配备高压水开关带来两个好处:一是快速关断高压水,将高压管路中高压水的压力保持,并在需要的时候快速打开高压水,大大提高了机器的工作效率,缩短了降压与升压过程中的等待时间;二是节约能源。因为如果不安装高压水开关,在开始切割加工前必须等待压力逐渐升高并达到切割压力时才可以逐渐升高并达到切割压力时才可以开始切割加工。这个升压过程造成了能力的浪费,使用高压水开关即可避免了这些不必要的能量浪费
高压水开关主要有阀体、阀芯、阀垫、密封圈、活塞、活塞轴、定位垫、导向圈、接头、气缸体、气缸底盖、弹簧等零件组成。
高压水通过安装在接头上的高压管进入水开关阀体上的横向小孔中,高压水的压力作用在阀芯的锥面上,在阀芯上形成一个向上的轴向力,当水开关打开时,压缩空气通过安装在气缸体上的气管接头、活塞轴内孔进入活塞的下端并在活塞上形成一个向上的推力,推动活塞向上运动,活塞带动活塞轴,客服弹簧的压力向上运动,由于活塞轴上移,阀芯的高压水压力的推动下也向上运动,在阀芯与阀垫之间形成间隙,高压水从阀体横向小空腹进入阀体的纵向孔中,通过阀垫的中孔进入阀体与切割头之间的连接管的内空中,水开关开启;当水开关关闭时,活塞轴在弹簧的作用下向下运动,活塞轴的下端推动阀芯向下运动,阀芯与阀垫形成密封面,高压水的通道被切断,水开关关闭。
在设计水开关时需进行一些力学计算,以保证水开关工作正常。首先,选择弹簧时应保证弹簧对活塞轴的压力足以大于高压水(400MPa)对阀芯产生的轴向力,这样,在关闭水开关时,弹簧的压力才能推动活塞轴,同时带动阀芯下移,阀芯与阀垫紧密结合,关断高压水。另外还需计算压缩空气(0.4~0.6MPa)对活塞产生的推力,这个推力必须足够大,以能够客服弹簧对活塞轴的压力,这样,在打开水开关时,活塞推动活塞轴上移,活塞轴的下端离开阀芯,阀芯与阀垫分离,开启高压水。在设计时还应考虑活塞的行程,在保证使用效果的前提下,应尽量减小活塞的行程,提高阀芯与阀垫的使用寿命。在设计时同样应注意阀芯的长度,因为阀芯与阀垫的使用寿命,在设计时同样应注意阀芯的长度,因为阀芯过长在轴向力作用下可能会弯曲变形,
高压水开关在使用过程中会出现一些故障,我们需要根据故障的现象来判断是哪一部分的问题。
(1)水开关阀体的上观察孔漏水,其原因是密封圈损坏,要解决此漏水问题需要更换水开关阀体内你的密封圈。
(2)水开关阀体的下观察孔漏水,其原因是阀垫与阀体之间的密封不紧密,或是两密封面之间有损伤。解决此问题首先是旋紧连接管,增加阀体与阀垫之间的压紧力,如果还不能解决问题就需卸下连接管,取出阀垫,仔细检查阀体与阀垫密封面是否有损伤,如发现损伤,需在机床上通过研磨的方法进行修复。将修复好的阀垫重新装入阀体内,旋紧连接管,下观察孔漏水问题即可解决。
(3)当关闭水开关时,依然有水从喷嘴孔流出,同时压力逐渐下降,其原因是阀芯与阀垫之间的密封面损坏,解决喷嘴漏水问题需要更换阀芯与阀垫,可在放大镜下自习观察密封面,更换损坏的阀芯或阀垫,如不具备检查手段就需要将阀芯阀垫两件一同更换。
综上所述,在高压水开关出现问题时,应根据水开关的工作原理并结合水开关的故障现象,分析问题的症结,采取有针对性地解决措施,这样可以达到是事半功倍的效果。