[发明专利]高压磨料气体射流磨料流量控制装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及磨料射流的技术领域，特别涉及一种高压磨料气体射流磨料流量控制装置及其控制方法。

背景技术

磨料气体射流是一门新兴的加工工艺，其通过高压空气将磨料加速，进行射流冲击靶体，已在钻孔、切割及去毛刺等领域广泛使用。其磨料可以获得较高速度，加工效率高；磨料气流射流中，只要气流能够到达的地方，都可以给予射流加工，磨料气体射流便可以加工传统工艺无法加工的零部件。对比于磨料水射流而言，磨料水射流以水为介质，其射流加工作业能耗高，同时磨料水射流作业过程产生大量的废水，不易处理，使得作业环境差。而磨料气体射流可以克服水射流的缺点，但是高压磨料气体射流中磨料流量的控制一直是一个问题。磨料的流量对磨料气体射流冲蚀效果起决定性作用，磨料流量过少，虽然磨料可以充分加速，但是由于磨料量过少造成加工效果较差，磨料流量较大时，其磨料不仅不能充分加速，而且还会在加工零部件表面堆积磨料层，影响磨料气体射流加工效果，所以连续顺畅的磨料进给能达到良好的加工效果。磨料气体射流常用的供料方式有重力式、吸入式、直压式、震动式以及搅拌式。这些供料方式经常出现下料不顺畅，易堵塞，不能实现连续、稳定供料，且磨料流量不可控，而且在高压条件下会使目数较大磨料在磨料罐内板结，造成射流过程中磨料较少甚至没有磨料。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种高压磨料气体射流磨料流量控制装置及其控制方法。

本发明的技术方案是：一种高压磨料气体射流磨料流量控制装置，包括进气管和磨料罐，所述进气管的右端与高压气源连接，所述进气管连接有靠近高压气源的压力表和位于进气管左端的高压控制阀，所述高压控制阀的左侧连接有左端为引射喷嘴的高压气管，所述引射喷嘴的外表面设有螺纹且与射流三通的右端口螺接，所述磨料罐为上端呈圆柱形、下端呈圆锥形的空心结构，所述磨料罐的上端密封且设有连通大气的加料口，所述磨料罐的下端为密封连接有螺杆输送装置的下料口，所述下料口与螺杆输送装置的连接处设有下料开关，所述螺杆输送装置连接有驱动电机，所述螺杆输送装置的下方与射流三通的上端口密封连接，所述射流三通的左端口连接有高压磨料喷管。

优选的，所述螺杆输送装置包括输送筒和位于输送筒内的螺杆，所述输送筒设有位于右上方的磨料入口和位于左下方的磨料出口，所述输送筒的内部设有位于左端的支座和位于右端的密封垫，所述螺杆的左端铰接在支座上，所述螺杆的右端穿过密封垫和输送筒的右壁后通过联轴器与驱动电机连接，所述磨料入口与磨料罐的下端密封连接，所述磨料出口与射流三通的上端口密封连接。

优选的，所述进气管连接有位于压力表和高压控制阀之间的分流三通，所述分流三通的左端口和右端口均与进气管密封连接，所述分流三通的上端口与平衡气管的一端密封连接，所述平衡气管的中间连接有低压控制阀，所述平衡气管的另一端与磨料罐的上端密封连接，所述加料口的开口处密封。

优选的，还包括控制终端，所述下料开关为与控制终端连接的流量电磁阀，所述驱动电机为与控制终端连接的伺服电机，所述控制终端包括控制流量电磁阀的电磁阀控制模块和控制伺服电机的电机控制模块。

一种上述的高压磨料气体射流磨料流量控制装置工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：高压气源通过进气管供气，调节高压控制阀使引流喷嘴向射流三通内输送压力值在1-30MPa之间的高压气体；

步骤二：驱动电机转动且带动螺杆输送装置工作，随即打开下料开关调整下料的流量，磨料进入螺杆输送装置；

步骤三：磨料从螺杆输送装置进入射流三通，高压磨料气体射流工作开始，高压磨料气体经过高压磨料喷管输出；

步骤四：高压磨料气体射流工作结束，关闭下料开关，随即关闭驱动电机，最后关闭高压气源。

优选的，所述进气管连接有位于压力表和高压控制阀之间的分流三通，所述分流三通的左端口和右端口均与进气管密封连接，所述分流三通的上端口与平衡气管的一端密封连接，所述平衡气管的中间连接有低压控制阀，所述平衡气管的另一端与磨料罐的上端密封连接，所述加料口的开口处密封，在步骤一中调节低压控制阀使平衡气管向磨料罐上端的输送压力值在0-1MPa之间的低压气体。

优选的，还包括控制终端，所述下料开关为与控制终端连接的流量电磁阀，所述驱动电机为与控制终端连接的伺服电机，所述控制终端包括控制下料开关的电磁阀控制模块和控制驱动电机的电机控制模块，在步骤二中，通过控制终端打开伺服电机并调节伺服电机的转速，通过控制终端打开流量电磁阀并调节下料的流量。