專利名稱：一種高壓等離子點(diǎn)火裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種等離子點(diǎn)火裝置。
背景技術(shù)：
工業(yè)用等離子電弧噴槍是廣泛應(yīng)用于等離子點(diǎn)火、超(亞)聲速噴涂、垃圾焚燒、廢物處理、金屬冶煉、材料篩選、切割等用途的一種工業(yè)設(shè)備。其主要功用是對工業(yè)原料、材料、垃圾或廢物、工業(yè)半成品等處理對象進(jìn)行高溫加熱處理，使被處理對象獲得燃燒(等離子點(diǎn)火和垃圾廢物處理用途)、熔化(金屬冶煉用途和材料篩選)或涂層(等離子噴涂)的一種專用設(shè)備。等離子電弧噴槍所產(chǎn)生的氣體射流溫度可高達(dá)到8000攝氏度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出目前燃料燃燒所產(chǎn)生的溫度，與傳統(tǒng)燃燒式高溫發(fā)生器相比，等離子電弧噴槍具有溫度范圍寬(溫度調(diào)節(jié)范圍幾百到幾千攝氏度可調(diào))，能量集中，氣流污染小，氣流速度可調(diào)(超、亞聲速)，使用成本相對低廉，使用方便等 優(yōu)點(diǎn)。目前工業(yè)上所用的等離子噴槍多為低壓力型，等離子在常壓下或微正壓下啟動和運(yùn)行，由于等離子射流壓力較低，陰極和陽極內(nèi)壁的熱流密度也較低，因此對于噴槍的材料要求不高，采用普通的紫銅材料就能滿足要求，由于熱流低，因此對于噴槍陰極和陽極的冷卻設(shè)計(jì)要求也低。對于壓力要求不高的場合，如煤粉鍋爐的點(diǎn)火、冶金行業(yè)、廢物處理等領(lǐng)域，采用目前的低壓等離子噴槍完全可以滿足使用要求，但是對于類似燃?xì)饬髟O(shè)備的點(diǎn)火，低壓等離子噴槍就不再適用了。因?yàn)槿細(xì)饬髟O(shè)備啟動前其內(nèi)部冷態(tài)的可燃性混合氣體壓力超過了 3MPa，因此在燃?xì)饬髟O(shè)備啟動時(shí)，等離子點(diǎn)火槍運(yùn)行時(shí)的出口壓力應(yīng)該在3MPa以上，否則，噴槍的等離子火焰就不能從噴嘴噴出，甚至可能造成倒流，造成設(shè)備的損壞。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種高壓等離子點(diǎn)火裝置，滿足燃?xì)饬髟O(shè)備等在高壓下穩(wěn)妥可靠的點(diǎn)火需求。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:—種高壓等離子點(diǎn)火裝置，包括高壓等離子噴槍、直流供電電源、高頻發(fā)生器、控制單元、供氣單元和供水單元，控制單元分別與高壓等離子噴槍、直流供電電源、高頻發(fā)生器、供氣單元和供水單元相連；所述高壓等離子噴槍包括陽極、陽極外殼、絕緣件、陰極、陰極外殼和噴嘴；所述的陽極和陰極均為中空管狀電極，陽極安裝在陽極外殼內(nèi)，在陽極外壁面和陽極外殼內(nèi)壁面之間形成冷卻通道；陰極安裝在陰極外殼內(nèi)，在陰極外壁面和陰極外殼內(nèi)壁面之間形成冷卻通道；噴嘴安裝在陰極外殼內(nèi)部并與陰極相鄰；絕緣件位于陽極外殼和陰極外殼之間；絕緣件為中空圓柱體，陽極和陰極的一端分別延伸至絕緣件的空腔內(nèi)，并在陽極和陰極之間形成進(jìn)氣室；在絕緣件上形成至少兩個(gè)切向進(jìn)氣孔，高壓空氣從所述的切向進(jìn)氣孔以沿軸線旋轉(zhuǎn)方式切向注入所述進(jìn)氣室；依次相鄰接的陽極、進(jìn)氣室、陰極、和噴嘴的中心線在同一條直線上；所述的陽極、陰極、噴嘴均采用抗氧化銅合金材料加工而成。所述的陽極和陰極的外壁面分別為多頭螺旋式水槽結(jié)構(gòu)。所述陽極和陰極的外壁面上分別形成多個(gè)加強(qiáng)筋。所述噴嘴內(nèi)部形成圓柱形噴口以及與圓柱形噴口相鄰的圓錐形出口，所述圓柱形噴口尺寸為2mm 5mm。 絕緣件采用陶瓷材料或其他耐高溫的絕緣材料制成。陽極外殼和陰極外殼采用不銹鋼、黃銅或其他金屬材料制成。所述直流供電電源包括變壓器、帶晶閘管的橋式整流電路、電抗器、壓敏電阻和控制器，三相380V供電與變壓器的一側(cè)相連，變壓器的另一側(cè)與帶晶閘管的橋式整流電路的輸入側(cè)相連，帶晶閘管的橋式整流電路輸出側(cè)一端接用于濾波的電抗器，用于濾波的電抗器與高壓等離子噴槍的一個(gè)電極相連，帶晶閘管的橋式整流電路輸出側(cè)另一端與高壓等離子噴槍的另一個(gè)電極相連；控制器與帶晶閘管的橋式整流電路的控制端相連，控制器用于調(diào)節(jié)橋式整流電路輸出的電流；電抗器兩端并聯(lián)壓敏電阻?？刂破鞑捎昧饲梆伩刂坪头答伩刂葡嘟Y(jié)合的復(fù)合控制方法進(jìn)行電流的調(diào)節(jié)。所述高頻發(fā)生器包括整流變壓器Tl，整流電路Zl，高頻升壓變壓器T2，高頻耦合變壓器T3，火花放電器HF，濾波電容Cl，振蕩電容C2、MOS管VF、和箝位電路；箝位電路采用電阻Rl，電容C3，和二極管D2構(gòu)成；整流變壓器Tl與整流電路Zl輸入端相連，在整流電路的兩輸出端并聯(lián)濾波電容Cl，整流電路的一輸出端與高頻升壓變壓器T2的一次側(cè)NI的一端相連，高頻升壓變壓器T2的一次側(cè)NI的另一端與MOS管VF的漏極相連，MOS管VF的柵極接控制電路，MOS管VF的源極接地；高頻升壓變壓器T2的二次側(cè)N2的一端通過二極管Dl與火花放電器H F相連，火花放電器HF與高頻耦合變壓器T3相連；箝位電路連接在高頻升壓變壓器T2的一次側(cè)NI，振蕩電容C2連接在二極管D2和高頻升壓變壓器T2的二次側(cè)N2的另一端之間。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)如下(I)本發(fā)明的高壓等離子噴槍能夠承受3MPa以上的壓力，遠(yuǎn)超目前常用的工業(yè)等離子噴槍，可以應(yīng)用到諸如燃?xì)饬髟O(shè)備的點(diǎn)火等高壓力下的點(diǎn)火領(lǐng)域。(2)本發(fā)明的高壓等離子噴槍陰陽極均為高強(qiáng)度抗氧化銅合金材料制成的電極，抗氧化性好，使用壽命長，維護(hù)成本低。(3)在結(jié)構(gòu)上更采用了多頭螺旋式水槽結(jié)構(gòu)強(qiáng)化冷卻能力和增加承壓能力，電極冷卻能力比傳統(tǒng)直線型水槽結(jié)構(gòu)的冷卻能力有較大的提高。(4)本發(fā)明采用高頻發(fā)生器作為等離子噴槍的啟動源，能夠在3MPa及以上較高壓力條件下?lián)舸┕ぷ鳉怏w，使之電離，并達(dá)到穩(wěn)定工作的狀態(tài)。高頻發(fā)生器啟動方便可靠，運(yùn)行穩(wěn)定，能夠多次重復(fù)使用。
圖1為本發(fā)明的高壓等離子點(diǎn)火裝置組成示意圖。圖2為本發(fā)明的高壓等離子噴槍的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的高壓等離子噴槍的陽極和陰極第一種冷卻結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明的高壓等離子噴槍的陽極和陰極第二種冷卻結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明的絕緣件在圖2中的A-A截面示意圖。圖6為本發(fā)明的直流供電電源原理圖。圖7為本發(fā)明的直流供電電源的電流閉環(huán)控制原理圖。圖8為本發(fā)明的高頻發(fā)生器的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式下面以燃?xì)饬髟O(shè)備用的點(diǎn)火裝置為例，對本發(fā)明的高壓等離子點(diǎn)火裝置進(jìn)行說明。如圖1所示，本發(fā)明的高壓等離子點(diǎn)火裝置包括高壓等離子噴槍、直流供電電源、高頻發(fā)生器、控制系統(tǒng)、供氣單元和供水單元，其核心部分是高壓等離子噴槍?？刂葡到y(tǒng)分別與高壓等離子噴槍、直流供電電源、高頻發(fā)生器、供氣單元和供水單元相連。如圖2所示，高壓等離子噴槍包括陽極1、陽極外殼2、絕緣件3、陰極4、陰極外殼5和噴嘴6。陽極外殼2、絕緣件3和陰極外殼5固定在一起。所述的陽極I和陰極4均為中空電極，陽極安裝在陽極外殼2內(nèi)部，陽極的軸向尺寸與陽極外殼的軸向尺寸相同，在陽極I外壁面和陽極外殼2內(nèi)壁面之間形成冷卻通道。在陰極外壁面和陰極外殼內(nèi)壁面之間形成冷卻通道。在陽極外殼2的徑向上形成與冷卻通道相連的進(jìn)水口和出水口，在陰極外殼5的徑向上形成與冷卻通道相連的進(jìn)水口和出水口。絕緣件3位于陽極外殼2和陰極外殼5之間。絕緣件3的外表面為圓柱形，在絕緣件3內(nèi)部形成圓柱形空腔。陽極I包括大端面和小端面，陰極4包括大端面和小端面。陽極I和陰極4的大端面延伸至絕緣件3的圓柱形空腔內(nèi)，并在陽極I和陰極4之間形成進(jìn)氣室31。陰極4的小端面插入陰極外殼5內(nèi)部，陰極4的大端面從陰極殼體延伸至絕緣件3的圓柱形空腔內(nèi)。依次相鄰接的陽極1、進(jìn)氣室31、陰極4、和噴嘴的軸線在同一條直線上。如圖2、5所示，在絕緣件3上形成兩個(gè)切向進(jìn)氣孔32，高壓工作空氣從絕緣件3上的進(jìn)氣孔32以沿絕緣件3軸線旋轉(zhuǎn)方式切向注入。對于高壓等離子噴槍來說，在高溫下的運(yùn)行壓力達(dá)到6MPa，陽極和陰極壁面的熱流密度是低壓等離子噴槍的數(shù)十倍左右，因此對高壓等離子噴槍陰極和陽極的材料選用和電極的冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上提出了更高的要求。陽極1、陰極4和噴嘴6均采用抗氧化銅合金材料制成，絕緣件3采用陶瓷材料或其他耐高溫的絕緣材料制成，噴槍的外殼2和5采用不銹鋼、黃銅或其他金屬材料制成。陽極I和陰極4的外壁可以采用如圖3的結(jié)構(gòu)，也可以采用如圖4所示的結(jié)構(gòu)。如圖3所示，在陽極I和陰極4的外壁上都形成多個(gè)加強(qiáng)筋以強(qiáng)化冷卻和加強(qiáng)承壓能力。如圖4所示，所述的陽極I和陰極4的外壁全部采用多頭螺旋式水槽結(jié)構(gòu)，既強(qiáng)化了冷卻能力，又加強(qiáng)了電極的承壓能力。圖4中只示出了單頭螺旋冷卻通道，其他螺旋冷卻通道未在圖4中表示。如圖2所示，噴嘴6安裝在陰極外殼5內(nèi)部并與陰極4相鄰接；所述噴嘴6內(nèi)部形成圓柱形噴口以及與圓柱形噴口相鄰的圓錐形出口，所述圓柱形噴口的尺寸比陰極4的圓柱形空腔尺寸小。噴嘴6采用小尺寸噴口結(jié)構(gòu)形式，能夠有效地降低點(diǎn)火所需功率，降低一次性投入成本。噴口尺寸過小會使噴嘴出口的受熱嚴(yán)重導(dǎo)致?lián)p毀，過大則會使電源的輸出功率過大，造成浪費(fèi)。噴口尺寸一般控制在2mm 5mm之間，以滿足在較低的電源輸出功率條件下達(dá)到點(diǎn)火需要的溫度和壓力條件。噴口尺寸優(yōu)選為3mm。
高壓等離子噴槍的陰極外殼5的一端安裝在燃?xì)饬髟O(shè)備的噴槍管道中，噴槍出口朝向燃?xì)饬髟O(shè)備的軸線，陽極外殼2則位于燃?xì)饬髟O(shè)備外側(cè)，供水單元輸出的冷卻水分別由噴槍陽極外殼2和陰極外殼5上的進(jìn)水口進(jìn)入到槍體內(nèi)部，供氣單元輸出的高壓工作氣體從絕緣件3的切向進(jìn)氣孔旋轉(zhuǎn)進(jìn)入噴槍內(nèi)部，壓縮并穩(wěn)定陰陽極管內(nèi)的電弧弧柱，高壓工作氣體在陽極I和陰極4的管內(nèi)流動，工作氣體經(jīng)等離子電弧加熱后通過噴嘴6噴出。冷卻水在陽極I外壁面與陽極外殼2內(nèi)壁形成的空腔內(nèi)流動，冷卻水在陰極4外壁面與陰極外殼5內(nèi)壁形成的空腔內(nèi)流動，冷卻高溫電弧傳至電極的熱量。傳統(tǒng)的等離子噴槍的直流供電電源為飽和電抗器調(diào)壓整流電源，其控制方式為開環(huán)系統(tǒng)，沒有引入反饋，而且響應(yīng)較慢，系統(tǒng)不穩(wěn)定，易斷弧。本發(fā)明的直流供電電源采用的是可控硅整流的技術(shù)路線，具有控制靈活、動態(tài)響應(yīng)迅速，其自優(yōu)化和自診斷功能可大大減輕調(diào)試和現(xiàn)場維護(hù)人員的工作強(qiáng)度。如圖6所示，本發(fā)明的直流供電電源由變壓器、帶晶閘管的橋式整流電路、電抗器、壓敏電阻和PLC控制器組成，直流供電電源采用三相380V供電，三相380V供電與變壓器的一側(cè)相連，變壓器的另一側(cè)與帶晶閘管的橋式整流電路相連，帶晶閘管的橋式整流電路輸出側(cè)一端接用于濾波的電抗器，用于濾波的電抗器與等離子噴槍的一個(gè)電極相連，帶晶閘管的橋式整流電路輸出側(cè)另一端與等離子噴槍的另一個(gè)電極相連。PLC控制器與帶晶閘管的橋式整流電路的控制端相連。電抗器兩端并聯(lián)壓敏電阻，抑制電路中出現(xiàn)的異常過電壓，保護(hù)電路免受過電壓的損害。帶晶閘管的橋式整流電路采用PLC控制器來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全自動化控制等功能。針對電弧負(fù)載的特殊性，利用晶閘管易于控制，可以實(shí)現(xiàn)快速調(diào)壓的特點(diǎn)，引入晶閘管調(diào)壓整流的控制方案來提高系統(tǒng)的穩(wěn)弧特性，使等離子噴槍電弧能夠穩(wěn)定燃燒。同時(shí)利用電流閉環(huán)控制，確保等離子噴槍不斷弧，具有穩(wěn)定工作點(diǎn)。電流閉環(huán)采用了前饋控制和反饋控制相結(jié)合的復(fù)合控制方法，來提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能指標(biāo)。采用PLC控制器對帶晶閘管的橋式整流電路輸出的電流調(diào)整的過程如圖8所示，前饋控制確保在沒有擾動的情況下對設(shè)定電流I *精確控制，反饋控制則是在輸出電流I受到干擾時(shí)，抑制和消除等離子噴槍運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的波動，提高控制系統(tǒng)的魯棒性。高頻發(fā)生器的電路原理圖如圖8所示，包括整流變壓器Tl，整流電路Z1，高頻升壓變壓器T2，高頻耦合變壓器T3，火花放電器HF，濾波電容Cl，振蕩電容C2、增強(qiáng)型P溝道MOS管VF、和箝位電路。箝位電路采用電阻R1，電容C3，和二極管D2構(gòu)成。整流變壓器Tl與整流電路Zl輸入端相連，在整流電路的兩輸出端并聯(lián)濾波電容Cl，整流電路的一輸出端與高頻升壓變壓器T2的一次側(cè)NI的一端相連，高頻升壓變壓器T2的一次側(cè)NI的另一端與MOS管VF的漏極相連，MOS管VF的柵極接控制電路，MOS管VF的源極接地；高頻升壓變壓器T2的二次側(cè)N2的一端通過二極管Dl與火花放電器HF相連，火花放電器HF與高頻耦合變壓器T3相連；箝位電路連接在高頻升壓變壓器T2的一次側(cè)NI，振蕩電容C2連接在二極管D2和高頻升壓變壓器T2的二次側(cè)N2的另一端之間。首先通過整流電路Zl獲得直流電源，再經(jīng)過由MOS管VF及其控制電路，高頻升壓變壓器T2構(gòu)成的單端反激變換器，在高頻升壓變壓器T2的二次側(cè)輸出高壓，為火花放電回路提供所需的充電高壓和能量。當(dāng)振蕩電容C2的充電電壓達(dá)到火花放電器HF的放電電壓(由HF的電極材料和空氣隙大小決定)時(shí)，便發(fā)生火花放電。此時(shí),HF的空氣隙接近電性短路狀態(tài)，已被充電的C2將通過火花間隙而放電，從而在回路里形成高頻的電磁振蕩，最后通過T3耦合升壓，即可輸出高頻高壓，達(dá)到引弧目的。采用電阻R1，電容C3，二極管D2構(gòu)成電阻-電容-二極管箝位電路來確保高頻升壓變壓器T2不出現(xiàn)單向磁飽和現(xiàn)象，這樣既可以防止磁飽和造成過大激磁電流而損壞MOS管VF的現(xiàn)象，又可以保證高頻升壓變壓器T2應(yīng)有的耦合系數(shù)，有效輸出足夠的能量。由于高頻升壓變壓器T2 二次繞組的匝數(shù)較多，本身具有一定的內(nèi)阻，因此當(dāng)火花放電器HF放電并將高頻升壓變壓器T2 二次側(cè)短路時(shí)也不會造成高頻升壓變壓器T2—次側(cè)出現(xiàn)過大電流的現(xiàn)象，無需采取串接限流電阻或?qū)2設(shè)計(jì)成高漏抗變壓器等措施，因此設(shè)計(jì)更加簡單。高頻發(fā)生器的電壓調(diào)節(jié)范圍為30KV 100KV之間可調(diào)。調(diào)節(jié)時(shí)，通過改變變壓器T3輸出端的抽頭達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓等級的目的。調(diào)節(jié)電壓的目的主要是適應(yīng)噴槍不同工作氣體流量和壓力大小的需要，達(dá)到可靠起弧的目的。根據(jù)氣體介質(zhì)流量的大小和壓力的高低選用合適的電壓等級，當(dāng)工作介質(zhì)為流量大、壓力高且不易電離的氣體時(shí)，選用高電壓輸出等級；當(dāng)工作介質(zhì)為流量小、壓力低、易電離的氣體時(shí)，選用低電壓輸出等級，以實(shí)現(xiàn)可靠、穩(wěn)妥的起弧方案。本發(fā)明利用高溫、高壓的等離子體射流進(jìn)行燃?xì)饬髟O(shè)備點(diǎn)火的原理是高壓等離子噴槍安裝在燃?xì)饬髟O(shè)備的底面或側(cè)壁上，噴槍的出口方向朝向可燃性混合氣體，噴槍陽極接直流供電電源的正極，陰極接直流供電電源的負(fù)極，高頻發(fā)生器的兩個(gè)起弧線也分別同噴槍電源的正極和負(fù)極相連。開啟供水單元和供氣單元，待控制系統(tǒng)顯示的參數(shù)正常后，啟動高頻發(fā)生器，此時(shí)高頻發(fā)生器先工作I 2秒鐘，將從陽極I和陰極4之間注入的氣體擊穿，隨后將直流供電電源自動合閘，把直流電源加到高壓等離子噴槍的陽極I和陰極4上，此時(shí)，等離子電弧就在噴槍的兩個(gè)電極之間建立起來了，當(dāng)運(yùn)行時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，噴槍自動終止運(yùn)行。在噴槍運(yùn)行過程中，經(jīng)電弧加熱并電離的高溫、高壓氣流從噴嘴6高速噴出，點(diǎn)燃位于燃?xì)饬髟O(shè)備內(nèi)混合好的可燃性氣體。由于本發(fā)明的高壓等離子點(diǎn)火裝置具有高溫、高壓且能重復(fù)使用、使用壽命長，管理、維護(hù)簡單方便等特點(diǎn)，溫度能夠達(dá)到3000K 5000K，壓力能夠達(dá)到3MPa 6MPa，可以克服現(xiàn)有燃?xì)饬髟O(shè)備所采用的氧氣煤油點(diǎn)火器和火工產(chǎn)品點(diǎn)火器的諸多缺點(diǎn)，能夠滿足現(xiàn)有燃?xì)饬髟O(shè)備的點(diǎn)火需要。由于本發(fā)明的等離子噴槍射流溫度和壓力的覆蓋范圍比較寬，因此可以更大范圍的滿足不同燃?xì)饬鳉怏w成分或其他點(diǎn)火困難場合的應(yīng)用，還可廣泛應(yīng)用于超聲速噴涂、廢物處理、材料制備及篩選和切割等需要高溫、高壓作為熱源的多個(gè)領(lǐng)域。以上所述是本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，任何基于本發(fā)明技術(shù)方案基礎(chǔ)上的等效變換，均屬于本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高壓等離子點(diǎn)火裝置，包括高壓等離子噴槍、直流供電電源、高頻發(fā)生器、控制單元、供氣單元和供水單元，控制單元分別與高壓等離子噴槍、直流供電電源、高頻發(fā)生器、供氣單元和供水單元相連；其特征在于:所述高壓等離子噴槍包括陽極(I)、陽極外殼(2)、絕緣件(3)、陰極(4)、陰極外殼(5)和噴嘴(6);所述的陽極⑴和陰極⑷均為中空管狀電極，陽極安裝在陽極外殼⑵內(nèi)，在陽極⑴外壁面和陽極外殼⑵內(nèi)壁面之間形成冷卻通道；陰極安裝在陰極外殼內(nèi)，在陰極外壁面和陰極外殼內(nèi)壁面之間形成冷卻通道；噴嘴(6)安裝在陰極外殼內(nèi)部并與陰極相鄰；絕緣件3位于陽極外殼(2)和陰極外殼(5)之間；絕緣件3為中空圓柱體，陽極(I)和陰極(4)的一端分別延伸至絕緣件3的空腔內(nèi)，并在陽極(I)和陰極(4)之間形成進(jìn)氣室(31);在絕緣件(3)上形成至少兩個(gè)切向進(jìn)氣孔(32)，高壓空氣從所述的切向進(jìn)氣孔(32)以沿軸線旋轉(zhuǎn)方式切向注入所述進(jìn)氣室；依次相鄰接的陽極(I)、進(jìn)氣室(31)、陰極(4)、和噴嘴(6)的中心線在同一條直線上；所述的陽極(I)、陰極(4)、噴嘴(6)均采用抗氧化銅合金材料加工而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓等離子點(diǎn)火裝置，其特征在于:所述的陽極(I)和陰極(4)的外壁面分別為多頭螺旋式水槽結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓等離子點(diǎn)火裝置，其特征在于:所述陽極(I)和陰極(4)的外壁面上分別形成多個(gè)加強(qiáng)筋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓等離子點(diǎn)火裝置，其特征在于:所述噴嘴(6)內(nèi)部形成圓柱形噴口以及與圓柱形噴口相鄰的圓錐形出口，所述圓柱形噴口尺寸為2mm 5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓等離子點(diǎn)火裝置，其特征在于:絕緣件(3)采用陶瓷材料或其他耐高溫的絕緣材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓等離子點(diǎn)火裝置，其特征在于:陽極外殼(2)和陰極外殼(5)采用不銹鋼、黃銅或其他金屬材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓等離子點(diǎn)火裝置，其特征在于:所述直流供電電源包括變壓器、帶晶閘管的橋式整流電路、電抗器、壓敏電阻和控制器，三相380V供電與變壓器的一側(cè)相連，變壓器的另一側(cè)與帶晶閘管的橋式整流電路的輸入側(cè)相連，帶晶閘管的橋式整流電路輸出側(cè)一端接用于濾波的電抗器，用于濾波的電抗器與高壓等離子噴槍的一個(gè)電極相連，帶晶閘管的橋式整流電路輸出側(cè)另一端與高壓等離子噴槍的另一個(gè)電極相連；控制器與帶晶閘管的橋式整流電路的控制端相連，控制器用于調(diào)節(jié)橋式整流電路輸出的電流；電抗器兩端并聯(lián)壓敏電阻。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高壓等離子點(diǎn)火裝置，其特征在于:控制器采用了前饋控制和反饋控制相結(jié)合的復(fù)合控制方法進(jìn)行電流的調(diào)節(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓等離子點(diǎn)火裝置，其特征在于:所述高頻發(fā)生器包括整流變壓器Tl，整流電路Zl，高頻升壓變壓器T2，高頻耦合變壓器T3，火花放電器HF，濾波電容Cl，振蕩電容C2、M0S管VF、和箝位電路；箝位電路采用電阻Rl，電容C3，和二極管D2構(gòu)成；整流變壓器Tl與整流電路Zl輸入端相連，在整流電路的兩輸出端并聯(lián)濾波電容Cl，整流電路的一輸出端與高頻升壓變壓器T2的一次側(cè)NI的一端相連，高頻升壓變壓器T2的一次側(cè)NI的另一端與MOS管VF的漏極相連，MOS管VF的柵極接控制電路，MOS管VF的源極接地；高頻升壓變壓器T2的二次側(cè)N2的一端通過二極管Dl與火花放電器HF相連，火花放電器HF與高頻耦合變壓器T3相連；箝位電路連接在高頻升壓變壓器T2的一次側(cè)NI，振蕩電容C2連接在二極管D2和 高頻升壓變壓器T2的二次側(cè)N2的另一端之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高壓等離子點(diǎn)火裝置，包括高壓等離子噴槍；所述高壓等離子噴槍包括陽極(1)、陽極外殼(2)、絕緣件(3)、陰極(4)、和陰極外殼(5)；絕緣件(3)位于陽極外殼(2)和陰極外殼(5)之間；陽極(1)和陰極(4)的一端分別延伸至絕緣件3的空腔內(nèi)，并在陽極(1)和陰極(4)之間形成進(jìn)氣室(31)；在絕緣件(3)上形成至少兩個(gè)切向進(jìn)氣孔(32)，依次相鄰接的陽極(1)、進(jìn)氣室(31)、陰極(4)、和噴嘴(6)的中心線在同一條直線上；所述的陽極(1)、陰極(4)、和噴嘴(6)均采用抗氧化銅合金材料加工而成。本發(fā)明的高壓等離子點(diǎn)火裝置能夠滿足高壓下穩(wěn)妥可靠的點(diǎn)火需求。
文檔編號H05H1/34GK103079329SQ20121058361
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者陳 峰, 陳連忠, 郝瑞祥, 萬磊 申請人:中國航天空氣動力技術(shù)研究院