前混合磨料水射流智能切割机制造技术

本实用新型专利技术公开一种前混合磨料水射流智能切割机，属于磨料喷射装置技术领域，包括前混合磨料水射流系统、切割系统和数控系统，前混合磨料水射流系统和切割系统均与数控系统电连接，回收水箱设置在工作台下方，回收水箱与筛分装置连接，筛分装置与磨料供应装置连接，磨料供应装置和高压水发生装置均与磨料罐连接，重量传感器安装在磨料罐的底部，压力传感器安装在喷头之前的管路上，定位传感器安装在导轨上；通过高压水将高压磨料罐中的磨料流态化成均匀的磨料悬浮液，并通过喷头形成高速的前混合磨料水射流，将压力能转换为动能，在智能数控系统的控制下，完成对材料的精密切割，使用后的磨料可以回收循环使用。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种前混合磨料水射流智能切割机，属于磨料喷射装置

技术介绍
磨料水射流技术是20世纪80年代，在纯水射流加工技术的基础上发展起来的，磨料的加入大大提升了传统水射流的切割能力，磨料水射流切割机成为一种威力强大的切割工具。前混合磨料水射流由于采用了更合理的磨料混入方式，其切割能力是后混合磨料水射流的数倍。迄今为止，关于前混合磨料水射流技术的研究，均局限于供料系统方面，而且，前混合磨料水射流的连续自动供料问题一直难以克服。另一方面，没有数控系统的辅助，磨料水射流只能完成形状简单、精度要求低的切割加工，对形状复杂或切割精度要求较高的加工根本无法完成。此外，没有数控系统的辅助，磨料的供应无法实现自动切换，故无法进行较长时间的连续切割作业。与数控系统结合之后，磨料水射流切割技术的优势才得以充分发挥，数控磨料水射流切割机具有非常广泛的应用前景。然而，尚未见有数控系统与前混合磨料水射流相结合的智能切割机，目前数控水射流切割机均为后混合形式，其原理是高压水通过第一个喷嘴射出，形成高速水射流，在混合腔内产生一定真空度使得磨料被抽吸进入混合腔与高速水射流发生剧烈的紊动扩散和掺混，再通过第二喷嘴射出形成磨料水射流。由于后混合磨料水射流的磨料颗粒是在射流形成后加入的，磨料以很低的初速度与高速水射流相互接触，故很难得到充分 混合，磨料颗粒无法得到充分的加速，明显降低了能量的传输效率，因此后混合磨料水射流切割需要很高的工作压力。其次，后混合磨料水射流切割机的磨料无法直接回收，造成很大的磨料消耗。最后，在水和砂混合的过程中同时带入了空气，使得射流直径增大，明显降低了切割质量。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本技术提供一种前混合磨料水射流智能切割机，通过高压水将高压磨料罐中的磨料流态化成均匀的磨料悬浮液，并通过喷头形成高速的iu混合磨料水射流，将压力能转换为动能，在智能数控系统的控制下，完成对材料的精s切割，使用后的磨料可以回收循环使用。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是:一种前混合磨料水射流智能切割机，包括前混合磨料水射流系统、切割系统和数控系统，前混合磨料水射流系统和切割系统均与数控系统电连接，切割系统包括运动机构和工作台，运动机构由驱动电机和导轨组成；数控系统包括数控模块、主机和传感器，传感器通过数控模块与主机电连接，前混合磨料水射流系统包括高压水发生装置、两个磨料罐、回收水箱、筛分装置、磨料供应装置和喷头，回收水箱设置在工作台下方，回收水箱通过管路与筛分装置连接，筛分装置与磨料供应装置连接，磨料供应装置和高压水发生装置均与两个磨料罐连接，传感器包括重量传感器、压力传感器和定位传感器，重量传感器安装在磨料罐的底部，压力传感器安装在喷头之前的管路上，定位传感器安装在导轨上。本技术的有益效果是:前混合磨料与智能控制相结合，实现了磨料的连续供应，而且在不需要很高的切割压力的前提下保证了能量的传输效率，高效节能，而且通过智能控制可以达到更高精度的切割要求；磨料可以循环使用，磨料损耗很低，既减少了磨料对环境的污染，又节约了切割成本。附图说明图1为本技术的结构示意图。图中:1、运动机构，2、工作台，3、回收水箱，4、高压水发生装置，5、筛分装置，6、磨料供应装置，7、磨料罐，8、数控模块，9、喷头，10、前混合磨料射流束，11、工件，12、主机，13、传感器。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明。如图1所示，本前混合磨料水射流智能切割机，包括前混合磨料水射流系统、切割系统和数控系统，前混合磨料水射流系统和切割系统均与数控系统电连接，切割系统包括运动机构I和工作台2，运动机构I由驱动电机和导轨组成；数控系统包括数控模块8、主机12和传感器13，传感器13通过数控模块8与主机12电连接；前混合磨料水射流系统包括高压水发生装置4、两个磨料罐7、回收水箱3、筛分装置5、磨料供应装置6和喷头9，回收水箱3设置在工作台2下方，回收水箱3通过管路与筛分装置5连接，筛分装置5与磨料供应装置6连接，磨料供应装置6和高压水发生装置4均与两个磨料罐7连接，传感器13包括重量传感器、压力传感器和定 位传感器，重量传感器安装在磨料罐7的底部，压力传感器安装在喷头9之前的管路上，定位传感器安装在导轨上。喷头9及横向(Y轴)驱动电机固定在横向(Y轴)导轨的滑块上，横向(Y轴)驱动电机驱动滑块在横向(Y轴)上运动。横向(Y轴)导轨及纵向驱动电机固定在纵向(X轴)导轨的滑块上，纵向(X轴)驱动电机驱动滑块在纵向(X轴)导轨上运动，其布置形式包括龙门式和悬臂式，根据工作需要，喷头9还可以通过移动或旋转装置实现高度升降(Z轴)与切割角度倾斜，传感器13包括重量传感器、压力传感器和定位传感器，重量传感器安装在磨料罐7的底部，向主机12反馈磨料余量，当一个磨料罐7中的磨料余量达到设定下限时，主机12通过数控模块8将工作回路切换到另外一个磨料罐7，与此同时，控制磨料供应装置6向磨料量不足的磨料罐7中输送磨料；压力传感器安装在喷头9之前的管路上，向主机12反馈系统压力，控制高压水发生装置4调节所需的系统工作压力；定位传感器安装在导轨上，向主机12反馈滑块位置信息，控制运动机构I到达准确的位置；数控系统通过控制喷头9的运动路径，使前混合磨料水射流系统能够精确的完成所设定的切割作业，工作原理为:数控系统采集传感器13的各种信号，由主机12向数控模块8发出指令，控制驱动电机的运动，使两个滑块在两个导轨(Y轴和X轴)上按照编制的程序运动，使前混合磨料水射流对工件11进行给定图形的精密切割。切割工件11后的含磨料水射流射入回收水箱3中，回收水箱3中磨料悬浮液经过筛分装置5对悬浮磨料进行筛分；筛分装置5由筛网、振动机构、冲洗喷嘴及排渣管路组成，振动机构安装在筛分装置5中，筛网安装在振动机构的上面，磨料悬浮液进入筛分装置后，振动机构带动筛网做往复运动，筛网上面达到要求的磨料颗粒落入磨料供应装置6中，磨料供应装置6定时将磨料悬浮液输送到磨料罐7，高压水发生装置4使磨料罐7中的磨料流态化为高压磨料悬浮液，从磨料罐7中混合均匀的高压磨料悬浮液通过喷头9形成前混合磨料射流束10对工件11进行切割，从而达到磨料的循环使用，筛网上方相对两个侧面分别安装排渣管路和冲洗喷嘴，冲洗喷嘴与数控模块8电连接，冲洗喷嘴在数控模块8的控制下，定时将没有 达到要求的磨料粗颗粒从排渣管路排出。权利要求1.一种前混合磨料水射流智能切割机，包括前混合磨料水射流系统、切割系统和数控系统，前混合磨料水射流系统和切割系统均与数控系统电连接，切割系统包括运动机构(I)和工作台(2)，运动机构(I)由驱动电机和导轨组成；数控系统包括数控模块(8)、主机(12)和传感器(13)，传感器(13)通过数控模块(8)与主机(12)电连接，其特征在于，前混合磨料水射流系统包括高压水发生装置(4)、两个磨料罐(7)、回收水箱(3)、筛分装置(5)、磨料供应装置(6)和喷头(9)，回收水箱(3)设置在工作台(2)下方，回收水箱(3)通过管路与筛分装置(5)连接，筛分装置(5)与磨料供应装置(6)连接，磨料供应装置(6)和高压水发生装置(4)均与两个磨料罐(7)连接，传感器(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种前混合磨料水射流智能切割机，包括前混合磨料水射流系统、切割系统和数控系统，前混合磨料水射流系统和切割系统均与数控系统电连接，切割系统包括运动机构（1）和工作台（2），运动机构（1）由驱动电机和导轨组成；数控系统包括数控模块（8）、主机（12）和传感器（13），传感器（13）通过数控模块（8）与主机（12）电连接，其特征在于，前混合磨料水射流系统包括高压水发生装置（4）、两个磨料罐（7）、回收水箱（3）、筛分装置（5）、磨料供应装置（6）和喷头（9），回收水箱（3）设置在工作台（2）下方，回收水箱（3）通过管路与筛分装置（5）连接，筛分装置（5）与磨料供应装置（6）连接，磨料供应装置（6）和高压水发生装置（4）均与两个磨料罐（7）连接，传感器（13）包括重量传感器、压力传感器和定位传感器，重量传感器安装在磨料罐（7）的底部，压力传感器安装在喷头（9）之前的管路上，定位传感器安装在导轨上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：江山，郭楚文，夏军，王锐利，李孝腾，郑连杰，彭勃，
申请(专利权)人：徐州浩通水射流科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：