CN104227572B - 基于负压原理的水切割设备用排砂系统 - Google Patents

Abstract

一种基于负压原理的水切割设备用排砂系统，包括储砂罐（7），其特征是所述的储砂罐（7）为密封罐，它的下部安装有排砂用的闸阀（1），它的上部设有注水用的球阀（6）和注水过程中用于排除储砂罐中多余气体的单向阀（5），水泵进水管（4）的一端与水泵（3）的进水口相连通，另一端插入储砂罐（7），当水泵工作将储砂罐中的水排出时，储砂罐中形成负压，负压将一端插入储砂罐中，另一端插入水刀工作台水箱（11）中的吸砂管（8）中的含砂废水吸入储砂罐中，含砂废水中的砂子在重力作用下沉淀在储砂罐（7）的下部定期由闸阀（1）排出储砂罐外。本发明结构简单，排砂方便，使用寿命长。

Description

基于负压原理的水切割设备用排砂系统

技术领域

本发明涉及一种水切割技术，尤其是一种水切割设备配套使用的排砂装置，具体地说是一种基于负压原理的水切割设备用排砂系统。

背景技术

众所周知，为了提高切割效率和质量，水切割设备在使用时需要向高压喷嘴中加入工作用砂参与切割，工作用砂穿过切缝后会随切割用水一并落入工作台下方的水箱内，并在水箱内沉积，当水箱内的砂达到一定量时需要进行清理。由于使用的工作用砂具有一定的麿削性能，因此使用机械化设备如水泵等进行抽取时存在两个问题，一个是深淀的砂很难被抽出，需要增设搅拌装置，另一个是含砂水很容易对水泵、管道产生磨损和堵塞，因此采用机械化方法进行清砂的做法并不被普遍使用，而常用的方法是停下切割设备进行人工清理，耗时费力，广受用户的垢病，影响水切割设备自动化水平的提高。

发明内容

本发明的目的是针对现有的水切割设备工作用砂去除困难的问题，发明一种能自动及时去除工作水箱中工作用砂的基于负压原理的水切割设备用排砂系统。

本发明的技术方案之一是：

一种基于负压原理的水切割设备用排砂系统，包括储砂罐7，其特征是所述的储砂罐7为密封罐，它的下部安装有排砂用的闸阀1，它的上部设有注水用的球阀6和注水过程中用于排除储砂罐中多余气体的单向阀5，水泵进水管4的一端与水泵3的进水口相连通，另一端插入储砂罐7，当水泵工作将储砂罐中的水排出时，储砂罐中形成负压，负压将一端插入储砂罐中，另一端插入水刀工作台水箱11中的吸砂管8中的含砂废水吸入储砂罐中，含砂废水中的砂子在重力作用下沉淀在储砂罐7的下部定期由闸阀1排出储砂罐外。

所述的水泵3排出的水部分或全部从水刀工作台水箱11的下部或侧面进入水刀工作台水箱11中以便使水刀工作台水箱11下部沉积的积砂10与水混合进入吸砂管8的进口端。

所述的吸砂管8位于水刀工作台水箱11中的进口端上安装有吸砂器9，吸砂器9上安装有滤网9-1。

所述的储砂罐7上安装有用于观察积砂情况以便及时开启闸阀1的观察窗。

所述的储砂罐7内安装有积砂位置传感器，所述的闸阀1为电动闸阀，电动闸阀受控于积砂位置传感器。

所述的积砂位置传感器为光电传感器、磁感应传感器或触点式位置传感器。

本发明的技术方案之二是：

一种基于负压原理的水切割设备用排砂系统，其特征是它包括储砂罐7、吸砂管8和负压泵13，吸砂管8的一端位于储砂罐中，另一端位于水刀工作台水箱11中，负压泵13的抽气管从密封的储砂罐的上部与储砂罐内控相通，在储砂罐7中安装有防止吸砂管出口的含砂水进入抽气管的隔板14，在储砂罐7的下部安装有排砂用的手动或电动闸阀1，在储砂罐内安装有液位传感器，当储砂罐中的含砂水达到液位传感器的位置时，液位传感器控制负压泵停止工作并控制储砂罐上安装的电动排水阀15动作将储砂罐中的水排出储砂罐外，储砂罐中的积砂达到设定值时，负压泵停止工作，闸阀动作将积砂排出罐体外。

所述的水刀工作台水箱11的下部安装有能使深积在其底部的积砂与水混合以便于进入吸砂管8中的喷水嘴或喷气嘴16，所述的喷水嘴或喷气嘴与对应的水泵或气泵相连通；所述的吸砂管8的进口端安装有吸砂器9，吸砂器上安装有滤网9-1。

本发明的技术方案之三是：

一种基于负压原理的水切割设备用排砂系统，其特征是它包括储砂罐7和吸砂管8，所述的储砂罐7为密封罐，它的下部设有便于排砂的闸阀1，吸砂管8的一端从储砂罐的上部插入其内腔中，另一端插入水刀工作水箱11中以便吸取其中的含水砂子，在储砂罐的上部设有吸气口17，吸气口17通过管道一路与进气口相连通，另一路与文丘里管19的侧面相连通，在连接进气口的管路上安装有只有在排砂时才开启的阀门20，进气喷嘴18的进气端与安装有进气阀21的进气口相连通，进气喷嘴18的出气端插入文丘里管19中，文丘里管的下部连接有两个气管，其中一个气管通入储砂罐7下部的出砂口中以增加排砂动力，另一路通过多个喷嘴12通往水刀工作水箱中以防止水刀工作水箱中的砂子沉淀而影响吸取，在所述的两个气管上均安装有控制阀22和卸压阀23。

所述的储砂罐7中安装有防止含水砂吸入吸气口中的隔板14，隔板位于进砂口与吸气口之间或位于两者任一之前部，隔板为固定板或活动板。

本发明的有益效果：

本发明从根本上解决了自动除砂的难题，有利于提高水刀切割设备的自动化水平。

本发明利用负压原理使工作设备（如水泵、负压泵、气泵等）不与砂及水接触，能提高其使用寿命。

本发明结构简单，使用方便，成本低。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图之一。

图2是本发明的结构原理示意图之二。

图3是本发明的结构原理示意图之三。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一。

如图1所示。

一种基于负压原理的水切割设备用排砂系统，包括储砂罐7，储砂罐7上安装有用于观察积砂情况以便及时开启闸阀1的观察窗。所述的储砂罐7为密封罐，它的下部安装有排砂用的闸阀1，闸阀1可为手动阀，也可为电动闸阀，电动闸阀受控于安装在储砂罐7内的积砂位置传感器（可为光电传感器、磁感应传感器或触点式位置传感器）。储砂罐7的上部设有注水用的球阀6和注水过程中用于排除储砂罐中多余气体的单向阀5，水泵进水管4的一端与水泵3的进水口相连通，另一端插入储砂罐7，当水泵工作将储砂罐中的水排出时，储砂罐中形成负压，负压将一端插入储砂罐中，另一端插入水刀工作台水箱11中的吸砂管8中的含砂废水吸入储砂罐中，含砂废水中的砂子在重力作用下沉淀在储砂罐7的下部定期由闸阀1排出储砂罐外。水泵3排出的水部分或全部从水刀工作台水箱11的下部或侧面进入水刀工作台水箱11中以便使水刀工作台水箱11下部沉积的积砂10与水混合进入吸砂管8的进口端。吸砂管8位于水刀工作台水箱11中的进口端上安装有吸砂器9，吸砂器9上安装有滤网9-1。具体实施进，为了防止吸砂管中的砂水混合液进入水泵中，可在罐体中加装隔板或挡片。

本实施例的工作原理是：

使用前关闭闸阀1，从球阀6中向储砂罐7内注水，注水过程中储砂罐内的空气从单向阀5排出罐外，注满水后启动水泵3，水泵抽水使罐内形成负压，抽出的水部分或全部回流到水刀工作水箱底部使水刀工作水箱11底部的沉砂与水混合形成砂水混合液，在罐内负压的作用下砂水混合物从吸砂器9进入吸砂管（过大的杂质由过滤网过滤掉）进入储砂罐中，砂水混合液中的砂子在重力作用下沉入储砂罐的底部，如此循环，直到储砂罐中的沉砂达到一定的量，手动或电动打开库阀1即可进行排砂，排砂时机可通过观察窗中沉砂的情况决定，也可采用传感器进行控制，采用传感器时可控制电动闸阀进行排砂，排砂时水泵应停止工作。排砂完毕，再将罐中注满水，如此循环，即可实现定期或自动排砂。

实施例二。

如图2所示。

一种基于负压原理的水切割设备用排砂系统，它包括储砂罐7、吸砂管8和负压泵13，吸砂管8的一端位于储砂罐中，另一端位于水刀工作台水箱11中，负压泵13的抽气管从密封的储砂罐的上部与储砂罐内控相通，在储砂罐7中安装有防止吸砂管出口的含砂水进入抽气管的隔板14，在储砂罐7的下部安装有排砂用的手动或电动闸阀1，在储砂罐内安装有液位传感器，当储砂罐中的含砂水达到液位传感器的位置时，液位传感器控制负压泵停止工作并控制储砂罐上安装的电动排水阀15动作将储砂罐中的水排出储砂罐外，储砂罐中的积砂达到设定值时，负压泵停止工作，闸阀1动作将积砂排出罐体外。所述的水刀工作台水箱11的下部安装有能使深积在其底部的积砂与水混合以便于进入吸砂管8中的喷水嘴或喷气嘴16，所述的喷水嘴或喷气嘴与对应的水泵或气泵相连通；所述的吸砂管8的进口端安装有吸砂器，吸砂器上安装有滤网。

本实施例的工作过程是：

本实施例可直接启动负压泵13工作，使储砂罐内形成负压，负压将水刀工作水箱11中的砂水混合液吸入储砂罐中沉淀，当储砂罐中的水位达到设定值时自动排水，所排的水可回流到水刀工作台水箱中，也可过滤后直接排放，为了提高吸砂管的吸附效果，可向水刀工作台水箱底部注入压力空气，使水砂进行混合，防止沉淀后无法吸到积砂。本实施例与实施例一相比，储砂罐的结构更为简单，更利于自动化控制，储砂罐底部的闸阀1可采用自动控制开启。

实施例三。

如图3所示。

一种基于负压原理的水切割设备用排砂系统，它包括储砂罐7和吸砂管8，所述的储砂罐7为密封罐，它的下部设有便于排砂的闸阀1，吸砂管8的一端从储砂罐的上部插入其内腔中，另一端插入水刀工作台水箱11中以便吸取其中的含水砂子，在储砂罐的上部设有吸气口17，吸气口17通过管道一路与进气口相连通，另一路与文丘里管19的侧面相连通，在连接进气口的管路上安装有只有在排砂时才开启的阀门20，进气喷嘴18的进气端与安装有进气阀21的进气口相连通，进气喷嘴18的出气端插入文丘里管19中，文丘里管的下部连接有两个气管，其中一个气管通入储砂罐下部的出砂口中以增加排砂动力，另一路通过多个喷嘴12通往水刀工作水箱中以防止水刀工作水箱中的砂子沉淀而影响吸取，在所述的两个气管上均安装有控制阀22和卸压阀23。所述的储砂罐7中安装有防止含水砂吸入吸气口中的隔板14，隔板位于进砂口与吸气口之间或位于两者任一之前部，隔板为固定板或活动板。

本实施例的工作原理是利用正压产生负压，发挥文丘里管结构的特点，可用于有大量气源的场合使用，本实施例与实施例一、二相比还有一个优点是在排砂时还可利用正压快速流过出砂口产生负压将闸阀出口处的砂快速排出。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种基于负压原理的水切割设备用排砂系统，包括储砂罐（7），其特征是所述的储砂罐（7）为密封罐，它的下部安装有排砂用的闸阀（1），它的上部设有注水用的球阀（6）和注水过程中用于排除储砂罐中多余气体的单向阀（5），水泵进水管（4）的一端与水泵（3）的进水口相连通，另一端插入储砂罐（7），当水泵工作将储砂罐中的水排出时，储砂罐中形成负压，负压将一端插入储砂罐中，另一端插入水刀工作台水箱（11）中的吸砂管（8）中的含砂废水吸入储砂罐中，含砂废水中的砂子在重力作用下沉淀在储砂罐（7）的下部定期由闸阀（1）排出储砂罐外。

2.根据权利要求1所述的基于负压原理的水切割设备用排砂系统，其特征是所述的水泵（3）排出的水部分或全部从水刀工作台水箱（11）的下部或侧面进入水刀工作台水箱（11）中以便使水刀工作台水箱（11）下部沉积的积砂（10）与水混合进入吸砂管（8）的进口端。

3.根据权利要求1或2所述的基于负压原理的水切割设备用排砂系统，其特征是所述的吸砂管（8）位于水刀工作台水箱（11）中的进口端上安装有吸砂器（9），吸砂器（9）上安装有滤网（9-1）。

4.根据权利要求1所述的基于负压原理的水切割设备用排砂系统，其特征是所述的储砂罐（7）上安装有用于观察积砂情况以便及时开启闸阀（1）的观察窗。

5.根据权利要求1所述的基于负压原理的水切割设备用排砂系统，其特征是所述的储砂罐（7）内安装有积砂位置传感器，所述的闸阀（1）为电动闸阀，电动闸阀受控于积砂位置传感器。

6.根据权利要求5所述的基于负压原理的水切割设备用排砂系统，其特征是所述的积砂位置传感器为光电传感器、磁感应传感器或触点式位置传感器。

7.一种基于负压原理的水切割设备用排砂系统，其特征是它包括储砂罐（7）、吸砂管（8）和负压泵（13），吸砂管（8）的一端位于储砂罐中，另一端位于水刀工作台水箱（11）中，负压泵（13）的抽气管从密封的储砂罐的上部与储砂罐内控相通，在储砂罐（7）中安装有防止吸砂管出口的含砂水进入抽气管的隔板（14），在储砂罐（7）的下部安装有排砂用的手动或电动闸阀（1），在储砂罐内安装有液位传感器，当储砂罐中的含砂水达到液位传感器的位置时，液位传感器控制负压泵停止工作并控制储砂罐上安装的电动排水阀（15）动作将储砂罐中的水排出储砂罐外，储砂罐中的积砂达到设定值时，负压泵停止工作，闸阀动作将积砂排出罐体外。

8.根据权利要求7所述的基于负压原理的水切割设备用排砂系统，其特征是所述的水刀工作台水箱（11）的下部安装有能使深积在其底部的积砂与水混合以便于进入吸砂管（8）中的喷水嘴或喷气嘴（16），所述的喷水嘴或喷气嘴与对应的水泵或气泵相连通；所述的吸砂管（8）的进口端安装有吸砂器（9），吸砂器上安装有滤网（9-1）。

9.一种基于负压原理的水切割设备用排砂系统，其特征是它包括储砂罐（7）和吸砂管（8），所述的储砂罐（7）为密封罐，它的下部设有便于排砂的闸阀（1），吸砂管（8）的一端从储砂罐的上部插入其内腔中，另一端插入水刀工作水箱（11）中以便吸取其中的含水砂子，在储砂罐的上部设有吸气口（17），吸气口（17）通过管道一路与进气口相连通，另一路与文丘里管（19）的侧面相连通，在连接进气口的管路上安装有只有在排砂时才开启的阀门（20），进气喷嘴（18）的进气端与安装有进气阀（21）的进气口相连通，进气喷嘴（18）的出气端插入文丘里管（19）中，文丘里管的下部连接有两个气管，其中一个气管通入储砂罐下部的出砂口中以增加排砂动力，另一路通过多个喷嘴（12）通往水刀工作水箱中以防止水刀工作水箱中的砂子沉淀而影响吸取，在所述的两个气管上均安装有控制阀（22）和卸压阀（23）。

10.根据权利要求9所述的基于负压原理的水切割设备用排砂系统，其特征是所述的储砂罐（7）中安装有防止含水砂吸入吸气口中的隔板（14），隔板位于进砂口与吸气口之间或位于两者任一之前部，隔板为固定板或活动板。