CN205401268U - 超高压水射流系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于高压水射流技术领域，目的是提供一种经久耐用、压力稳定、成本低的超高压水射流系统，包括切割水给水回路、高压水发生回路、主液力回路、液压油环流回路、PLC控制器，切割水在增压泵作用下，进入第一、第二高压缸，液压油在液压泵的作用下进入液压缸，为液压活塞提供增压动力，液压活塞在液压缸内作往复运动，活塞杆的每次缓慢长冲程可推出更多的水，可在60000psi(4,137bar)下连续工作,具有更快的切割速度,使每毫米成本更低整个系统性能稳定可靠，操作简便，经久耐用，非常适合长时间的切割加工。本实用新型超高压水射流系统可适应各种领域，从小型单切割头到需多切割头系统的大批量生产，从复杂的精细切割到快速钻孔等。

Description

超高压水射流系统

技术领域

本实用新型属于高压水射流技术领域，特别是涉及一种超高压水射流系统。

背景技术

目前同领域水切割高压系统存在的缺陷是：设计不合理,配置零件质量差，采用的各部件耐久能力差,核心部件使用寿命短,不能适应长时间生产需要，导致系统运行故障发生频率高，系统压力不稳定。CN104275648A公开了一种深海超高压水切割系统，包括超高压发生器、储砂罐、连接储砂罐与混合腔的进砂软管、安装在进砂软管上的电磁阀等，使用时当水下潜水员按动防水按钮时，水下按钮产生的电信号从防水电缆传送至电器控制柜，电器控制柜经过信号处理后输出信号至电磁阀电缆，使电磁阀打开，储砂罐里的砂从进砂软管进入混合腔，同时电器控制柜输出信号至控制电缆，使超高压发生器工作，产生的高压水从高压水管进入混合腔与砂混合，高压的水砂混合物从砂管喷出，产生强大的切割力，将水下物体切断。但该系统仅用于水下切割，采用的是水砂混合物进行切割，成本高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种经久耐用、压力稳定、成本低的超高压水射流系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种超高压水射流系统，包括切割水给水回路、高压水发生回路、主液力回路、液压油环流回路、PLC控制器，切割水给水回路中，切割水箱经切割水进水管与增压泵连通，增压泵经第一过滤器与给水管路连通，给水管路上安装温度开关、第一压力开关，给水管路上并联溢流管路，溢流管路上串联溢流阀，给水管路上并联回流管路，回流管路上安装第一单向阀，回流管路与切割水箱连通，回流管路上并联第二压力开关；高压水发生回路包括增压器，增压器包括液压缸及设置在液压缸两端的第一、第二高压缸，液压缸内安装液压活塞，第一、第二高压缸内分别安装第一、第二活塞，液压活塞与第一、第二活塞通过活塞杆连接在一起，给水管路分别经第一、第二进口止回阀与第一、第二高压缸连通，第一、第二高压缸分别通过第一、第二排放止回阀与高压水输送管路连通；主液力回路中，液压泵的进口端与蓄油器连通，第一出口端经第二单向阀与进油管路连通，进油管路与换向阀的进油口P连通，换向阀的回油口T与蓄油器连通，换向阀的工作口A、B分别与液压缸的两个油口连通，液压泵的第二出口端经电磁阀、低压调节阀与蓄油器连通；液压油环流回路中，环流泵的进口端与蓄油器连通，出口端经热交换器、第三过滤器与蓄油器连通，冷却水进水管、冷却水出水管分别与热交换器连通；液压泵、环流泵和增压泵均由主电机驱动，第一、第二压力开关、温度开关的信号输出端分别与PLC控制器的信号接收端连接，PLC控制器的信号输出端与主电机连接。

本实用新型超高压水射流系统，进一步的，所述切割水进水管上依次串联进水电磁阀、第二过滤器。

本实用新型超高压水射流系统，进一步的，所述回流管路上在第一单向阀前侧设置射流孔。

本实用新型超高压水射流系统，进一步的，所述给水管路上安装压力表。

本实用新型超高压水射流系统，进一步的，所述高压水输送管路上安装衰减器。

本实用新型超高压水射流系统，进一步的，所述衰减器的进口端并联高压泄放阀，高压泄放阀与切割水箱连通。

本实用新型超高压水射流系统，进一步的，所述进油管路上并联主减压阀，主减压阀与蓄油器连通。

本实用新型超高压水射流系统，进一步的，所述电磁阀的进口端与低压调节阀的出口端之间并联高压调节阀。

本实用新型超高压水射流系统，进一步的，所述冷却水进水管上安装水调幅阀。

本实用新型超高压水射流系统，进一步的，所述第三过滤器的进口端连接注油管路。

本实用新型超高压水射流系统，进一步的，所述

本实用新型超高压水射流系统与现有技术相比，具有以下有益效果：包括切割水给水回路、高压水发生回路、主液力回路、液压油环流回路、PLC控制器，切割水在增压泵作用下，进入第一、第二高压缸，液压油在液压泵的作用下进入液压缸，为液压活塞提供增压动力，液压活塞在液压缸内作往复运动，活塞杆的每次缓慢长冲程可推出更多的水，可在60000psi(4,137bar)下连续工作,具有更快的切割速度,使每毫米成本更低。设置压力开关及温度开关，对系统压力及温度进行监控，确保了系统稳定性，整个系统性能稳定可靠，操作简便，经久耐用，非常适合长时间的切割加工。本实用新型超高压水射流系统可适应各种领域，从小型单切割头到需多切割头系统的大批量生产，从复杂的精细切割到快速钻孔等。

下面结合附图对本实用新型的超高压水射流系统作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型超高压水射流系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型超高压水射流系统包括切割水给水回路1、高压水发生回路2、主液力回路3、液压油环流回路4、PLC控制器，切割水给水回路1中，切割水箱11经切割水进水管12与增压泵13连通，增压泵13经第一过滤器14与给水管路15连通，切割水进水管12上依次串联进水电磁阀16、第二过滤器17，给水管路15上安装温度开关18、第一压力开关19、压力表20，给水管路15上并联溢流管路5，溢流管路5上串联溢流阀51，给水管路15上并联回流管路52，回流管路52上依次安装射流孔53和第一单向阀54，回流管路52与切割水箱11连通。回流管路52上并联第二压力开关55。

高压水发生回路2包括增压器、衰减器21，增压器包括液压缸22及设置在液压缸22两端的第一、第二高压缸23、24，液压缸22内安装液压活塞25，第一、第二高压缸23、24内分别安装第一、第二活塞26、27，液压活塞25与第一、第二活塞26、27通过活塞杆28连接在一起，给水管路15分别经第一、第二进口止回阀29、30与第一、第二高压缸23、24连通，第一、第二高压缸23、24分别通过第一、第二排放止回阀61、62与衰减器21连通，衰减器21与高压水输送管路63连通。衰减器21的进口端并联高压泄放阀64，高压泄放阀64与切割水箱11连通，用于释放增压器和输送管路中所储存的压力。衰减器的作用是缓冲压力波动，并确保给水流量稳定、均匀。

主液力回路3中，液压泵31的进口端与蓄油器32连通，第一出口端经第二单向阀33与进油管路34连通，进油管路34与换向阀35的进油口P连通，进油管路34上并联主减压阀36，主减压阀36与蓄油器32连通，换向阀35的回油口T与蓄油器32连通，换向阀35的工作口A、B分别与液压缸22的两个油口连通。液压泵31的第二出口端经电磁阀37、低压调节阀38与蓄油器32连通，电磁阀37的进口端与低压调节阀38的出口端之间并联高压调节阀39。

液压油环流回路4中，环流泵41的进口端与蓄油器32连通，出口端经热交换器42、第三过滤器43与蓄油器32连通。冷却水进水管44、冷却水出水管45分别与热交换器42连通，冷却水进水管44上安装水调幅阀46。第三过滤器43的进口端连接注油管路47，通过注油管路补充液压油。

液压泵、环流泵和增压泵均由主电机驱动。第一、第二压力开关、温度开关的信号输出端分别与PLC控制器的信号接收端连接，PLC控制器的信号输出端与主电机连接。

本实用新型超高压水射流系统的工作过程如下：

切割水在增压泵13作用下，经进水电磁阀16、第一过滤器14、第二过滤器17过滤后分别进入第一、第二高压缸23、24，等待液压缸22增压。液压油在液压泵31的作用下，经第二单向阀33、换向阀35进入液压缸22，为液压活塞提供增压动力，液压活塞25在液压缸22内作往复运动，带动第一、第二活塞26、27分别在第一、第二高压缸23、24内作往复运动，当液压活塞25向第一高压缸23一侧伸出时，会将第一高压缸23内的水压提升到最高60000psi，高压水通过第一排放止回阀61进入到衰减器21中，此时，切割水会补偿到第二高压缸24中等待液压活塞25伸出，液压活塞如此往复运动，将切割水加压并连续输送至切割头，从而将水压转变为能够以精确精度切割大多数材料的水流速度，用于加工生产。

切割水给水回路1中，开机时，切割水的水压通过第二压力开关55进行监控，如果水压降低至30psi(2bar)，则第二压力开关55将信号传送至PLC控制器，PLC控制器关闭主电机。为了减少空转状态所造成的过热,切割水通过射流孔53和第一单向阀54循环至切割水箱11，射流孔53的作用是分散水压，保护第一单向阀54。正常工作状态时，水压由第一压力开关19实施监控，当水压小于60psi(4bar)，PLC控制器输出信号至主电机，主电机关闭。当水压超过125psi(8.6bar)，则溢流阀51打开，让水排出。水温由温度开关18监控，当水温超过128℉(53℃)，温度开关18将信号传送至PLC控制器，PLC控制器输出信号至主电机，主电机关闭，温度开关可防止增压泵因缺水或长时间空转状态所造成的过热。

主液力回路3中，通过调节主减压阀36来设置进油管路34的液压压力，设置好压力的液压油通过换向阀35进入液压缸22，换向阀通过换向实现液压缸的冲程运动。为了保护液压泵，增压是一个渐变的过程。刚开机的时候压力不能过高，开机时先打开电磁阀37，液压油通过电磁阀37到达低压调节阀38，使压力维持在一个相对较低的状态，20秒后，电磁阀37关闭，液压压力将自动返回到上一次选定的压力设定值。当系统液压压力超过高压调节阀39的设定值时，为了保护整个系统，液压油将通过高压调节阀39泄出，回到蓄油器32。

液压油环流回路4中，环流泵41将液压油从蓄油器32中抽出，并输送到热交换器42中，与进入热交换器的冷却水换热，冷却后的液压油经第三过滤器43过滤后流出，并流回到蓄油器32中。其中，冷却水的流量是由水调幅阀46结合实际油温控制的。液压油环流回路是一套冷却与过滤系统，该系统可向主液力回路提供经正确处理后的液压油，将液压油控制在43～46℃内。液压油通过连续的环流，保持适合的工作温度和工作状态。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种超高压水射流系统，其特征在于：包括切割水给水回路、高压水发生回路、主液力回路、液压油环流回路、PLC控制器，切割水给水回路中，切割水箱经切割水进水管与增压泵连通，增压泵经第一过滤器与给水管路连通，给水管路上安装温度开关、第一压力开关，给水管路上并联溢流管路，溢流管路上串联溢流阀，给水管路上并联回流管路，回流管路上安装第一单向阀，回流管路与切割水箱连通，回流管路上并联第二压力开关；

高压水发生回路包括增压器，增压器包括液压缸及设置在液压缸两端的第一、第二高压缸，液压缸内安装液压活塞，第一、第二高压缸内分别安装第一、第二活塞，液压活塞与第一、第二活塞通过活塞杆连接在一起，给水管路分别经第一、第二进口止回阀与第一、第二高压缸连通，第一、第二高压缸分别通过第一、第二排放止回阀与高压水输送管路连通；

主液力回路中，液压泵的进口端与蓄油器连通，第一出口端经第二单向阀与进油管路连通，进油管路与换向阀的进油口P连通，换向阀的回油口T与蓄油器连通，换向阀的工作口A、B分别与液压缸的两个油口连通，液压泵的第二出口端经电磁阀、低压调节阀与蓄油器连通；

液压油环流回路中，环流泵的进口端与蓄油器连通，出口端经热交换器、第三过滤器与蓄油器连通，冷却水进水管、冷却水出水管分别与热交换器连通；

液压泵、环流泵和增压泵均由主电机驱动，第一、第二压力开关、温度开关的信号输出端分别与PLC控制器的信号接收端连接，PLC控制器的信号输出端与主电机连接。

2.根据权利要求1所述的超高压水射流系统，其特征在于：所述切割水进水管上依次串联进水电磁阀、第二过滤器。

3.根据权利要求2所述的超高压水射流系统，其特征在于：所述回流管路上在第一单向阀前侧设置射流孔。

4.根据权利要求3所述的超高压水射流系统，其特征在于：所述给水管路上安装压力表。

5.根据权利要求1所述的超高压水射流系统，其特征在于：所述高压水输送管路上安装衰减器。

6.根据权利要求5所述的超高压水射流系统，其特征在于：所述衰减器的进口端并联高压泄放阀，高压泄放阀与切割水箱连通。

7.根据权利要求1所述的超高压水射流系统，其特征在于：所述进油管路上并联主减压阀，主减压阀与蓄油器连通。

8.根据权利要求7所述的超高压水射流系统，其特征在于：所述电磁阀的进口端与低压调节阀的出口端之间并联高压调节阀。

9.根据权利要求8所述的超高压水射流系统，其特征在于：所述冷却水进水管上安装水调幅阀。

10.根据权利要求9所述的超高压水射流系统，其特征在于：所述第三过滤器的进口端连接注油管路。