水射流加工系统：优化工艺的利器

一套磨料水射流加工系统中有水处理单元、水泵、高压增压器、水射流发生系统、磨料供给系统及辅助元件（如管路、控制阀）等，有喷嘴运动执行装置、机械手、三坐标工作台等，还有在工作台下起支撑、阻尼、缓冲和回收水射流的水箱，以及必要的观察、检验工具和安全、保护设施等，如图7.3-2所示。

图7.3-1 磨料水射流加工原理示意图

1—磨料 2—前级喷嘴 3—高压水 4—混合腔 5—喷嘴 6—工件

图7.3-2 磨料水射流传输系统示意图

1—水处理单元 2—调压泵 3—过滤器 4—储油器 5—液压泵 6—水压倍增器 7—开关阀 8—喷嘴 9—磨料供给系统 10—磨料计量阀 11—工件

根据流体介质分类的不同，射流可以是纯水射流、可溶添加剂水射流和不溶磨料水射流。纯水高压射流一般用来切割软质材料。磨料水射流根据它们的产生和添加磨料的方式不同可以再分为两种，见表7.3-1。(www.xing528.com)

表7.3-1 磨料水射流的种类

图7.3-3所示为磨料水射流系统的切割头组成和水射流的形成基本原理。形成水射流的一级水喷嘴直径一般为0.1mm的尺寸量级，将高压水转换成一束高速的水射流。高速射流产生的真空或负压把磨料供给系统提供的磨料吸入混合腔并与水射流混合后送入聚流、加速的二级喷嘴。一部分射流的动能传递给磨料，使磨料的速度迅速增加，结果可获得一束喷出二级喷嘴的高速、聚流磨料水射流，整个过程形成一束磨料水射流。

图7.3-3 磨料水射流加工系统示意图

1—减压阀 2—容料罐 3—管道 4—砂罐 5—泵 6—一级喷嘴 7—混合室 8—喷嘴