高压水砂刀切割机工件平台新型格栅板.pdf

石油和化工设备
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2013年第16卷
高压水砂刀切割机工件平台新型格栅板
乔迎才,李卫华,王耀峰,韦玮,涂春春,盛付军,王承益
(南京宝色股份公司,江苏南京211178)
[摘要]介绍了为高压水砂刀切割机工件支撑平台设计的一种新型格栅板,该格栅板耐切割、不妨碍板类等其他金属被切
割件的割透性,结构设计和经济适用性好。使用该格栅板在技术上可保障工件在切割时平台的支撑基准平整不凹陷,经济
上可使使用厂家大幅降低格栅用不锈钢板的自然割蚀消耗、节约装备的运行成本。浙型格栅板的结构设计及应用技术已中
请中国专利
关键词]水砂刀切割机;エ件平台;格栅板;高压水砂射流体;耐割方棒;设计应用
高压水砂刀新型加工技术与乙炔氧、等离刀被切割工件支撑平台格栅板的耐切割设想一直
子、激光、线切割等技术相比属冷态切割技术,未被重视,工件支撑平台至今仍为传统的单一不
由于该技术对材料无氧化、无热割热裂形变、无锈钢格栅板形式。一台中型高压水砂刀切割机的
温升相变、无急热冷脆、切缝窄、精度高等特点工件平台格栅板群,在年切割量较为饱满的情况
被广泛应用于航空航天、核工业、军工、舰艇、下,其使用寿命仅为3-6个月(按照国内相关厂家
有色金属、陶瓷、玻璃等行业的材料加工领域,网页运行数据和材料耗用数据)。不锈钢格栅板
特别是在切割钛板、钛材几何型腔及钛材多维曲在运行中因切割力的作用受损耗的情况況见图2、图
线面、镍基合金、不锈钢、高强化合材料以及航3。显示格栅板群割损削弱,凹陷不平或瞬间深度
空碳纤维等材料的加工中带来了极大的方便。但割损支撑失稳状况。
穿透力极强的超高压水砂射流在周期性多批量工
为解决上述问题,设计了一种新型格栅板。
件的水力加工过程中,不仅工件就位因基准平台新型格栅板设计结构如图1所示。
凹陷而歪斜,也使工件平台不锈钢格栅板群每年
因割蚀自然损耗量巨大。为保障平合的平整基
准、大幅减少格栅用不锈钢板的使用量、提高生
釆割万棒
产厂家使用该装备的经济效益,降低企业成本。
接或嵌结联接
改善高压水砂刀切割机产品装备辅助工件平台的
凹檀(4
支撐座
耐用性、増加新的设计理念,创建一种高压水砂
刀切割机适用的新型格栅板结构设计势在必行。
高压水砂刀这一现代高新技术装备,相关国
外某公司其研发设计应用已在国际市场占有份额
格册板
达到了60%以上。近30年以来,在我国企业科技工
作者的努力下,国产化高压水砂刀装备的设计应
用也得到了很大发展,现已累计为国内各加工制
造业提供了近万套该类国产化装备。
1新型格卌板设计结构特点
该装备自国内批量多领域应用以来,给予
1-耐割方棒;2-支撑座;3-格栅板;4-凹榑
了特材和不宜热切割材料带来了相当好的加工效
图1新型格柵板结构示意图
率,但由于设计者和岗位操作者的意境不一,至
中中前中中中中自中中面中雪中
今该装备无论是进口、国产或合资生产的,其水作者简介:乔迎オ(19564-)?男,陕西宝鸡人,化工机械专
业,技改工程师。在南京宝色股份公司从事装备技术改造工作。
第1期
乔迎才等高压水砂刀切割机工件平台新型格柵板
新型格栅板结构组成包括:耐割方棒1,支撑
座2,格栅板3,凹槽4。耐割方棒1用粘接或镶嵌
结构联接在90°凹槽4中和支撑座2连接成一个整
体。支撑座2通过螺栓以可拆卸的形式安装在格栅
板3上。使用时,将组装好的带有耐割方棒1的格
栅板3放置在水砂刀切割的水槽内,将工件放置在
耐割方棒1之上。本文所述的格栅板3为通常水砂
刀切割设备上配套使用的工件平台格栅板群中的
个板片。
为更有利于水射流柱体在工件板遇支点割
图2不锈钢格柵板在运行中受切割力被损耗情
阻时的割透性,高压水射流切割集束柱体运行至
菱形90°角向面时射流体可迅速得以劈分,使主
体水柱的穿透力迅速分解折流,不耐受切割的常
规不锈钢格栅板置于耐割方棒支承座的下方,仅
作为耐割体的支撑基板,不再受到高压射流的影
响
为方便订购和安装,本文所述耐割方棒1为
分段式组合结构,每段耐割方棒的长度为200-
300mm。还可在切割平台面尺寸内的不同区域互
换
图3不锈钢格柵板在运行中受切割力被损耗情况
应用新型格栅板后,被切割工件形状与耐割
方棒状况见图4。从图4可看出,在方棒棱边接触
处的工件切割面平整如常,水砂射流柱体途经方
棒处仅有磨抛光斑而未受割损
2新型格栅板的应用要点
面平整如
(1)使用新型格栅板后,角向菱形支触点的棱
边使被切割工件的接触面割透性依然良好;
()使用新型格橱板后,可常年保持格板群
有
式的工件支撑平台基准的平整度,平台无因切削
被削弱现象,特别是在切割较厚板材和有一定高
度的钛材及其它贵金属厚材料的垂直曲线型腔、
图4应用新型格柵板后被切割工件及耐割方棒状况
几何型腔等,其切割面与工件基准平面始终可保
3总结
持垂直的切割口且不发生歪斜
()使用新型格板后,如過到板材不太厚但割蚀技术领域的空白,使用该格栅板的改造投资
材料质地较硬,不得不调高切割压力和减缓步进费用回收期不到一年,此后每年该项运行费用可
速度重力切割时,更显示出该格栅板的特点(高
忽略不计,降本增效的效益十分明显。
压水砂刀的射流柱体有效切割厚度最大可达200
mm),可避免格栅板瞬间被大深度割豁而持重
该新型格栅板如推广到国内各企业现有万
弯凹、致使支撑作用削弱或工件平台出现凹陷不
余套装备中运行,经济效益十分可观。提高水砂
平
刀加工装备综合使用效益、完善装备的技术及理
念、降低设备投入的自然损耗,是每一工程技术
(4)新型格栅板的要点在于选择耐割体的材质及
耐割体截面的形状对水射流柱体的有效劈分折流、
人员应尽的社会责任。
耐割体与格栅基板相互连接结构的支撑形式。
收稿日期:2013-6-14:修回日期:2013-09-10