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)。