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1、(10)申请公布号 CN 104302419 A (43)申请公布日 2015.01.21 C N 1 0 4 3 0 2 4 1 9 A (21)申请号 201380012112.2 (22)申请日 2013.02.22 1251873 2012.02.29 FR B21D 26/10(2006.01) B21D 26/12(2006.01) F42C 19/08(2006.01) F42D 3/04(2006.01) (71)申请人 ADM28责任有限公司 地址卢森堡卢森堡市 (72)发明人萨尔瓦多蒙乔 (74)专利代理机构上海天协和诚知识产权代理 事务所 31216 代理人童锡君 (54。
2、) 发明名称 爆炸线电动液压放电装置的头部 (57) 摘要 本发明电动液压放电装置的头部包括：-具 有第一导体和第二导体的电力电缆(19)的一 端，-包括连串组装的多个段的爆炸线(40a-d)， 以及一将爆炸线(40a-d)的每端连接到电力电缆 (19)的末端的装置(34)。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.08.29 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/EP2013/053582 2013.02.22 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/127706 EN 2013.09.06 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图2页。
3、 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104302419 A CN 104302419 A 1/1页 2 1.电动液压放电工具头(6)，包括具有第一导体(44，46)和第二导体(46，44)的电力 电缆(19)的端部、爆炸线(40，40a-d)、以及用于将所述爆炸线(40；40a-d)的端部连接到 所述电力电缆(19)的端部的装置(34；50，52)，其中，所述爆炸线(40；40a-d)包括成串装 配的几个段。 2.根据权利要求1所述的工具头(6)，其特征在于，所述爆炸线(40；40a-d)包括至少 三段。。
4、 3.根据权利要求1或2所述的工具头(6)，具有设置在绝缘材料管状部分(38；48)中 心处的中心电极(36；44)，其中，所述中心电极(36；44)一方面具有连接到电力电缆的第一 导体(44，46)上的近端，以及另一方面具有连接到所述爆炸线(40；40a-d)一端的远端，并 且其中，所述爆炸线(40；40a-d)的另一端通过连接装置连接到所述电力电缆(19)的第二 导体(46，44)上。 4.根据权利要求1至3中任一项所述的工具头(6)，其特征在于，每段(40a-d)都通过 被称为中间电极(42)的连接器连接到相邻的段上。 5.根据权利要求3和4所述的工具头(6)，其特征在于，每个中间电极(。
5、42)都附着在 所述绝缘材料管状部分(38；48)的外部边缘上。 6.根据权利要求1至3中任一项所述的工具头(6)，其特征在于，所述爆炸线(40)制 成单一片，这些段通过利用由导电材料构成的附着装置(54)局部地将所述爆炸线(40)附 着到支架上而产生。 7.根据权利要求3和6所述的工具头(6)，其特征在于，所述爆炸线(40)放置在所述 绝缘材料管状部分(38；48)外，并且其中，导电环(54)局部地将所述爆炸线(40)保持在所 述绝缘材料管状部分(38；48)的外表面上，以便在所述环之间产生导线的段。 8.根据权利要求17中任一项所述的工具头(6)，其特征在于，所述电力电缆(19) 为同轴电。
6、缆。 9.电动液压放电工具，包括根据权利要求1至8中任一项所述的工具头(6)。 10.电动液压成型设备，包括根据权利要求9所述的电动液压放电工具。 权 利 要 求 书CN 104302419 A 1/4页 3 爆炸线电动液压放电装置的头部 0001 本发明涉及一种爆炸线电动液压放电装置的头部。 0002 众所周知，使用流体的压力能实现在模具中的板材的塑性变形。流体(最好是液 体)然后作用在板材上并且迫使它形成模具的形状。这种方法被称为液压成型并且被用作 为一种制造方法，特别是用于制造具有复杂形状的零件。 0003 流体(液体)可以通过各种方式增压。本发明涉及如下情况，即在该情况下，强放 电被用。
7、于供给液体能量并将其带入非常高压力状态。特别是在所述放电穿过放置在两个电 极之间的电线的情况下。当一股强电流穿过所述电线时，其爆炸并且产生等离子体，在其浸 入的液体中生成压力波。本发明特别涉及板材的成型，但是也涉及其它由塑性变形材料制 成的工件的成型。 0004 通常来说，电能积聚在已知电容的电容器中。它首先充至预定电压。电力电缆通 过开关装置将电容器连接到具有预定长度和直径的金属导线的两端。然后，电容器便通过 该导线开始快速放电，以使导线爆炸从而产生压力波并使零件成型。例如同轴电缆的电力 电缆的端部，构成了由导线连接的两个电极。由电力电缆的端部、导线以及导线同电力电缆 的连接所形成的组件将在。
8、下文描述中被称为工具头。 0005 举例来说，文献FR-2 003 162描述了利用一种通过将导线引爆进行电动液压成 型来形成管的方法。在该文件中，导线被称为“起爆线(l )”或触发线，其 被布置在将要形成的管的内部并且被浸入水中。该文件介绍限定触发线的直径，以使其测 量值不大于0.02mm。 0006 爆炸线在液体媒介中的使用，被称为电动液压放电，其也适用于其他行业。一个例 子就是采矿业，用于粉碎矿石、开裂岩石、分离夹杂物，以及通常用于将材料中的粘结分开。 0007 本发明的目的在于进一步优化用于这种方法中的导线，从而提供一种使冲击波在 液体中的分布能够得到更好控制的电动液压放电工具头。有利。
9、地，本发明的工具头将使电 动液压压力能够更好地施加在所需的地方。例如，它将产生一种更强的局部压力用于形成 局部小曲率半径的板材(或者其他工件)，或者在使放电接近所述工件时，将压力更均匀地 分配在需成形的零件上。优选地，本发明的工具头所述产生的压力将被最大化，以便增大电 动液压放电工具的生产率。 0008 为此，本发明提出了一种电动液压放电工具头，其包括具有第一导体和第二导体 的电力电缆的端部、爆炸线以及将爆炸线的每端连接到电力电缆的端部的装置。 0009 在本发明中，爆炸线包括成串装配的几个段。 0010 出人意料地，让多根导线段成串装配的情况能使每个段都能爆炸。因此能够更好 地控制爆炸的位置。
10、，并从而将冲击波分配在导线所浸入的流体中。 0011 为了使冲击波更均匀地分布，例如建议爆炸线包括至少三段。 0012 本发明工具头的一个实施例提出了这样一种头，其具有安装在绝缘材料管状零件 中心的中心电极，所述中心电极一方面具有连接到电力电缆第一导体上的近端，另一方面 具有连接到爆炸线一端的远端，爆炸线的另一端通过连接装置连接到电力电缆的第二导体 上。该实施例具有低成本价格的优点。 说 明 书CN 104302419 A 2/4页 4 0013 在本发明的第一变化实施例中，每个段都通过一被称为中间电极的连接器连接到 相邻的段上。在工具头在其远端具有绝缘材料管状部分的情况下，则每个中间电极例如。
11、可 以附着在绝缘材料管状部分的外部边缘上。 0014 在本发明工具头的第二(优选)变化实施例中，爆炸线例如由一单件组成，这些段 是通过利用导电材料构成的附着装置局部地将该爆炸线附着到支架上而生成。该实施例的 实施更加简单，因为连接(或连接器)的数量是有限的。在该第二个变化例中，当工具头也 具有绝缘材料管状部分时，则可以设置成让爆炸线位于绝缘材料管状部分外，并且使导电 环局部地将爆炸线保持在绝缘材料管状部分的外表面上，从而在所述环之间产生导线段。 导电环从而例如将爆炸线卷曲到绝缘材料管状部分上。为了限制导电环的电阻，它们例如 可以由铜制成。 0015 在本发明的工具头中，电力电缆可以是同轴电缆和。
12、/或屏蔽电缆。 0016 本发明还涉及包括上述工具头的电动液压放电工具。 0017 最后，本发明还涉及一种包括上述电动液压放电工具的电动液压成型设备。 0018 参见附图，本发明的特点和优点将通过以下描述更加明显，在附图中： 0019 图1图示阐明了根据本发明的一种电动液压成型工具， 0020 图2是根据本发明的第一种电动液压成型工具头的放大详细视图，以及 0021 图3是根据本发明的工具头第二实施例的视图。 0022 本技术领域内具有专业技能的人能认识图1中的爆炸线电动液压成型工具。这种 工具通常包括电脉冲发生器2和被工具头6占据的腔体4。 0023 图1所示的脉冲发生器2是一个非限制性的示。
13、例，其他类型的电脉冲发生器也能 在不偏离本发明范围内的情况下使用。所示脉冲发生器2包括高压充电系统2a和放电电 路2b。 0024 充电系统2a首先包括变压器8，在该变压器中，初级电路被连接到电压电源(未在 图中示出)的终端上。然后变压器8的次级电路用于在二极管12和充电开关14的帮助下 给一个(或多个)电容器10充电。尽管如上所述可有多个电容器，但在以下描述中将仅提 及一个电容器10。 0025 放电电路2b包括电容器10以及放电开关，其也被俗称为火花隙16。第一连接器 18安置在放电电路2b的出口上，用于将其连接到电力电缆19上。该电力电缆19是导线 (或电缆)束，能导电并且由一个护套支撑。
14、。在一个优选实施例中，其形式可能是包括导电 线芯和外围导体的同轴电缆，因此有两个导体。电容器10的一端连接在电力电缆19其中一 个导体上，而电容器10的另一端通过第一连接器18连接在电力电缆19的另一个导体上。 0026 此处引用的脉冲发生器2的各种部件的形式和功能为本技术领域内专业技艺人 士所熟知，就不在当前描述中作进一步详细说明了。 0027 工具头6装配在电力电缆19的远端上，并且安置在腔体4的内部。在图1的示意 图中所示的实施例中，该腔体由两个部分构成。因此，所示腔体具有一个以下被称为模具20 的下部(在图1所示的方向上)以及一个以下被称为放电框架22的上部。工件24密封地 安置在模具。
15、20和放电框架22之间，将腔体4的内部分成放电框架22一侧上的放电腔体26 以及模具20一侧上的成型腔体28。 0028 放电腔体26充满不可压缩的流体，例如水，而成型腔体28最好为真空状态。腔体 说 明 书CN 104302419 A 3/4页 5 30形成在模具20中，以将成型腔体28连接到一个未示出的真空泵上。然而，作为一个变体， 或者在缺少用于创建该真空的装置的情况下，空气可以留在成型腔体28中，并且可以有通 风孔(例如通道30)使空气在成型过程中能排出。 0029 面对工件，模具20显示出一个腔32，与工件24在成型后所具有的形状相一致。工 具头6投入安置在放电腔体26中的水中。当电。
16、容器10放电时，产生动压力波并将工件24 推靠到模具20中的腔32上。 0030 图2示出了根据本发明工具头6的第一实施例。可以认识到在该图右侧上的电力 电缆19的远端，此处表现为同轴电缆的形式并且接收第二导体34。在该连接器的下游，工 具头6显示为中心芯36、绝缘套管38、以及爆炸线。 0031 在第二连接器34内部，安置了两个电极(未示出)，每个电极与脉冲发生器2的一 个极性相对应。每个电极通过导电芯或者电力电缆19的外围导体与相应极性连接。 0032 中心芯36具有圆柱形杆形式，并且例如在第二连接器34处电连接到与电力电缆 19的导电芯相对应的脉冲发生器2的极性上。 0033 绝缘套管3。
17、8是由合成材料制成的圆柱形管状部分，实质上用其全长围绕中心芯 36，并且将其电绝缘。 0034 爆炸线具有一个远端，例如，其以焊接方式连接到中心芯36的远端，以及一个远 端在第二连接器34处，连接到与例如连接到电力电缆19外围导体上的脉冲发生器2的极 性相对应的电极上。该爆炸线由几个明显不同的段40a到d构成。连接器设置在每个段之 间，以下被称为中间电极42。每个中间电极42确保了其连接的两个段之间的电气连续性。 在图示的实施例中，有四个导线段(40a、40b、40c和40d)，它们通过三个中间电极42彼此连 接。 0035 中间电极42附着在绝缘套管38的外表面上。因此它们既形成了电连接又机。
18、械地 保持相应的段。 0036 在该实施例中，几个段(40i)成串装配在两个电极之间。每个导线段形成细丝，在 大电流经过它时，该细丝被蒸发，释放用于蒸发周围液体部分(在此处使用的优选实施例 中，周围液体是水，但是任何非爆炸的液体或者凝胶也是适合的)所必需的能量，从而导致 足以使工件24变形的液体内压力增加，并且使其呈现被腔32所施加的形状。 0037 图3显示了工具头6的另一个实施例。如以上文中使用的相同附图标记在此被再 次使用，以在以下的第二实施例的描述中表示相似元件。 0038 在该实施例中，爆炸线被标注为40。它被直接安装在电力电缆19的远端上。照 惯例并且如上文所述，电力电缆19具有通。
19、过绝缘材料48与导电护套46绝缘的导线芯44。 导电护套46也被外绝缘封套(此处未示出，因为其没有出现在所描述的远端处)所覆盖。 0039 电力电缆19的远端有大约几十毫米到几十厘米长度上没有导电护套46。该外绝 缘封套从远端除去导电护套46末端之前的至少几毫米。 0040 在电力电缆19远端的配置中，爆炸线40附着在导电护套46的远端和导电芯44 的远端之间。爆炸线40与同轴电缆之间的电气连接可以多种方式实现，只要具有良好的电 气连接和良好的机械连接就可以。图3中提出的解决方案在每个点上利用一个曲卷环建立 连接。第一曲卷环50使爆炸线40的近端维持在导电护套46的远端上，同时第二卷曲环52 。
20、用于将导电芯46的远端附着并电连接到爆炸线40的远端上。 说 明 书CN 104302419 A 4/4页 6 0041 如图3所示，爆炸线40也通过导电环54保持在绝缘材料48上。爆炸线40因此 被分成几段，由导电环54界定，作用像图2实施例中成串装配的诸段一样。例如，每个由铜 构成的导电环54都充当电桥。导电环54例如可以是折边的，以保证良好的机械保持力以 及与爆炸线40之间良好的电连接。 0042 在通过高强度电流的过程中，这里，爆炸线40在每个段中要再次被蒸发，以释放 蒸发一部分周围流体所必需的能量，从而形成压力局部增加，其作为冲击波传播并使工件 24变形。 0043 一个实施例的特征。
21、可以同上述另一个实施例的特征相结合。例如，在图2和图3 的实施例中，可具有不使用第二连接器的多段的爆炸线，或者获得整个的并且留有导电环 的爆炸线，同时通过使用类似于第二连接器34(或者类似于另一类型的连接器)来建立与 同轴电缆的连接。 0044 对于所述的两个实施例，仅给出了几个某些尺寸的非限制性示例以用于说明之目 的。 0045 因此，用于创建爆炸线(或爆炸段)的细丝的直径在0.1和2.0mm之间。其也能由 例如铜制成。爆炸线的总长度根据消耗的能量以及施加于电线终端的电压来确定。例如， 对于10 2 到10 6 焦耳之间的将要消耗的能量，爆炸线的总长度(指所有导线段的累积长度) 大约为250。
22、cm。对于所施加的每kV电压，可以提供大约一厘米(0.1到2.5cm之间)的 长度(纯粹是示例性的)。因此，例如，对于10kV施加的电压可以有10cm长的爆炸线。该 导线例如可以是呈两个5cm长的段的形式或者四个2.5cm长的段(或者n个10/n cm长的 段)的形式。 0046 因此本发明建议让爆炸线具有几个成串装配的段。当电流穿过爆炸线时，每个段 被引爆。由于分配到各段中，因此能够更好地控制所释放能量的分配。在电动液压成型方 法中，或者在利用电动液压放电的其他方法中，电动液压压力得到更好的控制。能够使具有 例如小曲率半径的工件区域附近的段的爆炸局部化，或者使电动液压压力尽量均匀地分配 在整个工件上。 0047 此处提出的实施例与利用爆炸线的现有解决方案相比具有成本没有明显增加的 优势。 0048 本发明不限于上述作为非限定性示例的优选实施例也不限于上述变化例。本发明 也涉及在以下权利要求的范围内对于本技术领域内专业技术人员很明显的变化例。 说 明 书CN 104302419 A 1/2页 7 图1 说 明 书 附 图CN 104302419 A 2/2页 8 图2 图3 说 明 书 附 图CN 104302419 A 。