CN105619265A - 一种用于前混合式磨料水射流设备的供料自动切换系统 - Google Patents

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王恺
赵战国
王双剑
朱强
陶杰
惠胜利
彭渤
王伟
韦楠
刘征东
汤海江
宋海涛
宏常军
田永花
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    • B24—GRINDING; POLISHING
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Abstract

本发明所述的一种用于前混合式磨料水射流设备的供料自动切换系统，包括：节流阀，高压罐，进料球阀，控制模块，旁路球阀，高压水泵，主路球阀，音叉密度计，隔膜泵，料斗，喷嘴。两高压罐的供水由旁路球阀控制，喷嘴的供水由主路球阀控制，两高压罐的供料由进料球阀控制。高压罐中的磨料浓度由音叉密度计实时监测，然后将得到的磨料浓度值反馈到控制模块中，控制模块将该浓度值与设定值进行对比分析，对两罐的旁通球阀、主路球阀和进料球阀分别发出信号，控制其开启或关闭，从而完成两高压罐连续供料的自动切换。本发明通过自动切换两高压罐的供料，数据分析精度高，响应及时，切换自由，避免了因人工切换不及时造成切割停滞，或者磨料利用不充分等问题，进一步提高了切割效率。

Description

一种用于前混合式磨料水射流设备的供料自动切换系统
技术领域
本发明涉及磨料水射流切割领域，特别涉及一种用于前混合式磨料水射流设备的供料自动切换系统。
背景技术
磨料水射流通常分为前混合式和后混合式两类。后混合式磨料射流是在驱动力压力作用下，水介质通过第一个喷嘴形成高速水射流，并在混合腔内产生一定的真空度，使磨料箱与混合腔之间形成一定的压力差，磨料在自重和压力差的共同作用下通过气力运输而进入混合腔，并与水射流发生剧烈紊动扩散与掺混。再通过第二个喷嘴（磨料喷嘴）而形成磨料水射流。其缺点是固液介质混合不理想，切割压力高。前混合式磨料射流是在高压水射流形成之前，将磨料粒子先与水在高压输水管路中均匀混合，然后通过水喷嘴进一步混合和加速，形成磨料水射流。磨料与水在磨料箱内初步混合，使磨料在磨料箱内处于似液体流化状态。前混合式磨料射流具有巨大潜力的切割能力，可以在较低压力下切割钢材和钢筋混凝土等坚硬物料。在相同的切割能力下，前混合式磨料射流所需要压力比后混合式磨料射流要低的多。
目前，前混合磨料射流已经应用在海上石油平台拆除，导管架切割，水下钢桩切割，海底管道切割等现场应用中。它具有成本低、安全可靠、环保污染、切割效果好等诸多优点，已经越来越受到人们的关注。在现有技术中，前混合式磨料射流较为高效率供料的装置为双罐供料，双罐供料虽然解决了两罐交替供料的问题，提高了生产率，但是两罐切换需要人工进行操作。由于没有监控罐内磨料存量的措施，操作人员无法准确判定两罐切换时机，目前仅靠个人经验进行相应操作。为了确保工件被连续切割，不得不在两罐切换时中断切割进给，从而产生切割效率下降和罐内磨料不能充分利用的问题。因此，为避免上述问题，工程上迫切需求一种新型用于前混合式磨料水射流设备的供料自动切换系统。
发明内容
为了克服双罐供料技术的不足，本发明提出一种用于前混合式磨料水射流设备的供料自动切换系统。
一种用于前混合式磨料水射流设备的供料自动切换系统，包括：节流阀，高压罐，进料球阀，控制模块，旁路球阀，高压水泵，主路球阀，音叉密度计，隔膜泵，料斗，喷嘴。
两高压罐的供水由旁路球阀控制，喷嘴的供水由主路球阀控制，两高压罐的供料由进料球阀控制。高压罐中的磨料浓度由音叉密度计实时监测，然后将得到的磨料浓度值反馈到控制模块中，控制模块将该浓度值与设定值进行对比分析，对两罐的旁通球阀、主路球阀和进料球阀分别发出信号，控制其开启或关闭，从而完成两高压罐连续供料的自动切换。
一种用于前混合式磨料水射流设备的供料自动切换系统所述的音叉密度计，其特征在于：实时监测高压罐中混合液的整体密度，从而间接计算出磨料的浓度值，适用于高压密闭容器中溶液的监测，连续监测，实时反馈，可靠耐用。
一种用于前混合式磨料水射流设备的供料自动切换系统所述的旁路球阀、主路球阀和进料球阀，其特征在于：可接受电信号指令，自动切换开启和关闭状态，响应迅速。
具体步骤如下：
(1)两高压罐的供水由旁路球阀控制，喷嘴的供水由主路球阀控制，两高压罐的供料由进料球阀控制；
(2)用音叉密度计实时监测高压罐中的磨料浓度，将该浓度值实时反馈给控制模块；
(3)控制模块将该浓度值与设定值进行对比分析；对两高压罐的旁路球阀、主路球阀和进料球阀分别发出信号；
(4)对两高压罐的旁路球阀、主路球阀和进料球阀分别发出信号，控制其开启或关闭，从而完成两高压罐连续供料的自动切换。
本发明与现有技术相比的有益效果：
一种用于前混合式磨料水射流设备的供料自动切换系统，通过控制模块对旁路球阀、主路球阀和进料球阀的控制，从而根据磨料浓度的消耗情况间接控制两高压罐、喷嘴的供水以及两高压罐的供料，自动切换两高压罐的供料，数据分析精度高，响应及时，切换自由，避免了因人工切换不及时造成切割停滞，或者磨料利用不充分等问题，进一步提高了切割效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是发明中一种用于前混合式磨料水射流设备的供料自动切换系统的方框图。
图中各符号表示含义如下：
1节流阀，2高压罐，3进料球阀，4控制模块，5旁路球阀，6高压水泵，7主路球阀，8音叉密度计，9隔膜泵，10料斗，11喷嘴。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
一种用于前混合式磨料水射流设备的供料自动切换系统，包括：节流阀1，高压罐2，进料球阀3，控制模块4，旁路球阀5，高压水泵6，主路球阀7，音叉密度计8，隔膜泵9，料斗10，喷嘴11。
两高压罐的供水由旁路球阀5控制，喷嘴的供水由主路球阀7控制，两高压罐的供料由进料球阀3控制。高压罐中的磨料浓度由音叉密度计8实时监测，然后将得到的磨料浓度值反馈到控制模块4中，控制模块4将该浓度值与设定值进行对比分析，对两罐的旁通球阀5、主路球阀7和进料球阀3分别发出信号，控制其开启或关闭，从而完成两高压罐连续供料的自动切换。
一种用于前混合式磨料水射流设备的供料自动切换系统所述的音叉密度计8，其特征在于：实时监测高压罐中混合液的整体密度，从而计算出磨料的浓度值，连续监测，实时反馈，可靠耐用。
一种用于前混合式磨料水射流设备的供料自动切换系统所述的旁路球阀5、主路球阀7和进料球阀3，其特征在于：可接受电信号指令，自动切换开启和关闭状态，响应迅速。
具体步骤如下：
(1)两高压罐的供水由旁路球阀控制，喷嘴的供水由主路球阀控制，两高压罐的供料由进料球阀控制；
(2)用音叉密度计实时监测高压罐中的磨料浓度，将该浓度值实时反馈给控制模块；
(3)控制模块将该浓度值与设定值进行对比分析；对两高压罐的旁路球阀、主路球阀和进料球阀分别发出信号；
(4)对两高压罐的旁路球阀、主路球阀和进料球阀分别发出信号，控制其开启或关闭，从而完成两高压罐连续供料的自动切换。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.本发明所述的一种用于前混合式磨料水射流设备的供料自动切换系统，包括：节流阀1，高压罐2，进料球阀3，控制模块4，旁路球阀5，高压水泵6，主路球阀7，音叉密度计8，隔膜泵9，料斗10，喷嘴11；两高压罐的供水由旁路球阀5控制，喷嘴的供水由主路球阀7控制，两高压罐的供料由进料球阀3控制；高压罐中的磨料浓度由音叉密度计8实时监测，然后将得到的磨料浓度值反馈到控制模块4中，控制模块4将该浓度值与设定值进行对比分析，对两罐的旁通球阀5、主路球阀7和进料球阀3分别发出信号，控制其开启或关闭，从而完成两高压罐连续供料的自动切换。
2.根据权利要求1所述的一种用于前混合式磨料水射流设备的供料自动切换系统所述的音叉密度计8，其特征在于：实时监测高压罐中混合液的整体密度，从而计算出磨料的浓度值，连续监测，实时反馈，可靠耐用。
3.根据权利要求2所述的一种用于前混合式磨料水射流设备的供料自动切换系统所述的旁路球阀5、主路球阀7和进料球阀3，其特征在于：可接受电信号指令，自动切换开启和关闭状态，响应迅速。
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