一种超高压连续前混合磨料射流系统的制作方法

本实用新型涉及混合磨料射流系统领域，具体涉及一种超高压连续前混合磨料射流系统。

背景技术：

磨料水射流是在纯水射流的基础上发展而来，相比于纯水射流磨料水射流，磨料射流在较低的压力下，针对岩石的破碎、钢板的切割等方面可以达到较好的效果。磨料射流根据磨料混合方式不同主要分为两种一种是前混合磨料射流，一种是后混合磨料射流。后混合磨料射流出现的比较早，其磨料混合方式是直接使磨料与高速水流混合，从而达到对磨料的加速。由于高速运动的水流表面存在很大的张力，水流周围分散的水滴群频繁碰撞形成一个包围水流的密实体，导致水与磨料的混的收到限制。为了改善后混合磨料射流的液固两相流介质的混合效果，出现了前混合磨料方式。其工作方式是先在低压下使磨料与水初步混合，然后再经高速水流加速。其磨料射流的能量传输效率要远高于后混合磨料射流。因此现在针对前混合磨料射流的研究比较多。但是由于压力容器容积的大小以及工作时所需混合磨料比较多，混合磨料的供给一直是磨料射流的实际工作需要解决的重大问题。

目前在解决混合磨料供应问题的研究中，大多采用双罐子切换实现磨料的连续供应。这种供给方式需要停机拆装压力罐，重新加装磨料与水的混合溶液。对于压力罐这类密封要求比较严格的容器，拆装会影响其密封性能，降低其使用寿命；不仅存在安全隐患而且使用效率不高。

技术实现要素：

针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供一种超高压连续前混合磨料射流系统，其通过高压柔性钢管连接固定在压力容器盖上的管支架，通过与管支架连接的竖直管，使高压水作用于自主设计的滑动阀上，控制滑动阀的上下移动实现自动供料，无需拆开压力罐加装混合磨料。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种超高压连续前混合磨料射流系统，包括液压泵,液压泵出口通过分水阀分别连接有第一水管和第二水管，第一水管上依次串联有第一流量调节阀、第四单向阀、混合室以及高压喷嘴，第二水管流经第二流量调节阀后与第一电磁换向阀入水口相通，第一电磁换向阀的两个出水口分别流经两个第二电磁换向阀后连通两个磨料混合装置，磨料混合装置包括设有上端盖、壳体以及底板的磨料罐，上端盖底部固定有管支架和第一密封管螺纹锥接头，管支架底部设有竖直管和第二密封管螺纹锥接头，第一密封管螺纹锥接头一端通过超高压柔性软管与第二密封管螺纹锥接头连通，第一密封管螺纹锥接头另一端穿出上端盖后与对应的第二电磁换向阀的出水口连接，上端盖中部设有将其贯穿的滑动阀和供料容器，滑动阀顶部深入供料容器内，滑动阀的凸台与管支架与之间固定连接有弹簧，竖直管深入滑动阀的中孔内，两个磨料罐通过其底板上设置的密封管螺纹锥接头三分别连通第二单向阀和第三单向阀并最终汇流于混合室，磨料罐外部上下端设有超声波液位传感器一和超声波液位传感器二，第一电磁换向阀、第二电磁换向阀分别电性连接控制器，控制器电性连接信号输出单元，信号输出单元输出端和输入端分别电性连接超声波液位传感器一和超声波液位传感器二的输出端和输入端。

优选地，管支架通过沉头螺钉固定在上端盖底部。

优选地，滑动阀内部开有倒l型流道，倒l型流道两端出口分别装有第一单向阀。

优选地，竖直管与滑动阀的中孔通过第一密封圈过盈配合。

优选地，超高压混料罐通过长螺栓将上端盖、壳体以及底板压紧固定在一起。

优选地，壳体与上端盖、底板间的连接处均采用金属密封垫圈、第二密封圈进行密封处理。

优选地，所述管支架包括笼型框架，笼型框架下部通过四个筋板连接中空的管托台，管托台上下端分别固定竖直管和螺纹连接第二密封管螺纹锥接头。

本实用新型的有益效果在于：本系统改善了目前磨料供给停机的问题，本实用新型的单罐可实现非拆装磨料的供给。单罐可作为子系统，双罐配合切换可实现非停机磨料连续供给，通过高压柔性钢管连接固定在压力容器盖上的管支架，通过与管支架连接的竖直管，使高压水作用于自主设计的阀上。控制滑动阀的上下移动实现自动供料，无需拆开压力罐加装混合磨料。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种超高压连续前混合磨料射流系统的连接示意图；

图2为图1中a部放大图；

图3为实用新型实施例提供的滑动阀剖视图；

图4为实用新型实施例提供的管支架结构示意图。

附图标记说明：

1—液压泵；2—第一电磁换向阀；3—第一单向阀；4—第一管路；5—第二管路；6—供料容器；7—第一流量调节阀；8—第二流量调节阀；9—混合室；10—第一密封管螺纹锥接头；11—超高压柔性软管；12—管支架；12-1—笼型框架；12-2—管托台；13—第二密封管螺纹锥接头；14—竖直管；15—滑动阀；15-1—凸台15-1；15-2—倒l型流道；15-3—中孔；16—密封管螺纹锥接头三；17—分水阀；18—磨料罐；19—高压喷嘴；20—长螺栓；21—弹簧；22—控制器；23—信号处理单元；24—超声波液位传感器一；25—超声波液位传感器二；26—金属密封垫圈；27—第一密封圈；28—第二密封圈；29—沉头螺钉；30—第二单向阀；31—第三单向阀；32—第四单向阀；33—第二电磁换向阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图4所示，一种超高压连续前混合磨料射流系统，包括液压泵1,液压泵1出口通过分水阀17分别连接有第一水管4和第二水管5，第一水管4上依次串联有第一流量调节阀7、第四单向阀32、混合室9以及高压喷嘴19，第二水管5流经第二流量调节阀8后与第一电磁换向阀2入水口相通，第一电磁换向阀2的两个出水口分别流经两个第二电磁换向阀33后连通两个磨料混合装置，磨料混合装置包括设有上端盖、壳体以及底板的磨料罐18，上端盖底部固定有管支架12和第一密封管螺纹锥接头10，管支架12底部设有竖直管14和第二密封管螺纹锥接头13，第一密封管螺纹锥接头10一端通过超高压柔性软管11与第二密封管螺纹锥接头13连通，第一密封管螺纹锥接头10另一端穿出上端盖后与对应的第二电磁换向阀33的出水口连接，上端盖中部设有将其贯穿的滑动阀15和供料容器6，滑动阀15顶部深入供料容器6内，滑动阀15的凸台15-1与管支架12与之间固定连接有弹簧21，竖直管14深入滑动阀15的中孔15-3内，两个磨料罐18通过其底板上设置的密封管螺纹锥接头三16分别连通第二单向阀30和第三单向阀31并最终汇流于混合室9，磨料罐18外部上下端设有超声波液位传感器一24和超声波液位传感器二25，第一电磁换向阀2、第二电磁换向阀33分别电性连接控制器22，控制器22电性连接信号输出单元23，信号输出单元23输出端和输入端分别电性连接超声波液位传感器一24和超声波液位传感器二25的输出端和输入端。

管支架12通过沉头螺钉29固定在上端盖底部。

滑动阀内部开有倒l型流道15-2，倒l型流道15-2两端出口分别装有第一单向阀3。

竖直管14与滑动阀15的中孔通过第一密封圈27过盈配合。

超高压混料罐18通过长螺栓20将上端盖、壳体以及底板压紧固定在一起。

壳体与上端盖、底板间的连接处均采用金属密封垫圈26、第二密封圈28进行密封处理。

所述管支架12包括笼型框架12-1，笼型框架12-1下部通过四个筋板连接中空的管托台12-2，管托台12-2上下端分别固定竖直管14和螺纹连接第二密封管螺纹锥接头13。

使用时，参照图1，设左右两端的磨料罐18为磨料罐一和磨料罐二，水经液压泵1加压后经分水阀17分流进两条水路：第一水路4、第二水路5，在压力作用下分别流入混合室9以及与磨料罐(初始时设定流入磨料罐一)，滑动阀15由于自身重力以及弹簧29弹力下行，磨料进口打开，供料容器6内磨料进入磨料罐一18，当磨料混合液高度达到预设定超声波液位传感器25(下限)液位时控制器22发出信号利用与磨料罐一连通的第二电磁换向阀33动作，磨料罐一接通高压水，高压水流经竖直管14顶起滑动阀15使其关闭磨料进口，同时开始向磨料罐一18内注入高压水，直到液位达到超声波液位传感器24的位置时，该第二电磁换向阀33动作将高压水导入水箱。高压水在磨料罐一内与磨料初步混合为磨料浆体；当磨料罐一内的水磨料混合液体达到超声波液位传感器24(上限)后，第二电磁换向阀33动作切断高压水流。此时磨料罐内的压力比较大，迫使第二单向阀30打开，然后初步混合后的磨料进入混合室9，高压喷嘴19持续工作。

磨料罐一开始工作后，系统步入常规运行。当液位感器二25检测到混合磨料罐二内混合磨料浆体液位低于下限时，控制器22控制第一电磁换向阀2动作切断磨料罐一供水，接通磨料罐二供水，高压水接通与磨料罐二接通的右端的另一个电磁换向阀三33；但是此时该电磁换向阀三33控制高压水流入水箱，因为此刻磨料罐二正在加装磨料，当磨料位置达到磨料罐二上超声波液位传感器25(下限)的液位后，该电磁换向阀三33开通使磨料罐二供水开启，水位达到超声波液位传感器24(上限)液位后，该电磁换向阀三33动作将高压水再次导入水箱；此时磨料罐内的压力比较大，迫使第三单向阀31打开，然后初步混合后的磨料进入混合室9，高压喷嘴19持续工作；当磨料罐一上的超声波液位传感器25检测到磨料罐一液位低于下限液位后，第一电磁换向阀2动作，切断磨料罐二供水接通磨料罐一供水，此时磨料罐二工作，磨料罐一加装磨料。

重复上述过程即可不断向磨料罐一和磨料罐一通高压水和磨料进行混合，从而实现磨料浆体的非拆装供应。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。