超高壓水切割機工作原理【高壓柱塞泵】
超高壓水切割機的問世,創造了一個冷切割的新工藝。水切割機的壓力一般在250~400MPa,機組功率30~55kW;更大功率的機組則置有多個切割頭同步作業。機組包括增壓器(或超高壓泵)、切割頭、安全闊、控制閥、切割平臺、磨料系統、微機控制系統、接收器和穩壓容器等(見圖3-2),與高壓清洗機相比,其特點是超高壓、小流量、細射流。壓力的升高,帶來了諸多材料、工藝與設計的問題,因此它的商品化矛盾集中反映在可靠性、安全性和造價方面。近年來,機器人水切割機的同世,解決了三維空間水切割工藝難題(見圖3-3)。
水切割機的高壓水發生設備多采用增壓器。增壓器是通過活塞面積的變化使驅動液體所施加的壓力倍增的設備,其驅動液體通常是機械油。
與泵相比,增壓器的顯著優點是能以驅動端油壓(低壓)的變化控制液力端水壓(超高壓),這樣的控制容易實現,且安全可靠。但由于增壓器往復次數比超高壓泵低得多(多在100r/min以內),它的出口壓力脈動大,必須增設穩壓容器。當然,與泵相比,它的造價也較高。
由于磨料的介入能大幅度降低工作壓力,因此切割頭大都設計成導流管、水噴嘴、磨料噴嘴依次排列的結構。由它產生的超高壓細射流又稱“水刀”。
切割平臺呈x-y兩坐標平面運動,專門為板材切割而設計。微機控制系統的軟件指令或者操縱切割頭相對于靜止的平臺x-y主梁運動,或者操縱平臺x-y主梁相對于靜止的切割頭運動。平臺還能控制切割頭z坐標,以調節靶距。
水切割機磨料系統的特點是更精確、更均勻。其磨料不同于高壓清洗機采用石英砂即可,通常采用剛玉、石榴石或金剛砂。不同的磨料對磨料噴嘴的磨損也有所不同。保證均勻供料的砂閥也要考慮調節開度和壓差。
接收器的作用是降噪和接收切割后的漿料。水切割的噪聲多在90dB(A)左右,這樣接收器的降噪作用就十分明顯,當然要求接收器要與切割頭保持同步。
穩壓容器實際上是一個超高壓容器,連接在增壓器(或泵)與切割頭之間,作用是將幾乎是單脈沖的超高壓水流變成基本無脈沖,為切割頭形成連續穩定的超高壓細射流創造良好工況。因此,對低速超高壓泵最好也配置穩壓容器。
除此之外,水切割機在連接軟管、硬管、接頭以及螺紋連接等細節方面都很講究,在后續章節將詳細討論。
水切割是高壓水射流技術水平的一個標志,它的技術密集程度、技術附加值以及市場占有量等諸多因素使其一直成為國內外水射流行業的研究熱點,這一點在近年的國際水射流技術會議上尤為突出,并不因為水切割機已經商品化而降溫,就是說在這一新技術應用領域還有許多待研究的問題。
無錫市長江通用機械廠是制造高壓柱塞泵的專業廠,通過多年的辛勤耕耘與經驗積累,依靠高素質的員工隊伍,精良的加工設備,齊全的檢測手段,以及ISO9001質量保證體系,向各行各業提供了大量性能優越的高壓柱塞泵,為各企業做出了卓越的貢獻,創造了良好的效益。無錫長江高壓柱塞泵主要產品: 超高壓柱塞泵:能輸送水、乳化液、油及各種化工流體,可適應各化工流程和行業的需要。且所有型號的高壓住塞泵可根據客戶要求,可選擇地組裝設備及附件,如單向閥蓄能器,循環閥,變頻調速,驅動與傳動形式等。超高壓清洗機:即能滿足常規清洗作業,還可適應化學高壓作業。所有型號的泵可根據清洗工藝的要求和必要,選擇地組裝成不同形式的高壓水噴射系統。可以是柴油機驅動或電動機驅動、移動式或固定式、手控操作或腳控操作等等。