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水射流装置主要参数

水射流装置的主要部件之一是高压装置。它由液压装置箱、带传动电动机的变量泵、一个或若干个增压器、蓄能器、液压件、油液调节系统(过滤和冷却)、供工艺水用辅助泵、精滤水器和电器控制箱所组成。

在双作用增压器内,油液从1个泵经换向准备供入低压(一般12MPa~16PMa)液压缸内,迫使其活塞与高压液压缸的活塞一起运动。由于低压和高压液压缸活塞的工作面积之比为(20~30):1,故可保证相应提高水的压力。因此,在0.8MPa~1MPa压力下的工艺水可通过另一单向阀充满高压液压缸进入蓄能器和工作头。

蓄能器可缓冲液压缸的活塞反向时的压力波动。在工作头入口处的压力波动不应超过5%。因此,在选择蓄能器的容量时必须考虑到当压力400MPa时在高压液压缸内水的压缩接近20%。因蓄能器是金属用量大的高压容器,故在现代化装置中尽可能不用它。为减小压力波动,在油泵的增压油路上一般安装容量约2.5L的蓄能器。
水射流切割过程的效率在很大程度上与工作压力P的大小有关,因此装置设计人员力图保证其最大,但超过400MPa极限的至今尚未应用成功。一般,P=350MPa~380MPa。问题在于当P=300MPa时高压液压缸内表面上的应力已达到大多数结构钢的屈服极限(甚至在无局部应力集中因素时)。这就要求采用高强度耐蚀钢。此外,弹性体密封的寿命目前尚未超过500h。为减小作用在液压缸紧固件上的轴向负荷,密封的径向尺寸应最小。

水射流装置的主要参数(工艺水流量Q和传动装置功率P)是根据喷嘴的直径D和考虑到液压系统的效率确定的,D一般不超过0.65mm。为了提高水的流量是通过安装辅助(第二)标准增压器达到的实际上在所有增压器的设计中,均采用双作用增压器,并配有可控液压换向阀。高压液压缸有贯穿的平滑内孔(无应力集中源)和带内置式单向阀的盖。

Flow公司出产30多种型号的增压器,其压力为380MPa,Q=1.93L/min~12L/min。

在Bystronic公司装置上采用的高压装置有下列主要优点:有两个双作用增压器,可保持参数P和Q恒定,且不利用蓄能器;无级调节打孔压力和工作压力;有三级精滤水器;可观察高压密封状况并可快速更换密封;足以供给若干工作头用的功率。