储能舱、能量增强棒推送装置以及冲击波发生装置的制作方法

1.本技术属于冲击波技术领域，具体涉及一种储能舱、能量增强棒推送装置以及冲击波发生装置。


背景技术：

2.煤炭是世界上储量最多、分布最广的常规能源。煤层气是一种高热、洁净、方便的新型能源，其具有其它能源无法比拟的无污染、无油污等多种优点。煤层气是以吸附状态存在于煤层中，为了实现煤层气的工业开采和加快矿井中煤层气的抽排速度，经常采用冲击波发生装置对煤层进行改造。
3.现有的冲击波发生装置的储能舱，如专利《储能舱、能量增强棒推送装置以及冲击波发生装置》公开号为“cn210422680u”中涉及的储能舱，能够装载多个能量增强棒，能量增强棒通过推送机构和摆渡机构从储能舱一个个依次摆渡到能量增强棒推送装置的中心孔中，然后再通过推杆将能量增强棒推送装置中心孔中的能量增强棒推入能量转换器中驱动产生可控冲击波。然而，现有冲击波发生装置只能引爆12mm外径的能量增强棒，对储层起预裂作用时，能量增强棒的直径已经增大到20mm。采用现有的储能舱装载该直径的能量增强棒时，无法提供推送机构和摆渡机构足够的安装空间，同时现有的储能舱还存在易被推送装置工作环境中的异物卡死的问题。


技术实现要素：

4.本技术实施例通过提供一种储能舱、能量增强棒推送装置以及冲击波发生装置，解决了现有技术中的储能舱无法装载较大直径的能量增强棒的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种储能舱，包括第二壳体，所述第二壳体为内部中空的圆筒状结构，所述第二壳体具有内孔，所述第二壳体的内壁上开设有用于输送能量增强棒的半圆槽，所述半圆槽与所述内孔连通；所述半圆槽的数量为一个以上，所述半圆槽的延伸方向与所述第二壳体的轴线平行；
6.所述第二壳体的筒壁的前端设置有能量增强棒搂转部。
7.在一种可能的实现方式中，所述半圆槽的数量为九个，九个所述半圆槽沿所述第二壳体内壁的周向均匀分布。
8.在一种可能的实现方式中，所述半圆槽的槽深h＝1/3d，其中，d为所述半圆槽形成的虚拟圆柱的直径。
9.在一种可能的实现方式中，所述半圆槽之间设置有用于分隔所述能量增强棒的过渡面。
10.在一种可能的实现方式中，所述第二壳体的筒壁在所述第二壳体的延伸方向上开设有供导线通过的过线孔，所述过线孔的数量为一个以上，所述第二壳体的端部设置有与所述过线孔连通的存线槽。
11.在一种可能的实现方式中，所述第二壳体的前端设置有与能量转换器后端相配合
的内螺纹结构，所述第二壳体的后端设置有与换向器前端相配合的外螺纹结构。
12.在一种可能的实现方式中，所述能量增强棒搂转部包括开设在所述第二壳体内壁上且与所述第二壳体轴线垂直的环形凹槽，所述环形凹槽穿过所述半圆槽。
13.在一种可能的实现方式中，所述环形凹槽的数量为四个，四个所述环形凹槽等距分布；
14.所述环形凹槽的底面与所述环形凹槽的两个侧壁之间设置有倒圆角。
15.本实用新型实施例还提供了一种能量增强棒推送装置，包括换向器、推杆、螺旋推送器、搂弹器、以及上述的储能舱，所述换向器、推杆、螺旋推送器、搂弹器、以及储能舱同轴集成一个整体。
16.本实用新型实施例还提供了一种冲击波发生装置，包括高压直流电源、储能电容器、能量控制器、能量转换器、以及上述的能量增强棒推送装置，所述高压直流电源、所述储能电容器、所述能量控制器、以及所述能量增强棒推送装置同轴集成一个整体。
17.本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
18.本实用新型实施例提供了一种储能舱、能量增强棒推送装置以及冲击波发生装置，该储能舱在使用时，将螺旋推送器同轴固定于本实用新型的储能舱的第二壳体内，将能量增强棒放置于储能舱的半圆槽内，并使能量增强棒位于螺旋推送片之间，旋转螺旋推送器，能量增强棒在螺旋推送片的作用下，在半圆槽内移动，进而实现了能量增强棒的推送，本发明避免采用结构复杂的推送机构和摆渡机构，因此不需要储能舱内具有较大的内孔，通过设置半圆槽，并配合螺旋推送器后能够推送更大直径的能量增强棒，工作环境中的异物进入能量增强棒推送路径上，不易卡死螺旋推送器或者储能舱，进而提高了能量增强棒推送时的可靠性，降低了推送装置的故障率。采用本实用新型的冲击波发生装置可产生可控冲击波，冲击波对煤层进行增透，进而提升了煤层增透效率，提高了油气开采效率。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型实施例提供的储能舱的结构示意图。
21.图2为图1的a处放大图。
22.图3为图1的b向视图。
23.图4为本实用新型实施例提供的能量增强棒搂转部的结构示意图。
24.图5为本实用新型实施例提供的搂弹器和能量增强棒螺旋推送器的装配示意图。
25.图6为本实用新型实施例提供的储能舱、搂弹器和能量增强棒螺旋推送器的装配示意图。
26.图7为本实用新型实施例提供的储能舱、搂弹器和能量增强棒螺旋推送器的装配后的半剖视图。
27.图8为本实用新型实施例提供的能量增强棒的搂转过程示意图。
28.附图标记：140-能量增强棒；
29.200-储能舱；210-内孔；220-半圆槽；221-虚拟圆柱；230-能量增强棒搂转部；231-环形凹槽；240-过渡面；250-过线孔；260-存线槽；270-内螺纹结构；280-外螺纹结构；290-第二壳体；
30.300-搂弹器；380-尖角结构；500-螺旋推送器；
31.510-活动套筒；512-螺旋推送片；513-推杆通过孔。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
34.如图1至图8所示，本实用新型实施例提供的储能舱，包括第二壳体290，第二壳体290为内部中空的圆筒状结构，第二壳体290具有内孔210，第二壳体290的内壁上开设有用于输送能量增强棒140的半圆槽220，半圆槽220与内孔210连通；半圆槽220的数量为一个以上，半圆槽220的延伸方向与第二壳体290的轴线平行；
35.第二壳体290的筒壁的前端设置有能量增强棒140搂转部。
36.需要说明的是，将螺旋推送器500同轴固定于本实用新型的储能舱200的第二壳体290内，螺旋推送器500的活动套筒510的外壁上均匀绕设有螺旋推送片512。将能量增强棒140放置于储能舱200的半圆槽220内，并使能量增强棒140位于螺旋推送片512之间，旋转螺旋推送器500，能量增强棒140在螺旋推送片512的作用下，在半圆槽220内移动，进而实现了能量增强棒140的推送，本实用新型避免采用结构复杂的推送机构和摆渡机构，因此不需要储能舱200内具有较大的内孔210，通过设置半圆槽220，并配合螺旋推送器500后能够推送更大直径的能量增强棒140，工作环境中的异物进入能量增强棒140推送路径上，不易卡死螺旋推送器500或者储能舱200，进而提高了能量增强棒140推送时的可靠性，降低了推送装置的故障率。
37.本实施例中，半圆槽220的数量为九个，九个半圆槽220沿第二壳体290内壁的周向均匀分布。
38.需要说明的是，均匀分布的九个半圆槽220能够一次性装载较多的能量增强棒140，从而减少装载能量增强棒140的次数。
39.本实施例中，半圆槽220的槽深h＝1/3d，其中，d为半圆槽220形成的虚拟圆柱221的直径。
40.需要说明的是，螺旋推送片512的高度为能量增强棒140直径的三分之一。1/3d槽深的半圆槽220能够很好地带动能量增强棒140在半圆槽220内滑移，同时螺旋推送片512和半圆槽220之间的间隔便于安装能量增强棒140。
41.本实施例中，半圆槽220之间设置有用于分隔能量增强棒140的过渡面240。
42.需要说明的是，在加工半圆槽220时，过渡面240能够较好地控制相邻两个半圆槽220之间的位置，避免能量增强棒140安装后彼此出现干涉的问题。
43.本实施例中，第二壳体290的筒壁在第二壳体290的延伸方向上开设有供导线通过的过线孔250，过线孔250的数量为一个以上，第二壳体290的端部设置有与过线孔250连通的存线槽260。
44.需要说明的是，过线孔250能够便于安置能量转换器的控制线缆，存线槽260能够将多余长度的线缆进行存放，以便于推送装置和能量转换器的对接。
45.本实施例中，第二壳体290的前端设置有与能量转换器后端相配合的内螺纹结构270，第二壳体290的后端设置有与换向器前端相配合的外螺纹结构280。
46.需要说明的是，内螺纹结构270和外螺纹结构280便于安装，安装后结构强度高。
47.本实施例中，能量增强棒140搂转部包括开设在第二壳体290内壁上且与第二壳体290轴线垂直的环形凹槽231，环形凹槽231穿过半圆槽220。
48.需要说明的是，搂弹器300的尖角结构380在环形凹槽231内移动，尖角结构380的内弧面能够将环形凹槽231处的能量增强棒140搂起，进而在后部的多个能量增强棒140的挤压下，使搂弹器300将第一个能量增强棒140移动至活动套筒510中心的推杆通过孔内。
49.本实施例中，环形凹槽231的数量为四个，四个环形凹槽231等距分布；
50.环形凹槽231的底面与环形凹槽231的两个侧壁之间设置有倒圆角。
51.多个环形凹槽231与搂弹器300的尖角结构380一一对应，从而能够对能量增强棒140均匀施力，以提高能量增强棒140搂起时的稳定性。
52.本实用新型实施例还提供了一种能量增强棒推送装置，包括换向器、推杆、螺旋推送器500、搂弹器300、以及如上述的储能舱200，换向器、推杆、螺旋推送器500、搂弹器300、以及储能舱200同轴集成一个整体。
53.换向器带动螺旋推送器500旋转，使螺旋推送器500将能量增强棒140推送至搂弹器处，进而通过搂弹器将能量增强棒140搂转至螺旋推送器500中心的孔内；
54.换向器驱动推杆向前移动，进而使螺旋推送器500停止旋转，推杆将能量增强棒140推送至能量转换器中。
55.本实用新型实施例还提供了一种冲击波发生装置，包括高压直流电源、储能电容器、能量控制器、能量转换器以及如上述的能量增强棒推送装置，高压直流电源、储能电容器、能量控制器以及能量增强棒推送装置同轴集成一个整体。
56.使用时启动高压直流电源向储能电容器充电，当储能电容器充电到能量控制器的设定值后，控制能量电容器与能量转换器接通。脉冲高电压加载到能量转换器内的能量增强棒140上产生冲击波对煤层进行增透。
57.本实施例中，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施
例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。