專利名稱：相控(恒壓)式超高壓水增壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種相控(恒壓)式超高壓水增壓器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代材料技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用以及對高速精細(xì)切割技術(shù)的需求越來越廣泛，使目前已有的熱切割技術(shù)已經(jīng)不能滿足市場需求，如對各種金屬與金屬的復(fù)合材料，金屬與非金屬復(fù)合材料，非金屬等材料的切割，現(xiàn)有的火焰、等離子、激光切割技術(shù)都難以完成使命。而超高壓水射流切割技術(shù)是一種使用加壓水流或加有研磨料的加壓水流對目前已知的各種材料進(jìn)行精密切割的高新技術(shù)，該技術(shù)對被切割材料無選擇性，沒有熱效應(yīng)，切割精度高，該工藝無污染，屬綠色環(huán)保技術(shù)。在發(fā)達(dá)國家，超高壓水射流切割設(shè)備現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于航天航空、汽車、紡織、建筑建材、采礦、船舶、石化、軍工以及特種金屬加工等工業(yè)領(lǐng)域。是繼火焰、等離子、激光切割技術(shù)之后的第四代切割技術(shù)。
超高壓水切割的關(guān)鍵裝置就是超高壓增壓器。目前國際上普遍采用雙邊往復(fù)式工作原理的超高壓增壓器，與相控(恒壓)式超高壓水增壓器相比有如下缺點·增壓器所產(chǎn)生的原始水壓波動高達(dá)50％，即使經(jīng)蓄能器穩(wěn)壓后，水壓波動仍然達(dá)2.5％。“水錘”現(xiàn)象嚴(yán)重。
·水壓波動導(dǎo)致切割能力和切割質(zhì)量下降。
·高壓水系統(tǒng)，特別是超高壓蓄能器及其中的器件由于受“水錘”的循環(huán)沖擊，其壽命至少下降1/3-1/2(與恒定水壓比)。
·高壓缸體為不銹鋼，不僅重量大，而且耐高溫能力和機械加工性能差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，提供一種壓力高，可靠性高，性-價比高，壓力波動低的相控(恒壓)式超高壓水增壓器。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是全套裝置放置于一個箱體中。其中的液壓系統(tǒng)置于箱體的下后部；低壓水系統(tǒng)置于箱體下前部的左側(cè)，電器控制系統(tǒng)置于箱體下前部的右側(cè)；采用鈦合金制造的超高壓水增壓裝置于箱體的上前部，該裝置采用雙缸體獨立動力控制，交替加壓，每一單缸體輸出高壓水與另一缸體輸出相位適當(dāng)重疊，從而有效地抑制了水壓波動，無需水壓蓄能器。
本發(fā)明的優(yōu)點是·高壓水壓力持續(xù)穩(wěn)定，水壓波動低于1.8％，無“水錘”現(xiàn)象。
·取消了雙邊往復(fù)式(DRP式)增壓器所必需的水壓蓄能器，提高了高壓泵的可靠性。
·在一個工作循環(huán)內(nèi)，每一缸體內(nèi)活塞的工作負(fù)荷僅為雙邊往復(fù)式(DRP式)增壓器的一半，故相控(恒壓)式增壓器工作壽命可成倍提高。
·無“水錘”現(xiàn)象，故增壓器中易損件的壽命得以提高，同時降低了高壓泵工作噪聲，使整機工作噪聲低于75分貝。
·鈦合金增壓缸體重量輕，而且耐高溫能力和機械加工性能高。
·采用PLC集中控制，具備完善的數(shù)控接口和安全傳感，使設(shè)備的在線維護(hù)和故障檢查更迅速。
·結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，安裝，特別是易損件更換方便快捷。


圖1是本發(fā)明的工作原理示意圖；圖2是本發(fā)明中增壓裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
由圖1-2可知，本發(fā)明的液壓主電機帶動液壓泵，所產(chǎn)生的壓力油經(jīng)轉(zhuǎn)換單元分別送至增壓器的兩個液壓缸3中；外部輸入的壓縮空氣經(jīng)儲氣罐穩(wěn)壓后亦分別送至增壓器的兩個液壓缸3中；液壓缸3與高壓缸體2相串連，缸體端頭1封住高壓缸體2端部；從兩個缸體端頭1中引出的高壓輸出管匯于卸壓閥5，并經(jīng)卸壓閥5將高壓水送至切割槍頭。
所有的傳感數(shù)據(jù)都送至PLC，經(jīng)其分析處理后驅(qū)動整套系統(tǒng)的運動。
本發(fā)明的工作原理增壓裝置是產(chǎn)生高壓水的部件，其核心是連成一體的工作于高壓缸體2的陶瓷拄塞和工作于液壓缸3中的液壓活塞，其面積之比與液壓油壓強/高壓水壓強成正比，從而達(dá)到增壓的目的。整機的工作循環(huán)如下壓力油經(jīng)轉(zhuǎn)換單元送至左側(cè)液壓缸3中，推動其中的左側(cè)液壓活塞向左運動，左側(cè)陶瓷拄塞相應(yīng)推動左側(cè)高壓缸體2的水，使其變成高壓水。當(dāng)左側(cè)液壓活塞的行程接近終點時，由接近開關(guān)發(fā)出信號，PLC指揮轉(zhuǎn)換單元減少左側(cè)液壓缸3中的壓力油，同時向右側(cè)液壓缸3中注入壓力油，推動右側(cè)的液壓活塞向右運動。在這一瞬間，高壓水由兩側(cè)的高壓缸體2同時產(chǎn)生，左右兩側(cè)拄塞的工作相位略有重疊，從而抑制水壓波動。當(dāng)左側(cè)液壓活塞的行程到達(dá)終點時，轉(zhuǎn)換單元停止向左側(cè)液壓缸3中注入壓力油，利用壓縮空氣將左側(cè)液壓缸3中的液壓活塞推回，左側(cè)液壓缸3中的液壓油經(jīng)濾油器返回液壓油箱。左側(cè)高壓缸體2中的陶瓷拄塞在回程中將低壓水經(jīng)左側(cè)缸體端頭1的單向閥抽入左側(cè)高壓缸體2中，為下一個工作循環(huán)做好準(zhǔn)備。
低壓水經(jīng)三級濾芯過濾，除去直徑0.2μm以上的固體顆粒，以保證增壓器的使用壽命。過濾后的低壓水分別送至左右兩側(cè)缸體端頭1，供陶瓷拄塞在回程中抽取。
液壓油箱中的油經(jīng)獨立的循環(huán)泵抽取，被送至空冷散熱器，然后返回油箱。
本增壓裝置的電控部分主要由PLC，數(shù)字板和高壓水壓傳感器，低壓水壓傳感器，液面?zhèn)鞲衅?，油溫溫度傳感器，高壓缸體溫度傳感器，缸體端頭單向閥溫度傳感器等。其中數(shù)字板可以根據(jù)指令，控制水壓連續(xù)變化，以適應(yīng)穿孔和切割某些特殊材料時的工藝需要。
權(quán)利要求
1.相控(恒壓)式超高壓水增壓器，包括增壓裝置及其控制電路，其特征在于本發(fā)明的液壓主電機帶動液壓泵，所產(chǎn)生的壓力油經(jīng)轉(zhuǎn)換單元分別送至增壓器的兩個液壓缸3中；外部輸入的壓縮空氣經(jīng)儲氣罐穩(wěn)壓后亦分別送至增壓器的兩個液壓缸3中；液壓缸3與高壓缸體2相串連，缸體端頭1封住高壓缸體2端部；從兩個缸體端頭1中引出的高壓輸出管匯于卸壓閥5，并經(jīng)卸壓閥5將高壓水送至切割槍頭。
2.按照權(quán)利要求1所述的相控(恒壓)式超高壓水增壓器，其特征在于雙增壓缸體由獨立動力控制，交替加壓，每一單缸體輸出高壓水與另一缸體輸出高壓水相位適當(dāng)重疊。無水壓蓄能器。
3.按照權(quán)利要求1所述的相控(恒壓)式超高壓水增壓器，其特征在于增壓器可以根據(jù)指令，控制水壓連續(xù)變化。
4.按照權(quán)利要求1所述的相控(恒壓)式超高壓水增壓器，其特征在于高壓缸體采用鈦合金制造。
5.按照權(quán)利要求1所述的相控(恒壓)式超高壓水增壓器，其特征在于增壓器中配置有高壓水壓傳感器，低壓水壓傳感器，液面?zhèn)鞲衅?，油溫溫度傳感器，高壓缸體溫度傳感器，缸體端頭單向閥溫度傳感器。
6.按照權(quán)利要求1所述的相控(恒壓)式超高壓水增壓器，其特征在于增壓器采用空冷方式冷卻。
全文摘要
一種超高壓水增壓器。采用相控(恒壓)式工作方式，其雙鈦合金增壓缸體由獨立動力控制，交替加壓，每一單缸體輸出高壓水與另一缸體輸出高壓水相位適當(dāng)重疊。高壓水壓力持續(xù)穩(wěn)定，水壓波動低于1.8％，無“水錘”現(xiàn)象，故無需水壓蓄能器。整套系統(tǒng)由PLC集中控制，配備有各種壓力，溫度，液面?zhèn)鞲衅?，以確保系統(tǒng)的操作安全?？梢愿鶕?jù)外部輸入指令，控制水壓連續(xù)變化，以適應(yīng)穿孔和切割某些特殊材料時的工藝需要。液壓油的冷卻采用空冷方式。本發(fā)明性能優(yōu)良，設(shè)計巧妙，安裝，特別是易損件更換方便，快捷。
文檔編號B24C5/02GK1806986SQ20051006715
公開日2006年7月26日 申請日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月20日
發(fā)明者崔玥 申請人:崔玥