前混合式磨料水射流喷嘴外流场仿真与实验

通过建立磨料水射流喷嘴有限元模型,对2种不同直径的前混合式磨料水射流的喷嘴外流场进行仿真分析.结果表明,在喷嘴其它几何条件相同的情况下,出口直径对喷嘴的出口速度影响比较大,出口直径越大,出口速度越小;在一定程度上将混合管适当地加长,可以提高磨料射流在喷嘴出口处的速度;磨料水射流最佳的切割距离为喷嘴出口直径的2.0～5.0倍.磨料水射流切割靶体实验结果与靶体冲击仿真结果基本吻合.     

前混合磨料射流喷嘴磨损机理及结构优化

采用固液两相流理论分析前混合式磨料射流喷嘴流场内的流动状态。利用固体颗粒对金属的冲蚀原理研究喷嘴的磨损状况，初步阐明了喷嘴的磨损机理并对喷嘴的结构进行了优化。在实验室进行多种喷嘴的磨损试验，得到喷嘴的内表面形状对喷嘴磨损的影响规律。     

前混合磨料水射流在矿用高压胶管切割中的应用

煤炭生产过程中,高压胶管的应用十分广泛,一旦损坏更换比较困难。由于矿井下安全生产的要求,常用的切割方法又不能满足要求。笔者通过分析高压胶管经常出现的问题,提出了将前混合磨料水射流技术应用于切割高压胶管。实践证明,该技术不仅满足矿井下的安全使用要求,而且切割的效果好、效率高。     

用于安全切割的磨料水射流喷嘴设计理论和方法

介绍了磨料水射流在危险环境下可以安全地切割工件或危险品，有效地避免爆炸发生.在磨料水射流系统中，切割喷嘴是关键部件之一，而喷嘴的几何参数设计直接影响切割性能.喷嘴设计的主要任务就是要使从喷嘴喷出的磨料粒子得到充分加速，以便接近水射流的速度.研究表明，当喷嘴的圆柱段长度是喷嘴出口直径的2.5~3.0倍时，粒子的速度能达到水射流速度的95%.在切割时喷嘴不能紧靠工件，要保持一定靶距，不同情况下存在最佳靶距.     

矿用磨料水射流切割机的关键部件设计与研究

根据煤矿井下工况条件,采用前混合磨料水射流切割技术,设计开发了一种可井下切割作业的KMQ-3.5/15型矿用磨料水射流切割机,重点说明了系统结构原理,对核心关键部件的高压磨料容器和水射流喷嘴进行了详细的选型设计计算,研究分析了喷嘴内部结构型式和材料性能等关键技术问题。经试验验证,该设备切割速度快,切口成形好,安全可靠,为水射流技术的进一步开发与应用提供了参考价值。     

前混合磨料水射流切割技术在诱导顶板垮落中的应用

对前混合磨料水射流切割技术在诱导顶板垮落中的应用进行了研究,分析了该技术在井下应用的可行性和安全性。研制了用于井下诱导顶板垮落的磨料水射流切割设备并进行了现场应用试验。该设备可以顺利切割井下锚索锁具,从而诱导上隅角位置坚硬顶板实现自然垮落,防止上隅角位置顶板大面积悬空引起瓦斯积聚造成的安全隐患。前混合磨料水射流切割技术使用方便,安全高效,在井下安全生产中具有广阔的应用前景。     

前混合蘑料水射流在矿用高压胶管切割中的应用

煤炭生产过程中,高压胶管的应用十分广泛,一旦损坏更换比较困难.由于矿井下安全生产的要求,常用的切割方法又不能满足要求.笔者通过分析高压胶管经常出现的问题,提出了将前混合磨料水射流技术应用于切割高压胶管.实践证明,该技术不仅满足矿井下的安全使用要求,而且切割的效果好、效率高.     

前混合磨料水射流喷丸强化技术的射流参数

基于对前混合磨料水射流喷丸强化技术的射流参数研究,对前混合磨料水射流的射流速度及射流冲击压力,进行了一定的分析和确定。实验结果表明,前混合喷丸技术提高了加工效率,降低了加工成本,环保节能。     

煤矿井下用磨料水射流切割装置设计及试验研究

分析了前混合式磨料水射流切割技术在煤矿井下使用的安全性,设计研制了煤矿井下使用的轻便式水射流切割系统,在现场开展了切割支护锚杆锁具,诱导顶板冒落的试验研究。结果表明,磨料水射流切割材料安全性好,研制的装备使用可靠,达到了安全诱导放顶的效果,为煤矿坚硬顶板放顶提供了新的技术途径和方法。     

旋流磨料射流喷嘴磨损机理研究

从喷嘴的材质特性、磨料的特性、射流工作参数、加旋元件结构等方面对旋流磨料射流喷嘴磨损机理进行了分析和研究。结果表明:由于加旋元件的存在,不仅使射流结构带来质的变化,而且会给喷嘴的寿命带来影响。     

便携式磨料射流切割装置的设计与应用

便携式磨料射流切割装置是在前混合磨料射流技术的基础上,对原有的固定式磨料射流进行改进,形成了一种便携式的切割装置,该装置作业灵活、实用性强,尤其适合野外和井下等场合的切割作业。主要研究了便携式磨料射流切割装置的整体和磨料射流发生装置的设计,确定了相关参数,并对该装置的工作原理和主要特点做了相关阐述。     

前混和磨料水射流切割安全放顶研究

通过对前混合式磨料水射流切割的切割能力及在不同瓦斯条件下的切割安全性进行分析,认为利用前混合式磨料水射流切割技术可以解决目前坚硬及锚杆、锚索等支护顶板放顶难的问题。设计并建立了前混合式磨料水射流切割实验系统及实验方案,分析了切割能力的影响因素。     

煤矿井下磨料水射流切割机的设计及应用

 磨料水射流切割技术,是一种安全的“冷”切割技术,不会因产生火花而引起瓦斯爆炸事故。为满足煤矿井下的切割作业需要,设计并加工了便携式煤矿井下磨料水射流切割机。设备主体分为两部分,用一根高压软管连接,工人操作手持切割喷枪进行切割作业,切割速度可达40mm/min;通过压力表可以监测系统压力、喷嘴磨损、磨料用量等指标。该设备的使用实现了煤矿井下切割作业的安全进行。     

基于ZMD31050前混合水射流超细粉碎煤粒压力自动控制装置的设计

针对煤粒粉碎比较粗糙,粉碎程度不均匀的现状,采用当前较先进的ZMD31050信号调理器,AT89S51单片机以及MAX202串口电平转换器实现前混合水射流超细粉碎煤粒压力自动控制装置的电路设计,将量化误差降低到0.002%,有效控制了高压水节流阀的开启,解决了因高压储料罐压力不稳而使煤粒粉碎细度不足的难题。     

煤矿井下磨料水射流切割机的应用及发展趋势

阐述了磨料水射流切割机在煤矿井下复杂环境用于切割作业的必要性和可行性,同时介绍了部分煤矿井下水射流切割装备,概述了我国的研究现状。指出该技术领域未来的发展要求。     

自激振荡频率对磨料在脉冲磨料射流中分布的影响

研究了在脉冲磨料射流中自激振荡频率对磨料在射流中分布的影响。通过改变振荡腔长度来调节脉冲磨料射流的自激振荡频率,研究了在不同自激振荡频率下磨料在射流中的分布情况。通过分析实验结果得出,磨粒向射流中心的聚集效果一开始时随着腔长的增大而变好,当出现最佳效果后又随着腔长的增加而变差。总之,在磨料射流中,通过自激振荡激励使磨料粒子向射流中心聚集,存在一个最佳激励频率范围(150～300Hz)。     

磨料水射流切割钢丝胶管的研究

对井下常用零件-钢丝胶管的切割做了一些实验研究,实验采用前混合磨料射流进行切割,由于磨料水射流具有切割时无味、无气体产生、无火花、加工安全、振动小、噪声低等优点,使其有可能成为煤矿井下危险环境安全切割的适用技术。试验探讨了射流压力、磨料流量、喷射靶距和横移速度对切割深度的影响。     

旋转磨料射流钻孔装置的研究

针对目前"干式"钻孔的问题,提出并研制了旋转磨料射流钻孔装置。它能有效提高钻孔速度,降低钻孔过程中出现的着火、喷火等现象的几率,降低煤尘浓度,从而改善工人的工作环境,解决"干式"钻孔出现的问题。