作為一種冷態(tài)沖蝕技術(shù),高壓清洗機在廢棄固體火箭發(fā)動機中推進劑裝藥的安全清理上得到了廣泛應(yīng)用。然而,清理作業(yè)中高壓水射流與固體推進劑之間的近似剛性碰撞在一定條件下可能引起燃燒甚至爆裂,這類事故在美國、德國、烏克蘭和中國都有發(fā)生,并且其中的點火起爆機理至今尚不明確。鑒于高壓水射流清理推進劑裝藥的潛在危險性,工程實際中人們僅將高壓清洗機用于清理危險系數(shù)較低的HTPB推進劑裝藥或CTPB推進劑裝藥,并將射流壓力控制在50MPa以內(nèi)、單次清理時間控制在15min以內(nèi)。
將高壓清洗機用于清理NEPE推進劑裝藥的基本前提是確保高壓水射流對NEPE推進劑裝藥的有效破碎。然而影響破碎的因素很多,其中射流壓力是影響水射流切割破碎能力的最重要因素。我們根據(jù)大量實驗可以確定高壓水射流清理NEPE推進劑裝藥的出口壓力下限。另外根據(jù)水射流對其他物料的大量試驗可知,出口壓力越高,切割破碎越容易。當然,清理作業(yè)中出于安全性和能效的慮,不可能對出口壓力無限取高。
我們以20℃時NEPE推進劑裝藥的抗壓強度為其破壞依據(jù),取30、40、50MPa三個出口壓力水平,當噴嘴直徑、靶距、清理時間分別為0.2 mm、20 mm、10 min時,水射流以三孔旋轉(zhuǎn)噴射方式對NEPE推進劑裝藥進行清理,效果上圖所示,各出口壓力下相應(yīng)的質(zhì)量損失(Δm)和切割深度(h)如下表所示。
NEPE推進劑裝藥不同壓力水射流下的質(zhì)量損失和切割深度
p/MPaΔm/gh/mm
3018.79.2
4047.517.3
50103.833.9
由此可以看出,30~50MPa的高壓清洗機均可實現(xiàn)NEPE推進劑裝藥的有效破碎,并且射流壓力越高,清理效果越好。
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高壓清洗機的高壓噴嘴是高壓清洗機的重要組件,它對清洗工作起著非常重要的作用。那么,如何判斷高壓清洗機的噴嘴是否需要更換呢?下面我們就來介紹一下這一方面的內(nèi)容。希望對大家有所幫助。
(一)當高壓清洗機的高壓噴嘴噴出的噴霧形狀發(fā)生改變,、而且還有明顯的條痕以及無法正常噴霧的現(xiàn)象發(fā)生時,為了不影響清洗效果,就需要及時更換噴嘴。
(二)高壓噴嘴拆下,然后拿到測試臺上來進行實測,把結(jié)果和新品或目錄對比,當高壓噴嘴和新品差異很大時,為了不影響清洗效果,就需要及時進行更換。
(三)通過外觀來觀察,當高壓噴嘴本體發(fā)生外力變形、熔毀、沾粘結(jié)垢、腐蝕、阻塞、磨耗等現(xiàn)象時,為了高壓清洗機操作人員的安全就需要及時更換噴嘴。
(四)通過高壓水泵來觀察,當出現(xiàn)壓降或壓升的現(xiàn)象產(chǎn)生時,壓降改變意味著高壓噴嘴口嚴重磨損,流量增大。壓升意味著高壓噴嘴口出現(xiàn)堵塞。
不論哪種情況,為了不影響清洗工作,我們都需要及時進行處理。
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在高壓清洗機長時間的使用以及缺乏定期對他的維護保養(yǎng),就是發(fā)生高壓清洗機發(fā)生故障的時候,這就要求我們的清洗機操作人員及時根據(jù)不同的故障找出原因,解決原因,以免影響到以后的使用。下面小編就為大家介紹一下高壓清洗機的常見故障以及解決方案。 1、運行過程中出現(xiàn)異常尖叫聲 導(dǎo)致這一現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是由于電機軸承缺油,這是我們需要及時在電機的注油孔注入普通黃油,這種現(xiàn)象發(fā)生的不多,我們平時再給高壓清洗機定期檢修維護時給予補充就可以了。 2、高壓清洗機壓力不穩(wěn)定 高壓清洗機壓力不穩(wěn)定主要是因為高壓水泵或進水管路內(nèi)吸入了空氣所導(dǎo)致的,這時需要檢查水源的壓力是否足夠,進水過濾器是否堵塞,如果發(fā)現(xiàn)進水濾網(wǎng)堵塞,將濾網(wǎng)取下用水清洗就可以了。 3、運行一段時間后壓力降低 高壓清洗機在運行一段時間后壓力會有所降低,這種現(xiàn)象首先要檢查清洗機高壓噴嘴是否嚴重磨損,普通壓力設(shè)備的高壓噴嘴基本上不會出現(xiàn)磨損現(xiàn)象,因為我們所配的高壓噴嘴都進行過熱處理。而超高壓設(shè)備的高壓噴嘴就難以保證了。其次需要分別檢查調(diào)壓閥和水泵內(nèi)部的密封組件。 4、高壓水泵出現(xiàn)異響 高壓水泵出現(xiàn)異響是因為水泵中吸入了空氣,或是流量閥彈簧損壞或者是曲軸箱軸承損壞。一旦出現(xiàn)這種現(xiàn)象就要聯(lián)系生產(chǎn)廠家協(xié)助維修。 5、高壓水泵底部漏油 高壓水泵底部漏油是因為泵內(nèi)油封損壞,這要求我們要及時更換,高壓水泵在運轉(zhuǎn)時,曲軸和連桿在不停的做往返式運動,這時就要靠油給予潤滑和降溫,所以高壓水泵不能缺潤滑油。 6、調(diào)壓閥壓力正常而高壓水開機不出水 在使用過程中,我們也許會發(fā)生調(diào)壓閥壓力正常而高壓水槍開機不出水或者高壓噴嘴噴射的水射流不規(guī)則、分散,這說明高壓噴嘴有異物堵塞,需要把高壓噴嘴卸下進行清理。
人們給液滴賦予了比自由落體運動大得多的打擊能量,使持之以恒才能觀察到的滴水穿石現(xiàn)象得以在瞬間便可完成。一束從小口孔徑中射出的高速水射流作用在材料上,可以其所具有的足夠能量對材料進行清洗、剝層、切割等作用;液體的這種性能開拓“用水作業(yè)”的新方式,將水射流的動能變成去除材料的機械能。水射流從噴嘴流出形成的不同形狀的高速水射束,射流的流速取決于噴嘴出口截面前后的壓力降。水射流是能量轉(zhuǎn)變與應(yīng)用的一種形式。
高壓噴槍是高壓清洗機的執(zhí)行機構(gòu),是高壓清洗機的重要組成部分。噴槍bao括控制閥(二位二通)和噴嘴兩部分,在高壓水進入噴槍的同時,經(jīng)過溢流閥閥芯中間節(jié)流孔進閥芯背腔亦即先導(dǎo)閥腔。高壓回流加強了彈簧力對溢流閥閥芯的密封壓力。當減小先導(dǎo)閥彈筑力,高壓水將打開先導(dǎo)閥,回流至低壓腔卸荷,同時溢流閥因背壓失去而打開,全部高壓水基本上均經(jīng)此通道溢流,泵也就空載運行;反之,當增加先導(dǎo)閥彈簧力,又重新建立溢流閥背壓保證其關(guān)閥,高壓水直接到噴嘴形成射流。
高壓水在高壓噴槍中流動造成的壓力損失是非常大的,壓力損失可占高壓清洗機總壓力損失的60%。高壓噴槍主要由噴嘴、噴頭和手持噴槍幾個部分組成,它們是高壓清洗機的直接工作機構(gòu)。而噴嘴又是將高壓水的壓力能直接轉(zhuǎn)成破碎結(jié)垢物速度能的核心元件,它的性能和質(zhì)量決定著高壓清洗機清洗效率的高低。所以,噴槍的好壞是高壓清洗機最重要的問題。它的設(shè)計應(yīng)該遵循以下三個原則:
1、保證高壓泵在額定壓力、流量和功率情況下工作。
2、噴嘴孔形設(shè)計保證高壓水射流具有較高的致密性、集束性和打擊效率。
3、噴嘴要有較高的加工精度和較長的使用壽命。
高壓清洗機根據(jù)使用量可以分為家用和專業(yè)用兩種,如果你使用高壓清洗機的時間比較少,那么就選擇家用高壓清洗機,這種清洗機價格較為便宜,質(zhì)量比較輕便,材質(zhì)也比較簡單。如何經(jīng)常使用,選擇專業(yè)用的高壓清洗機,這種高壓清洗機材質(zhì)采用銅合金泵頭和不鋼閥門等耐用材料,當然價格比家用貴上好多。至于該如何選擇應(yīng)該根據(jù)需求而定。
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