[发明专利]一种改进型的高压水射流切割岩石装置有效

专利信息
申请号: 202010745410.4 申请日: 2020-07-29
公开(公告)号: CN111958491B 公开(公告)日: 2022-04-15
发明(设计)人: 李克钢;刘洋;李明亮;秦庆词 申请(专利权)人: 昆明理工大学
主分类号: B24C1/04 分类号: B24C1/04;B24C3/00;B24C5/04;B24C7/00;B24C9/00
代理公司: 昆明隆合知识产权代理事务所(普通合伙) 53220 代理人: 龙燕
地址: 650000 云*** 国省代码: 云南;53
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摘要:
搜索关键词: 一种 改进型 高压 水射流 切割 岩石 装置
【说明书】:

发明公开了一种改进型的高压水射流切割岩石装置,属于采矿工程及矿山岩土工程领域。本发明所述装置包括高压水射流切割装置、红外自动探头探测装置、激光聚集CCD同光路电视监视及控制系统、自动除砂装置。主要用于岩石规则或不规则切割技术,具体涉及一种利用高压水射流切割技术,可对各种材料进行高效切割和精密加工。本发明能够有效提高切割效率,坐标定位切割方式能够减少切割误差,节省劳动力,节能环保,大大提高切割效率,可靠性强;符合绿色操作理念,自动一体化操作能够使切割作业更加准确和省时。

技术领域

本发明涉及岩石规则或不规则切割技术,具体涉及一种利用高压水射流切割技术,可对各种材料进行高效切割和精密加工,适用于采矿工程及矿山岩土工程领域。

背景技术

水切割也称水射流切割或水刀切割,高压水射流切割是一种特殊的加工方法。它利用增压器将水加压,达到10MPa~400MPa甚至更高的压力。水获得压力能,再从细小的喷嘴喷射而出,将压力能转换为动能,从而形成高速射流。切割正是利用这种高速射流的动能对工件的冲击破坏作用,达到切断、成形的目的。

高压水通过高级硬质合金、蓝宝石、金刚石等做成的喷嘴极细的喷口喷出,切割材料。要做到这点,对水、管道、喷口都有比较高的要求。在玻璃、石材、陶瓷等切割加工行业,传统的方法是用金刚石刀具进行切、锯、铣等,切割的厚度范围非常大、速度较快,但对常规厚度的板材,水切割可进行高精度的任意曲线的切割加工,成品率高,降低生产成本,且大大提高加工产品的附加值。

水刀与传统切割方式的对比:

①超高压水切割技术以其备受赞誉的动力、速度及多功能性成为世界上发展较为迅速的机床工艺。

②制造商们将超高压水切割应用到他们的生产中后,取得了更高的效率及更强的生产能力;如今,水切割能够快速且精确地切割从食品、纸张到复合材料、钢材甚至稀有金属等各种材料。

③采用水刀技术能感受到更强的切割能力,可轻松切割几乎任何材料,满足各种应用;冷加工方式,无热效应,不会产生机械变形 。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足,本发明的目的在于提供一种改进型的高压水射流切割岩石装置,包括高压水射流切割装置、红外自动探头探测装置、激光聚集CCD同光路电视监视及控制系统、自动除砂装置;

所述高压水射流切割装置包括铝制悬臂2、防尘折布1、可伸缩探杆13、数控加工平台4、坐标轴栅格5、水箱基座7、固定地脚6、出水口3、集水管30、导轨Ⅰ8、支架9、驱动电机Ⅰ10、导轨Ⅱ19;所述水箱基座7的底部设有四个固定地脚6,水箱基座7上设置有数控加工平台4,数控加工平台4上设有X轴坐标尺16、Y轴坐标尺18和坐标轴栅格5,水箱基座7四边平行处分别设置一个LED照明灯管17,水箱基座7底部设有一个出水口3,集水管30与可伸缩探杆13连通,铝制悬臂2置于导轨Ⅰ8上,铝制悬臂2可沿导轨Ⅰ8来回移动,导轨Ⅰ8固定在支架9上;铝制悬臂2上设有导轨Ⅱ19,可伸缩探杆13通过导轨Ⅱ19与悬臂2连接,可伸缩探杆13可沿导轨Ⅱ19来回移动。

所述红外自动探头探测装置包括可伸缩探杆13、压强平衡孔14、红外探测贴片传感器15;可伸缩探杆13固定在铝制悬臂2下侧,可伸缩探杆13包括第一层探杆、第二层探杆和第三层的切割刀头23,第二层探杆上左右两侧分别钻有一个空心的压强平衡孔14,切割刀头23的横截面直径小于第二层探杆;红外探测贴片传感器15固定于切割刀头23上。

所述自动除砂装置包括砂水混合液进口24、溢流出水口25、除砂管26、提砂螺旋27、出砂口29、砂含量标尺31、沉沙池33;沉沙池33上端设有砂水混合液进口24和溢流出水口25,砂水混合液进口24与出水口3连接,溢流出水口25与集水管30连接,沉沙池33底部与除砂管26连通,除砂管26倾斜角度为45-60°,除砂管26内部设有提砂螺旋27,除砂管26末端设有出砂口29,沉沙池33上设有砂含量标尺31。

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