水射流切割技術(shù)的現(xiàn)狀和應(yīng)用?
發(fā)布日期:2022-07-13 17:31:20 瀏覽人數(shù):已有0 瀏覽
低壓水刀所用的主機大都是離心泵,它的流量相對很大,除了常見的消防、噴泉、噴灌等用途外,這里水刀切割加工廠家的小編著重介紹一下新的用途。
水射流在消防領(lǐng)域也很早的就有應(yīng)用,比如說水霧滅火則是一種新的方法。實際上它以水霧取代大流量水柱,即采用10MPa高壓泵通過噴射系統(tǒng)產(chǎn)生小于0.1mm直徑的水霧水柱,細小水珠蒸發(fā)起到迅速制冷作用,一般情況下在蒸發(fā)過程中水珠體積擴大1600倍,以隔絕燃燒物體處的氧氣,達到滅火月的。實際上水霧滅火特別適用于帶電區(qū)域的火災(zāi),而這類火災(zāi)則就很難的使用連續(xù)型水射流。同時,高壓小流量的水霧滅火較常用的水滅火節(jié)水近90%。
還有就是大流量水射流的沖擊泥土作用有一個實例就是在1973年埃以戰(zhàn)爭期間,以方為保證24h內(nèi)橫穿運河去修建數(shù)座橋梁,然后在巴列夫的防線的部分區(qū)域堆起巨沙型屏障,他們試圖阻滯埃及坦克部隊48h。如果說要搗毀這座結(jié)實的沙墻,再讓坦克能行進過去,按正面豁口寬6.8m計算,要求排除約55m3的黃沙。在東堤通過坦克部隊需打出約60個這樣的位置,若使用推土機則需要10-12h,然而埃方采用了高壓水射流僅用不到5h就打開了豁口,破壞了巴列夫防線,為自己的軍隊贏得了成功。
空化射流等高壓水射流應(yīng)用于船舶除銹和工業(yè)清洗已很普遍,將在以后章節(jié)專題討論。一般情況下在水射流中,高壓的水射流,其壓力范圍在10-100MPa,壓力上限現(xiàn)已擴展到250MPa。實際上這個壓力區(qū)間的特點是隨著機組功率的增加,由單機轉(zhuǎn)變?yōu)槌商籽b備,由簡單作業(yè)(如清洗)轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜的作業(yè)(如開采煤礦等)。
高壓水射流的另一應(yīng)用就是破碎,可用其在材料上開槽,近十年發(fā)展到機械輔助剝除大量材料。日前,幾乎在所有情況下,設(shè)備的研究已經(jīng)集中在設(shè)計好的噴嘴,以及可靠的旋轉(zhuǎn)噴頭和旋轉(zhuǎn)接頭(它們的大大提高水射流束在物件表面上的移動速度)。破碎功能應(yīng)用于機場跑道除膠、橋梁維修、煤層開采、輔助掘進、公路破壞、大壩澆注沖毛等等。
超高壓水射流基本上有2種主要形式:即壓力范圍在200 - 400MPa,借助連續(xù)介質(zhì)流的形式,此間流量多在2-6L/min;而當壓力達700MPa甚至更高時,其裝置則為單擊水炮形式。超高壓水炮裝置由聚集的大量高壓壓縮氣體(氮氣或空氣)提供驅(qū)動壓力,這實際上在水炮擊發(fā)前,或借助點火引爆,或借助推進物沖擊炮筒,使其能量突然爆發(fā)。實際上由于射流炮筒的迅速磨損,射流壓力隨時間迅速衰減,致使影響了這一技術(shù)的普及。
超高壓水切割設(shè)備與工藝是近10年來各國水射流行業(yè)的發(fā)展熱點,值得我們注意的是從歷次水射流會議論文來看,水切割的技術(shù)為主導(dǎo)內(nèi)容,這實際上隨著水切割設(shè)備與工藝的商品化,水切割應(yīng)用已滲透到許多工業(yè)領(lǐng)域并得到廣大的應(yīng)用空間。200-300MPa的連續(xù)運行射流切割系統(tǒng),比其他許多切割工具更加令人滿意。其特點是對材料無選擇性、切縫窄(0. 3mm)、質(zhì)量好和不破壞材料內(nèi)部組織、能進行二維和三維異形的切割。
水射流在70MPa壓力下的流速約為300m/s,這實際上當壓力達到超高壓時,流速可望達到1000m/s,這樣就可實現(xiàn)很高的切割速度。水切割一旦實現(xiàn)很高的壓力、很小的流量作業(yè)就意味著工作臺位上的作用力很小,這就使得切割噴嘴很容易安裝在機器人手臂上,實現(xiàn)計算機控制下三維復(fù)雜形狀的高精度切割。
水切割對材料的無選擇性極為重要,也就是說它既能切割剛性的金屬板材,又能切割柔性的布匹紙張。人們還曾用油作工具切割軟糖。
然而純水水刀切割應(yīng)用受到了壓力的局限,一味地升高壓力又意味著設(shè)備可靠性難以保證,且不太容易實現(xiàn)的,從而也就有了磨料水射流的20年發(fā)展史。值得我們注意的是用200MPa以上的射流壓力引射磨料,在短靶距時可很好地用于切割領(lǐng)域,這實際上就為明顯降低射流壓力,使其技術(shù)可靠地進入商品化的創(chuàng)造了良好的條件。
以上就是對“水射流切割技術(shù)的現(xiàn)狀和應(yīng)用”問題的解答。