一種調(diào)控磨料射流的裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種調(diào)控磨料射流的裝置，主要包括水射流發(fā)生系統(tǒng)，磨料混合系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。所述水射流發(fā)生系統(tǒng)主要包括水泵、過(guò)濾器、安全閥、水箱、高壓水管、壓力表、泄壓閥、電源、導(dǎo)電線。所述磨料混合系統(tǒng)主要包括磨料罐、可控截止閥、混合腔、噴嘴、節(jié)流閥。所述監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)主要包括超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器、控制器、信號(hào)線。本實(shí)用新型具有破拆救人作業(yè)模式、切割作業(yè)模式和滅火作業(yè)模式等主要的三種工作模式。其優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)磨料射流的切割深度，并將切割深度信息和雷達(dá)反射信號(hào)強(qiáng)度信息實(shí)時(shí)傳送到控制器，當(dāng)磨料射流切穿物體或達(dá)到指定切割深度后控制器發(fā)出指令可及時(shí)切斷磨料的供應(yīng)，卸掉水壓，關(guān)閉電源，有效防止磨料射流過(guò)切等問(wèn)題，特別是在磨料射流破拆救人領(lǐng)域?qū)τ诒Ｗo(hù)幸存者免受射流的傷害方面具有重要意義。
【專利說(shuō)明】
一種調(diào)控磨料射流的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及磨料射流技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種調(diào)控磨料射流的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自從19世紀(jì)60年代磨料射流應(yīng)用于油井鉆進(jìn)后，憑借系統(tǒng)簡(jiǎn)單、成本低、切削效率高等優(yōu)點(diǎn)，其在清洗、除銹、切割和破碎巖石等作業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)火災(zāi)事故、恐怖主義襲擊、地震、海嘯等威脅公共安全的突發(fā)性事故在全球各地頻繁發(fā)生。這類災(zāi)難往往都會(huì)引發(fā)建筑物的破壞，而且通常在被破壞后的建筑物架空空間中會(huì)有人員幸存。災(zāi)難救援中往往需要破拆建筑廢墟進(jìn)而解救幸存者，但現(xiàn)有的挖掘機(jī)等大型設(shè)備無(wú)法滿足靈活快速和安全的基本要求，而用于切割混泥土的傳統(tǒng)專業(yè)工具如鉆機(jī)、沖擊鉆等無(wú)法有效的切割鋼板、鋼筋等金屬材料。目前國(guó)外已經(jīng)有利用磨料射流進(jìn)行災(zāi)后救援的相關(guān)設(shè)備，并且磨料射流在災(zāi)后救援、滅火等領(lǐng)域也表現(xiàn)優(yōu)異，但是目前應(yīng)用中大都采用人工感覺來(lái)評(píng)估切割深度及效果，其不能對(duì)磨料進(jìn)行調(diào)控，當(dāng)磨料射流已經(jīng)切穿廢棄物后不能及時(shí)停止磨料的供應(yīng)，特別是切割救援中容易造成過(guò)切傷人，高能的磨料射流會(huì)對(duì)幸存者產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。另一方面，目前利用磨料射流切割物體時(shí)很難確定切割深度，特別是當(dāng)需要進(jìn)行給定深度的切割作業(yè)時(shí)，現(xiàn)有磨料射流技術(shù)往往難以勝任。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種調(diào)控磨料射流的裝置。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種調(diào)控磨料射流的裝置，包括水射流發(fā)生系統(tǒng)，磨料混合系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。所述水射流發(fā)生系統(tǒng)主要包括水栗、過(guò)濾器、安全閥、水箱、高壓水管、壓力表、泄壓閥、電源、導(dǎo)電線。所述磨料混合系統(tǒng)主要包括磨料罐、可控截止閥、混合腔、噴嘴、節(jié)流閥。所述監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)主要包括控制器、超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器、信號(hào)線。所述超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器設(shè)置在噴嘴上，且所述超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器每隔0.02秒發(fā)出電磁波進(jìn)行切割深度的檢測(cè)。所述高壓水管上設(shè)置有泄壓閥。所述泄壓閥、電源、可控截止閥、控制器和超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器通過(guò)信號(hào)線相互連接。所述控制器可以對(duì)泄壓閥、電源、可控截止閥進(jìn)行控制。
[0005]作為優(yōu)選，所述高壓水管上設(shè)置有安全閥、壓力表、節(jié)流閥以及過(guò)濾器。
[0006]作為優(yōu)選，所述磨料為60-80目的石榴石。
[0007]本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0008]I)本裝置進(jìn)行破拆救援作業(yè)時(shí)可以避免磨料射流對(duì)幸存者的二次傷害。當(dāng)進(jìn)行破拆救人作業(yè)時(shí)，水射流發(fā)生系統(tǒng)和磨料混合系統(tǒng)產(chǎn)生磨料射流進(jìn)行破拆作業(yè)，同時(shí)超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)磨料射流的切割深度，并將切割深度數(shù)據(jù)信息和雷達(dá)反射信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)通過(guò)信號(hào)線傳輸?shù)娇刂破鳌？刂破鲗?shí)時(shí)處理超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器輸送的切割深度數(shù)據(jù)信息和雷達(dá)反射信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)信息。當(dāng)相鄰時(shí)刻切割深度數(shù)據(jù)信息發(fā)生突增，即切割深度發(fā)生階梯式增長(zhǎng)且雷達(dá)反射信號(hào)強(qiáng)度降低70%及以上時(shí)，控制器做出被切物體被切穿的判斷，同時(shí)發(fā)出指令使可控截止閥及時(shí)關(guān)閉，切斷磨料的供應(yīng);并且打開泄壓閥，卸掉水壓;同時(shí)關(guān)閉電源，避免對(duì)幸存人員造成傷害。
[0009]2)本裝置可以進(jìn)行給定深度的切割作業(yè)。當(dāng)進(jìn)行給定深度的切割作業(yè)時(shí)，首先在控制器中輸入要切割的深度數(shù)據(jù)，然后水射流發(fā)生系統(tǒng)和磨料混合系統(tǒng)產(chǎn)生磨料射流進(jìn)行切割作業(yè)。超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)磨料射流的切割深度，并將切割深度數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)通過(guò)信號(hào)線傳輸?shù)娇刂破?。控制器?shí)時(shí)處理超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器輸送的切割深度數(shù)據(jù)信息。當(dāng)切割深度數(shù)據(jù)達(dá)到指定的切割深度時(shí)，控制器發(fā)出指令使可控截止閥及時(shí)關(guān)閉，切斷磨料的供應(yīng);并且打開泄壓閥，卸掉水壓；同時(shí)關(guān)閉電源，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)指定切割深度的目的。
【附圖說(shuō)明】
[00?0]圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)不意圖。
[0011]圖中:I是水射流發(fā)生系統(tǒng)，2是磨料混合系統(tǒng)，3是監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，11是水栗，12是過(guò)濾器，13是安全閥，14是水箱，15是高壓水管，16是壓力表，17是泄壓閥，18是電源，19是導(dǎo)電線，21是磨料觸，22是可控截止閥，23是混合腔，24是噴嘴，25是節(jié)流閥，31是控制器，32是超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器，33是信號(hào)線。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
[0013]參見附圖1，一種調(diào)控磨料射流的裝置，其主要包括水射流發(fā)生系統(tǒng)(I)，磨料混合系統(tǒng)(2)和監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)(3)。所述水射流發(fā)生系統(tǒng)(I)主要包括水栗(11)、過(guò)濾器(12)、安全閥(13)、水箱(14)、高壓水管(15)、壓力表(16)、泄壓閥(17)、電源(18)和導(dǎo)電線(19)。所述磨料混合系統(tǒng)(2)主要包括磨料罐(21)、可控截止閥(22)、混合腔(23)、噴嘴(24)和節(jié)流閥(25)。所述監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)(3)主要包括控制器(31)、超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器(32)和信號(hào)線(33)。所述超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器(32)設(shè)置在噴嘴(24)上，且所述超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器(32)每隔0.02秒發(fā)出電磁波進(jìn)行切割深度的檢測(cè)。所述泄壓閥(17)、電源(18)、可控截止閥(22)、控制器(31)和超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器(32)通過(guò)信號(hào)線(33)連接。所述控制器(31)可以對(duì)泄壓閥(17)、電源(18)、可控截止閥(22)進(jìn)行控制。所述高壓水管(15)上設(shè)置有安全閥(13)、節(jié)流閥(25)、泄壓閥(17)、壓力表(16)以及過(guò)濾器(12)。所述磨料為60-80目的石榴石。
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)實(shí)用新型作進(jìn)一步具體說(shuō)明。
[0015]具體實(shí)施例1:進(jìn)行破拆救人作業(yè)。當(dāng)進(jìn)行破拆救援作業(yè)時(shí)，水射流發(fā)生系統(tǒng)(I)和磨料混合系統(tǒng)(2)產(chǎn)生磨料射流進(jìn)行作業(yè)，同時(shí)超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器(32)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)磨料射流的切割深度，并將切割深度數(shù)據(jù)信息和雷達(dá)反射信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)通過(guò)信號(hào)線
(33)傳輸?shù)娇刂破?31)?？刂破?31)實(shí)時(shí)處理超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器(32)輸送的切割深度數(shù)據(jù)信息和雷達(dá)反射信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)信息。顯然，當(dāng)物體被磨料射流切穿時(shí)，其切割深度會(huì)突然迅速增大，同時(shí)由于反射面消失，雷達(dá)信號(hào)的反射量會(huì)迅速減小。所以當(dāng)相鄰時(shí)刻切割深度數(shù)據(jù)信息發(fā)生突增，即切割深度發(fā)生階梯式增長(zhǎng)且雷達(dá)反射信號(hào)強(qiáng)度降低70%及以上時(shí)，控制器(31)做出被切物體被切穿的判斷，同時(shí)發(fā)出指令使可控截止閥(22)及時(shí)關(guān)閉，切斷磨料的供應(yīng);并且打開泄壓閥(17)，卸掉水壓;同時(shí)關(guān)閉電源(18)。
[0016]具體實(shí)施例2:進(jìn)行切割作業(yè)。當(dāng)進(jìn)行指定切割深度的切割作業(yè)時(shí)，首先在控制器
(31)中輸入要切割的深度數(shù)據(jù)，然后水射流發(fā)生系統(tǒng)(I)和磨料混合系統(tǒng)(2)產(chǎn)生磨料射流進(jìn)行切割作業(yè)，同時(shí)超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器(32)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)磨料射流的切割深度，并將切割深度數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)通過(guò)信號(hào)線(33)傳輸?shù)娇刂破?31)?？刂破?31)實(shí)時(shí)處理超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器(32)輸送的切割深度數(shù)據(jù)信息。當(dāng)切割深度數(shù)據(jù)達(dá)到指定的切割深度時(shí)，控制器(31)發(fā)出指令使可控截止閥(22)及時(shí)關(guān)閉，切斷磨料的供應(yīng)，并且打開泄壓閥(17)，卸掉水壓；同時(shí)關(guān)閉電源(18)。當(dāng)進(jìn)行簡(jiǎn)單切割作業(yè)時(shí)，即不指定切割深度時(shí)，其主要步驟與指定切割深度作業(yè)時(shí)的主要區(qū)別在于所述監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)(3)可以不用工作，故具體步驟不再贅述。
[0017]具體實(shí)施例3:進(jìn)行滅火作業(yè)。當(dāng)進(jìn)行滅火作業(yè)時(shí)，首先控制器(31)發(fā)出指令使可控截止閥(22)關(guān)閉，切斷磨料的供應(yīng)。然后水射流發(fā)生系統(tǒng)(I)和磨料混合系統(tǒng)(2)產(chǎn)生純水射流進(jìn)行滅火作業(yè)。當(dāng)滅火完成后，打開泄壓閥(17)，卸掉水壓；同時(shí)關(guān)閉電源(18)。
[0018]以上所述為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及同等物界定。同時(shí)，盡管本文較多地使用了水射流發(fā)生系統(tǒng)(I)，磨料混合系統(tǒng)(2)，監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)(3)，水栗(11)，過(guò)濾器(12)，安全閥(13)，水箱(14)，高壓水管(15)，壓力表(16)，泄壓閥(17)，電源
(18)，導(dǎo)電線(19)，磨料罐(21)，可控截止閥(22)，混合腔(23)，噴嘴(24)，節(jié)流閥(25)，控制器(31)，超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器(32)和信號(hào)線(33)等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì);把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種調(diào)控磨料射流的裝置，包括水射流發(fā)生系統(tǒng)(I)，磨料混合系統(tǒng)(2)，監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)(3);所述水射流發(fā)生系統(tǒng)(I)主要包括水栗(11)、過(guò)濾器(12)、安全閥(13)、水箱(14)、高壓水管(15)、壓力表(16)、泄壓閥(17)、電源(18)、導(dǎo)電線(19);所述磨料混合系統(tǒng)(2)主要包括磨料罐(21)、可控截止閥(22)、混合腔(23)、噴嘴(24)、節(jié)流閥(25);所述監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)(3)主要包括控制器(31)、超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器(32)、信號(hào)線(33);其特征在于所述超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器(32)設(shè)置在噴嘴(24)上，且所述超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器(32)每隔0.02秒發(fā)出電磁波進(jìn)行切割深度的檢測(cè);所述高壓水管(15)上設(shè)置有泄壓閥(17);所述泄壓閥(17)、電源(18)、可控截止閥(22)、控制器(31)和超高頻電磁波雷達(dá)監(jiān)測(cè)器(32)通過(guò)信號(hào)線(33)相互連接;所述控制器(31)可以對(duì)泄壓閥(17)、電源(18)、可控截止閥(22)進(jìn)行控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種調(diào)控磨料射流的裝置，其特征在于所述高壓水管(15)上設(shè)置有安全閥(13)、壓力表(16)、節(jié)流閥(25)以及過(guò)濾器(12)。3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種調(diào)控磨料射流的裝置，其特征在于所述磨料為60-80目的石榴石。
【文檔編號(hào)】B24C7/00GK205438251SQ201620168681
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月7日
【發(fā)明人】楊曉峰, 劉全, 方德斌
【申請(qǐng)人】武漢大學(xué)蘇州研究院