[其他]高速液體射流的能量散逸容器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86104189
• 申請(qǐng)日: 1986-06-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN86104189A
• 公開(kāi)（公告）日: 1987-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 烏維·埃爾貝克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 流程系統(tǒng)公司
• 主分類號(hào): B26F1/26
• 分類號(hào): B26F1/26;B05B15/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 黃力行

本發(fā)明涉及液體射流的切割系統(tǒng)，并具體說(shuō)明與此系統(tǒng)相聯(lián)的能量散逸容器。

在工藝中采用高速液體射流法進(jìn)行切割是已經(jīng)聞名的技術(shù)。一種典型的液體如水，在壓力達(dá)55，000磅/平方英寸下，通過(guò)一孔徑僅0.003～0.03英寸寶石噴咀，產(chǎn)生的液體射流速度可達(dá)音速的三倍。這種高速的液體射流用作切割多種金屬與非金屬材料如鋼、鋁、紙張，橡膠，塑料，凱夫拉爾，石墨和食品等。

為提高液體射流的切割能力，可在液體射流中添加一部分研磨材料，乃成為研磨射流。這種射流可以更為廣泛而有效地用作切割許多種材料，從特殊的硬材料如工具鋼，裝甲鋼板，特殊的陶瓷，防彈玻璃，甚至很軟的鉛等。有代表性的研磨材料包括柘榴石，二氧化硅，氧化鋁等，粒度可在＃36～＃120目，這里所指的液體射流包括了一般的液體射流和研磨射流。

這種高能量的液體射流，一旦通過(guò)了工作部件，必須立刻予以吸收，這不僅是這種射流對(duì)人身和設(shè)備均可能造成事故的危害性，而且造成射流的液體必須予以收集并予恰當(dāng)?shù)靥幚怼?/p>

據(jù)此，液體射流切割系統(tǒng)應(yīng)包括一個(gè)為接受高速度的液體射流的能量散逸容器。如美國(guó)專利2，985，050和3，212，378公開(kāi)了在有彈性襯墊（例如橡膠或氯丁橡膠或其他彈性材料）上盛有水或其他液體的捕收槽。在槽的四周裝有噴淋管（軌），噴淋的水向下指向液體的表面，從而復(fù)蓋切割液體的蒸氣，使之不會(huì)在切割機(jī)的周圍散發(fā)。

美國(guó)專利3，730，040公開(kāi)的一個(gè)能量吸收容器，在容器的底部安裝一個(gè)硬鋼制的耐沖擊砧塊，在這容器的上部靠近工作部件處還設(shè)有一平頂?shù)膱A錐形的擋水板。在液體射流進(jìn)入容器時(shí)，先經(jīng)過(guò)另一種液體，從而射流的能量被吸收一部分，而后這射流乃沖擊到容器底部鋼砧之上。擋水板的取向在于，防止噪音、水沫與蒸氣等反向通過(guò)進(jìn)口處。

能量散逸器或捕收器，在工藝上均已知名，但至今仍存在二個(gè)重要問(wèn)題：一是傳統(tǒng)的捕收器以及用作研磨射流的捕收器的部件磨損太重，使用壽命很短，為此，必須備有昂貴的耐磨部件以期經(jīng)常更換，二是這捕收器的空間仍嫌太大，所用的金屬材料要求質(zhì)量高數(shù)量多因而造價(jià)昂貴，為了保證不致被液體射流特別是研磨射流所擊穿，必須用厚的金屬板。此外，傳統(tǒng)的捕收器的體積，在長(zhǎng)度方面，也必須很長(zhǎng)。這是因?yàn)樯⒁莸哪芰看螅时仨毦邆漭^長(zhǎng)的尺寸。如研磨射流，傳統(tǒng)的容器的長(zhǎng)度通常可達(dá)36英寸。

本發(fā)明，旨在克服上述的限制，以改進(jìn)高速的液體射流的散逸能量方法及設(shè)備。

簡(jiǎn)單地說(shuō)：公開(kāi)了一項(xiàng)接受高速液體射流的能量散逸容器。其中包括內(nèi)部空腔（間）用作盛裝液體，同時(shí)可以接受高速液體射流的容器。容器的空腔（間）中還含有可以自由移動(dòng)的懸浮球狀（珠）體。還包括液面限制裝置以便允許內(nèi)腔中的多余的液體流向別處，但不會(huì)帶走懸浮球狀體。在射流進(jìn)入容器時(shí)至少有部分的這種球狀懸浮體是會(huì)受沖擊的。

當(dāng)這種研磨射流射到懸浮體時(shí)，至少有一部分懸浮體被沖擊而在全部液體中懸浮。由于這些懸浮體比較自由地在這液體中活動(dòng)，每一顆粒至少可以吸收掉一部分能量并可使沖擊著的球體僅僅受到最小的損壞。

這些懸浮球狀一旦被液體射流沖擊，要發(fā)生一些磨損情況。但由于射流進(jìn)入液體時(shí)，賦予懸浮球狀球體產(chǎn)生圓周運(yùn)動(dòng)，因此，與射流相關(guān)聯(lián)的磨損，也進(jìn)一步降到最低的程度。在推薦的具體實(shí)施方案中，這種圓周運(yùn)動(dòng)可借助接受容器有收斂的截面，而達(dá)到最大的程度。

所推薦的具有收斂的內(nèi)腔容器及其懸浮體產(chǎn)生圓周運(yùn)動(dòng)的用途，可達(dá)到實(shí)質(zhì)性的縮短捕收器的長(zhǎng)度的目的。上述一切及與本發(fā)明有關(guān)的其他細(xì)節(jié)在下述推薦具體實(shí)施方案的敘述中將會(huì)清楚，下列附圖也是構(gòu)成它的一部分。

圖1是按照本發(fā)明設(shè)計(jì)制造的液體射流，切割系統(tǒng)結(jié)構(gòu)正視簡(jiǎn)圖;而圖2按照本發(fā)明設(shè)計(jì)制造的關(guān)于接收一高速的液體射流能量散逸容器結(jié)構(gòu)的部分剖面正視簡(jiǎn)圖。

首先述及圖1，圖一說(shuō)明一個(gè)具有一噴射咀50的液體射流切割系統(tǒng)。它所產(chǎn)生的高速的液體射流52，典型的來(lái)說(shuō)，這液體是水，或是一種水/研磨材料的混合物。這液體是被加壓約達(dá)55，000磅/平方英寸而通過(guò)一個(gè)其孔徑為0.003～0.030英寸的寶石噴咀，產(chǎn)生速度可達(dá)音速的三倍的射流。

把工作部件54放在這噴咀的下面，先用射流52穿孔;切割時(shí)，這材料54與噴咀50相對(duì)移動(dòng)，即沿著56所指箭頭方向而移動(dòng);則切割的方向恰恰和材料移動(dòng)的方向相反，如圖1所示。

在切割過(guò)程中，射流52通過(guò)材料54而進(jìn)入能量散逸容器10。在實(shí)際操作中，這射流可被切割材料所偏射，且其偏射方向與切割方向相反穿過(guò)加工材料的射流的偏射軌跡在簡(jiǎn)圖1中用虛線58表示。