浅谈CONTRINEX高压开关在水射流行业的应用
2010-11-19
来源:中国自动化网
1、概述
科瑞CONTRINEX工业电子系瑞士著名企业,专业致力于传感器的开发、生产与销售,主要产品范围有接近开关、光电开关、超声波开关、激光光电开关、旋转编码器、电容开关、识别系统、安全产品等等。
2、CONTRINEX特色产品
科瑞CONTRINEX的接近开关具有小型化、远距离、抗冲击、耐高低温、防水、耐高压、模拟量输出等特点;在这里我们主要谈谈耐高压开关在水射流行业的应用。
3、CONTRINEX高压开关产品
耐高压开关的主要问题在于耐压,感应面就必须有厚面罩(通常是磁质的)。但面罩的厚度又降低了产品的检测距离,因此有效检测距离很短,有时甚至没有。因此,市场上某些产品在承受高压的那一面安装一个震荡线圈,这样感应面部分由塑料制成,但这样在某些工作环境中就不能保证工作的稳定性(液压油,高温,循环压力等等)。
相比之下,CONTRINEX高压开关产品结构完全不同,完全不会出现类似问题。CONTRINEX高压开关采用Condist技术,把电子元件塞入厚厚的感应面外壳内,使得产品不需采用任何辅助设备和其他方法,即使安装了厚厚的磁质外壳也能达到长检测距离的效果。由于整个电子组件(铁心和线圈)安装在不受压的那一面,有效检测距离远远超过所需要的。
CONTRINEX高压开关的优势在于:多种安装尺寸,耐压高达500BAR,抗冲击不锈钢外壳,防护等级为IP68,可浸在油内环境中工作,有效检测距离可达3MM。
CONTRINEX高压开关外壳采用热缩技术,压紧磁盘,无需采取额外的密封措施,就能达到很好的密封效果。因此也适用于动态高压环境中,尤其在水射流行业中可以很好地使用。
4、水射流起源
“水滴石穿”体现了在人们眼中秉性柔弱的水本身潜在的永恒威力,然而,随着科学技术的不断发现,人们给水滴赋予了比自由落体更大的神奇打击能量;使漫长的滴水穿石现象在瞬间可以完成,那就是水射流。作为一项独立而完整的加工技术,高压水射流(WJ)、磨料水射流(AWJ)的产生却是最近三十年的事,利用高压水为人们的生产服务始于十九世纪七十年代左右,主要用来开采金矿,剥落树皮。直到二战期间,飞机运行中“雨蚀”使雷达舱破坏这一现象启发了人们思维。直到本世纪五十年代,高压水射流切割的可能性才源于苏联,但第一项切割技术专利却在美国产生,即1968年由美国密苏里大学林学教授诺曼•弗兰兹博士获得。在最近十多年里,水射流(WJ、AWJ)切割技术和设备有了长足进步,其应用遍及工业生产和人们生活各个方面。许多大学、公司和工厂竞相研究开发,新思维、新理论、新技术不断涌现,形成了一种你追我赶的势头。目前已有3000多套水射流切割设备在数十个国家几十个行业应用,尤其是在航空航天、舰船、军工、核能等高、尖、难技术上更显优势,已可切割500余种材料,其设备年增长率超过20%。
5、水射流的原理
高压水射流基本原理归之为:运用液体增压原理,通过特定的装置(增压口或高压泵),将动力源(电动机)的机械能转换成压力能,具有巨大压力能的水在通过小孔喷嘴(又一换能装置),再将压力能转变成动能,从而形成高速射流(WJ)。因而又常叫高速水射流。高压水射流系统见图1,
主要由增压系统、供水系统、增压恒压系统、喷嘴管路系统、数控工作台系统、集水系统及水循环处理系统等构成。油压系统低压油(10~30MPa)推动大活塞往复来回移动,其方向由换向阀自动控制。供水系统先对水进行净化处理,并加入防锈添加剂等,然后由供水泵打出低压水从单向阀进入高压缸。增压恒压系统包括增压器和蓄能器两部分,增压比即大活塞与小活塞面积之比,通常为10:1~25:1,由此,增压器输出高压水压力可达100MPa~750MPa。由于水在400Mpa时其压缩率达12%,因而活塞杆在走过其整个行程八分之一后才会有高压水输出。活塞到达行程终端时,换向阀自动使油路改变方向(图中虚线箭头所示),进而推动大活塞反向行进,此时高压水在另端输出。如果将此高压水直接送到喷嘴,那么喷嘴出来的射流压力将会是脉动的;而且这对管路系统产生周期性振荡,为获得稳定的高压水射流,常在增压器和喷嘴回路之间设置一蓄能(恒压)器,消除水压脉动,达到恒压之目的;若水的压力能超过材料的破坏强度时,既可切断材料,达到去除材料的加工的目的。
这就是传统的应用; 活塞的检测要靠换向阀等15个零部件组成;有一处出问题就瘫痪了,维修很不方便。如今,CONTRINEX高压开关可以通过固定在高压缸壁上;浸在油里直接检测活塞位置;效果非常好;维修方便;成本降低;一开始就得到了广泛的推广与应用。
6、CONTRINEX高压开关产品在水射流行业的展望
高压水射流切割是利用具有很高动能的高速射流进行的(有时又称为高速水射流加工),与激光、离子束、电子束一样是属于高能束加工范畴。目前已在以下行业获得成功应用:汽车制造与修理、航空航天、机械加工、国防、军工、兵器、电子电力、石油、采矿、轻工、建筑建材、核工业、化工、船舶、食品、医疗、林业、农业、市政工程等方面。CONTRINEX高压开关已应用在上海高射激流、淮安流体设备、宁波顺马清洗机、上海港机等等,深得客户的好评。我们相信,凭借我们的技术创新与新技术应用,CONTRINEX高压开关在水射流行业将会得到更深更广的应用。