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NEWS INFORMATION发布者:水刀配件|科艾德 时间:2021-03-07
水刀,也称水切割,是一种利用高压或超高压水射流切割的技术。主要应用于航弹、石化管道、消防等危险工况作业,不像火焰切割具有易燃易爆的危险性。
高压射流液压系统※※
高压水刀形成的关键在于高压泵,目前有:水泵+增压器和电机直驱高压水泵两种,水泵+增压器最为流行,下图为原理图。
高压射流液压原理
(黄色:液压油,绿色:低压水,蓝色:高压水)
高压射流液压系统主要包括:
1、供水系统(绿色):由水泵出来的低压水经过滤处理后,进入增压器水腔。水泵将水初步升压至6bar以保证供水充足。
2、增压系统(黄色):换向阀通过高频换向驱动增压器活塞往复运动,由进水和出水单向阀控制两侧水腔的吸水-排水过程,高压水正是在不断往复压缩水腔过程中产生,最终水压升到3000~10000bar甚至更大。
产生超高压原因:1、根据帕斯卡定律: P1A1=P2A2,增压器大、小活塞的大面积比产生高压;2、高压喷嘴孔径小(直径0.1~0.4mm),高阻尼易使水系统产生高压。
注:为解决超高压密封问题,水中一般加入5%的可溶性乳化油或长链聚合物,增加水的黏度以提高密封效果。
3、高压射流系统(蓝色):高压水是往复压缩产生的,因而高压喷嘴发出的射流压力是脉动的。为使射流稳定,让高压水先进入蓄能减震器再流向高压喷嘴,进而产生约三倍音速的稳定水刀。
注意:蓄能减震器起到稳压的作用,否则会看到并听到水流脉动,并在被切割材料上留下印记。
※※高压射流切割原理※※
水刀可分为纯水水刀和加砂水刀,纯水水刀流速可达三倍音速,是一种高压、高能量的射流。
切割原理:高压射流具有较高的刚性,与工件碰撞时会产生极高的冲击动压和涡流,使其表面产生破碎或微裂纹,水射流进入裂纹中将工件劈裂或剥离;同时高速水的冲刷会将碎屑带走,形成切缝。
如下为水-砂刀高压喷嘴。将磨料混入高速射流中,再以近音速的流速从砂管喷嘴中射出,类似于磨碾切割过程,切割效率比纯水水刀更高。
高压喷嘴常用人造宝石、碳化钨等耐磨材料制作。