超高壓水炮工作原理【高壓柱塞泵】
如下圖所示為超高壓水炮原理示意圖。氮?dú)馇怀錆M一定壓力的氮?dú)狻?/span>
壓力油由a口進(jìn)入,通過(guò)缸壁上的多個(gè)周向孔進(jìn)入滑套前端油腔,這時(shí)壓力油推動(dòng)滑套往右運(yùn)動(dòng),將窗口關(guān)閉,滑套前端油腔的壓力油還通過(guò)活塞套與滑套之間的間隙進(jìn)入油腔;緊接著油腔油壓升高(這時(shí)窗口已關(guān)閉),推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)壓縮氮?dú)?直至活塞尾端與氮?dú)馇欢瞬肯嗯觥;钊麠U隨活塞向右運(yùn)動(dòng),水隨之從6口進(jìn)入,使活塞桿前端充水,接著快速泄油閥迅速泄油。在此瞬間,油腔中的壓力油推動(dòng)滑套迅速打開(kāi)窗口,油從c口排出,油腔油壓急速降低;與此同時(shí),氮?dú)馀蛎?推動(dòng)活塞向左產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng),使活塞桿把水窗口封住。活塞的動(dòng)能迅速傳遞給活塞桿前端的水柱,使水柱(水炮的一發(fā)炮彈)壓力急速升高至680MPa,活塞繼續(xù)運(yùn)動(dòng)至預(yù)期位置時(shí),水柱從噴嘴發(fā)射出去,稱之水炮。緊接著,壓力油再次注入缸壁上的多個(gè)周向孔進(jìn)入滑套前端油腔。于是水炮將水柱間斷有序地發(fā)射出去。
這里,氮?dú)獬跏級(jí)毫?0MPa,氮?dú)夤ぷ鲏毫?5MPa,在變升壓過(guò)程中,水炮把低效率動(dòng)能轉(zhuǎn)換成了高效率動(dòng)能,打擊力約100kN,即通過(guò)直接應(yīng)用氣體壓力,借助于自由活塞的作用,把水速加速到相當(dāng)?shù)乃俣?然后直接射向一定形狀的收縮噴嘴,而噴嘴的作用則使發(fā)射時(shí)射流前端的小部分液體基本包含了所有的能量。這樣得到的射流滯止壓力甚至可以比最堅(jiān)硬的巖石強(qiáng)度高許多倍,從而用于隧道和煤礦的掘進(jìn)等。
油壓、氣壓、水壓依次形成,水壓與活塞極端面積比和水壓的梯度有著直接關(guān)系。
直接蓄能式水炮實(shí)現(xiàn)了30MPa水炮采煤,每次噴水量4~8L,噴射頻率10-20次/min,氮?dú)馐胰莘e11L。這是一種實(shí)用性很強(qiáng)的超高壓水炮。原理同上。
圖3-22所示為該水炮結(jié)構(gòu)示意圖。其動(dòng)作原理是:A室充氮?dú)獾叫枰獕毫?D室充以根據(jù)每次噴射水量確定的油量,高壓水由進(jìn)水口E進(jìn)入,推動(dòng)活塞7,D室液體及活塞6同時(shí)左移,并壓縮氮?dú)?當(dāng)活塞6碰到炮筒5上凸肩時(shí)即推動(dòng)炮筒5左移,在炮筒左移時(shí)帶動(dòng)閥體8左移,并打開(kāi)閥體與閥環(huán)間的密封錐面,這樣C室變?yōu)楦邏?在壓差作用下,迅速打開(kāi)噴口,B室高壓水在氮?dú)馔苿?dòng)活塞擠壓下由內(nèi)噴口高速流出,經(jīng)穩(wěn)流管由噴嘴1噴射出。當(dāng)噴射快終了時(shí),活塞帶動(dòng)炮筒和閥體右移,直到密封錐面嚴(yán)密封住,即完成一次炮擊,以后重復(fù)進(jìn)行。該結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是采用雙活塞夾液體,有利于水、氣密封。
若保持這一特點(diǎn),且將高壓進(jìn)水改在前端,即發(fā)炮機(jī)構(gòu)與炮主體分開(kāi),就有了另一種結(jié)構(gòu)。這里,C室充氮,D室充油,A口進(jìn)高壓水推動(dòng)活塞5,使活塞6間接壓縮氮?dú)?當(dāng)B室達(dá)到調(diào)定壓力時(shí),壓力控制發(fā)炮機(jī)構(gòu)5的“變壓室”打開(kāi)內(nèi)噴口,高壓水便經(jīng)噴嘴1形成炮擊(見(jiàn)圖3-23)。
圖3-24所示為水炮性能曲線即打擊力與靶距關(guān)系曲線。陰影區(qū)為壓力11MPa、噴嘴直徑19.5mm的連續(xù)水射流打擊力;1、11則為上述兩圖所示結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)曲線。
無(wú)錫市長(zhǎng)江通用機(jī)械廠是制造高壓柱塞泵的專業(yè)廠,通過(guò)多年的辛勤耕耘與經(jīng)驗(yàn)積累,依靠高素質(zhì)的員工隊(duì)伍,精良的加工設(shè)備,齊全的檢測(cè)手段,以及ISO9001質(zhì)量保證體系,向各行各業(yè)提供了大量性能優(yōu)越的高壓柱塞泵,為各企業(yè)做出了卓越的貢獻(xiàn),創(chuàng)造了良好的效益。無(wú)錫長(zhǎng)江高壓柱塞泵主要產(chǎn)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(yīng)各化工流程和行業(yè)的需要。且所有型號(hào)的高壓住塞泵可根據(jù)客戶要求,可選擇地組裝設(shè)備及附件,如單向閥蓄能器,循環(huán)閥,變頻調(diào)速,驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)形式等。超高壓清洗機(jī):即能滿足常規(guī)清洗作業(yè),還可適應(yīng)化學(xué)高壓作業(yè)。所有型號(hào)的泵可根據(jù)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(tǒng)。可以是柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、移動(dòng)式或固定式、手控操作或腳控操作等等。