Насос высокого давления для гидроабразивной резки

Содержание

Принцип действия и устройство станков водно-абразивной резки

Насос высокого давления для гидроабразивной резки

Раскрой металла — обязательный этап в изготовлении любых металлоконструкций. Если не рассматривать механические способы резки тонкостенного листа или профиля, то остаются два вида технологии, которым под силу разрезать заготовки большой толщины. Это термические методы и гидроабразивная резка.

Принцип действия

Сам принцип действия заимствован у природы. Естественный аналог — это эрозия горных пород под воздействием воды. Даже струя с ускорением свободного падения, падающая с небольшой высоты, вымывает гранит и базальт. Вопрос только во времени.

Если под высоким давлением поток чистой воды в виде тонкой струи разогнать до сверхзвуковой скорости (800-1000 м/с), а затем добавить абразив, твердость которого выше, чем у стали, то получится режущий инструмент с уникальными возможностями.

По такому принципу и работает станок гидроабразивной резки, способный раскроить лист металла толщиной до 300 мм.

Суть метода заключается в способности высокоскоростной струи с абразивом «отрывать» частички материала в зоне резки, и вымывать их вместе с потоком. При этом вода, помимо функции «транспортировки», одновременно охлаждает рабочую зону, не позволяя измениться физико-химическим свойствам металла от перегрева.

Технологически схема работы выглядит так:

  • насос высокого давления с помощью труб связан с форсункой, диаметр сопла которой находится в пределах 0.1-0.4 мм;
  • вода под высоким давлением (до 6500 bar), проходя через сопло разгоняется до скорости 1000—1200 м/с и поступает в смесительную камеру;
  • в эту же камеру из резервуара дозирующего устройства подается абразив (кварцевый или гранатовый песок определенной фракции);
  • рабочая смесь из воды и абразива проходит через смесительную трубку диаметром 0.6-1.2 мм на выходе рабочей головки, соприкасается с поверхностью металла и режет его.

Устройство станка

Крупноблочная типовая схема гидроабразивного станка имеет следующий вид:

  • корпус, состоящий из станины и защитных кожухов;
  • рабочий координатный стол с системой крепления заготовки;
  • резервуар с чистой водой;
  • насос высокого давления;
  • шланги и трубопроводы низкого/высокого давления для транспортировки воды;
  • емкость с абразивом и устройство его подачи в резервуар дозатора;
  • система дозировки абразива;
  • режущая головка (или блок из нескольких головок);
  • привод перемещения режущих головок;
  • система поддержки постоянной величины зазора между заготовкой и режущей головкой;
  • датчики, система контроля и управления станком;
  • емкость с водой для гашения энергии отработанной струи, сбора воды с абразивом и частичками металла.

В качестве обязательного условия надежной работы установки должна быть еще система водоподготовки с механической фильтрацией, обезжелезиванием и умягчением (удалением сульфатов, поглощением ионов кальция, магния и солей тяжелых металлов).

:

Особенности устройства основных узлов

В современных установках гидроабразивной резки применяют насосы высокого давления двух видов:

  1. Классический роторный насос прямого привода. Способен обеспечить рабочее давление до 4130 bar, которое создается путем вращения электродвигателем коленчатого вала с тремя поршнями. Второе название — насос триплекс;
  2. Насос-мультипликатор. Использует принцип гидравлического усиления давления в замкнутой системе, состоящей из поршня с большой площадью и плунжера с маленьким диаметром. Принцип действия заключается в том, что масло в опрессованной системе давит на поршень, который передает усилие плунжеру, контактирующему с водой. И если соотношение площадей сечения будет равно 20 к 1, то чтобы создать давление воды 4130 bar, надо обеспечить давление масла около 210 bar (с учетом потерь на трение о стенки поршня и плунжера). Этим видом насоса оснащено около 80% существующего парка станков с рабочим давлением 2700—6500 bar.

Контурный раскрой листового материала осуществляется режущей головкой. Но трёхосевого управления движением головки над координатным столом с заготовкой недостаточно.

Чтобы обеспечить высокое качество вертикальность стенки реза у заготовок с большой толщиной, надо компенсировать конусность струи. Кроме того, во многих случая требуется дополнительное создание кромочных фасок по внешней и внутренней грани плоскости реза, а также вырезку пазов и наклонных отверстий. Поэтому станки оснащают четырех- или пятиосевым приводом движения рабочей головки, работу которого можно разложить на две составляющие:

  • перемещение над координатным столом по осям X, Y, Z с помощью линейных двигателей;
  • вращение вокруг оси Z за счет прецизионного сервопривода — в одной плоскости для отработки вертикали и создания фаски, в двух плоскостях для обработки сложных поверхностей.

Минимальный угол поворота режущей головки у такого станка составляет ±45°, но есть модели установок с возможностью поворота даже в горизонтальную плоскость.

Станок с 5-ти осевой головкой

Если для гидрорезки (без использования абразива) режущая головка оканчивается соплом из драгоценного камня, то для гидроабразивной резки устройство этого узла более сложное, и состоит следующих элементов:

  1. Сопло из сапфира, рубина или алмаза. Чтобы поток воды высокого давления сделать максимально узким и разогнать до сверхзвуковой скорости, используют тончайшее сопло с диаметром не более 0.4 мм (чем больше диаметр, тем больше необходимая мощность насоса для достижения «рабочей» скорости струи). Кромка сопла должна иметь идеальную поверхность с острым краем — любая мельчайшая неровность, дефект или закругленность края создает зону турбулентности, что заканчивается практически мгновенным выходом головки из строя. Вторая причина разрушения — отложение кальция или воздействие твердой частицы, содержащейся в струе воды. Поэтому так важна водоподготовка. При соблюдении всех обязательных условий надежной работы, ресурс сопла из сапфира или рубина находится в пределах 50-200 часов, а из алмаза — на порядок больше.
  2. Смесительная камера. Работа основана на эффекте Вентури — при переходе потока жидкости с высокой скоростью из трубки большого диаметра через сопло, в камере за ним возникает зона разрежения с низким давлением. Абразив буквально всасывается в смесительную камеру, и вместе с потоком воды на большой скорости поступает в смесительную трубку.
  3. Смесительная трубка. Это конечная деталь режущей гидроабразивной головки. Внутренний диаметр трубки лежит в пределах 0.4-1.8 мм, а ее длина — 30-150 мм. Чтобы выдерживать воздействие скоростной струи воды с абразивом, трубку изготавливают из композитного карбида с предельно малым содержанием вяжущего. На входе из камеры отверстие трубки сделано в виде конуса, поэтому износ носит концентрический характер от входа к выходу. Износ (увеличение диаметра) происходит со скоростью 0.003-0.004 мм/час.

Управление

Управление может осуществляться через интерфейс самого станка, либо путем загрузки в систему подготовленных файлов-заданий в виде чертежей и технологических параметров, подготовленных в формате любого графического редактора, совместимого с ПО станка (CAD. COREL-DRAW или подобных).

Оператор, используя сервис интерфейса, может задавать координаты начала и окончания движения, корректировать скорость резки и направление.

Задание передается в систему автоматизированного управления для выполнения операций.

После этого надо установить режущую головку в начальную точку и запустить станок в работу. ПО станка преобразует данные файла-задания в команды управления насосом, дозатором абразива и двигателями привода головки.

Обратная связь САУ считывает показания датчиков, корректирует подачу воды и скорость движения головки, следит за выполнением задачи, обеспечивает плановое или аварийное отключение станка.

Кроме того, у оператора есть возможность в любой момент остановить работу устройства, отключить насос и сбросить давление в системе.

Цена гидроабразивной резки

Есть как минимум пять компонентов, которые определяют высокую цену оборудования:

  • насос и система трубопроводов высокого давления;
  • высокоточные приводы управления движения головкой;
  • интеллектуальная система управления;
  • сопло из драгоценных камней (пусть и искусственного происхождения);
  • смесительная трубка из композита с высокой твердостью.
Читайте также  Как работает плазморез воздушно плазменной резки?

А если учесть, что последних два компонента относятся к расходным деталям и добавить высокую цену абразива, то стоимость гидроабразивного раскроя получится самой дорогой среди всех видов. Но достоинства этого способа и качество обработки детали стоят этого.

Достоинства гидроабразивной резки

Если сравнивать с термическими и механическими методами раскроя, то у оборудования для гидроабразивной резки длинный список достоинств:

  • отсутствие термического воздействия на металл и изменения его физико-химических свойств;
  • у кромки практически идеальная поверхность;
  • большая толщина обрабатываемой заготовки;
  • контур раскроя может иметь любую кривизну и сложность;
  • высокая точность соответствия чертежу и технологических параметров;
  • повторяемость размеров с минимальными отклонениями у всего комплекта деталей;
  • возможность пакетной и параллельной обработки нескольких деталей сразу;
  • экологическая чистота;
  • тонкий разрез уменьшает отходы, которые нельзя пустить во вторичную переработку;взрывобезопасность.

:

И в заключение. Во многих технологических процессах гидроабразивная резка — это единственный способ высокоточной и чистой обработки металла, камня, стекла. И альтернативы у него нет.

(1 5,00 из 5)
Загрузка…

Источник: https://plavitmetall.ru/rezka/gidroabrazivnaya-stanki.html

Гидроабразивные станки

Насос высокого давления для гидроабразивной резки

Для обработки разнообразных изделий на промышленном предприятии может использоваться гидроабразивный станок, на котором возможно производить резку материалов с толщиной до 300 мм. Станок с использованием данной технологии может оснащаться ЧПУ, что значительно повышает производительность труда и расширяет возможности применения и сложность выполняемых операций.

Гидроабразивная резка

Технология выполнения гидроабразивной резки

Операция по выполнению гидроабразивной резки заключается в обработке заготовки водяной струей под большим давлением с добавлением в воду режущего вещества в виде мелких частиц твердых горных пород. Для точного позиционирования режущей струи используется лазер и специальная направляющая головка, выполненная из прочного сплава.

Рис. 1 Рабочая операция резки материала под большим давлением на гидроабразивном станке.

Операция резки протекает под воздействием абразивной смеси за счет использования специального насоса, от характеристик которого зависит толщина реза и скорость обработки заготовки. Для управления процессом на станке устанавливается регулятор мощности, который позволяет изменять толщину и скорость реза заготовки. При обработке наиболее прочных материалов применяют трехкомпонентный наполнитель, менее прочных – двухкомпонентную смесь (вода + абразив).

Большую роль в технологическом процессе играет напор воды, который должен иметь рабочие параметры не менее 4700 кг/см2 и скорость до 1200 м/сек.

Для точного позиционирования струи используются специальные сопла, которые имеют различный диаметр выходного отверстия, что позволяет за счет смены головки регулировать толщину реза. Ресурс работы водяных сопел обычно составляет 60 — 100 час. по истечении, которого производится их замена.

Для приготовления абразивной смеси на станке установлена специальная смесительная камера, где производится смешивание различных компонентов согласно заданной программе.

Для автоматизации операций обработки используется блок автоматики, который регулирует операцию резки и скорость подачи режущего вещества, а также осуществляет компенсацию конусности за счет использования технологии Flow Dynamic Waterjet. Система автоматически производит регулировку позиционирования головки со сменой направления угла сопла.

Гидроабразивные станки используются для разделки материалов:

  1. нержавеющей стали;
  2. алюминия;
  3. титана;
  4. гранита;
  5. мрамора;
  6. углепластика;
  7. стекла

с образованием ровного реза необходимой толщины.

Гидроабразивный станок (возможна установка ЧПУ) для выполнения операций по резке материалов состоит из следующих агрегатов:

Рис. 2 Гидроабразивное оборудование (оснащенное системой ЧПУ).

  1. Насосной станции.
  2. Подводящего трубопровода.
  3. Стола координатного с охлаждающей ванной и системой приводов позиционирования головок.
  4. Головок режущих.
  5. Системного блока подачи рабочей смеси.
  6. Емкости сбора для воды.
  7. Блока управления операциями, ЧПУ.

Вода из системы водоснабжения подается в насос, где сжимается и под большим напором поступает к режущей головке по соединительному трубопроводу. Одновременно происходит смешивание абразивных компонентов и подача в специальную смесительную камеру с созданием запаса в мини бункере.

На координатном горизонтальном столе предварительно до начала операции резки с помощью зажимов производится фиксация заготовки и позиционирование режущих головок. В ходе процесса резки образуются отходы, состоящие из частиц материала, абразива и воды которые скапливаются в ванной.

Для осуществления высокой точности операции резки головки оснащаются механизмом координатной корректировки по 5 осям:

  1. X (движение вперед и назад);
  2. Y (смещение влево и право);
  3. Z(смещение вверх и вниз);
  4. A (смещение с изменением угла наклона);
  5. С (круговое движение вокруг оси Z).

Уровень воды в охлаждающей ванне регулируется в зависимости от протекающих процессов при резке заготовок. Излишки удаляются в накопительный бак, где производится очистка от частиц абразива и шлама.

Одним из основных узлов станка является водяной насос. В насосе применена плунжерная система позволяющая, сжимать воду до высокого давления.

Плунжерные насосы используются 2 типов:

  1. усиливающего (бустерные);
  2. прямого действия.

Насос прямого действия работает по принципу создания низкого давления в цилиндре, откуда вода поступает в насос высокого давления, где с помощью воздействия системы камер и 3 поршней создается необходимый напор воды. Насосы прямого действия имеют невысокую цену и высокий показатель КПД, достигающий 95%, что позволяет создавать требуемый напор воды в системе до 3800 атм.

Для создания рабочего давления требуемого для процесса резки от 4150 до 6000 бар применяются бустерные насосы. В усиливающих насосах необходимый напор воды создается в камере, где поршень приводится в движение поочередно поступающим маслом под давлением 207 атм. В результате осуществления процесса создается напор воды, превышающий в 20 раз давление масла (за счет разности площадей).

Для выравнивания напора воды в системе используется специальный блок аттенюатор, обеспечивающий непрерывность поступления жидкости под большим давлением.

Насосы мультипликаторного типа конструктивно имеют более сложное устройство и требуют принудительной системы охлаждения механизмов.

Для осуществления процесса резки требуется чистая вода без примесей, которую обеспечивает система подготовки воды, осуществляющая процессы, связанные со смягчением воды и удалением элементов: марганца, железа, кремния.

Для предотвращения столкновения режущих головок и достижения высокой точности при обработке заготовки на станке устанавливается специальная система останавливающая процесс при обнаружении неровной поверхности. На подающем трубопроводе устанавливается защита, подключенная к датчику. При столкновении датчик подает сигнал предупреждения, и резак прекращает свое движение.

Для регулирования глубины реза материала используется система постоянного контроля, позволяющая в автоматическом режиме поддерживать необходимый точный зазор между головкой и обрабатываемой заготовкой.

Эксплуатационные характеристики и расходные материалы

Процесс резки с использованием гидроабразивного станка выполняется под большим давлением, что значительно сокращает срок эксплуатации рабочих элементов.

Рис. 3 Установка гидроабразивной резки (оснащенная системой ЧПУ).

Эксплуатационные сроки использования элементов станка:

  1. трубка, подающая абразивный материал (час.) – 250;
  2. уплотнители для режущей головки (час.) — 500;
  3. решетка координатная (час.) — 150;
  4. сопло специальное водяное (час.) — 60;
  5. трубка, подающая смесительная (час.) — 80;
  6. уплотнители для мультипликатора (час.) — 200;
  7. мини бункер (час.) — 250;
  8. масло (час.) — 2000;
  9. соль для смягчения используемой воды — по норме;
  10. песок абразивный — по норме;
  11. смазка — по норме.

Ведущие компании производители гидроабразивных станков

Наиболее известными производителями станков для гидроабразивной обработки материалов являются компании:

  1. Flow (USA);
  2. Water Jet Sweden (Швеция) ;
  3. Jet Edge (USA);
  4. Resato (Голландия);
  5. PTV (Чехия);
  6. Garetta Technology (Италия);
  7. Alico (Финляндия);
  8. Bystronic (Швейцария).

Станочное оборудование, используемое для гидроабразивной обработки изделий:

  1. Flow WMC2 с ЧПУ (USA);
  2. OMAX JetMaching Center 2626 с ЧПУ(USA);
  3. Water Jet Sweden NC 1000 с ЧПУ (Швеция);
  4. Resato R-LCM 1515-1 с ЧПУ(Голландия);
  5. BarsJet 1510-3.1.1 (Россия).

В России производством станков для гидроабразивной резки занимается компания «Дельта-Интех» с использованием разработок НПО «Барс».

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: http://StankiExpert.ru/stanki/stanki-dlya-rezki/gidroabrazivnye-stanki.html

Системы гидроабразивной резки Water Jet Sweden

Насос высокого давления для гидроабразивной резки

Росмарк-Сталь / Статьи / Системы гидроабразивной резки Water Jet Sweden

     Установки гидроабразивной резки размещаются на станине выполненной из высокопрочной термостабилизированной стали. Станок состоит из стола-резервуара с поддерживающими решетками для размещения обрабатываемой заготовки, станины, и подвижного портала, перемещающегося по направляющим станины (ось Y).

Портал также имеет направляющие, по которым перемещается суппорт с одной или несколькими режущими головками для резки водой/ водой с абразивом (ось X).

Установка оборудована системой очистки воды от механических примесей, насосом высокого давления, устройством ЧПУ FANUC или SIEMENS, программой CAD/CAM, системой очистки отработанной воды перед сливом в дренаж, бункером высокого давления для хранения и подачи абразива, дозирующими устройствами подачи абразивного песка к режущим головкам и комплектом предохранительных устройств. Станок поставляется с полным комплектом руководств по эксплуатации.

Станина и портал станка гидроабразивной резки

     Станина установки гидроабразивной резки Water Jet Sweden выполнена из термостабилизированной стали, обеспечивающей неизменность её формы с течением времени, высокую точность траектории движения портала и параллельность направляющих. Система направляющих станины, защищённая международным патентом, исключает так называемый «эффект увода», который приводит к неконтролируемому перемещению.

Читайте также  Резка керамогранита в домашних условиях

     Отличительной особенностью установки гидроабразивной резки являетсяшарнирно-петлевая конструкция передвижного портала, обеспечивающая высокую точность перемещений и исключающая вероятность повреждения станка при случайных ударах портала, например, при загрузке листа на стол установки или при аварийном врезании сопла в обрабатываемую поверхность, что может быть вызвано ошибкой оператора. Конструкция портала также предотвращает вероятность заклинивания портала при его температурной деформации.

     Станина станка продувается и грунтуется перед нанесением верхнего слоя голубой краски RAL5015. Такие важные узлы, как двигатели, кабели и соединительные блоки встроены в стойку.

Приводы

     Привод механических перемещений портала (ось Y), суппорта (ось Х) и режущей головки (ось Z) осуществляетсяпрецизионными шарико-винтовыми парами BOSCH. Шарико-винтовые пары управляются двигателями переменного тока со встроенными круговыми абсолютными датчиками положения. Все станки оснащены запатентованной системой направляющих. Шарико-винтовые пары герметично защищены от воды и грязи резиновыми листами и гофрами.

     Такая конструкция привода обеспечивает высокую точность и плавность перемещений. Использование шарико-винтовых пар по сравнению с другими типами механических приводов (шестерня-зубчатая рейка, червячно-реечная передача) означает снижение коэффициента трения в 10 раз, что увеличивает износостойкость и долговечность привода машин гидроабразивной резки Water Jet Sweden на порядок.

     В конструкции привода установок гидроабразивной резки Water Jet Sweden с длиной стола свыше 6 м используютсялинейные двигатели, исключающие механические передачи и обеспечивающие высокую точность позиционирования, скорость и плавность перемещений.

Стол-резервуар

     Резервуар, наполненный водой, оснащен опорными решетками высотой 200 мм из нержавеющей стали толщиной 2,5 мм. Опорные решетки надежно закреплены в резервуаре для резки для обеспечения максимальной стабильности. На опорных решетках располагаются режущие решетки, на которых размещается заготовка.

Максимальная нагрузочная способность стола установок стандартного модельного ряда составляет 800 кг/м2. В случае необходимости нагрузочная способность стола может быть увеличена. Режущие решетки выполнены из материала с цинковым покрытием, их высота — 50 мм. Решетки одинакового размера, и, следовательно, их можно перемещать или поворачивать на 180 градусов на столе.

Для обеспечения резки «под водой» резервуар может быть оснащён системой быстрого подъёма воды.

     Стол-резервуар для размещения заготовки выполнен из нержавеющей стали и, следовательно, не требует техобслуживания. Стол не соприкасается со станиной станка, что исключает возможность механических и температурных влияний стола на станину и её деформации.

Режущая головка и клапан высокого давления

     Режущие головки и сопла, совмещенные со смесительной камерой, были специально разработаны Water Jet Sweden для обеспечения максимальной эффективности режущего действия водоабразивной струи. Отверстие в режущей головке автоматически соосно выставляет сопло.

Режущая головка легко переналаживается для резки чистой водой или водой с абразивом. Для обработки фасок на листовом материале, режущая головка может быть оснащена ручным приспособлением для её поворота.

По словам пользователей установок гидроабразивной резки Water Jet Sweden в России, срок службы сопла достигает 220 часов в зависимости от режимов резания.

     Сопла, применяемые для гидроабразивной резки на машинах Water Jet Sweden, выполнены как единое целое со смесительной камерой, оптимально эффективная форма которой была определена специалистами компании в результате расчётов и подтверждена многолетним опытом.

Такая конструкция сопла обеспечивает стабильность гидроабразивной струи и удобство обслуживания по сравнению с конструкцией, где смесительная камера и сопло выполнены отдельно.

Кроме того, конструкция сопла Water Jet Sweden позволяет повысить режущую способность гидроабразивной струи на 10-15%, что увеличивает производительность, скорость и качество обработки

     Клапан высокого давления, находящийся перед режущей головкой, со встроенным ручным клапаном — также продукт, разработанный Water Jet Sweden. Он сконструирован для повышения личной безопасности оператора. Этот клапан запатентован в большинстве стран мира.

Дозирующее устройство подачи абразива

     Устройство подачи абразива — продукт компании Water Jet Sweden — позволяет регулировать количество абразивного материала, подаваемого к режущим головкам. Дозирующее устройство снабжено электронным датчиком контроля прекращения прохождения песка в случае аварийного попадания воды в песковод.

Датчик высоты и датчик предотвращения столкновений абразивного сопла

     Датчик высоты предназначен для предотвращения столкновений режущего сопла с поверхностью обрабатываемой заготовки и сохранения постоянного расстояния между соплом и заготовкой в процессе резки. Применение датчика особенно необходимо при большой протяженности реза, где неплоскостность разрезаемого листа может вызвать столкновение сопла с поверхностью заготовки.

     Датчик предотвращения столкновений сопла в отличие от датчика высоты не отслеживает постоянное расстояние между соплом и выполняет функцию остановки работы машины при аварийном приближении сопла к поверхности заготовки.

Сверлильная головка

     При прошивке технологического отверстия, необходимого для начала вырезки детали, в месте выхода гидроабразивной струи имеется опасность растрескивания, расслаивания или скола материала. К материалам, склонным к образованию подобного рода дефектов, относятся большинство пластиков, слоистые материалы, а также текстолиты и стеклотекстолиты.

Для предотвращения вероятности возникновения указанных технологических проблем, при резке перечисленных материалов вместо прошивки начального технологического отверстия гидроабразивной струёй используют предварительное сверление этого отверстия.

С этой целью установки гидроабразивной резки Water Jet Sweden могут быть укомплектованы пневматической сверлильной головкой.

Камера (Бункер) для хранения и подачи абразива

     Бункер предназначен для подачи абразивного песка под давлением сжатого воздуха (6.5 бар) к устройству дозируемой подачи. Объём бункера — 200 л. Бункер оборудован датчиком низкого уровня песка, предупреждающего оператора о необходимости заполнения бункера, а также датчиком остановки машины при отсутствии песка в бункере.

     Для снижения трудоёмкости загрузки абразива в бункер и удобства обслуживания машины, установка может быть снабжена башней-контейнером, вмещающего до 1500 кг абразива. При использовании башни-контейнера абразив поступает в бункер из башни при открытии её заслонки вручную или автоматически.

Система очистки ванны и пакетирования отходов

     Удаление шлама и отработанного абразива из ванны установки осуществляется с помощью мембранных пневмонасосов, работающих поочерёдно. Количество насосов зависит от размеров стола установки. Пневмонасосы управляются от шкафа управления. Каналы для удаления отходов оснащены системой очистки и промывки водой, приводимой в действие сжатым воздухом.

Насосы откачивают шлам и отходы обработки через фильтр и выпускают их в контейнер для отходов емкостью 1000 литров, где отходы обработки отцеживаются и собираются в мешки (или пакеты), в которых песок поступает на предприятие.

Последнее обстоятельство чрезвычайно удобно, поскольку позволяет утилизировать отходы в той же упаковке, в которой песок приходит на предприятие.

Контейнер-отстойник

     Перед сливом в дренажную систему избыточная вода вытекает в контейнер-отстойник с шестью ступенчатыми отсеками, где очистка воды происходит за счёт последовательного осаждения отходов в каждом отсеке и перелива в следующий.

Насос высокого давления

     Установки гидроабразивной резки Water Jet Sweden оборудованы насосами высокого давления от ведущих производителей и могут иметь различную производительность и развиваемую мощность.

Отличительные черты насосов KMT STREAMLINE V:

  • двухсторонний интенсификатор с продолжительной активной фазой перемещения плунжера
  • запатентованная «быстрая замена плунжера» сокращающая время обслуживания
  • сертифицированный TUF аккумулятор для лучшего сглаживания пульсаций давления
  • «медленный старт» насоса для плавного выхода на номинальный режим работы
  • два переключаемых уровня давления для «просверливания» хрупких материалов
  • плавная регулировка давления
  • манометр для индикации давления масла и воды
  • быстрое отключение воды низкого давления от интенсификатора
  • замкнутый круг циркуляции масла с эффективным теплообменником
  • масляный фильтр 10 микрон, расположенный непосредственно в баке

Технические характеристики насоса 50HP STD

Мощность 50 л.с./37кВт
Ток двигателя 80A
Питание PLC 24V DC/10A
Максимальная производительность воды для резки 3,8 л/мин.
Максимальное давление 3.800 бар
Минимальное давление 500 бар
Коэффициент интенсификации 20 : 1
Ёмкость аккумулятора 1 литр

Насосы высокого давления могут быть оснащены водяным или воздушным охлаждением.

Рабочие характеристики

Электрическое подключение станка: 3 x 400 В, 25 A, 50 Гц (с нейтральными выводами) Давление поступающей воды: 3…4 бар Расход воздуха: максимум 600 литров в минуту

Давление воздуха: минимум 6,5 бар

Система подготовки воды

     Для очистки от механических примесей вода, поступающая к насосу высокого давления, проходит очистку в 2-х последовательно расположенных фильтрах 25 мкм и 1/3 мкм.

     В случае, если химический состав поступающей к насосу воды не удовлетворяет предъявляемым требованиям, машина должна быть оборудована системой умягчения воды. Система включает в себя фильтры из ионно-обменной смолы, регулирующие химический состав поступающей воды. Автоматическая промывка фильтров соляным раствором осуществляется по объёму проходящей воды.

Устройство ЧПУ

     Установка гидроабразивной резки укомплектована системой управления GE FANUC или SIEMENS.

Шкаф управления оборудован устройствами ввода ЧПУ и ручного ввода данных, дисплеем времени резания, контролем срока службы сопла, регулируемой компенсацией радиуса во время операции (он-лайн), а также обратной функцией в программе.

Читайте также  Аппарат для лазерной резки фанеры

Система управления базируется на кодах стандарта ISO. Шкаф управления соответствует указаниям по охране труда в машиностроении 89/336/ЕЕС в отношении электромагнитной интерференции, а также требованиям EMC от 01.01.1996.

Предохранительные устройства

     Установка гидроабразивной резки оснащена устройствами безопасности, которые отвечают правилам безопасности ЕС для режущих станков такого типа, согласно 89/392/EEC, 72/23/EFC, 89/336/EEG, а также стандартным декларациям EN60204, EN292-1, EN292-2, EN294, EN394, EN418 и prEN983.

Установка гидроабразивной резки устанавливается с линиями безопасности, а перед установкой имеется защитное ограждение. По требованию клиента вокруг установки гидроабразивной резки могут быть поставлены защитные щитки высотой 2 метра, сделанные из алюминиевого профиля со стеклянными панелями.

Это также соответствуют требованиям СЕ.

Руководства по эксплуатации

     Со станком поставляется следующая документация: Часть I — Руководство по обслуживанию и работе на установке гидроабразивной резки Water Jet Sweden

ЧастьII — Технические параметры станка, электросхемы, пневмосхема, CNC и PLC параметры

  • Руководство по работе и обслуживанию насоса высокого давления
  • Руководство по эксплуатации и обслуживанию системы управления ЧПУ
  • Руководство по использованию программного обеспечения

Источник: https://www.rosmark-steel.ru/articles/obshchaya-informatsiya-o-sistemakh-gidroabrazivnoy-rezki-water-jet-sweden/

Особенности станков для гидроабразивной резки: цены, характеристики и принцип работы

Насос высокого давления для гидроабразивной резки

Станки гидроабразивной резки являются универсальными приборами, которые широко используются для разных производственных сфер. Каковые их особенности, преимущества, а также какие средние цены на подобные станки есть на рынке, мы и узнаем из этого материала.

Назначение станков гидроабразивной резки

Станки гидроабразивной резки широко применяются в таких сферах, как:

  • машиностроение;
  • авиационная промышленность;
  • космическая сфера;
  • инструментальная промышленность;
  • военное дело;
  • обработка камней.

Гидроабразивная технология предусматривает обработку разных материалов посредством их обычного раскроя или резки фигур по контуру. Гидроабразивные станки могут резать такие материалы, как:

  • пластик;
  • металл (черный, цветной, сплав);
  • труднообрабатываемые сплавы;
  • стекло (триплекс, армированное, бронированное, стеклотекстолит и другие виды);
  • камни (искусственные и природные);
  • композиционные изделия;
  • прозрачные и пористые изделия;
  • керамическая плитка и керамогранит;
  • бетон и железобетон;
  • сэндвич-панели и сотовые конструкции.

Также станки пригодны и для резки прочих материалов, таких как поролон, полиуретан, картон, пластмасса, кожа или ткань. Однако, работая с такими мягкими материалами, абразив в станке не задействован, а резка происходит только за счет водной струи. Аналогичным образом станок используется для пищевой промышленности для резки и порционирования блюд.

Принцип работы гидроабразивного станка

С целью проведения гидроабразивной резки используется специальный станок. Его принцип работы следующий:

  • вода сжата с помощью насоса высокого давления, который является ключевым узлом оборудования. Давление доходит до показателя свыше 4 тысяч атмосфер и проходит сквозь сопло, формирующее струю диаметром порядка 0,2 мм, и подается в смесительную камеру;
  • в смесительной камере вода перемешивается с абразивом, в роли которого выступает чаще всего гранатовый песок, а потом проходит сквозь твердосплавное сопло диаметром примерно в 1 мм;
  • со второго сопла струя воды, смешанной с абразивом, выходит со скоростью порядка 1 тысячи метров в секунду и ударяется о поверхность изделия, которое обрабатывается:
  • весь процесс не сопровожден нагреванием участка заготовки, поэтому резка считается холодной.

Конструкция станка для гидроабразивной резки

Независимо от цены и комплектации станок чаще всего включает в себя такие элементы:

  • корпус;
  • резервуар для воды от 2 квадратных метров в объеме;
  • насос, способный прокачивать жидкость от резервуара до зоны резки под высоким давлением;
  • шланги для транспортировки воды;
  • заправочная емкость и система подачи и смешивания воды с абразивом;
  • штуцер с форсункой в качестве водяного «резака». Его параметры регулируются посредством автоматики;
  • рабочий стол для крепления обрабатываемой заготовки, он находится в специальной ванне;
  • кожух для защиты;
  • блок автоматического управления для координации движения рабочего стала и водяного резака, способный контролировать и задавать рабочие параметры.

Некоторые части станков для гидроабразивной резки тоже имеют свои особенности. Например, рабочая ванна, где происходит процесс резки, оснащена, в свою очередь, такими элементами, как:

  • несущими опорами из нержавейки, которые можно быстро заменить при износе;
  • быстросъемными ребрами, которые поддерживают разрезаемый материал. Их ставят на опоры;
  • системой оперативного набора и выпуска воды, что обеспечивает обработку материалов, целиком погруженных в жидкость.

А абразивный бак позволяет даже в процессе работы пополнять запасы абразивных материалов и оснащен специальными датчиками, контролирующими объемы наличия абразивов.

Эти датчики имеют такие функции:

  • проверяют количество поступающего материала при обработке;
  • помогают остановить станок, если в головку для резки попадает посторонний материал.

Насос высокого давления является ключевым узлом станка, он сжимает воду и доставляет ее в рабочую зону. А система ЧПУ позволяет управлять всеми параметрами резки в автоматическом режиме.

Также есть система поддержки постоянного зазора в виде контактного механизма, проходящего по листу, который поддерживает оптимальное расстояние между поверхностью обработки и фокусирующей трубкой. Это улучшает качество и точность резки и не позволяет трубке и поверхности столкнуться.

Угловая голова – тоже очень важный элемент конструкция гидроабразивного станка. Он нужен для следующих задач:

  • обеспечения движения режущей головки в двух плоскостях с учетом поворотов на углы наклона. Благодаря этому станком можно обрабатывать фаски, кривые поверхности;
  • обеспечения неизменности угла и высокой точности при фаске или компенсации конусности изделия;
  • сложные поверхности можно обрабатывать сразу в пяти координатах.

Дополнительные элементы станка

Если есть необходимость, гидроабразивный станок дополнительно можно оснастить ультразвуковой или лазерной системой сканирования поверхности для выявления неровностей и поддержания зазора, а также обеспечения точности резки.

Также оборудование за дополнительную цену можно дополнить прибором для удаления отработанных абразивов. Его особенности такие:

  • включает в себя бак-отстойник и насос;
  • насос применяется мембранного типа, который может быть применен в агрессивной среде;
  • бак оборудован быстросъемными разъемами для шлангов и может быть транспортирован посредством кран-балки или погрузчика.

Плюсы и минусы гидроабразивных станков для резки

Станки гидроабразивного типа имеют ряд следующих преимуществ:

  • заготовки не подвергаются термической обработке, что исключает температурную деформацию, пригорание или оплавление поверхности на кромках, также нет выгорания легирующих частей сплавов;
  • в отличие от других способов обработки, потерей материала при гидроабразивной резке значительно меньше;
  • возможность обрабатывать огромное количество материалов разной толщины;
  • высококачественная резка, которая не нуждается в последующей обработке;
  • высокая точность работы;
  • возможность создания разносложного контура обработки изделий;
  • возможность пакетной резки материалов из тонких листов, что повышает производительность работы, в частности, за счет сокращения протяженности холостых проходов головки для резки;
  • обработка не предусматривает сильную механическую нагрузку на изделие, что почти исключает механическую деформацию или искажение хрупких материалов. Вы экономите на крепежах для тонкостенных деталей;
  • технология экологически чистая и не допускает выделения вредного газа, дыма, окалин, стружки и т. д.;
  • отсутствие традиционного инструмента для резки, который нужно периодически восстанавливать и менять;
  • работа режущего инструмента зависит от закачки воды и пополнения абразива.

Однако гидроабразивные станки имеют и ряд недостатков:

  • ресурс режущей головки и некоторых комплектующих ограничен;
  • малая скорость обработки стали из тонкого листа;
  • высокая цена абразивов;
  • создание условий для появления коррозии.

Популярные производители гидроабразивных станков и цены на них

Еще один недостаток станков для резки гидроабразивного типа – это их высокая цена, пока что недоступная для широкого потребителя.

Наиболее популярные компании-производители, присутствующие на российском рынке – это:

  • OMAX (США);
  • Jet Edge (США);
  • PTV (Чехия);
  • Resato (Голландия);
  • Bystronic (Швейцария);
  • Caretta Technology (Италия);
  • ALICO (Финляндия).

Средняя рыночная цена оборудования данных марок составляет порядка 250 тысяч евро.

Кроме того, есть еще несколько компаний-производителей комплектующих и расходников для станков гидроабразивного типа, среди них:

  • AccuStream (США);
  • UHDE (Германия);
  • Thueringer (Германия);
  • BHDT (Австрия).

В ассортименте этих компаний также представлены системы для режущих головок, трубки для подачи абразива, сверхмощные насосы и другие комплектующие для систем.

Естественно, что высокая цена отчасти обусловлена тем, что продукция является импортной. Что же касается отечественного производителя, который занимается сборкой и продажей станков для резки гидроабразивного типа, то тут стоит упомянуть компанию «Дельта-Интех». Цена продукции будет несколько ниже зарубежных аналогов, а вот детали и комплектующие для сборки станков используются как зарубежные, так и российские.

Чаще всего гидроабразивные станки используются для промышленных целей. Хотя их универсальность позволяет их применять и для бытовых нужд для обработки металлических поверхностей, но цена агрегата такова, что это пока редко практикуется. Возможно, со временем, ситуация изменится, и гидроабразивная технология станет применяться более широко.

  • Александр Романович Чернышов
  • Распечатать

Источник: https://stanok.guru/metalloobrabotka/rezka-metalla/stanki-dlya-gidroabrazivnoy-rezki-osobennosti-i-ceny.html