[发明专利]一种自增压水射流发生方法及系统

权利要求书

1.一种自增压水射流发生方法，其通过高压泵、控制装置和增压装置实现，其特征在于：通过高压泵不断注入高压水到控制装置和增压装置，高压水使控制装置的各腔产生压力差，推动控制阀芯移动来控制进入增压装置的水体，使增压装置的各腔产生压力差，使增压装置中的冲击活塞运动，冲击活塞运动又影响控制装置和增压装置各腔体水流出入口的开闭，进而反过来改变控制阀芯的压力状态，使控制阀芯和冲击活塞相互作用，形成连续的往返运动，从而带动增压活塞做冲程、回程循环运动，使高压水在增压装置中实现自增压，并经由喷嘴脉冲射流喷出；

所述方法包括以下步骤：

（1）高压泵将水泵入控制装置的控制阀上腔和增压装置的冲击下腔，在控制阀上腔的高压水压力下，控制阀芯被压在下止点位置，冲击活塞在冲击下腔高压水作用下向上运动，同时增压装置的冲击上腔被压缩，其内低压水依次经过控制装置的阀芯腔、阀芯孔到达控制阀中腔，再经高压管路通过增压装置的入水口进入增压上腔，增压上腔内多余水流经排水孔排出；

（2）增压装置的活塞向上运动，当活塞底部运动到入水口位置上方，入水口与增压上腔的连通被切断，水流则流进活塞底部之下的增压下腔，在增压下腔内聚集；

（3）当增压装置的活塞继续向上运动至冲击下腔与控制阀下腔连通位置，高压水经由冲击下腔进入控制阀下腔，由于控制阀下腔横截面积大于控制阀上腔横截面积，在压差作用下控制阀芯上移，此时水流持续在增压下腔内聚集；

（4）当控制阀芯上移至阀芯孔与控制阀上腔连通位置，高压水通过阀芯孔进入阀芯腔，通过高压管路到达增压装置的冲击上腔，由于冲击上腔横截面积大于冲击下腔横截面积，在压差作用下冲击活塞下移，此时冲击下腔的高压水通过阀芯孔进入阀芯腔，通过高压管路到达增压装置的冲击上腔，形成差动连接；

（5）增压装置的活塞向下运动，当活塞底部运动到入水口位置下方，入水口与增压下腔的连通被切断，增压下腔内聚集的高压水在活塞压力作用下经喷嘴加速喷出；

（6）当增压装置的活塞下移至冲击下腔与控制阀下腔的连通断开时，控制阀下腔失去高压水的压力，在控制阀上腔高压水作用下控制阀芯向下移动；

（7）当控制阀芯移动至下止点，完成一次冲程回程，系统在高压水继续作用下进入第二次脉冲循环。

2.一种实现权利要求1所述自增压水射流发生方法的系统，包括高压泵、控制装置和增压装置；其特征在于：

所述控制装置为一个液压阀，其在控制阀芯与外壳之间依次设置上、中、下三个腔，在控制阀芯内设置一个阀芯腔，控制阀上腔与控制阀下腔存在横截面积差，控制阀下腔横截面积大于控制阀上腔横截面积；

所述增压装置为一个活塞机构，在外壳内设置有活塞；所述活塞与外壳之间从上至下依次形成有冲击上腔、冲击中腔、冲击下腔、增压上腔和增压下腔五个腔，冲击上腔与冲击下腔横截面积差大于增压下腔横截面积；增压装置外壳下部设置有入水口，入水口由活塞的运动与增压下腔和增压上腔选择性连通，增压上腔设置有排水口；

控制阀上腔通过高压管路与高压泵和冲击下腔连通，控制阀中腔通过高压管路与冲击中腔连通，并在它们之间的管路上接出管路连接到增压装置的入水口，控制阀下腔通过高压管路与冲击下腔或冲击中腔选择性连通，阀芯腔通过高压管路与冲击上腔连通，且阀芯腔在控制阀芯移动过程中通过阀芯孔与控制阀上腔或控制阀中腔选择性连通。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，在控制阀芯位于上止点位置时，所述阀芯腔通过阀芯孔与控制阀上腔连通，在控制阀芯位于下止点位置时，所述阀芯腔通过阀芯孔与控制阀中腔连通。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，增压装置的外壳由上缸体、中缸体和下缸体连接构成，所述活塞在上缸体露头，穿过中缸体，在下缸体露头。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述上缸体内设置有对活塞运动起缓冲作用的弹性机构。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述弹性机构为弹性体、机械弹簧或氮气弹簧。

7.根据权利要求2-6之任一项所述的系统，其特征在于，所述每个腔都设有与外部管路连接的接口。