專(zhuān)利名稱(chēng)：電水錘原理的新用途及實(shí)現(xiàn)其用途的大電流脈沖放電水泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電水錘原理的用途，具體的說(shuō)是涉及一種電水錘原理的新用途以及實(shí)現(xiàn)其用途的大電流脈沖放電水泵。
背景技術(shù)：
目前已有的水泵通常為離心水泵、齒輪水泵、葉片水泵、柱塞水泵等，其共有的特點(diǎn)是都要使用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行帶動(dòng)才能進(jìn)行工作，除了自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜之外，制造也較困難，并且容易出現(xiàn)故障。
1998年《新技術(shù)新工藝》第三期專(zhuān)業(yè)雜志公開(kāi)了一種電水錘加工技術(shù)，該技術(shù)是利用在液體中進(jìn)行的瞬時(shí)強(qiáng)制電流脈沖放電產(chǎn)生的電水錘效應(yīng)達(dá)到其加工目的。其工作原理是220V的交流電經(jīng)變壓器變壓整流后，對(duì)脈沖電容器進(jìn)行充電，隨著充電過(guò)程的進(jìn)行，電容器所存儲(chǔ)的能量不斷聚積，電場(chǎng)強(qiáng)度也不斷提高。當(dāng)充電電壓達(dá)到隔離間隙擊穿電壓時(shí)，隔離間隙擊穿成為高壓電路通路，電容器所存儲(chǔ)的能量全部加在放電間隙上。隔離間隙控制了電源對(duì)電容器充電的電壓值，也控制了脈沖放電能量的大小。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度等于放電間隙的臨界擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，放電間隙發(fā)生劇烈的靜電高壓放電，這一過(guò)程發(fā)生在1微秒的瞬間。這種高壓、大電流脈沖放電是一種高密度的瞬間能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，其結(jié)果表現(xiàn)為強(qiáng)烈的力學(xué)效應(yīng)和聲、光及熱等多種物理效應(yīng)。放電通道的壓強(qiáng)可達(dá)1萬(wàn)-10萬(wàn)個(gè)大氣壓，還伴隨著上萬(wàn)度的高溫和數(shù)萬(wàn)高斯的強(qiáng)電磁場(chǎng)，從而使放電通道周?chē)囊后w迅速氣化形成氣團(tuán)，以超聲速向四周擴(kuò)散，產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波。由于水幾乎是不可壓縮的，因此沖擊波的傳播速度極快，具有強(qiáng)大的壓力。
電水錘技術(shù)通過(guò)控制放電電壓、電容值以及放電間隙等參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)其加工目的。電水錘技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛，可進(jìn)行機(jī)械加工、可用作鉆探、電水錘成型和電水錘清洗等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電水錘原理的新用途及實(shí)現(xiàn)其用途的大電流脈沖放電水泵，即一種將電水錘原理的大電流脈沖放電作為水泵用的一種技術(shù)，并能產(chǎn)生意想不到的良好效果。它與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠不使用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力能量轉(zhuǎn)換傳輸部件，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，是一種新型的電水泵。
為達(dá)到以上目的，本發(fā)明的電水泵使用了電水錘的工作原理，電水錘技術(shù)可應(yīng)用于機(jī)械加工、鉆探、除垢及清砂等工作，本發(fā)明是將電水錘的工作原理用作水泵來(lái)使用。本發(fā)明的電水泵所使用的電水錘的工作原理包括有變壓器、橋式整流電路、脈沖電容器、隔離間隙、放電間隙、缸體以及一對(duì)電極，其中變壓器的兩端與橋式整流電路的兩端相連，橋式整流電路的一端通過(guò)連接隔離間隙與電極相連，另一端與電極相連，脈沖電容器連接在橋式整流電路之間，一對(duì)電極設(shè)置在缸體中，在一對(duì)電極中留有放電間隙，在電極之間留有放電間隙(6)，其特點(diǎn)在于在放電水泵缸體的出入水兩端上連接有兩個(gè)單向閥，且兩個(gè)單向閥的開(kāi)關(guān)方向向著同一方向。
本發(fā)明用于產(chǎn)生高壓、大電流脈沖放電的發(fā)生電路的放電電極兩端在儲(chǔ)水后的密閉缸體中產(chǎn)生的瞬間高壓、大電流脈沖放電使放電通道附近的水瞬間汽化膨脹，迅速擠占容積固定的缸體中的容積，在密閉缸體中產(chǎn)生的巨大壓力使得缸體中的液體從出水端單向閥噴出，在再次放電前缸體中由于水氣液化產(chǎn)生的負(fù)壓力使液體從入水端單向閥進(jìn)入缸體，再次進(jìn)行脈沖放電，經(jīng)過(guò)此過(guò)程循環(huán)實(shí)現(xiàn)液體的提升移動(dòng)。
本發(fā)明用于產(chǎn)生高壓、大電流脈沖放電的發(fā)生電路所產(chǎn)生的瞬間高壓、大電流脈沖放電的頻率調(diào)節(jié)可以通過(guò)間隙開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而達(dá)到控制水泵流量和壓力的目的。
由于采用了脈沖放電電極在缸體中放電的方法實(shí)現(xiàn)液體物質(zhì)的提升，舍棄了電動(dòng)機(jī)的使用，并且構(gòu)造簡(jiǎn)單，從而使本水泵的造價(jià)較使用電動(dòng)機(jī)的水泵低，同時(shí)水泵的流量和壓力通過(guò)間隙開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而更容易控制。


圖1為電水錘原理的新用途及實(shí)現(xiàn)其用途的大電流脈沖放電水泵的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的說(shuō)明。
參照?qǐng)D1的電水錘加工技術(shù)的工作原理圖，放電水泵包括有變壓器2、橋式整流電路3、脈沖電容器4、隔離間隙5、放電間隙6、缸體7以及電極8和9，其中變壓器2的兩端與橋式整流電路3的兩端相連，橋式整流電路3的一端通過(guò)連接隔離間隙5與電極8相連，另一端與電極9相連，脈沖電容器4連接在橋式整流電路3之間，電極8和電極9設(shè)置在缸體7中，在電極(8)和電極(9)中留有放電間隙(6)，在放電水泵的缸體7的另兩邊還連接有單向閥10和單向閥11。單向閥10和單向閥11的開(kāi)關(guān)方向向著同一方向。
在工作中將220伏交流電從輸入端1接入，通過(guò)變壓器2提升電壓，經(jīng)過(guò)整流橋3進(jìn)行整流后，對(duì)脈沖電容器4進(jìn)行充電。隨著充電過(guò)程的不斷進(jìn)行，電容器4儲(chǔ)存的能量不斷聚集，電場(chǎng)強(qiáng)度不斷增強(qiáng)。當(dāng)達(dá)到隔離間隙5的擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，隔離間隙5擊穿成為高壓電路通路，電容器所儲(chǔ)存的能量全部加在放電間隙6上。隔離間隙5控制了電源1對(duì)電容器4的充電電壓值，也控制了脈沖放電的能量大小。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度等于放電間隙6的臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，放電間隙6生劇烈的靜電高壓放電。這一過(guò)程發(fā)生在1微秒的瞬間。這種高壓、大電流脈沖放電是一種高密度的瞬間能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，其結(jié)果表現(xiàn)為強(qiáng)烈的力學(xué)效應(yīng)和聲、光、熱等多種物理效應(yīng)。放電通道的壓強(qiáng)可達(dá)到1萬(wàn)-10萬(wàn)個(gè)大氣壓，還伴隨著上萬(wàn)度的高溫和數(shù)萬(wàn)高斯的強(qiáng)電磁場(chǎng)，從而使放電通道周?chē)囊后w迅速汽化成氣團(tuán)，以超聲速向周?chē)鷶U(kuò)散，產(chǎn)生巨大的壓力。電水泵由缸體7、一對(duì)電極8和9，兩只單向閥10和11組成。電極8、9之間瞬間放電產(chǎn)生的巨大壓力使缸體7內(nèi)的水通過(guò)單向閥10射出，放電結(jié)束后，缸體7內(nèi)的汽化水迅速液化收縮，產(chǎn)生的負(fù)壓力使水通過(guò)單向閥11被吸入缸體7內(nèi)，經(jīng)過(guò)再次進(jìn)行脈沖放電，此過(guò)程的循環(huán)實(shí)現(xiàn)了液體的提升移動(dòng)。就這樣周而復(fù)始，水便被援援不斷地從較低的地方抽到了較高的地方。在實(shí)施過(guò)程中，通過(guò)控制隔離間隙開(kāi)關(guān)5的導(dǎo)通時(shí)間，可以控制電脈沖的放電頻率，從而達(dá)到控制水泵流量和壓力的目的。通過(guò)舍棄電動(dòng)機(jī)的使用來(lái)節(jié)約成本，簡(jiǎn)化制造工藝，并且隔離開(kāi)關(guān)5的使用達(dá)到了靈活控制水泵流量壓力的目的，極大的擴(kuò)展了水泵的應(yīng)用范圍。
本電水錘加工技術(shù)新用途的大電流脈沖放電水泵特點(diǎn)是由大電流脈沖放電進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，省去了其它水泵用來(lái)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的電動(dòng)機(jī)；自身結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，制造成本較低；可用于高壓、高揚(yáng)程等場(chǎng)合；泵的流量和壓力很容易控制。
權(quán)利要求
1.一種電水錘原理的新用途，包括將電水錘原理應(yīng)用于機(jī)械加工、鉆探、除垢、清砂等工作，其特征在于將電水錘原理應(yīng)用于大電流脈沖放電水泵上。
2.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所說(shuō)的電水錘原理新用途的大電流脈沖放電水泵，包括有變壓器(2)、橋式整流電路(3)、脈沖電容器(4)、隔離間隙(5)、放電間隙(6)、缸體(7)以及電極(8)和(9)，其中變壓器(2)的兩端與橋式整流電路(3)的兩端相連，橋式整流電路(3)的一端通過(guò)連接隔離間隙(5)與電極(8)相連，另一端與電極(9)相連，脈沖電容器(4)連接在橋式整流電路(3)之間，電極(8)和電極(9)設(shè)置在缸體(7)中，在電極(8)和電極(9)中留有放電間隙(6)，其特征在于放電水泵的缸體(7)還連接有單向閥(10)和單向閥(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電水錘原理新用途的大電流脈沖放電水泵，其特征在于所說(shuō)的單向閥(10)和單向閥(11)的開(kāi)關(guān)方向向著同一方向。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電水錘原理的新用途以及實(shí)現(xiàn)其用途的大電流脈沖放電水泵，本發(fā)明的大電流脈沖放電水泵使用了電水錘的工作原理，電水錘原理可進(jìn)行機(jī)械加工、鉆探、破碎、板料成型和除垢清洗等工作，又可作為水泵的用途來(lái)使用。本發(fā)明電水泵所使用的電水錘工作原理包括一個(gè)高壓、大電流脈沖放電發(fā)生電路，一個(gè)處于脈沖放電隔離間隙6的缸體7，一個(gè)隔離間隙開(kāi)關(guān)5，并設(shè)計(jì)有兩個(gè)用于連接缸體7出入水兩端的單向閥10和11。它與現(xiàn)有技術(shù)相比，能產(chǎn)生意想不到的效果。由于省去了其它水泵用來(lái)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的電動(dòng)機(jī)，使得大電流脈沖放電水泵的結(jié)構(gòu)極為簡(jiǎn)單，制造也容易。
文檔編號(hào)F04D15/00GK1544816SQ20031010597
公開(kāi)日2004年11月10日 申請(qǐng)日期2003年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月27日
發(fā)明者秦建政 申請(qǐng)人:彩虹彩色顯像管總廠