一种用于推送杆的冲击波消减方法技术

本申请公开了一种用于推送杆的冲击波消减方法。包括以下步骤：冲击波作用于所述推送杆的上推杆时，一部分冲击波沿着所述上推杆向下推杆的方向加载，另一部分冲击波沿着所述上推杆外壁的槽体内的水向所述下推杆的方向加载，其中，所述槽体的延伸方向与所述上推杆的轴线平行；冲击波在水中传播速度相对在所述上推杆的传播速度较慢，使得该部分冲击波延缓加载至所述下推杆。本申请解决了现有技术中由于推送杆强度较低，而导致推送杆易报废、以及损伤驱动电机的问题。本申请的方法使得推送杆能够承受幅值较高的冲击波，从而延长了推送杆的使用寿命，并保护了驱动电机，进而能够满足当前可控冲击波产生装置的使用需求。前可控冲击波产生装置的使用需求。前可控冲击波产生装置的使用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于推送杆的冲击波消减方法


[0001]本申请属于冲击波
，具体涉及一种用于推送杆的冲击波消减方法。

技术介绍

[0002]可控冲击波技术是一种新型水下冲击波产生方法，相比传统化学爆炸与电力学爆炸具有效率高、冲击强度可控、工作次数可控等优点，具有多次重复加载的特点，在煤层瓦斯治理、油田解堵、页岩气开采、矿山开采等方面具有良好的应用前景。可控冲击波产生装置工作次数实现的关键在于推送机构能够稳定重复地推送含能棒负载，因此推送杆的可靠性直接影响了可控冲击波产生装置的稳定性与工作效率。
[0003]随着实际应用对单次冲击波强度要求的不断提高，冲击波产生装置所产生的冲击波会使推送的含能棒推送杆受到强烈的冲击波作用而损伤，并损伤驱动推送杆运动的电机。因此推送杆的抗冲击强度决定了可控冲击波产生装置单次输出冲击波的幅值上限、以及推送杆和驱动电机的使用寿命。强烈的冲击波使推送杆工作数次就会报废，需要换新，因此现有的推送杆不能满足当前可控冲击波产生装置的使用需求。

技术实现思路

[0004]本申请实施例通过提供一种用于推送杆的冲击波消减方法，解决了现有技术中由于推送杆强度较低，而导致推送杆易报废、以及损伤驱动电机的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种用于推送杆的冲击波消减方法，包括以下步骤：
[0006]冲击波作用于所述推送杆的上推杆时，一部分冲击波沿着所述上推杆向下推杆的方向加载，另一部分冲击波沿着所述上推杆外壁的槽体内的水向所述下推杆的方向加载，其中，所述槽体的延伸方向与所述上推杆的轴线平行；
[0007]冲击波在水中传播速度相对在所述上推杆的传播速度较慢，使得该部分冲击波延缓加载至所述下推杆。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述槽体的数量为多个，多个所述槽体均布于所述上推杆的周向，所述槽体的截面积为所述上推杆的截面积的三分之一，则可将推送杆端部所承载的冲击波强度减小三分之一，将高幅值的冲击波从时间上耗散成多个低幅值的冲击波。
[0009]在一种可能的实现方式中，还包括以下步骤：
[0010]冲击波加载至所述下推杆的冲击波卸载段时，冲击波从所述冲击波卸载段的传输杆进入所述冲击波卸载段的反射杆的过程中，部分冲击波会在所述传输杆和所述反射杆的波阻抗突变界面发生折反射，使到达所述反射杆的冲击波的幅值下降，进而将高幅值的冲击波从强度上和时间上耗散成多个低幅值的冲击波。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述冲击波卸载段包括多个交替连接的所述传输杆和所述反射杆，所述传输杆的材料为42CrMo，所述反射杆的材料为Al。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述反射杆的长度L反≥0.5nV反T，所述传输杆的长度L传≥0.5nV传T；
[0013]其中，T为入射应力波的脉宽，V反为入射应力波在所述反射杆内传播的波速，V传为入射应力波在所述传输杆内传播的波速，n为所述反射杆或所述传输杆的编号，n为正整数。
[0014]在一种可能的实现方式中，还包括以下步骤：
[0015]冲击波加载至所述下推杆的冲击波卸载段时，一部分冲击波加载至所述冲击波卸载段内的缓冲杆，加载至所述缓冲杆的冲击波转换为所述缓冲杆的动能，使得所述缓冲杆向后移动，所述缓冲杆向后移动使其后方的吸能弹簧压缩，同时另一部分冲击波继续向后加载；一段时间后，所述吸能弹簧复位，所述缓冲杆移动至初始位置。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述冲击波卸载段包括多个间隔设置的所述缓冲杆和所述吸能弹簧。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述缓冲杆的材料采用钨，所述下推杆的材料采用42CrMo。
[0018]本专利技术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：
[0019]本专利技术实施例提供了一种用于推送杆的冲击波消减方法，该推送杆工作时，冲击波作用于上推杆，冲击波通过槽体中的水加载到后推送杆的时间要比冲击波直接从上推杆加载到后推送杆的时间慢，从而可以将一部分的冲击能量延缓加载。
[0020]冲击波加载到实施例一提供的下推杆的冲击波卸载段时，从传输杆传播的冲击波经过反射杆之后再传播到下一个传输杆时，由于冲击波在金属介质中传播遇到波阻抗突变界面时冲击波会发生折反射，进而使冲击波一部分的能量会在波阻抗突变界面反射，使得冲击波的峰值下降，因此，冲击波卸载段能够将高幅值的冲击波从时间上耗散成多个低幅值的冲击波。
[0021]冲击波加载到实施例二提供的下推杆的冲击波卸载段时，一部分冲击波加载至冲击波卸载段内的缓冲杆，加载至缓冲杆的冲击波转换为缓冲杆的动能，使得缓冲杆向后移动并使其后方的吸能弹簧压缩，同时另一部分冲击波继续向后加载；一段时间后，吸能弹簧复位，缓冲杆移动至初始位置。在这过程中，冲击波转换为缓冲杆的动能，从而吸收了冲击波的能量，从空间上直接降低了下推杆上的应力波峰值。
[0022]因此本专利技术的推送杆能够承受幅值较高的冲击波，从而延长了推送杆的使用寿命，保护了驱动电机，进而能够满足当前可控冲击波产生装置的使用需求。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请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。
[0024]图1为本专利技术实施例一提供的推送杆的结构示意图。
[0025]图2为本专利技术实施例一提供的冲击波卸载段的内部结构示意图。
[0026]图3为本专利技术实施例提供的传输杆和反射杆的连接结构示意图。
[0027]图4为本专利技术实施例一提供的推送杆端面加载的冲击波仿真时的状态示意图。
[0028]图5为图4中压力测点的压力时间曲线图。
[0029]图6为本专利技术实施例一提供的优化后的冲击波卸载段在端面加载的冲击波仿真时的状态示意图。
[0030]图7为为图6中压力测点的压力时间曲线图。
[0031]图8为本专利技术实施例一提供的未优化后的冲击波卸载段在端面加载冲击波仿真时的状态示意图。
[0032]图9为图8中压力测点的压力时间曲线图。
[0033]图10为本专利技术实施例二提供的推送杆的结构示意图。
[0034]图11为本专利技术实施例二提供的冲击波卸载段的内部结构示意图。
[0035]图12为本专利技术实施例提供的缓冲杆和吸能弹簧连接结构示意图。
[0036]图13为本专利技术实施例二提供的推送杆端面加载的冲击波仿真时的状态示意图。
[0037]图14为图13中压力测点的压力时间曲线图。
[0038]图15为本专利技术实施例提供的上推杆的结构示意图。
[0039]图16为本专利技术实施例提供的上推杆端面加载的冲击波仿真时的状态示意图。
[0040]图17为图16中压力测点的压力时间曲线图。
[0041]图18为本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于推送杆的冲击波消减方法，其特征在于：包括以下步骤：冲击波作用于推送杆的上推杆(1)时，一部分冲击波沿着所述上推杆(1)向下推杆(2)的方向加载，另一部分冲击波沿着所述上推杆(1)外壁的槽体(11)内的水向所述下推杆(2)的方向加载，其中，所述槽体(11)的延伸方向与所述上推杆(1)的轴线平行；冲击波在水中传播速度相对在所述上推杆(1)的传播速度较慢，使得该部分冲击波延缓加载至所述下推杆(2)。2.根据权利要求1所述的用于推送杆的冲击波消减方法，其特征在于：所述槽体(11)的数量为多个，多个所述槽体(11)均布于所述上推杆(1)的周向，所述槽体(11)的截面积为所述上推杆(1)的截面积的三分之一。3.根据权利要求1所述的用于推送杆的冲击波消减方法，其特征在于：还包括以下步骤：冲击波加载至所述下推杆(2)的冲击波卸载段(21)时，冲击波从所述冲击波卸载段(21)的传输杆(26)进入所述冲击波卸载段(21)的反射杆(27)的过程中，部分冲击波会在所述传输杆(26)和所述反射杆(27)的波阻抗突变界面发生折反射，使到达所述反射杆(27)的冲击波的幅值下降，进而将高幅值的冲击波从时间上耗散成多个低幅值的冲击波。4.根据权利要求3所述的用于推送杆的冲击波消减方法，其特征在于：所述冲击波卸载段(21)包括多个交替连接的所述传输杆(26)和所述反射杆(27)，所述传输杆(26)的材料为42CrMo，所述反射杆(27)的材料为Al。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永民，卢勇，刘美娟，赵有志，张硕，汤俊萍，
申请(专利权)人：西安闪光能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：