高压水射流磨料流量控制装置的改进设计

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:benjaminzsj
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目前,使用高压磨料水射流进行材料切割的相关应用技术已趋于成熟。上个世纪八十年代,在纯水射流技术基础上经过科研研究发展出了磨料水射流(AWJ)的新型切割技术,此项技术已经被越来越多的业内人士所认可。高压磨料水射流切割技术有许多其他传统加工技术不具备的优点:作为冷加工技术,最大的特征就是清洁环保,不存在刀具的磨损,而且加工范围广,切割精准度高。现阶段高压磨料水射流切割技术等同于激光、离子束和电子束等高能束加工技术,高压磨料水射流切割技术目前已经趋于成熟,并普遍运用到建筑、商品、国防、工艺品等行业的机械加工生产之中。本文针对传统磨料水射流磨料后混合供料方式过程中磨料输送不精确、不稳定的问题,设计了以螺杆泵为原理的磨料流量控制装置,其核心部件是特制的螺旋螺杆,在电机的控制下能够定量、主动和稳定的输送磨料。进行改进后高压水射流磨料流量控制装置的磨料供给流量试验,分别测量和记录输入电压和输出磨料流量,对磨料流量的理论流量与实际流量进行误差分析,根据磨料流量误差判定设计的合理与否。实验结果表明:磨料质量流量平均误差为2.3g/min,平均相对误差为3.2%,该磨料输送装置能够满足高压磨料水射流磨料流量控制的要求。分别采用改进的磨料水射流切割头装置和传统自吸式磨料供给装置切割材料的实验中表明两者切割的材料截面粗糙度有显著差别。应用改进的磨料水射流供料装置切割后的材料表面粗糙度平均值为1.706μm,传统自吸式供料装置切割后材料的表面粗糙度平均值为4.316μm。改进的磨料水射流供料装置较传统自吸式供料装置切割表面粗糙度精度提高了2.53倍。故该装置具有良好的改进作用和实用性,将会有广阔的应用前景。
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