[发明专利]一种增强型高压水射流切割器及其安装方法

权利要求书

1.一种增强型高压水射流切割器，包括高压水(1)、宝石喷嘴(2)、磨料输送管(3)、磁性磨粒(4)、切割器主体(5)、混合腔(6)，其特征在于：还包括永磁性磁铁(7)、导轨(8)和支架(9)，所述支架(9)固定安装在切割器主体(5)上且与所述磨料输送管(3)布置在所述切割器主体(5)的两侧，所述永磁性磁铁(7)安装在导轨(8)中，所述导轨(8)安装在支架(9)上，所述永磁性磁铁(7)可通过导轨(8)在支架(9)上滑动；

根据等式计算出永磁性磁铁与射流束间的距离D，其中，磨粒半径为r，质量为m，μ₀为永久真空度；χ_p为磁化系数、M为磁化强度、Δ为磨粒重心的场强，高压水的压力为P，α为速度损失系数，β为切割器出口处磨粒与射流束的速度比值，L为磨料输送管与混合腔交界面中心到射流出口间的距离,V为单个磨粒体积。

2.根据权利要求1所述的一种增强型高压水射流切割器，其特征在于：所述永磁性磁铁(7)朝向磨料输送管(3)的一侧为凹弧面。

3.一种增强型高压水射流切割器的安装方法，其特征在于：包括以下步骤：

a.将带有导轨(8)的支架(9)固定安装在切割器主体(5)上且与磨料输送管(3)布置在所述切割器主体(5)的两侧；

b.将永磁性磁铁(7)安装在所述导轨(8)中，将凹弧面朝向磨料输送管(3)的一侧；

c.设定磁性磨粒为均匀的球形颗粒，半径为r，质量为m，则单个磨粒的体积V为：

d.确定磁铁对磨粒的吸引力F随距离D变化的经验方程：

其中，μ₀为永久真空度，值为1.256×10^-6；χ_p为磁化系数、M为磁化强度、Δ为磨粒重心的场强，且当磁铁确定时这些参数均为定值，可测得具体数值；

e.确定某一工况下，高压水的压力为P,则喷嘴出口处磨粒的速度v为：

其中，α为速度损失系数，β为切割器出口处磨粒与射流束的速度比值，且对于确定的喷嘴α为定值，对于确定的入口压力β为定值；

f.由于磨粒是靠混合腔(6)内的负压进入射流的，因此初始速度很小，设定为0，设定磨粒从开始接触射流束到喷出期间为匀加速运动，则此期间磨粒的加速时间t为：

其中，L为磨料输送管与混合腔交界面中心到射流出口间的距离

则所需的吸引力F为：

g.根据等式计算出永磁性磁铁(7)与射流束间的距离D；

h.根据计算出来的永磁性磁铁(7)与射流束间的距离D，将永磁性磁铁(7)调整到合适的位置。