高壓水射流切割技術(shù)在礦井中的應用

    時(shí)間:2014-04-04 13:37:09作者:LeeZhou來(lái)源:德高潔清潔設備分享到:QQ空間新浪微博騰訊微博人人網(wǎng)微信

    高壓磨料水射流加工技術(shù)無(wú)切削熱變形產(chǎn)生,可以切割任何材料,具有切割方向的高柔性和很小的切削力等優(yōu)點(diǎn),也被稱(chēng)為冷切割。
     
    高壓水射流切割技術(shù)的應用

    高壓磨料水射流是將磨料在高壓輸水管路中混合均勻,形成磨料與水相混合的固液兩相流,再經(jīng)噴嘴噴出。磨料射流系統中的磨料罐處于泵壓作用下,必須是一個(gè)能承受一定壓力的容器。高壓水與磨料在磨料罐內初步混合,使磨料處于似流體的流化狀態(tài),然后在高壓輸送管的混合室內流化磨料與水混合,最后經(jīng)磨料噴嘴加速過(guò)程使磨料獲得更大的動(dòng)能而噴射形成固液兩相介質(zhì)射流。高壓磨料水射流采用石英砂作為磨料,切割20 mm厚的鋼板所需壓力僅為300~400 bar。其工作原理如下圖:

    通風(fēng)管路風(fēng)壓力源驅動(dòng)的高壓前混合磨料水射流切割裝置便于在井下移動(dòng),不需要電源,解決了井下用電安全問(wèn)題,杜絕了使用電器帶來(lái)的失爆問(wèn)題,并且工作時(shí)壓力較低,只需要200~400 bar。適合在易燃易爆環(huán)境下切割金屬。

    利用高壓磨料水射流的切割特性及安全特性,可用于切割井下不同材料及不同厚度的金屬;其切割效果主要是通過(guò)改變射流壓力、靶距及噴嘴直徑來(lái)實(shí)現,我們選用的是采用射流壓力為350 bar,噴嘴直徑為0.8 mm參數條件下進(jìn)行的切割工字鋼及切割高壓鋼絲膠管試驗。試驗結果表明,非接觸式紅外輻射溫度計檢測到偶爾出現的火花溫度在40~89 ℃,火花持續時(shí)間<0.01 s,在任何瓦斯濃度的條件下,高壓水射流安全切割裝置在切割時(shí)都不會(huì )發(fā)生爆炸現象,雖然在切割過(guò)程中偶爾會(huì )出現火花,但由于其溫度很低,遠遠低于瓦斯爆炸最小著(zhù)火溫度,火花持續的時(shí)間也遠小于瓦斯著(zhù)火的感應期。切割時(shí)產(chǎn)生的火花不足以點(diǎn)燃瓦斯,因此是安全的,可以在煤礦井下進(jìn)行切割作業(yè)。

    近年來(lái)煤礦的機械化程度逐漸提高,礦井的質(zhì)量標準化水平也隨之更高,高瓦斯及雙突礦井限制井下使用明火及切割金屬;給井下的管路拆除、鋪設鋼軌、切除錨桿、切割鋼絲繩、高壓膠管及金屬等帶來(lái)了難題,高壓磨料水射流冷切割加工技術(shù)的應用大大提高了礦井的勞動(dòng)生產(chǎn)力,促進(jìn)了機械化水平的提高,更好地保障了礦井的安全生產(chǎn)。

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