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首頁 > 技術文章

高壓水射流切割技術在礦井中的應用

時間：2015-03-28     來源： 北京www.91潔清潔設備有限公（gōng）司（sī）

高壓水射流（liú）技術作為先（xiān）進的加工技術之一，主要應用在清洗、去垢、除鏽、破碎、切割、鑽孔等方麵。高壓水射流中（zhōng）加入一定數量的磨料粒子便形成一種新型粒子流—磨（mó）料射流；磨料射（shè）流的引入大大降低了其切割金屬的壓力，高壓水射流切割技術又稱為冷切割；其特點是加（jiā）工點溫度低，無（wú）熱（rè）影響區，切口質量高，無粉塵和有害氣體，能（néng）量傳輸（shū）方便，切割時（shí）無（wú）振動和噪聲，滿足加工特殊材料及在特（tè）定環境下的加工作業（yè）要求。
 
高壓磨料水射流加工技術無切削熱變形產生，可以切（qiē）割任何材（cái）料，切割方向（xiàng）的高柔性和很小的（de）切削力等，也稱為冷切割（gē）。水射流切割金屬的（de）溫度及感應時間變（biàn）化如下圖所示。
 
水射流切割金屬的溫度及感應（yīng）時間變化
 
高壓磨料水射流是將磨料在高壓輸水管路（lù）中混合均勻，形成磨料與水相混合的固液（yè）兩相流，再經噴嘴噴出。磨料射流係統中的磨（mó）料（liào）罐處於泵（bèng）壓作用下，必須是一（yī）個（gè）能承受一定壓力（lì）的容器。高壓水（shuǐ）與磨料在磨料罐內初步混合，使磨（mó）料處於似流體的流化狀態（tài），然後在高壓輸（shū）送管的混合室內流化磨料與水混合（hé），經磨料噴嘴加速過程使磨料獲得更大的動能而噴射形成液固兩相介質射流—磨料射流。磨（mó）料射流普遍采用石（shí）榴子作為磨（mó）料，切割（gē）20 mm厚的（de）鋼板所需（xū）壓力為30～40 MPa。
 
通風管路風壓力源驅（qū）動的高壓前（qián）混合磨料水（shuǐ）射流（liú）切割裝置便於在井下移動，不需要（yào）電源，解決了井下用電安全問題，杜絕了使用電器帶來的失爆問題，工（gōng）作時壓力較低，隻需要20～40 MPa，易於實現。適合在易燃易爆環境下切割金（jīn）屬。
 
磨料（liào）水射流切割
 
試驗結果表明（míng），非接觸式紅外輻射溫度計檢測到偶爾出現（xiàn）的火花溫度在40～89 ℃，火花持續時間（jiān）＜0.01 s，在任何（hé）瓦斯濃度的條件（jiàn）下，高壓水射流安全切割（gē）裝置在切割時都不會發生爆炸現象，雖然在切割過程中偶爾（ěr）會出現火花，但由於其溫度很低，遠遠（yuǎn）低於瓦斯爆炸最小著（zhe）火溫度，火花持續的時間也遠小於瓦斯著（zhe）火的感應期。切割時產生的火花不足以點燃（rán）瓦斯，故是安全（quán）的。
 
近年來煤礦的（de）機械化程度逐漸提高（gāo），礦（kuàng）井的質（zhì）量標準化水（shuǐ）平也要（yào）求更高，高（gāo）瓦斯及雙（shuāng）突礦井限製井下使用明火（huǒ）及切割金屬；給井下的管路拆除，鋪設鋼軌，切除錨杆（gǎn）、切割鋼絲繩、高壓膠管及金（jīn）屬等帶（dài）來了難題，高壓磨料水（shuǐ）射流冷切割（gē）加工技術的應用大大提高了礦井的勞動生產力，促進了機械化水平的提高（gāo），更好地（dì）保障了礦井的安全生產。
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