[发明专利]高压砂浆泵实现前混合磨料水射流连续加砂系统及方法

说明书

本发明公开了一种高压砂浆泵实现前混合磨料水射流连续加砂系统，包括清水桶、砂浆搅拌桶、高压清水管路、高压砂浆管路、高压射流管路和三通管；高压清水管路上沿水流方向依次设置有高压清水泵和第一压力表；高压砂浆管路上沿砂浆流方向依次设置有高压砂浆泵、第二压力表和调节球阀；高压射流管路的出口连接有高压喷头。本发明还公开了高压砂浆泵实现前混合磨料水射流连续加砂系统的加砂方法。本发明巧妙的利用高压砂浆泵可以携带小颗粒磨料砂的特点，将现在的水、砂在高压状态下混合，变为将水、砂在常压状态下混合成高浓度砂浆，然后再与高压清水混合成合适浓度的高压磨料水射流，具有方便、连续加砂且操作方便的优点。

技术领域

本发明属于水射流切割技术领域，具体涉及一种高压砂浆泵实现混合磨料水射流连续加砂系统及方法。

背景技术

磨料水射流是在水射流中混入一定数量的磨料颗粒，能大大提高水射流的冲击能力。目前广泛应用于金属冷切割、瓷器、石材加工、矿山开采等行业。前混合磨料水射流水、砂混合度好、喷头使用方便、切割能力强，但是存在高压储砂罐容量有限、加砂不连续、重复加砂工序多、时间长等问题。这些问题影响了前混合磨料水射流的推广应用，尤其是地下矿山领域，井下条件复杂，对设备安全性要求较高，高压储砂罐存在较高的使用风险。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种操作方便、安全可靠、加砂效率高的高压砂浆泵实现前混合磨料水射流连续加砂系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：高压砂浆泵实现前混合磨料水射流连续加砂系统，包括清水桶、砂浆搅拌桶、高压清水管路、高压砂浆管路、高压射流管路和三通管；

高压清水管路的进口伸入到清水桶的水面下，高压清水管路的出口与三通管的第一接口连接，高压清水管路上沿水流方向依次设置有高压清水泵和第一压力表；

高压砂浆管路的进口伸入到砂浆搅拌桶的浆液液面下，高压砂浆管路的出口与三通管的第二接口连接，高压砂浆管路上沿砂浆流方向依次设置有高压砂浆泵、第二压力表和调节球阀；

高压射流管路的进口与三通管的第三接口连接，高压射流管路的出口连接有高压喷头。

高压射流管路上设置有安全阀。

高压清水管路上在第一压力表和三通管之间设置有单向阀。

高压砂浆泵实现前混合磨料水射流连续加砂系统的加砂方法，包括以下步骤，

（1）在砂浆搅拌桶内配料并搅拌均匀后形成一定浓度的砂浆；

（2）单独启动高压砂浆泵或者同时启动高压清水泵及高压砂浆泵，砂浆或者混合在清水中的砂浆通过高压喷头喷射；

（3）操作调节球阀对砂浆的流量进行调节，以控制高压砂浆在清水中的混合量。

在高压喷头向外喷射过程中，高压喷头内若产生堵塞，高压清水管路、高压砂浆管路和高压射流管路内的压力大于安全阀的设定压力，安全阀被打开安全泄压。

步骤（2）中单独启动高压砂浆泵通过高压喷头喷射的过程为：高压砂浆泵通过高压砂浆管路抽取砂浆搅拌桶内的砂浆，一定浓度的砂浆通过三通管进入到高压射流管路内，由于单向阀的设置，砂浆只能通过高压射流管路后由高压喷头向外喷射。

步骤（2）中同时启动高压清水泵和高压砂浆泵通过高压喷头喷射的过程为：高压清水泵通过高压清水管路抽取清水桶内的水，高压砂浆泵通过高压砂浆管路抽取砂浆搅拌桶内的砂浆，使第一压力表的压力示数略小于第二压力表的示数，一定浓度的砂浆进入到三通管内混合在清水中，通过高压射流管路后由高压喷头向外喷射。

采用上述技术方案，本发明具有以下技术效果为：