專利名稱：前混合式磨料射流清洗-切割機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用高壓水與磨料在噴射前均勻混合形成磨料射流來清洗、切割或鉆削金屬及非金屬材料的裝置。
現(xiàn)有的磨料射流發(fā)生裝置，一般均為后混合式，即在高壓水噴射后再進(jìn)行水與磨料的混合。這種方法的缺點(diǎn)是磨料不易與水均勻混合，混合射流中的磨料含量少。另外，在進(jìn)行切割時(shí)所需的射流壓力較高(需采用高于70MPa的泵)。因此，對(duì)高壓水發(fā)生裝置的要求及對(duì)系統(tǒng)中各元、器件的密封性要求較高，這將導(dǎo)致射流元件的壽命較短、維護(hù)困難，以致增加使用成本。
在英國(guó)流體力學(xué)研究公司申請(qǐng)的我國(guó)專利(CN86107576A)中揭示了一種“磨料水噴射切割裝置”，它目的是利用水利學(xué)原理，以附加管路的高壓水沖擊高壓容器內(nèi)的磨料，產(chǎn)生旋流，使其易與高壓水在噴射前均勻混合，再將此混合漿液供給噴嘴產(chǎn)生高壓磨料射流，以解決對(duì)高壓水泵壓力等級(jí)，元、器件密封性要求過高，元、器件壽命短、維護(hù)困難等問題。其構(gòu)成是由高壓水泵一端置入水箱，另一端泵出的高壓水經(jīng)連接有壓力計(jì)的高壓管路、流過節(jié)流閥供給混合腔，混合腔出口再連到壓力計(jì)上，并通過一柔性軟管連到噴咀上。同時(shí)在節(jié)流閥前端引出一旁路至磨料供給裝置，該裝置出料口經(jīng)過一個(gè)閥與混合腔相通，以使裝置內(nèi)的磨料進(jìn)入混合腔形成磨料漿液。磨料供給裝置包括一個(gè)由上園柱和下園錐組成的高壓容器，由旁路導(dǎo)管從高壓泵引來的水經(jīng)閥進(jìn)入兩平行管臂中，每一臂均由節(jié)流閥、液量計(jì)和單向閥組成。上臂引高壓水供給高壓容器的上園柱部分，使上園柱部分含有的靜止磨料向下園錐部分運(yùn)動(dòng);下臂引高壓水沖擊高壓容器錐部磨料，形成旋流，使磨料易于進(jìn)入混合腔并與高壓水均勻混合，以實(shí)現(xiàn)該發(fā)明的目的。該裝置的不足之處是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，高壓容器園錐部分內(nèi)的管路安裝精度要求高，不易實(shí)施，所用成本依舊較高。
本發(fā)明的目的是在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，控制、使用方便，安全可靠，在大大降低壓力等級(jí)的情況下，清洗、除銹、鉆削效果好，并采用機(jī)械方法引導(dǎo)磨料使之與高壓水均勻混合的磨料供給裝置，并以此形成前混合式磨料射流清洗-切割機(jī)。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達(dá)到前混合式磨料射流清洗-切割機(jī)的磨料供給裝置特征在于僅有一根導(dǎo)管直接將高壓水引入磨料供應(yīng)裝置，而這裝置中的磨料僅靠用一螺旋防堵裝置便可自由、通暢地向下運(yùn)動(dòng)，使磨料與主回路高壓水在混合腔內(nèi)可靠地預(yù)先在噴射前均勻混合，并設(shè)置有一個(gè)能對(duì)已經(jīng)混合的磨料漿液的流動(dòng)實(shí)現(xiàn)開啟或截止的電控開關(guān)裝置。
本發(fā)明的目的還可以通過以下措施來達(dá)到螺旋防堵裝置可為一大升角的螺旋導(dǎo)桿，其一端固定在高壓容器的頂蓋內(nèi)側(cè)中心，另一端穿過高壓容器的園柱形上部及園錐形下部，一直伸至導(dǎo)管內(nèi)螺旋閥的上端。
電控開關(guān)裝置可由開關(guān)與電磁閥組成，通過控制開關(guān)的開啟或關(guān)閉來導(dǎo)通或截止電磁閥，以此來控制混合漿液的噴射與停止。
附圖的圖面說明如下

圖1為前混合式磨料射流清洗-切割機(jī)工作系統(tǒng)原理圖;
圖2為前混合式磨料射流清洗-切割機(jī)磨料供給裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述如圖1所示，前混合式磨料射流清洗-切割機(jī)工作系統(tǒng)由高壓水泵、磨料供應(yīng)裝置、混合腔、電控開關(guān)裝置、噴咀及管路、閥門組成。高壓水泵(1)的吸水管置入水箱，出水口與接有卸荷閥(2)、壓力計(jì)(3)的高壓管路(11)相連，高壓管路(11)亦通過單向閥(14)、電磁閥(15)與節(jié)流閥(12)通到混合腔(10)的入水口。在高壓管路(11)上用軟管(4)從節(jié)流閥(12)的前端接出一旁路至圖2所示的磨料供應(yīng)裝置，該裝置出料口通過導(dǎo)管(19)、螺旋閥(20)與混合腔(10)的進(jìn)料口相連?；旌锨?10)出漿口通過接有開關(guān)(8)的軟管(5)與噴咀(9)相連。
運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)，高壓水泵(1)將高壓水經(jīng)過卸荷閥(2)、電磁閥(3)送至系統(tǒng)管路中。系統(tǒng)中的水壓可通過卸荷閥(2)及壓力表(3)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在高壓水經(jīng)高壓管路(11)和節(jié)流閥(12)進(jìn)入混合腔(10)前，用軟管(4)接出一旁路使高壓水流至磨料供應(yīng)裝置的壓力容器(6)中。壓力容器(6)中的磨料與高壓水混合后，經(jīng)螺旋閥(7)進(jìn)入混合腔(10)形成磨料與水的混合漿液?；旌蠞{液中的磨料含量可通過螺旋閥(7)的調(diào)節(jié)來獲得。開關(guān)(8)及電磁閥(13)為控制混合漿液噴射與停止的控制開關(guān)裝置。接通開關(guān)(8)電磁閥(13)即導(dǎo)通，此時(shí)開啟螺旋閥(7)則混合腔(10)中的漿液可通過軟管(5)從噴咀(9)處噴射進(jìn)行清洗或切割，關(guān)閉螺旋閥(7)則噴咀(9)處為純水射流。若關(guān)閉開關(guān)(8)則電磁閥(13)截止水流，噴咀(9)停止噴射。
圖2為本發(fā)明的磨料供應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置由高壓容器(6)、固定在高壓容器(6)內(nèi)的螺旋防堵裝置、螺旋閥(20)及導(dǎo)管(19)組成。高壓容器(6)系由頂蓋(15)、園柱形上部(16)、園錐形下部(17)構(gòu)成。螺旋防堵裝置為一大升角的螺旋導(dǎo)桿(18)，其一端固定在高壓容器(6)的頂蓋中心凸臺(tái)部位，另一端穿過高壓容器(6)的園柱形上部(16)、園錐形下部(17)，一直伸至導(dǎo)管(19)內(nèi)螺旋閥(20)的上端。進(jìn)入工作狀態(tài)前，磨料可通過開啟頂蓋(15)以干式或濕式供至高壓容器(6)內(nèi)。工作時(shí)，由軟管(4)從壓力容器(6)的頂部引入高壓水，使高壓容器(6)內(nèi)的磨料與水混合，磨料靠自來水的靜壓力和自重向高壓容器(6)的錐形底部及導(dǎo)管(19)運(yùn)動(dòng)。這時(shí)，若開啟螺旋閥(20)，高壓容器(6)中的磨料即自行沿著螺旋導(dǎo)桿(18)在導(dǎo)管(19)內(nèi)形成的螺旋通道向下運(yùn)動(dòng)。向下運(yùn)動(dòng)的磨料在直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于高壓容器(6)的導(dǎo)管(19)中受到較大的摩擦阻力，本極易發(fā)生堵塞，卻由于螺旋導(dǎo)桿(18)的分層及疏導(dǎo)作用，大大減小了磨料向下運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力，使磨料可十分自由、通暢地向下運(yùn)動(dòng)直至進(jìn)入混合腔(10)。本發(fā)明的壓力容器(6)可以單個(gè)或多個(gè)利用串聯(lián)或并聯(lián)方式接入磨料供應(yīng)裝置的回路系統(tǒng)中。
按照本發(fā)明實(shí)施方案制造的前混合式磨料射流清洗-切割機(jī)，其高壓泵(1)的最高工作壓力僅為2～10MPa。被切工作可安放在可移工作臺(tái)上。工作臺(tái)采用機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式，可實(shí)現(xiàn)前后、左右移動(dòng)，分別用于調(diào)節(jié)噴射靶距和切割速度。該機(jī)在2～10MPa壓力范圍中，已采用定點(diǎn)噴射、移動(dòng)噴射方法對(duì)諸如玻璃、瓷磚、大理石等脆性材料及對(duì)2mm～8mm厚鋼板、鋁板進(jìn)行了鉆孔和切割試驗(yàn)，并利用過手控噴射方法進(jìn)行了清洗和除銹試驗(yàn)。均取得了令人滿意的結(jié)果。尤其是采用此裝置進(jìn)行清洗或切割時(shí)，其壓力等級(jí)要比利用后混合式磨料射流發(fā)生裝置達(dá)同樣效果的清洗或切割時(shí)低十倍。
本發(fā)明的突出特點(diǎn)是整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉、控制、使用、安裝方便，采用機(jī)械防堵措施，不僅疏導(dǎo)磨料效果好，而且大大地簡(jiǎn)化了現(xiàn)有技術(shù)中為解決此類堵塞問題而采用的各種方法，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的。
本發(fā)明適用于無粉塵、無火焰及不受熱的工作環(huán)境，可用于對(duì)各種材料的切割、鉆削及表面清洗、除銹、打毛等。特別適用于脆性材料、極薄材料和諸如海綿等松軟材料的切割和鉆孔。
權(quán)利要求
1.一種前混合式磨料射流清洗-切割機(jī)，由高壓泵、磨料供應(yīng)裝置、混合腔、噴咀及管路、閥門所組成的系統(tǒng)回路，能使磨料與主回路高壓水在噴射前在混合腔內(nèi)均勻混合，并在高壓下將此混合漿液通過軟管供給噴咀產(chǎn)生高壓磨料噴射流，對(duì)準(zhǔn)所要清洗或切割的工件或材料進(jìn)行清洗或切割，其特征在于僅有一根導(dǎo)管(4)直接將高壓水引入磨料供應(yīng)裝置，而這裝置中的磨料僅靠用一螺旋防堵裝置便可自由、通暢地向下運(yùn)動(dòng)，使磨料與主回路高壓水在混合腔(10)內(nèi)可靠地予先在噴射前均勻混合，并設(shè)置有一個(gè)能對(duì)已經(jīng)混合的磨料漿液的流動(dòng)實(shí)現(xiàn)開啟或截止的電控開關(guān)裝置。
2.按照權(quán)利要求1所說的前混合式磨料射流清洗-切割機(jī)，其特征在于所說的螺旋防堵裝置為一大升角的螺旋導(dǎo)桿(8)，其一端固定在高壓容器(6)的頂蓋內(nèi)側(cè)中心，另一端穿過高壓容器(6)的園柱形上部(16)、園錐形下部(17)，一直伸至導(dǎo)管(19)內(nèi)螺旋閥(20)的上端。
3.按照權(quán)利要求1或2所說的前混合式磨料射流清洗-切割機(jī)，其特征在于所說的電控開關(guān)裝置由開關(guān)(8)與電磁閥(13)組成，通過控制開關(guān)的開啟或關(guān)閉來導(dǎo)通或截止電磁閥(15)，以此來控制混合漿液的噴射與停止。
全文摘要
本發(fā)明屬一種磨料射流清洗、切割裝置。前混合式磨料射流清洗—切割機(jī)由高壓水泵、噴嘴、管路、混合腔、閥門、電控開關(guān)裝置及由一根導(dǎo)管引高壓水進(jìn)入內(nèi)有一螺旋防堵裝置的磨料供應(yīng)裝置構(gòu)成。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、控制、使用、安裝方便，采用機(jī)械防堵措施，疏導(dǎo)磨料效果好，使其極易與高壓水在噴射前均勻混合，提高打擊效果。適用于對(duì)各種材料的切割、鉆削及表面清洗、除銹、打毛等。
文檔編號(hào)B24C3/00GK1042108SQ88109149
公開日1990年5月16日 申請(qǐng)日期1988年10月25日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月25日
發(fā)明者劉本立, 張東速, 賀照宏 申請(qǐng)人:淮南礦業(yè)學(xué)院