芯轴为圆柱体置于轴套的柱形套筒中，芯轴一端延伸至支座外与所述的转动电机连接，在芯轴上与进液口、出液口同一端外环周上设置有环形过流槽，环形过流槽将进液口、出液口连通，在芯轴上与出液口同一端外环周上设置有环形回流槽，环形回流槽与回液口相通，在芯轴的外周轴向间隔对插形式设置有至少一对以上的轴向过流矩形槽、轴向回流矩形槽，轴向过流矩形槽一端与环形过流槽相通而另一端封闭，轴向回流矩形槽一端与环形回流槽相通而另一端封闭；所述的转动电机带动芯轴在轴套的柱形套筒中转动，轴向过流矩形槽与轴向回流矩形槽不断交替实现与过液矩形切口接通和切断；所述的液压活塞振动器包括缸体、无杆缸、有杆缸、活塞、活塞杆、振动连接件；活塞杆一端固定于活塞中部，缸体上端 开有通孔而内部形成密闭的中空缸腔，活塞置于中空缸腔中，并将中空缸腔分成无杆缸、有杆缸，活塞杆从有杆缸上端的通孔中穿出与缸体外的振动连接件连接，所述的水压泵站包括溢流阀、单向阀、流量控制阀、水压泵、水压泵电机，水压泵进水口通过管路通向水箱，水压泵出水口分接两管路，其中一管路通向水箱，溢流阀接通在该管路中，单向阀、流量控制阀依次接通在另一管路中与连续水锤冲击振动发生器的进液孔接通，第一导流孔通过管路与液压活塞振动器的无杆缸接通，第二导流孔通过管路与液压活塞振动器的有杆缸接通，回液孔通过管路与水箱相通，该方法步骤是：(1)水压泵电机带动水压泵旋转，水以正常速度从水箱经过水压泵依次通过单向阀、流量控制阀流向进液孔、进液口、环形过流槽、出液口、第一导流孔通过管路进入到无杆缸中；(2)当转动电机带动到芯轴转到轴向过流矩形槽与过液矩形切口相通时，水还以正常速度从环形过流槽、轴向过流矩形槽、过液矩形切口、第二导流孔通过管路与进入到有杆缸中，继续旋转，当叶片旋转至轴向过流矩形槽与过液矩形切口切断瞬间，管路中的水流速骤然降至零，导致管路中水压降低，形成水锤负压波传至有杆缸，此时，有杆缸压力小于无杆缸，活塞向上运动。(3)当芯轴继续旋转至轴向回流矩形槽与过液矩形切口连通时，有杆缸依次通过管路、第二导流孔、过液矩形切口、轴向回流矩形槽、环形回流槽、回液口、回液孔、管路与水箱形成通路，有杆缸水以很快的速度流回水箱，活塞继续向上运动；(4)当芯轴的叶片旋转至轴向回流矩形槽与液矩形切口切断瞬间，管路中水的流速骤然降至零，水停止流动导致水压升高，对芯轴产生很大冲击，形成水锤增压波向有杆缸传播，这个冲击压力通常能达到系统原有压力的5‑10倍，此时有杆缸压力远远大于无杆缸，活塞被迫向下运动；(5)重复上述过程，活塞忽上忽下运动产生激烈振动。