發布日期：2022-04-27 點擊率：69
目前，水射流切割已經成為一種成熟的切割技術方法，這也得益于可靠的高壓泵技術。現在的高壓泵的最高壓力可以達到620MPa，而新一代高壓泵則因其合理的增壓結構設計而能夠更加快捷、簡單的維護保養。
水射流切割技術——無論是純水切割還是水射流磨蝕切割都已經在許多工業分支中使用若干年了。今天，人們對這種水射流切割技術的優點也已經非常清楚。這一冷切割工藝技術越來越多的成為傳統的熱切割技術，即等離子或激光切割技術的補充替代解決方案。之所以如此，其原因是多方面的：從很高的使用靈活性，到可切割的材料和這些材料的強度，以及切割后材料的變形和表面硬化，直至很高的切割質量，通常情況下無需再修整等。
在水射流切割技術中，很長時間以來400MPa的水壓是標準的水射流壓力，但技術的進步也促使水射流技術的腳步不會停止下來。近幾年水射流切割技術的壓力也在不斷的提高，在歐洲中部Bad Nauheim市的水射流切割設備、高壓泵和水射流噴頭供應商KMT水射流系統公司通過不斷的技術改進開發出了壓力高達620MPa的高壓泵，這一改進把水射流切割的工作壓力提高了約50%，在高效利用現有資源的征途中邁出的重要一步。
圖1 利用高性能、最高壓力達620MPa的高壓泵能夠明顯提高切割工件水流的動能
水流流速高達2.5馬赫
水射流切割設備可以在相同功率的情況下、在620MPa壓力范圍內使用更高壓力的切割水刀。在如此高的壓力作用下，從噴嘴噴射出來的水流流速可加速到2.5馬赫(1馬赫=340m/s)。按照這種新技術，作用在被切割工件上的動能明顯的提高了（圖1）。同樣，在很高的壓力下吸入的磨粒流也提高了，切割射流的能量密度也大幅提高了，明顯提高的高壓泵工作壓力以及磨粒流量能夠在一定工況下把水射流切割的效率提高50%或者更高。結合所有的優點，使得新一代水射流切割設備更有吸引力，同時，它也能夠降低切割加工的成本，減少每一工件切割時的磨料消耗和能源消耗。
在高壓力下工作的水射流切割設備當然也需要配合使用適合于高壓工況下的零部件，只有這樣才能保證水射流切割設備的正常工作，保證水射流設備有著較長的使用壽命。而這類設備的核心部件就是超高壓水泵。在選擇超高壓水泵時，許多系統供應商和設備制造商都非常信任KMT水射流系統公司研發生產的Streamline-Pro系列超高壓水泵。
圖2 新一代的超高壓水泵以其快捷而簡單的維護保養而著稱
兩個射流水增壓器保證不中斷切割生產
高壓泵有兩種功率規格：45kW和93kW，這兩種類型的高壓泵都可以提供最高620MPa的壓力，但流量各為2.7L/min和5.8L/min。這樣，用戶在使用時就可以選擇單切割頭或多切割頭的工作方式了。
45kW的Pro 60型高壓泵有一個射流水增壓器和容積1.6L的壓力存儲器，但這種工業用泵可以配備兩個射流水增壓器，這樣，當一個射流水增壓器拆下來維修時，另一個射流水增壓器能夠保證水射流切割設備按照正常的工作班次工作。在93kW的Pro 125型高壓泵中，兩個射流水增壓器可以產生高達620MPa的切割壓力，也帶有一個容積1.6L的壓力存儲器。
在成功的開發出Pro技術之后，KMT公司隨之將這一技術投放到市場中。這一產品型號為Streamline Pro-2的超高壓水泵與原來的型號和其他高壓泵相比較，具有快速且簡便的維護保養的優勢（圖2）。該泵需要維護保養的零部件經過了重新設計，大大的提高了使用的性能和壽命。這種快速調整射流水增壓器就是重新設計的結果：其密封件和噴嘴密封頭的更換、維護只需簡單拆卸幾個零件就能完成。
圖3 增壓機構的核心部件——噴嘴密封頭也可以快捷的安裝和拆卸
提高切割效率降低維護保養費用
為了方便的取下需要維護保養的零部件，機床設備生產廠家需要在“老式”的水射流切割機中費時費力的、在液壓夾具的幫助下取下柱塞機構，因為這一柱塞機構的拆卸和安裝需要很高的扭矩。與此相反，在Streamline Pro-2系列的設備中，只需把噴頭螺母松開就可以了，而噴頭螺母的預緊力則由8個頂出螺釘輕松的克服了。每一個頂出螺釘拆卸和安裝時所需擰緊力矩只有95N.m，僅相當于M10螺釘（12.9級）的擰緊力矩。
由于圓柱形的噴頭螺母采用了性能可靠的硬密封后蓋的結構設計，因此常規噴頭必須使用的密封蓋被純金屬的密封件代替了。這一簡單的技術改進減少了易磨損的零件數量，降低了水射流切割設備的運行費用，同時也延長了設備的使用壽命。射流水增壓器中也有類似的技術改進：統一的密封筒代替了原來的6個密封件，起到了更好的液壓密封作用，這一技術改進使得密封件更換時無需打開高壓的液壓系統了。
水射流增壓器的核心部件噴嘴密封頭也可以快速、簡捷的拆卸和更換（圖3）。這一系統不僅僅有低壓閥，也有高壓閥，因此整個系統可以在5～10min的時間內完成更換。申請了專利技術保護的柱塞桿快換接頭也明顯的提高了設備的維護保養性能（圖4）。更換陶瓷材料的柱塞桿時需要使用生產廠家自己研發設計的專用工具，陶瓷柱塞桿是由一個可以伸縮運動的定位銷與液壓柱塞連接成一體的，只需簡單的把專用工具旋轉一下就可以使這一定位銷退回，將陶瓷柱塞桿取出來。在這一過程中，同樣也無需拆開液壓系統，受過培訓的設備操作者可以在20min內完成所有密封件的更換任務。
圖4 申請了專利保護的柱塞快換接頭也在快捷的系統維護保養中發揮了重要作用
成功的產品開發降低用戶生產成本
KMT公司在產品生產過程中不斷的對現有產品進行技術改進和開發，像Streamline Pro-2系列的高壓泵這一成功的產品一樣，KMT公司在其他許多產品中，例如密封組件、高壓缸、高壓計數器等產品中也實現了新的技術進步，為用戶降低了生產成本。例如，易磨損零件所節約的使用運行費用就可達整個生產成本20%左右。KMT公司設計生產的620MPa高壓水射流切割機更加易于維護保養，用戶也更加滿意。而高壓水射流切割設備在切割特殊厚度的鈑材或高硬度的材料時，在獲得整潔的割縫方面有著非常重要的意義和作用。當用戶需要生產能力較強且生產場地面積有限時，選擇620MPa的高壓水射流切割機將是最佳的選擇。
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