一种前混合磨料射流发生设备浓度调节装置

1.本发明涉及磨料水射流机械设备设计技术领域，尤其涉及一种前混合磨料射流发生设备浓度调节装置。


背景技术：

2.磨料水射流利用磨料水射流切割工件，与传统的机械切割及火焰切割方法相比具有无可比拟的优越性，它具有切割效率高、切缝质量好、材料利用率高、通用性强、切割时工件不发热和环保效果好等特点。磨料水射流切割设备具有工作压力低，结构简单，设计制造方便，切割效率高，割缝质量好，产品形状尺寸误差小，割缝窄材料利用率高，断面平整光洁，无毛刺、挂渣、崩角、塌边及无热变形等缺陷，并能对复杂工件实现智能化切割。磨料水射流是切割各种金属、非金属，尤其是切割铝、铜、钛、锆等热敏性材料的理想设备，同时也是切割玻璃、陶瓷、混凝土、大理石及花岗岩等难切割材料的较佳设备。
3.然而，现有的前混合磨料射流设备无法有效解决磨料射流浓度不能宽范围的调节功能，难以从根本上解决了单套前混合磨料射流设备唯一浓度输出的问题，有些前混合磨料射流设备既不能根据被加工件特性实时调节磨料射流的输出浓度，还不能实现特定浓度的磨料射流输出功能，有些前混合磨料射流设备既不能独立实现纯水和水砂混合液的输入和输出功能又不能实现磨料浓度宽范围的浓度调节功能，还不利于调节纯水输入量以及纯水与立式磨料罐内的磨料流态化的效果，大幅度改善浓度的均匀性，有些前混合磨料射流设备难以实现单独控制纯水的量和水砂混合输出量，无法防止在控制水砂混合输出量与纯水的量产生物理干涉，从而影响水砂混合浓度调节功能。有些前混合磨料射流设备既不利于纯水输入量的汇集和水砂混合液的分流又无法确保纯水输入量的总量始终大于纯水输入量和水砂混合液分流总量始终大于水砂混合液分流量，还无法有效避免因磨料浓度过大造成装置整体的工作时间大大降低的情况发生，不能满足实际情况的需求。因此，有必要提供一种结构简单、操作快捷方便、安全高效的一种前混合磨料射流发生设备浓度调节装置。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题，是克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单、操作快捷方便、安全高效的一种前混合磨料射流发生设备浓度调节装置。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种前混合磨料射流发生设备浓度调节装置，包括移动车架和高压泵站，所述移动车架的底部安装有托板，其中，还包括水砂混合阀座和上位阀体，所述水砂混合阀座通过螺栓安装在托板上，所述上位阀体位于水砂混合阀座的上端，所述上位阀体的下端分别设有上位水通道和上位砂水混合通道，所述上位水通道位于上位砂水混合通道的右侧，所述水砂混合阀座内设有多浓度调节装置和横向通道，所述多浓度调节装置包括下位水通道和下位砂水混合通道，所述下位水通道位于下位砂水混合通道的右侧，所述下位水通道与下位砂水混合通道均有多个，且对称分布在水砂混合阀座内，所述下位水通道的内径尺寸从右向左依次增大，所述下位砂水混合通道
的内径尺寸从左向右依次增大，所述下位水通道和下位砂水混合通道的下端均与横向通道相连接，所述下位水通道的数量与下位砂水混合通道的数量相等，所述下位水通道从右向左的尺寸依次与下位砂水混合通道从左向右的尺寸的相同，所述相同尺寸的下位水通道和相同尺寸的下位砂水混合通道对称布置水砂混合阀座的竖直对称线的两侧，所述每个下位水通道的中部和每个下位砂水混合通道的中部均安装有截止阀，所述下位水通道的上端设有倒t形汇流通道，所述下位砂水混合通道的上端设有倒t形分流通道，所述倒t形汇流通道的尺寸大于下位水通道的最大尺寸，所述倒t形分流通道的尺寸大于下位砂水混合通道的最大尺寸，所述横向通道的左端设有l形通道，所述l形通道位于横向通道的下侧，所述下位水通道的最大直径与下位砂水混合通道最大直径均小于横向通道的直径。
6.所述上位水通道的下端通过连接套与倒t形汇流通道的上端相连接，所述上位砂水混合通道的下端通过连接套与倒t形分流通道相连接，所述横向通道的左端安装有连接头，所述连接头通过高压胶管连接有喷嘴，所述l形通道的左端和横向通道的右端均安装有单向阀，所述l形通道的左端单向阀连接有排水管，所述横向通道的右端的单向阀通过高压胶管与高压泵站相连接。
7.所述上位阀体的上端通过螺纹连接安装有双通道连接阀，所述双通道连接阀的上端安装有立式磨料罐体，所述立式磨料罐体的上端安装有上罐口，所述上罐口通过螺纹连接有端盖，所述端盖的上端安装有泄压阀。
8.现场使用时，首先，操作人员依次将端盖打开，把磨料装入立式磨料罐体，待立式磨料罐体装满磨料后，将端盖盖上，再将喷嘴固定在操作平台上，并将待加工工件安装在喷嘴的正下方，调整喷嘴的靶距，确保喷嘴底部与待加工工件上侧面的距离处于合适切割靶距的范围内。
9.其次，操作人员将移动车架和高压泵站移动到实验室非工作区内，将横向通道的输入段通过高压胶管与高压泵站的输出端相连接，再将横向通道的输出段通过高压胶管与喷嘴的输入端相连接，启动高压泵站使高压水经高压管道通过横向通道右端的单向阀进入横向通道内，高压水经横向通道、高压胶管和喷嘴喷出。
10.再次，操作人员根据被加工件所需要的切割浓度，根据需要开启特定直径的下位水通道上的截止阀和特定直径的下位砂水混合通道上的截止阀，使横向通道内一部分高压水经特定直径的下位水通道依次进入倒t形汇流通道、连接套、上位水通道进入立式磨料罐体内，立式磨料罐体内的磨料与高压混合后，混合后的水砂混合液依次经上位砂水混合通道、倒t形分流通道和特定直径的下位砂水混合通道进入横向通道中，水砂混合液再与横向通道的高压水混合形成特定浓度的水砂混合液，特定浓度的水砂混合液经喷嘴喷出并对待加工工件进行切割作业。此外，操作人员还可以将水砂混合阀座拆下，将高压泵站的输入端通过高压胶管与上位水通道下端的连接套相连接，将上位砂水混合通道下端的连接套通过高压胶管与喷嘴相连接，这样可以实现特定浓度的磨料射流输出，并对合适的待加工工件进行切割作业。
11.最后，待加工工件完成切割作业后，操作人员先后依次将特定直径的下位水通道和特定直径的下位砂水混合通道上的截止阀关闭，待喷嘴内全部输出的为清水后，降低高压泵站的输出流量，直至关闭高压泵站，根据下次作业时间，合理清理立式磨料罐体内的磨料，做好设备定期维护，等待下次进行切割作业工作。
12.与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明能有效解决磨料射流浓度不能宽范围的调节功能，从根本上解决了单套前混合磨料射流设备唯一浓度输出的问题，还能根据被加工件特性实时调节磨料射流的输出浓度，还能将水砂混合阀座拆除直接连接上位阀体，能实现特定浓度的磨料射流输出功能，通过设置上位水通道和上位砂水混合通道的上阀体能通过上位水通道单独输送水并将水砂混合液从上位砂水混合通道输出，通过设置多个下位水通道与下位砂水混合通道既有助于独立实现纯水和水砂混合液的输入和输出功能又有助于实现磨料浓度宽范围的浓度调节功能，通过设置内径尺寸从右向左依次增大的下位水通道和内径尺寸从左向右依次增大的下位砂水混合通道既有助于实现纯水的多流量单独输入的功能又有助于实现水砂混合液多浓度调节输出和单独输出功能，还有助于调节纯水输入量以及纯水与立式磨料罐内的磨料流态化的效果，从而改善浓度的均匀性，通过设置相同尺寸的下位水通道和相同尺寸的下位砂水混合通道对称布置水砂混合阀座的竖直对称线的两侧、下位水通道从右向左的尺寸依次与下位砂水混合通道从左向右的尺寸的相同以及截止阀有助于实现单独控制纯水的量和水砂混合输出量，防止在控制水砂混合输出量与纯水的量产生物理干涉，影响水砂混合浓度调节功能。通过设置倒t形汇流通道的尺寸大于下位水通道的最大尺寸和倒t形分流通道的尺寸大于下位砂水混合通道的最大尺寸既有助于纯水输入量的汇集和水砂混合液的分流又有助于确保纯水输入量的总量始终大于纯水输入量和水砂混合液分流总量始终大于水砂混合液分流量，通过设置l形通道和横向通道有助于纯水的排除及确保水砂混合浓度在一定浓度范围内调节。通过设置下位水通道的最大直径与下位砂水混合通道最大直径均小于横向通道的直径能有效避免因磨料浓度过大造成装置整体的工作时间大大降低的情况发生，且结构简单，操作方便，经济实用。
附图说明
13.图1为本发明的结构示意图；
14.图2为图1中水砂混合阀座和上位阀体的结构示意图。
15.图中：1、移动车架；11、托板；2、高压泵站；3、水砂混合阀座；31、多浓度调节装置；311、下位水通道；3111、倒t形汇流通道；312、下位砂水混合通道；3121、倒t形分流通道；32、横向通道；321、l形通道；3211、排水管；322、连接头；3221、喷嘴；4、上位阀体；41、上位水通道；42、上位砂水混合通道；43、双通道连接阀；431、立式磨料罐体；4311、上罐口；4312、端盖；4313、泄压阀；5、截止阀；6、单向阀。
具体实施方式
16.为了使本发明所实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。
17.如图1和图2所示，所述一种前混合磨料射流发生设备浓度调节装置，包括移动车架1和高压泵站2，所述移动车架1的底部安装有托板11，还包括水砂混合阀座3和上位阀体4，所述水砂混合阀座3通过螺栓安装在托板11上，所述上位阀体4位于水砂混合阀座3的上端，所述上位阀体4的下端分别设有上位水通道41和上位砂水混合通道42，所述上位水通道41位于上位砂水混合通道42的右侧，所述水砂混合阀座3内设有多浓度调节装置31和横向
通道32，所述多浓度调节装置31包括下位水通道311和下位砂水混合通道312，所述下位水通道311位于下位砂水混合通道312的右侧，所述下位水通道311与下位砂水混合通道312均有四个，且对称分布在水砂混合阀座3内，所述下位水通道311的内径尺寸从右向左依次增大，所述下位砂水混合通道312的内径尺寸从左向右依次增大，所述下位水通道311和下位砂水混合通道312的下端均与横向通道32相连接，所述下位水通道311的数量与下位砂水混合通道312的数量相等，所述下位水通道311从右向左的尺寸依次与下位砂水混合通道312从左向右的尺寸的相同，所述相同尺寸的下位水通道311和相同尺寸的下位砂水混合通道312对称布置水砂混合阀座3的竖直对称线的两侧，所述每个下位水通道311的中部和每个下位砂水混合通道312的中部均安装有截止阀5，所述下位水通道311的上端设有倒t形汇流通道3111，所述下位砂水混合通道312的上端设有倒t形分流通道3121，所述倒t形汇流通道3111的尺寸大于下位水通道311的最大尺寸，所述倒t形分流通道3121的尺寸大于下位砂水混合通道312的最大尺寸，所述横向通道32的左端设有l形通道321，所述l形通道321位于横向通道32的下侧，所述下位水通道311的最大直径与下位砂水混合通道312最大直径均小于横向通道32的直径。
18.如图1和图2所示，所述上位水通道311的下端通过连接套与倒t形汇流通道3111的上端相连接，所述上位砂水混合通道312的下端通过连接套与倒t形分流通道3121相连接，所述横向通道32的左端安装有连接头322，所述连接头322通过高压胶管连接有喷嘴3221，所述l形通道321的左端和横向通道32的右端均安装有单向阀6，所述l形通道321的左端单向阀6连接有排水管3211，所述横向通道32的右端的单向阀6通过高压胶管与高压泵站2相连接。
19.如图1所示，所述上位阀体4的上端通过螺纹连接安装有双通道连接阀43，所述双通道连接阀43的上端安装有立式磨料罐体431，所述立式磨料罐体431的上端安装有上罐口4311，所述上罐口4311通过螺纹连接有端盖4312，所述端盖4312的上端安装有泄压阀4313。
20.现场使用时，首先，操作人员依次将端盖4312打开，把磨料装入立式磨料罐体431，待立式磨料罐体431装满磨料后，将端盖4312盖上，再将喷嘴3221固定在操作平台上，并将待加工工件安装在喷嘴3221的正下方，调整喷嘴3221的靶距，确保喷嘴3221底部与待加工工件上侧面的距离处于合适切割靶距的范围内。
21.其次，操作人员将移动车架1和高压泵站2移动到实验室非工作区内，将横向通道32的输入段通过高压胶管与高压泵站2的输出端相连接，再将横向通道32的输出段通过高压胶管与喷嘴3221的输入端相连接，启动高压泵站2使高压水经高压管道通过横向通道32右端的单向阀6进入横向通道32内，高压水经横向通道32、高压胶管和喷嘴3221喷出。
22.再次，操作人员根据被加工件所需要的切割浓度，根据需要开启特定直径的下位水通道311上的截止阀5和特定直径的下位砂水混合通道312上的截止阀5，使横向通道32内一部分高压水经特定直径的下位水通道311依次进入倒t形汇流通道3111、连接套、上位水通道41进入立式磨料罐体431内，立式磨料罐体431内的磨料与高压混合后，混合后的水砂混合液依次经上位砂水混合通道42、倒t形分流通道3121和特定直径的下位砂水混合通道312进入横向通道32中，水砂混合液再与横向通道32的高压水混合形成特定浓度的水砂混合液，特定浓度的水砂混合液经喷嘴3221喷出并对待加工工件进行切割作业。此外，操作人员还可以将水砂混合阀座3拆下，将高压泵站2的输入端通过高压胶管与上位水通道41下端
的连接套相连接，将上位砂水混合通道42下端的连接套通过高压胶管与喷嘴3221相连接，这样可以实现特定浓度的磨料射流输出，并对合适的待加工工件进行切割作业。
23.最后，待加工工件完成切割作业后，操作人员先后依次将特定直径的下位水通道311和特定直径的下位砂水混合通道312上的截止阀5关闭，待喷嘴3221内全部输出的为清水后，降低高压泵站2的输出流量，直至关闭高压泵站2，根据下次作业时间，合理清理立式磨料罐体431内的磨料，做好设备定期维护，等待下次进行切割作业工作。
24.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。