一種調(diào)控磨料射流的裝置的制造方法
【專利摘要】本實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)測控制系統(tǒng)。所述水射流發(fā)生系統(tǒng)主要包括水泵、過濾器、安全閥、水箱、高壓水管、壓力表、泄壓閥、電源、導電線。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)測控制系統(tǒng)主要包括超高頻電磁波雷達監(jiān)測器、控制器、信號線。本實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)點在于通過超高頻電磁波雷達監(jiān)測器實時監(jiān)測磨料射流的切割深度，并將切割深度信息和雷達反射信號強度信息實時傳送到控制器，當磨料射流切穿物體或達到指定切割深度后控制器發(fā)出指令可及時切斷磨料的供應，卸掉水壓，關閉電源，有效防止磨料射流過切等問題，特別是在磨料射流破拆救人領域?qū)τ诒Ｗo幸存者免受射流的傷害方面具有重要意義。
【專利說明】
一種調(diào)控磨料射流的裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及磨料射流技術領域，具體而言涉及一種調(diào)控磨料射流的裝置。
【背景技術】
[0002]自從19世紀60年代磨料射流應用于油井鉆進后，憑借系統(tǒng)簡單、成本低、切削效率高等優(yōu)點，其在清洗、除銹、切割和破碎巖石等作業(yè)中得到了廣泛的應用。近年來火災事故、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。這類災難往往都會引發(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有人員幸存。災難救援中往往需要破拆建筑廢墟進而解救幸存者，但現(xiàn)有的挖掘機等大型設備無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、沖擊鉆等無法有效的切割鋼板、鋼筋等金屬材料。目前國外已經(jīng)有利用磨料射流進行災后救援的相關設備，并且磨料射流在災后救援、滅火等領域也表現(xiàn)優(yōu)異，但是目前應用中大都采用人工感覺來評估切割深度及效果，其不能對磨料進行調(diào)控，當磨料射流已經(jīng)切穿廢棄物后不能及時停止磨料的供應，特別是切割救援中容易造成過切傷人，高能的磨料射流會對幸存者產(chǎn)生嚴重威脅。另一方面，目前利用磨料射流切割物體時很難確定切割深度，特別是當需要進行給定深度的切割作業(yè)時，現(xiàn)有磨料射流技術往往難以勝任。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術所存在的問題，本實用新型提供了一種調(diào)控磨料射流的裝置。
[0004]本實用新型所采用的技術方案是: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)測控制系統(tǒng)。所述水射流發(fā)生系統(tǒng)主要包括水栗、過濾器、安全閥、水箱、高壓水管、壓力表、泄壓閥、電源、導電線。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)測控制系統(tǒng)主要包括控制器、超高頻電磁波雷達監(jiān)測器、信號線。所述超高頻電磁波雷達監(jiān)測器設置在噴嘴上，且所述超高頻電磁波雷達監(jiān)測器每隔0.02秒發(fā)出電磁波進行切割深度的檢測。所述高壓水管上設置有泄壓閥。所述泄壓閥、電源、可控截止閥、控制器和超高頻電磁波雷達監(jiān)測器通過信號線相互連接。所述控制器可以對泄壓閥、電源、可控截止閥進行控制。
[0005]作為優(yōu)選，所述高壓水管上設置有安全閥、壓力表、節(jié)流閥以及過濾器。
[0006]作為優(yōu)選，所述磨料為60-80目的石榴石。
[0007]本實用新型具有如下有益效果:
[0008]I)本裝置進行破拆救援作業(yè)時可以避免磨料射流對幸存者的二次傷害。當進行破拆救人作業(yè)時，水射流發(fā)生系統(tǒng)和磨料混合系統(tǒng)產(chǎn)生磨料射流進行破拆作業(yè)，同時超高頻電磁波雷達監(jiān)測器實時監(jiān)測磨料射流的切割深度，并將切割深度數(shù)據(jù)信息和雷達反射信號強度數(shù)據(jù)信息實時通過信號線傳輸?shù)娇刂破??？刂破鲗崟r處理超高頻電磁波雷達監(jiān)測器輸送的切割深度數(shù)據(jù)信息和雷達反射信號強度數(shù)據(jù)信息。當相鄰時刻切割深度數(shù)據(jù)信息發(fā)生突增，即切割深度發(fā)生階梯式增長且雷達反射信號強度降低70%及以上時，控制器做出被切物體被切穿的判斷，同時發(fā)出指令使可控截止閥及時關閉，切斷磨料的供應;并且打開泄壓閥，卸掉水壓;同時關閉電源，避免對幸存人員造成傷害。
[0009]2)本裝置可以進行給定深度的切割作業(yè)。當進行給定深度的切割作業(yè)時，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)生磨料射流進行切割作業(yè)。超高頻電磁波雷達監(jiān)測器實時監(jiān)測磨料射流的切割深度，并將切割深度數(shù)據(jù)信息實時通過信號線傳輸?shù)娇刂破鳌？刂破鲗崟r處理超高頻電磁波雷達監(jiān)測器輸送的切割深度數(shù)據(jù)信息。當切割深度數(shù)據(jù)達到指定的切割深度時，控制器發(fā)出指令使可控截止閥及時關閉，切斷磨料的供應;并且打開泄壓閥，卸掉水壓；同時關閉電源，進而實現(xiàn)指定切割深度的目的。
【附圖說明】
[00?0]圖1是本實用新型的系統(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)測控制系統(tǒng)，11是水栗，12是過濾器，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監(jiān)測器，33是信號線。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。
[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)測控制系統(tǒng)(3)主要包括控制器(31)、超高頻電磁波雷達監(jiān)測器(32)和信號線(33)。所述超高頻電磁波雷達監(jiān)測器(32)設置在噴嘴(24)上，且所述超高頻電磁波雷達監(jiān)測器(32)每隔0.02秒發(fā)出電磁波進行切割深度的檢測。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監(jiān)測器(32)通過信號線(33)連接。所述控制器(31)可以對泄壓閥(17)、電源(18)、可控截止閥(22)進行控制。所述高壓水管(15)上設置有安全閥(13)、節(jié)流閥(25)、泄壓閥(17)、壓力表(16)以及過濾器(12)。所述磨料為60-80目的石榴石。
[0014]下面結合具體實施例，對實用新型作進一步具體說明。
[0015]具體實施例1:進行破拆救人作業(yè)。當進行破拆救援作業(yè)時，水射流發(fā)生系統(tǒng)(I)和磨料混合系統(tǒng)(2)產(chǎn)生磨料射流進行作業(yè)，同時超高頻電磁波雷達監(jiān)測器(32)實時監(jiān)測磨料射流的切割深度，并將切割深度數(shù)據(jù)信息和雷達反射信號強度數(shù)據(jù)信息實時通過信號線
(33)傳輸?shù)娇刂破?31)。控制器(31)實時處理超高頻電磁波雷達監(jiān)測器(32)輸送的切割深度數(shù)據(jù)信息和雷達反射信號強度數(shù)據(jù)信息。顯然，當物體被磨料射流切穿時，其切割深度會突然迅速增大，同時由于反射面消失，雷達信號的反射量會迅速減小。所以當相鄰時刻切割深度數(shù)據(jù)信息發(fā)生突增，即切割深度發(fā)生階梯式增長且雷達反射信號強度降低70%及以上時，控制器(31)做出被切物體被切穿的判斷，同時發(fā)出指令使可控截止閥(22)及時關閉，切斷磨料的供應;并且打開泄壓閥(17)，卸掉水壓;同時關閉電源(18)。
[0016]具體實施例2:進行切割作業(yè)。當進行指定切割深度的切割作業(yè)時，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)生磨料射流進行切割作業(yè)，同時超高頻電磁波雷達監(jiān)測器(32)實時監(jiān)測磨料射流的切割深度，并將切割深度數(shù)據(jù)信息實時通過信號線(33)傳輸?shù)娇刂破?31)。控制器(31)實時處理超高頻電磁波雷達監(jiān)測器(32)輸送的切割深度數(shù)據(jù)信息。當切割深度數(shù)據(jù)達到指定的切割深度時，控制器(31)發(fā)出指令使可控截止閥(22)及時關閉，切斷磨料的供應，并且打開泄壓閥(17)，卸掉水壓；同時關閉電源(18)。當進行簡單切割作業(yè)時，即不指定切割深度時，其主要步驟與指定切割深度作業(yè)時的主要區(qū)別在于所述監(jiān)測控制系統(tǒng)(3)可以不用工作，故具體步驟不再贅述。
[0017]具體實施例3:進行滅火作業(yè)。當進行滅火作業(yè)時，首先控制器(31)發(fā)出指令使可控截止閥(22)關閉，切斷磨料的供應。然后水射流發(fā)生系統(tǒng)(I)和磨料混合系統(tǒng)(2)產(chǎn)生純水射流進行滅火作業(yè)。當滅火完成后，打開泄壓閥(17)，卸掉水壓；同時關閉電源(18)。
[0018]以上所述為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進應包含在本實用新型的保護之內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及同等物界定。同時，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)測控制系統(tǒng)(3)，水栗(11)，過濾器(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)，超高頻電磁波雷達監(jiān)測器(32)和信號線(33)等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質(zhì);把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。
【主權項】
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)測控制系統(tǒng)(3)主要包括控制器(31)、超高頻電磁波雷達監(jiān)測器(32)、信號線(33);其特征在于所述超高頻電磁波雷達監(jiān)測器(32)設置在噴嘴(24)上，且所述超高頻電磁波雷達監(jiān)測器(32)每隔0.02秒發(fā)出電磁波進行切割深度的檢測;所述高壓水管(15)上設置有泄壓閥(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監(jiān)測器(32)通過信號線(33)相互連接;所述控制器(31)可以對泄壓閥(17)、電源(18)、可控截止閥(22)進行控制。2.根據(jù)權利要求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)上設置有安全閥(13)、壓力表(16)、節(jié)流閥(25)以及過濾器(12)。3.根據(jù)權利要求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】B24C7/00GK205438251SQ201620168681
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月7日
【發(fā)明人】楊曉峰, 劉全, 方德斌
【申請人】武漢大學蘇州研究院