高压砂浆泵实现前混合磨料水射流连续加砂系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高压砂浆泵实现前混合磨料水射流连续加砂系统，包括清水桶、砂浆搅拌桶、高压清水管路、高压砂浆管路、高压射流管路和三通管；高压清水管路上沿水流方向依次设置有高压清水泵和第一压力表；高压砂浆管路上沿砂浆流方向依次设置有高压砂浆泵、第二压力表和调节球阀；高压射流管路的出口连接有高压喷头。本发明专利技术还公开了高压砂浆泵实现前混合磨料水射流连续加砂系统的加砂方法。本发明专利技术巧妙的利用高压砂浆泵可以携带小颗粒磨料砂的特点，将现在的水、砂在高压状态下混合，变为将水、砂在常压状态下混合成高浓度砂浆，然后再与高压清水混合成合适浓度的高压磨料水射流，具有方便、连续加砂且操作方便的优点。

Continuous Sanding System and Method of Pre-mixed Abrasive Water Jet for High Pressure Mortar Pump

【技术实现步骤摘要】
高压砂浆泵实现前混合磨料水射流连续加砂系统及方法
本专利技术属于水射流切割
，具体涉及一种高压砂浆泵实现混合磨料水射流连续加砂系统及方法。
技术介绍
磨料水射流是在水射流中混入一定数量的磨料颗粒，能大大提高水射流的冲击能力。目前广泛应用于金属冷切割、瓷器、石材加工、矿山开采等行业。前混合磨料水射流水、砂混合度好、喷头使用方便、切割能力强，但是存在高压储砂罐容量有限、加砂不连续、重复加砂工序多、时间长等问题。这些问题影响了前混合磨料水射流的推广应用，尤其是地下矿山领域，井下条件复杂，对设备安全性要求较高，高压储砂罐存在较高的使用风险。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中的不足之处，提供一种操作方便、安全可靠、加砂效率高的高压砂浆泵实现前混合磨料水射流连续加砂系统及方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：高压砂浆泵实现前混合磨料水射流连续加砂系统，包括清水桶、砂浆搅拌桶、高压清水管路、高压砂浆管路、高压射流管路和三通管；高压清水管路的进口伸入到清水桶的水面下，高压清水管路的出口与三通管的第一接口连接，高压清水管路上沿水流方向依次设置有高压清水泵和第一压力表；高压砂浆管路的进口伸入到砂浆搅拌桶的浆液液面下，高压砂浆管路的出口与三通管的第二接口连接，高压砂浆管路上沿砂浆流方向依次设置有高压砂浆泵、第二压力表和调节球阀；高压射流管路的进口与三通管的第三接口连接，高压射流管路的出口连接有高压喷头。高压射流管路上设置有安全阀。高压清水管路上在第一压力表和三通管之间设置有单向阀。高压砂浆泵实现前混合磨料水射流连续加砂系统的加砂方法，包括以下步骤，（1）在砂浆搅拌桶内配料并搅拌均匀后形成一定浓度的砂浆；（2）单独启动高压砂浆泵或者同时启动高压清水泵及高压砂浆泵，砂浆或者混合在清水中的砂浆通过高压喷头喷射；（3）操作调节球阀对砂浆的流量进行调节，以控制高压砂浆在清水中的混合量。在高压喷头向外喷射过程中，高压喷头内若产生堵塞，高压清水管路、高压砂浆管路和高压射流管路内的压力大于安全阀的设定压力，安全阀被打开安全泄压。步骤（2）中单独启动高压砂浆泵通过高压喷头喷射的过程为：高压砂浆泵通过高压砂浆管路抽取砂浆搅拌桶内的砂浆，一定浓度的砂浆通过三通管进入到高压射流管路内，由于单向阀的设置，砂浆只能通过高压射流管路后由高压喷头向外喷射。步骤（2）中同时启动高压清水泵和高压砂浆泵通过高压喷头喷射的过程为：高压清水泵通过高压清水管路抽取清水桶内的水，高压砂浆泵通过高压砂浆管路抽取砂浆搅拌桶内的砂浆，使第一压力表的压力示数略小于第二压力表的示数，一定浓度的砂浆进入到三通管内混合在清水中，通过高压射流管路后由高压喷头向外喷射。采用上述技术方案，本专利技术具有以下技术效果为：（1）本专利技术利用砂浆搅拌桶，将水、砂按一定配比浓度在常压下混合在一起，然后利用高压砂浆泵，将高浓度的水砂混合流（高浓度砂浆）注入到由高压清水泵输入出后的高压清水管路里，高浓度砂浆与高压清水混合后，成为合适浓度的磨料砂浆，经由高压射流管路从高压喷头喷出。由此完成前混合磨料水射流的连续加砂；（2）单独启动高压砂浆泵通过高压喷头喷射适用于水射流流量不大的切割，另外还要配制合适的砂浆的浓度（水砂配比）；（3）同时启动高压清水泵和高压砂浆泵通过高压喷头喷射，适合水射流流量大的切割，在切割过程中连续加砂，提高水射流切割的效果和效率。（4）高压清水泵可以此采用煤矿浮化液泵替换。（5）本专利技术使用高压砂浆泵及管路控制系统，巧妙的利用高压砂浆泵可以携带小颗粒磨料砂的特点，将现在的水、砂在高压状态下混合，变为将水、砂在常压状态下混合成高浓度砂浆，然后再与高压清水混合成合适浓度的高压磨料水射流，实现了方便、连续加砂，操作方便实用，成本低，易转化为成熟产品快速投入市场。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。具体实施方式如图1所示，本专利技术的高压砂浆泵实现前混合磨料水射流连续加砂系统，包括清水桶1、砂浆搅拌桶2、高压清水管路3、高压砂浆管路4、高压射流管路5和三通管6；高压清水管路3的进口伸入到清水桶1的水面下，高压清水管路3的出口与三通管6的第一接口连接，高压清水管路3上沿水流方向依次设置有高压清水泵7和第一压力表8；高压砂浆管路4的进口伸入到砂浆搅拌桶2的浆液液面下，高压砂浆管路4的出口与三通管6的第二接口连接，高压砂浆管路4上沿砂浆流方向依次设置有高压砂浆泵9、第二压力表10和调节球阀11；高压射流管路5的进口与三通管6的第三接口连接，高压射流管路5的出口连接有高压喷头12。高压射流管路5上设置有安全阀13。高压清水管路3上在第一压力表8和三通管6之间设置有单向阀14。高压砂浆泵9实现前混合磨料水射流连续加砂系统的加砂方法，包括以下步骤，（1）在砂浆搅拌桶2内配料并搅拌均匀后形成一定浓度的砂浆；（2）单独启动高压砂浆泵9或者同时启动高压清水泵7及高压砂浆泵9，砂浆或者混合在清水中的砂浆通过高压喷头12喷射；（3）操作调节球阀11对砂浆的流量进行调节，以控制高压砂浆在清水中的混合量。在高压喷头12向外喷射过程中，高压喷头12内若产生堵塞，高压清水管路3、高压砂浆管路4和高压射流管路5内的压力大于安全阀13的设定压力，安全阀13被打开安全泄压。步骤（2）中单独启动高压砂浆泵9通过高压喷头12喷射的过程为：高压砂浆泵9通过高压砂浆管路4抽取砂浆搅拌桶2内的砂浆，一定浓度的砂浆通过三通管6进入到高压射流管路5内，由于单向阀14的设置，砂浆只能通过高压射流管路5后由高压喷头12向外喷射。步骤（2）中同时启动高压清水泵7和高压砂浆泵9通过高压喷头12喷射的过程为：高压清水泵7通过高压清水管路3抽取清水桶1内的水，高压砂浆泵9通过高压砂浆管路4抽取砂浆搅拌桶2内的砂浆，使第一压力表8的压力示数略小于第二压力表10的示数，一定浓度的砂浆进入到三通管6内混合在清水中，通过高压射流管路5后由高压喷头12向外喷射。本实施例并非对本专利技术的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本专利技术技术方案的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高压砂浆泵实现前混合磨料水射流连续加砂系统，其特征在于：包括清水桶、砂浆搅拌桶、高压清水管路、高压砂浆管路、高压射流管路和三通管；高压清水管路的进口伸入到清水桶的水面下，高压清水管路的出口与三通管的第一接口连接，高压清水管路上沿水流方向依次设置有高压清水泵和第一压力表；高压砂浆管路的进口伸入到砂浆搅拌桶的浆液液面下，高压砂浆管路的出口与三通管的第二接口连接，高压砂浆管路上沿砂浆流方向依次设置有高压砂浆泵、第二压力表和调节球阀；高压射流管路的进口与三通管的第三接口连接，高压射流管路的出口连接有高压喷头。

【技术特征摘要】
1.高压砂浆泵实现前混合磨料水射流连续加砂系统，其特征在于：包括清水桶、砂浆搅拌桶、高压清水管路、高压砂浆管路、高压射流管路和三通管；高压清水管路的进口伸入到清水桶的水面下，高压清水管路的出口与三通管的第一接口连接，高压清水管路上沿水流方向依次设置有高压清水泵和第一压力表；高压砂浆管路的进口伸入到砂浆搅拌桶的浆液液面下，高压砂浆管路的出口与三通管的第二接口连接，高压砂浆管路上沿砂浆流方向依次设置有高压砂浆泵、第二压力表和调节球阀；高压射流管路的进口与三通管的第三接口连接，高压射流管路的出口连接有高压喷头。2.根据权利要求1所述的高压砂浆泵实现前混合磨料水射流连续加砂系统，其特征在于：高压射流管路上设置有安全阀。3.根据权利要求2所述的高压砂浆泵实现前混合磨料水射流连续加砂系统，其特征在于：高压清水管路上在第一压力表和三通管之间设置有单向阀。4.采用如权利要求3所述的高压砂浆泵实现前混合磨料水射流连续加砂系统的加砂方法，其特征在于：包括以下步骤，（1）在砂浆搅拌桶内配料并搅拌均匀后形成一定浓度的砂浆；（2）单独启动高压砂浆泵或者同时启动高压清水泵及高压砂浆泵，砂浆或者混合在清水中的砂浆通...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁瑞甫，姚远航，李小军，李化敏，李东印，童景琳，熊祖强，王文，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南,41