水刀故障排除

1、水刀常見故障及排除方法發(fā)布時間:2013-8-2 10:58:30超高壓水射流及數(shù)控水刀有關問題：*什么是數(shù)控水刀？*數(shù)控水刀有什么特性和優(yōu)點？*數(shù)控水刀能達到怎樣的精度？*數(shù)控水刀能切割的最大厚度是多少？*高壓泵（高壓發(fā)生器）的工作原理是什么？*影響數(shù)控水刀切割機效率的因素有哪些？*如何選到一臺好的水刀？*數(shù)控水刀使用成本多少？*數(shù)控水刀有哪些常見故障以及如何排除？等等.下面將為大家一一講解。*什么是數(shù)控水刀？數(shù)控水刀是將超高壓水射流發(fā)生器與二維數(shù)控加工平臺組合而成的一種平面切割機床。它將水流的壓力提升到足夠高（200MPa以上），使水流具有極大的動能，可以穿透化纖、木材、皮革、橡膠等，在高

2、速水流中混合一定比例的磨料，則可以穿透幾乎所有堅硬材料如陶瓷、石材、玻璃、金屬、合金等。在二維數(shù)控加工平臺的引導下，在材料的任意位置開始加工或結束加工，按設定的軌跡以適當?shù)乃俣纫苿樱瑢崿F(xiàn)任意圖形的平面切割加工。*數(shù)控水刀有什么特性和優(yōu)點？與傳統(tǒng)的“熱”切割工藝相比，超高壓水射流切割機床以水流為切割介質，是一種“冷”切割工藝。它具有如下功能與優(yōu)點：1.切割時無熱變形，避免了材料的物理、化學變化；2.廣泛適應于各種材料的切割加工，有“萬能切割機”之譽；3.切口光滑平整無毛刺，一般無須再加工；4.由數(shù)控系統(tǒng)操縱，切割精度高；5.切割縫小于1.2mm，便于套料切割，節(jié)約材料；6.加工過程不會產(chǎn)生污染環(huán)

3、境的廢物。數(shù)控水刀對那些用其它方法難以切割的材料如芳綸(Kevler)、鈦合金及各種復合材料是非常理想或唯一的加工手段。*數(shù)控水刀能達到怎樣的精度？嚴格來講，數(shù)控水刀雖然比火焰、等離子切割機床可以更精確的切割，但還不是精密加工機床，應該不能標注精度。在切割10mm以下的板料時，把切割速度和補償控制得恰到好處，誤差可以做到+-0.1mm。*數(shù)控水刀能切割的最大厚度是多少？由于水射流的靶距是不確定的或者說是變化的，數(shù)控水刀的最大切割厚度并不好明確界定。膽大者，敢稱400、500mm，保守者稱100mm以內(nèi)，都是合理的。現(xiàn)有的數(shù)控水刀一般流量在23升，工作壓力在200380MPa，射流經(jīng)過空氣阻力，

4、能量衰減極快，到400、500mm時，基本就隨風飄散了，就沒有打擊力。就一般應用而言，切割金屬板材厚度建議不超過100mm，發(fā)泡材料如海綿厚度建議不超過300mm。*高壓泵（高壓發(fā)生器）的工作原理是什么？系統(tǒng)原理圖如下：油路部分工作原理電機驅動油泵，將液壓油從油箱中抽出，經(jīng)單向閥傳送到油壓管路中。此時油路分成三路，一路接蓄能器和壓力表，壓力表顯示油壓，蓄能器可起平穩(wěn)油壓的作用，第二路接換向閥，另一路接溢流閥。當未按下開水射流按鈕時，從油泵送出來的液壓油經(jīng)溢流閥、水冷式冷卻器和回油過濾器直接流回油箱，則少量的液壓油通過換向閥進入增壓器油腔，不足以推動油活塞產(chǎn)生換向或換向緩慢；而當按下開水射流按鈕

5、后，溢流閥閉合，液壓油經(jīng)換向閥進入增壓器油腔，推動油活塞運動，同時油活塞另一邊的液壓油被推出油缸，經(jīng)水冷式冷卻器、回油過濾器流回油箱。當油活塞被推至油缸末端，碰撞換向頂桿，頂桿觸發(fā)換向閥產(chǎn)生換向信號，從而使液壓油路從油缸的另一端進入，油活塞回程。至油缸未端又觸發(fā)換向頂桿，油活塞又回程。如此，連續(xù)不斷地觸發(fā)換向器進行油路換向，從而形成增壓器的往復運動。水路部分工作原理自來水經(jīng)過濾器過濾之后，由水泵進行加壓，進入增壓器兩端的高壓缸內(nèi)。當油活塞往復運動時，一端高壓缸通過進水單向閥進水，另一端高壓缸的水被推出、經(jīng)過出水單向閥進入高壓管路。如此動作，在兩端的高壓缸中交替進行，形成源源不斷的高壓水流。由于

6、存在增壓器換向周期，輸出的水流的壓力形成周期性波動。因此高壓水流需經(jīng)高壓蓄能器進行穩(wěn)壓，通過高壓管輸送到噴射頭。在噴射頭上安裝有孔徑為0.250.33mm的寶石噴嘴。高壓水流在寶石噴嘴的約束下形成具有極大動能的高速“水箭”，可以擊穿纖維、皮革、橡膠等軟質材料。在“水箭”中混合一定比例的磨料，則形成磨料水射流，可以穿透任何堅硬材料。增壓器原理當液壓油作用在活塞上時，連接在活塞的高壓柱塞桿將高壓缸內(nèi)的水推出。根據(jù)能量守恒定律，假設無摩擦損耗，兩者的作功相等。此時，油壓乘以活塞橫截面積等于水壓乘以柱塞桿橫截面積，即水壓與油壓的比值等于油活塞橫截面積與高壓柱塞桿橫截面積的比值。油活塞橫截面積與高壓柱塞

7、桿橫截面積之比稱為“增壓比”，由于其比值固定，所以通過控制油壓就可調節(jié)水壓。*影響數(shù)控水刀切割效率的因素有哪些?影響數(shù)控水刀切割效率的因素是多方面的而且是相互影響的。主要有：刀頭結構及質量、水射流的壓力高低及壓力波動幅度、水噴嘴的完好程度、磨料質地規(guī)格選配是否合適及質量好壞、噴砂管完好程度，等等。 常用材料的切割效率，可參考下表：材料厚度（mm）切割速度(mm/分鐘)切割壓力(MPa)鋼板/不銹鋼板2510204080100850110040055018024060902540101535300鋁板620507009001802505070300銅板510600750250350300鈦板25

8、300400120150300玻璃62053120015002403505070300大理石板10203040090015040050100300花崗巖板1020302006001002502560300瓷磚1012001500300注：切割速度愈低，切口質量愈好。*如何選到一臺好的水刀?目前國內(nèi)水刀還沒有一個通行的標準，各生產(chǎn)企業(yè)在標明各項指標參數(shù)上不能保證其內(nèi)涵的一致性，使得用戶在選購時比對各項指標參數(shù)時就會失去意義。水刀是加工工具，好工具的標準就是：一要效率高，二要耐用即故障率低，三要費用低。第一步：看切割效率高低。切割效率包括切口質量和切割速度。水刀切割的一個特點是：切割速度越低，切口

9、質量越高。拿同一塊材料到幾個水刀廠家去試切割，然后再比較：相同切口質量下，誰的切割速度快；相同切割速度下，誰的切口質量高。切割的最低要求，是切斷材料。切斷速度是一個很可靠的比較指標。第二步：比較耐用性。水刀的故障主要出在高壓系統(tǒng)。各水刀廠家產(chǎn)品性能高低由此涇渭分明。高壓缸、蓄能器、高壓柱塞、單向閥體堵頭、高壓密封、單向閥等部件品質好壞，直接決定了水刀的故障率高低。這些部件的使用壽命越長越好。第三步：比較維修、維護費用高低。目前水刀沒有一個通行的標準，零部件互換性很低。而且，水刀的高壓部件又是有限使用壽命。因此，購買水刀時不僅要看整機價格，更要看配件價格。不僅要看單價，更要結合使用壽命仔細算綜合

10、使用成本。簡而言之，用戶可以不必理會壓力、流量、精度這些指標，只管親眼所見和親耳所聞如何在合同里得到保證。*數(shù)控水刀使用成本多少?1.設備折舊整機平均購買價格以25萬元計算。正常使用壽命為5年。每年實際工作日數(shù)為300天，每天平均使用（實際工作）時間為5小時，5年累計工作時間為7500小時。重要部件平均更換周期為2000小時，費用約為1.6萬元。設備購置成本及重置成本為(250000+16000x7500/2000=)310000元。設備折舊每小時約為(310000/7500=)41.5元。2.耗材成本項目名稱使用壽命/消耗量單價（元）每小時成本（元）A：易損件高壓動密封組500hrs248元

11、/套0.50單向閥500hrs340元/套0.68油密封組1000hrs180元/套0.18靜密封組500hrs76元/套0.15B：耗材噴砂管150hrs7505.00水噴嘴40hrs200.50水150kg/hr3.5(以南京價格為基準)0.55電1若切割厚度低于0.100英寸的資料，使用中（50馬力）或大（60至80馬力）切割頭將不起作用。使用小參數(shù)組合（25馬力）如必要，請考慮使用多個切割頭以提高生產(chǎn)。2防止通過高于0.020氣隙切割。氣隙中，水易涌出且僅切割下層。進行多層切割時，將板壓在一起切割。3較小的砂料顆粒（120粒度或更?。┣懈钏俣容^慢，但表面更為平滑（與80或50粒度相比）

12、4生產(chǎn)力是每英寸成本，不是每小時成本。每小時花多長時間運行加砂水刀并不重要。重要的給定的時間內(nèi)生產(chǎn)出多少工件。有些用戶想要通過降低砂料流速降低運行成本，這是錯誤的即使砂料是加砂水刀運行成本的三分之二，也必需快速生產(chǎn)工件以消耗間接費用（勞動力、設施、租賃費用）使用所有可用的馬力和最高砂料流速盡快切割。5如果需要定期為復合材料、玻璃和石材穿孔，確保系統(tǒng)能夠使用控制器降低或增高水壓。同時要檢查真空輔助裝置或其它技術，以提高為這些脆性資料或層壓材料穿孔成功的機率。6與一般的多流程控制器相比，經(jīng)過特殊設計用于流程的控制系統(tǒng)通常更有效、更易于使用。7大多數(shù)機器不采用資料裝卸自動化設備，例如航天飛機。只有當

13、資料處置構成部件生產(chǎn)本錢的一個重要部分時，才會考慮使用自動化設備。90%加砂水刀設備是用手或借助于橋式起重機、旋臂起重機或叉車進行裝卸。約有50%水刀設備使用資料裝卸自動化設備。水刀通常在極高的速度下切割厚而輕的資料。切割整個薄板所用的時間相當?shù)?，部件生產(chǎn)本錢的裝卸局部非常高，足以證明增加的資金投入很正確。8通常使用自來水注入水刀系統(tǒng)。將自來水通過泵的進水過濾器注入增壓器之前，90%水刀和加砂水刀用戶只需要將水軟化。反滲透（RO和脫離子器可將水凈化到離子匱乏地步。這種侵蝕性水通過吸取周圍材料（例如泵和高壓管線中的金屬）離子來消除離子匱乏狀態(tài)。反滲透（RO和脫離子器會大大延長出水孔的壽命，然而同時會損壞增壓器和水管。噴嘴相當廉價。高壓汽缸、止回閥和端蓋的損壞費用會遠遠超出出水孔壽命延長的費用。9水下切割會降低加砂水刀切割頂部表面結霜或起霧可能性。水下切割還會大大減少射流的噪聲和工作場所的混亂。唯一的缺點是切割過程中操作人員不能清楚地看到射流。如果操作人員反對水下切割，考慮使用電子性能監(jiān)控裝置。這些監(jiān)控裝置能夠檢測到與最佳切割性能的偏差，并能