[發明專利]水磨料懸浮液切割設備和水磨料懸浮液切割方法

在審

• 申請號: 201780091528.6
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN110691675A
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: M·林德
• 申請（專利權）人: 艾恩特應用新技術公司
• 主分類號: B24C7/00
• 分類號: B24C7/00;B24C1/04
• 代理公司: 11336 北京市磐華律師事務所
• 代理人: 董巍

在此公開的水磨料懸浮液切割設備(1)具有：用于以高壓提供水(301)的高壓源(3)；與所述高壓源(3)連接的高壓管路(5)；用于提供處于高壓下的磨料介質懸浮液(13)(303)的壓力容器(11)；閘門室(21)，所述閘門室構造成為有時處于高壓下有時處于低壓下；和用于從閘門室(21)補充(311)壓力容器(11)的補充閥(19)。在此，傳送輔助裝置(45)在抽吸側與壓力容器(11)流體連接，使得傳送輔助裝置(45)在高壓下在閘門室(21)中通過補充閥(19)將磨料介質懸浮液從閘門室(21)吸入壓力容器(11)中。

技術領域

本發明涉及一種具有權利要求1的前序部分所述特征的水磨料懸浮液切割設備和一種水磨料懸浮液切割方法。

背景技術

水磨料懸浮液切割設施用于借助高壓水射束切割材料，在高壓水射束中添加有磨料介質。水磨料懸浮液切割設備與水磨料注射切割設備不同，在水磨料注射切割設備中，磨料介質僅在排出噴嘴中或在排出噴嘴處被引入已經大幅加速的水中。在水磨料懸浮液切割設備中，首先將處于高壓下的水與磨料介質混合，然后將水磨料介質懸浮液在排出噴嘴中加速。在水磨料注射切割設備中雖然不存在在高壓下將磨料介質與水混合的問題，因為磨料介質僅在排出噴嘴處輸送，然而磨料介質-水的比例在水磨料注射切割設備中極度受限，進而使其切割力也嚴重受限。此外，在水磨料注射切割設備中，空氣夾雜物由于在吸入水射束中時以及在切割射束中的空氣份額高的情況下磨料介質顆粒的低效加速而使切割功率減小。而在水磨料懸浮液切割設備中，可以將磨料介質-水的比例選擇為高的并實現較高的切割力，因為水在高壓下在排出噴嘴的上游在沒有空氣夾雜物的情況下與磨料介質受控地混合。因此例如可以將水流的一部分引導穿過磨料介質容器，該磨料介質容器構成為壓力容器。這種設備例如在EP 1 199 136中已知。在該設備中的技術挑戰是磨料介質的補充，因為為此設備必須停止運行，磨料介質容器必須進入無壓力狀態下然后才能夠被填充。然而在工業應用中通常期望連續地切割，在此設備在填充磨料介質時不必停止運行。

EP 2755 802 B1和WO 2015/149867 A1描述了用于確保設備連續運行的閘門解決方案。然而因為部分超過2000bar的特別高的壓力，對閘門室的周期性加壓和減壓是技術挑戰。因此對壓力容器的再填充在至今已知的設備和至今已知的方法中會引起堵塞和耗時的再填充即補充周期。

發明內容

在此公開的水磨料懸浮液切割設備和在此公開的水磨料懸浮液切割方法相對于已知的解決方案具有下述優點：能夠更快地進行對壓力容器的補充并且將堵塞的風險最小化。本公開的有利設計方案在從屬權利要求、下面的說明書和附圖中給出。

根據本公開的第一方面，水磨料懸浮液切割設備具有：

-用于以高壓提供水的高壓源，

-與高壓源連接的高壓管路，

-用于提供處于高壓下的磨料介質懸浮液的壓力容器，

-閘門室，所述閘門室構造成為可有時處于高壓下有時處于低壓下，和

-用于從閘門室補充壓力容器的補充閥，其特征在于，

傳送輔助裝置在抽吸側與壓力容器流體連接，使傳送輔助裝置在高壓下在閘門室中可以通過補充閥將磨料介質懸浮液從閘門室吸入到壓力容器中。

在此，“高壓”表示高于100bar的壓力，而“低壓”表示低于100bar的壓力。優選的是，低壓是環境空氣壓力。傳送輔助裝置承受高壓，進而優選設計用于高壓。盡管傳送輔助裝置盡可能與壓力容器的存在較少磨料的區域，例如壓力容器的側向上部區域流體連接，但是所泵送的水可以包含磨料介質，這可促進傳送輔助裝置的磨損。