一种用于爆炸脉冲装置的活塞和基于爆炸脉冲的清灰装置

本发明实施例涉及爆炸装置的活塞结构领域，具体涉及一种用于爆炸脉冲装置的活塞和基于爆炸脉冲的清灰装置。

背景技术：

1、在爆炸装置中，一般通过设置活塞对爆破口进行止挡，并通过爆破来冲击活塞从而释放爆破口。例如，专利(wo2010/025574a3)提供了一种用于产生爆炸的装置和方法，由点火装置点燃独立于活塞外的辅助爆炸室的爆炸性气体驱动活塞克服气弹簧的压力而移动。专利(cn112074897a)公开了一种用于产生高振幅的压力波、特别是用于清洁锅炉的设备，该装置以活塞闭合排出开口以进行定向排出并且通过弹簧装置返回到起始位置。当触发点火时，在活塞外燃烧室发生可燃或爆炸性的混合组分的受控燃烧或受控爆炸，并且在那特别是在中间区域上施加压力，这导致活塞抵抗气体弹簧的压力而沿活塞纵向方向的运动，同时该运动使燃烧室与排气漏斗之间的连接快速被打开。

2、基于上述现有技术可以看出，一般都是通过外部爆破产生的爆破冲击力而将活塞进行推动，从而开放爆破口。但是，这样的活塞开放方式受外部爆破影响大，在需要迅速开放爆破口的需求下，往往对外部爆破要求参数较高。

技术实现思路

1、为此，本发明实施例提供一种用于爆炸脉冲装置的活塞和基于爆炸脉冲的清灰装置，通过引入内爆室，采用内外爆破同步结合的方式，在满足活塞整体密封功能的同时，更为有效和方便地实现快速开启活塞的效果，并且，基于该活塞能够更好地实现爆炸脉冲过程的清灰操作。

2、为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

3、在本发明实施例的一个方面，提供了一种用于爆炸脉冲装置的活塞，包括顺次且同轴设置的第一塞柱和第二塞柱，自所述第二塞柱中远离所述第一塞柱的一端向内凹陷形成的内腔，以及设置于所述内腔外侧，且位于所述第一塞柱和/或所述第二塞柱中的内爆室；其中，

4、所述第一塞柱的直径大于所述第二塞柱的直径；

5、所述内爆室朝向所述内腔的开口端所在的一端向外贯通形成有连通至外部的喷嘴；

6、所述内爆室形成有多个，且多个所述内爆室沿周向方向环绕所述内腔设置。

7、作为本发明的一种优选方案，所述第一塞柱的外周面上沿周向方向向内凹陷形成有环槽，所述环槽中可嵌合地设置有用于密封和/或防磨损的环圈。

8、作为本发明的一种优选方案，所述第一塞柱沿轴线方向的两端各自形成有至少两圈所述环槽，且位于靠近端部的所述环槽中的所述环圈用于防磨损，位于靠近中心的所述环槽中的所述环圈用于密封。

9、作为本发明的一种优选方案，所述第二塞柱中远离所述第一塞柱的一端的端面形成为环形密封曲面，且所述环形密封曲面包括位于中部且形成为密封抵触面的中心环面，以及自所述中心环面的两侧沿径向方向向内弯曲的内曲面。

10、作为本发明的一种优选方案，所述第二塞柱的外周面上还设置有导向圆环，所述导向圆环用于使得所述第二塞柱沿轴线方向上进行限位移动；

11、所述第二塞柱的外周面上还设置有耐磨圈。

12、作为本发明的一种优选方案，所述内爆室由沿所述第一塞柱的轴线方向延伸的第一槽体，以及与所述第一槽体连通，且延伸方向与所述第一塞柱的轴线方向相垂直的第二槽体组成；

13、多个所述内爆室沿周向方向阵列排布，且多个所述内爆室的阵列中心形成为加强支撑。

14、作为本发明的一种优选方案，所述内爆室位于所述第一塞柱中，所述喷嘴自所述内爆室沿轴线方向延伸至所述第二塞柱中远离所述第一塞柱的一端。

15、作为本发明的一种优选方案，所述第一塞柱和所述第二塞柱为分体式连接，且所述第一塞柱与所述第二塞柱之间形成有移动间隙。

16、作为本发明的一种优选方案，所述第一塞柱与所述第二塞柱相接触的内壁上凹陷形成有至少一个移动槽，所述第二塞柱的外侧壁上凸起形成有与所述移动槽相对应的立柱；

17、所述移动槽沿所述第一塞柱的轴线方向上的宽度大于所述立柱沿轴线方向上的宽度。

18、作为本发明的一种优选方案，所述移动槽沿轴线方向上间隔延伸形成为一组，且多组所述移动槽沿周向方向上阵列排布。

19、在本发明实施例的另一个方面，还提供了一种基于爆炸脉冲的清灰装置，采用根据上述所述的用于爆炸脉冲装置的活塞。

20、本发明的实施方式具有如下优点：

21、在触发点火操作前，基于喷嘴的设置，内爆室与爆炸脉冲装置中的爆炸室(位于活塞外部，即活塞处于的环境空间)是处于连通状态，内爆室与爆炸室中均充满可流动、可爆炸的材料；而后点火触发爆炸时，内爆室与爆炸室几乎同步爆炸，活塞整体在受到爆炸室的爆炸冲击的同时，也同步因内爆室爆炸产生的脉冲压力而驱动活塞整体向气弹簧室(即第一塞柱远离第二塞柱的一端所在的一侧)方向移动，从而受到内外双重作用的加成，可以更快速地开启活塞整体与阀座之间的密封。

22、进一步地，基于活塞的快速开启，爆炸室内更大脉冲压力无阻碍地快速通过泄爆口传输到清灰空间，从而可以对垃圾焚烧装置、燃煤发电锅炉等设备清除传热元件上的灰污或沉积物等进行快速且冲击力更大的有效清灰，提高设备传热元件的传热效率，从而达到节能的目的。

技术特征：

1.一种用于爆炸脉冲装置的活塞，其特征在于，包括顺次且同轴设置的第一塞柱(100)和第二塞柱(200)，自所述第二塞柱(200)中远离所述第一塞柱(100)的一端向内凹陷形成的内腔(10)，以及设置于所述内腔(10)外侧，且位于所述第一塞柱(100)和/或所述第二塞柱(200)中的内爆室(3)；其中，

2.根据权利要求1所述的一种用于爆炸脉冲装置的活塞，其特征在于，所述第一塞柱(100)的外周面上沿周向方向向内凹陷形成有环槽，所述环槽中可嵌合地设置有用于密封和/或防磨损的环圈；

3.根据权利要求1或2所述的一种用于爆炸脉冲装置的活塞，其特征在于，所述第二塞柱(200)中远离所述第一塞柱(100)的一端的端面形成为环形密封曲面，且所述环形密封曲面包括位于中部且形成为密封抵触面的中心环面(9)，以及自所述中心环面(9)的两侧沿径向方向向内弯曲的内曲面(8)。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于爆炸脉冲装置的活塞，其特征在于，所述第二塞柱(200)的外周面上还设置有导向圆环，所述导向圆环用于使得所述第二塞柱(200)沿轴线方向上进行限位移动；

5.根据权利要求1或2所述的一种用于爆炸脉冲装置的活塞，其特征在于，所述内爆室(3)由沿所述第一塞柱(100)的轴线方向延伸的第一槽体(16)，以及与所述第一槽体(16)连通，且延伸方向与所述第一塞柱(100)的轴线方向相垂直的第二槽体(17)组成；

6.根据权利要求1或2所述的一种用于爆炸脉冲装置的活塞，其特征在于，所述内爆室(3)位于所述第一塞柱(100)中，所述喷嘴(5)自所述内爆室(3)沿轴线方向延伸至所述第二塞柱(200)中远离所述第一塞柱(100)的一端。

7.根据权利要求1或2所述的一种用于爆炸脉冲装置的活塞，其特征在于，所述第一塞柱(100)和所述第二塞柱(200)为分体式连接，且所述第一塞柱(100)与所述第二塞柱(200)之间形成有移动间隙。

8.根据权利要求7所述的一种用于爆炸脉冲装置的活塞，其特征在于，所述第一塞柱(100)与所述第二塞柱(200)相接触的内壁上凹陷形成有至少一个移动槽(18)，所述第二塞柱(200)的外侧壁上凸起形成有与所述移动槽(18)相对应的立柱(19)；

9.根据权利要求8所述的一种用于爆炸脉冲装置的活塞，其特征在于，所述移动槽(18)沿轴线方向上间隔延伸形成为一组，且多组所述移动槽(18)沿周向方向上阵列排布。

10.一种基于爆炸脉冲的清灰装置，其特征在于，采用根据权利要求1-9中任意一项所述的用于爆炸脉冲装置的活塞。

技术总结
本发明实施例公开了一种用于爆炸脉冲装置的活塞和基于爆炸脉冲的清灰装置，活塞包括顺次且同轴设置的第一塞柱和第二塞柱，自第二塞柱中远离第一塞柱的一端向内凹陷形成的内腔，以及设置于内腔外侧，且位于第一塞柱和/或第二塞柱中的内爆室；其中，第一塞柱的直径大于第二塞柱的直径；内爆室朝向内腔的开口端所在的一端向外贯通形成有连通至外部的喷嘴；内爆室形成有多个，且多个内爆室沿周向方向环绕内腔设置。本发明通过引入内爆室，采用内外爆破同步结合的方式，在满足活塞整体密封功能的同时，更为有效和方便地实现快速开启活塞的效果，并且，基于该活塞能够更好地实现爆炸脉冲过程的清灰操作。

技术研发人员：魏小林,赵京,李腾
受保护的技术使用者：中国科学院力学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15