水打碎石頭設備

Ⅰ 高壓水射流破碎岩石

以水力和機械力綜合破碎岩石，在工業上具有廣闊前景，它不僅效率高，而且設備輕、刀具磨損小、粉塵少。原蘇聯早在1939年就建成水采礦井；美國於1938年開始研究水力噴射鑽頭，到1968年其進尺已佔總進尺的65%。我國20世紀30年代就有水力開采，廣東、廣西一帶砂錫礦的開采，至今一直沿用；1957年試用水力採煤成功；60年代初開始對高壓水射流進行系統深入的研究，至1974年，我國勝利油田試驗噴射鑽進成功，並在全國推廣。現今高壓水射流已廣泛用於水力採煤，水力噴射牙輪鑽頭鑽進普遍在油井使用；在除銹、清洗容器、掘進、切割材料中應用高壓水射流，並且不斷拓寬其應用領域。

一、高壓水射流及其分類

水射流是由噴嘴孔中流出，進入周圍介質中的運動液流。水力破碎岩石是指在孔底產生必需的接觸壓力的水射流作用的結果。按射流密度與介質密度之比值，若大於1，稱為自由流；反之，稱為淹沒流（為水下碎岩時）。

按射流的流體力學指標，可分為穩定（連續）流、非穩定（連續或斷續）流。後者相應為脈動（周期變化）和脈沖流。最普及的穩定流（包括噴射流和細射流）是由噴嘴噴出後，隨著時間的改變各截面流體動力學參數不改變。

按射流動壓力可分為低、高壓兩種：壓力低於5MPa，噴嘴出口流速低於100m/s者，屬低壓射流，可用於破碎岩石和煤。流速等於及大於聲速（300～800m/s），在5～400MPa的壓力下形成的高壓射流，則可用於破碎硬岩；當壓力大於700MPa時，可破碎堅硬岩石。高壓射流也包括脈動和脈沖流。

氣蝕射流（空氣射流）是一種兩相紊流射流，流束內含有許多空穴或氣泡。在物體表面，破裂的氣泡（占總數的10^-4～10^-6）能產生相當高的壓力（1000MPa）。由於壓力集中於一個極小的面積上，所以有巨大破壞力。氣蝕射流所需的壓力，大大低於連續射流和脈沖射流，其破碎效果也較好，因而廣泛用於清除、破碎等方面。

此外，還有磨粒射流（射流內含有石英、金屬等硬顆粒），沖擊能力很大，所需壓力較小，功耗較低，故可以切割任何材料，其切割能力比純水可提高10倍以上。

二、高壓水射流裝置

1.噴嘴

噴嘴是高壓水射流裝置的關鍵部位之一，射流的侵蝕和摩擦作用是噴嘴損壞的主要原因；其次，水射流的壓力波動、空穴、渦流等作用，也影響噴嘴的使用壽命。

噴嘴一般採用堅硬材料製造，如硬質合金、寶石、金剛石、不銹鋼、滲氮鋼、陶瓷等。對高壓高速液體，寶石和金剛石較為理想。噴嘴內表面的光潔度應達10級以上；對鋼制噴嘴，需進行熱處理，使達到HRC=65～72的硬度。目前推廣應用的離子束注入技術，對噴嘴進行表面改性後，對提高噴嘴的壽命能起到很好的效果。

目前認為合理的連續水射流噴嘴的形狀，應如圖1-6-1所示，其入口錐角為13°～14°；直線段出口長度L為直徑的2.5～3倍；錐口與圓柱面之間應圓滑過渡。這種噴嘴的阻力損失小，等速核長度加長，射流的擴散角（射流錐角）小。為了容易加工噴嘴，宜用兩種材料組合，如在出口處鑲一片寶石。

上述簡單的連續水射流噴嘴耗能多、壓力低是其嚴重缺點，所以需要研究脈沖式射流發生裝置。

圖1-6-1 高壓射流噴嘴

圖1-6-2 高壓水射流發生器工作原理

2.純擠壓式高壓水射流發生器

圖1-6-2（a）表示純擠壓式高壓水射流發生器的工作原理。活塞往復運動，貯存於B部的水被擠壓，A部的油（氣）壓增壓，水由噴嘴射出而形成長而細的連續水射流。

3.沖擊式高壓水射流發生器

圖1-6-2（b）表示沖擊式高壓水射流發生器的工作原理。對B1部的水施加壓力，推動活塞左移而壓縮A部氣體；再對B1部水卸壓，壓縮氣體迅速膨脹，推動活塞右移，沖擊並擠壓關閉在炮筒（高壓腔）中B2部的水。水由噴嘴噴射，形成短而粗的脈動射流（即沖擊式射流）。

上述高壓水射流裝置，工作時採用高壓泵，當切割硬岩時，有時需要幾千個MPa。此時管路系統的耐高壓、密封總是顯得特別重要，故有必要研究潛孔錘的增壓器。

三、水射流破岩機理

1.拉伸-水楔破岩理論

此理論把岩石看成是半空間彈性體，而把射流的沖擊力看成是作用於半空間體平面上的集中壓力。這樣，岩石在射流的沖擊力作用下，其內部的應力分布情況與半空間彈性體在集中載荷作用下的應力分布相似，即在沖擊區正下方某一深處產生最大剪應力，在沖擊接觸區邊界周圍產生拉應力，當這些拉應力與剪應力超過了岩石的抗拉和抗剪強度，在岩石中就形成裂隙，這就所謂「拉伸」階段。

圖1-6-3 水楔作用模型

裂隙初步形成和匯交後，在射流沖擊壓力作用下，水浸入裂隙空間。這時岩石中受力情況與在岩石中楔入一個剛體楔子相似，因此稱為水楔作用。水楔楔入裂隙，在裂隙尖端產生拉應力集中區，它使裂隙迅速發展和擴大（圖1-6-3），致使岩石破碎，形成破碎坑。

2.密實核-劈拉破岩理論

這一理論是把脈沖射流看作一個帶有速度的剛體，當它沖擊半無限彈性體時，根據前面第二章第七節所說的「在壓頭正前方產生承壓核」的觀點，那麼在脈沖射流沖擊岩石接觸面的前方，形成球形密實核（即承壓核）。該球形密實核在射流繼續沖擊它時，通過體積縮小密度增大而儲能，本身變成橢球體；當密實核儲能到一定程度開始膨脹（釋放能量），使包圍它的岩石在切線方向上產生的拉應力，並超過抗拉強度時，包圍密實核的岩石壁上出現徑向裂隙；由於密實核處於高壓狀態，核中的岩粉以粉流形式楔入徑向裂隙，並在靠近自由面方向劈開岩石，完成脆性岩石的躍進式破碎（體積破碎）過程，這就是所謂「劈拉」。

3.沖擊壓力波理論

圖1-6-4 沖擊壓力波的分布

射流在孔底產生沖擊壓力波，在接觸面中心其壓強最大，逐漸向邊緣減弱（圖1-6-4）。該沖擊壓力波有兩種作用：一是擴大岩石預破碎帶的微裂隙，加速岩石的破碎；二是沖擊壓力波對井底的凈化作用，避免岩屑在井底重復破碎。

在鑽進深孔時，泥漿柱的壓力將岩屑壓在井底，而對岩屑進行重復破碎，這就是所謂動壓持效應。若增大沖洗泵的排量，則是解決上述問題的有效方法。

射流沖擊壓力波能產生漫流凈化作用，克服了動、靜兩個壓持效應產生的後果，使井底凈化，從而提高了鑽進效率。

當採用水射流碎岩時，首先要考慮射流速度。當射流速度小於某一定值時，沖擊壓力達不到躍進式體積破碎所需的壓力時，岩石僅出現表面破碎或疲勞破壞，此時比功很大，應避免這類破碎現象的出現。為此，對於水射流破岩方法有如下要求：

（1）水射流產生的沖擊力，應大於躍進式破碎所需要的壓力，以實現體積破碎；

（2）射流長度要選擇適當（最優值），必須使沖擊岩石的作用時間等於躍進式破碎所需的時間。若小於該時間，裂紋來不及傳播；大於這個時間，沖擊能用於已破碎岩塊和岩粉的變形或破碎上，增大了破碎比功；

（3）脈沖射流的間隔時間，要大於卸載所需時間，利用卸載產生的拉伸作用，減少能量的消耗。

四、水射流破岩的基本參數分析

1.噴射壓力P與切深h的關系

噴射壓力P是決定破碎效果的重要參數，只有當射流的噴射壓力超過某一臨界值（大約等於10倍的岩石抗壓強度）時，才會使岩石發生體積破碎。為了提高射流對岩石的破碎效率，應盡量提高射流的噴射壓力。但從能量消耗觀點，射流噴射壓力P有一個最優值范圍，小於或大於這個范圍，破岩比能a都要增加（圖1-6-5）。

許多實驗表明，切深h隨噴射壓力P的增加而增加，兩者呈指數n關系，P=Khⁿ，1＞n＞0，視岩石性質不同而異。

2.噴射速度與破碎體積的關系

水射流碎岩時所需的最低流速，稱為門限速度。岩石的門限速度隨岩石堅固性和塑性系數而變化。一般來講，岩石越堅固、塑性系數越大，門限速度也越高。有人測得的若干岩石的門限速度為：石灰岩為1120m/s；花崗岩為1300m/s；大理岩為1500m/s。

圖1-6-5 噴射壓力P與破岩比能a的關系

通過試驗，獲得了射流速度破碎體積的關系式為：

碎岩工程學

式中：V為破碎體積；v為射流速度；v_t為射流門限速度；K、n為常數。

結論是：噴射速度與門限速度的比值跟破碎體積呈指數增長的關系。

3.噴射距離對侵深的影響

噴射距離L是指噴嘴出口到破岩面的距離。射流離開噴嘴後，隨著噴射距離的增加而擴散。由於擴散，引起射流速度和壓力下降，減少了對岩石的沖擊程度，嚴重影響水射流的破岩效果。圖1-6-6為4種岩石的侵深與噴射距離的試驗曲線。從圖中獲知：岩石越堅固，侵深隨噴射距離的增加而下降得越快。

圖1-6-6 侵深與噴射距離的試驗曲線

圖1-6-7 射流噴射角度對侵深的影響

4.噴射角度對侵深的影響

射流垂直沖擊或傾斜沖擊岩石，兩者受力狀態是不一樣的。

在同樣的條件下，射流傾斜沖擊時，岩石單位面積上受到的壓力小，切割岩石的深度也相應的減小。圖1-6-7為射流噴嘴角度對侵深的試驗曲線，90°為最佳噴射角度，小於或大於該角度，都會導致侵深的減小。

5.噴嘴橫截面積對侵深的影響

在保持噴射壓力一定的條件下，噴嘴橫截面積增加，噴出射流量多，沖擊岩石面積大，岩石容易破壞，使切深增加。切深的速度也是剛開始大，逐漸減小；當噴嘴橫截面積增加到一定程度，侵深便不受噴嘴橫截面積的影響。但噴嘴很大，雖然對侵深不起影響作用，但由於沖擊面積（射流接觸面積）大，必然引起破碎面積的增加。圖1-6-8為侵深與噴嘴橫截面積的關系。

圖1-6-8 侵深與噴嘴出口橫截面積的關系

Ⅱ 用水的沖擊力把石頭切開的機器叫什麼

液體切割機。。。。。。。。。。

Ⅲ 有一種機械可以用水切割石頭嗎

小曰本不是就有水切割嗎，不只是石頭，鋼鐵也是輕輕鬆鬆一刀切！望採納

Ⅳ 物理學怎麼解釋水撞擊石頭，石頭不會碎

理論上可以，現實是不可能的。
理論上的兩塊相同的石頭，撞擊點相同、受力相同就可能同時碎。現實中是不可能找到兩塊完全相同的石頭的，在撞擊點實現受力完全相同是不可能的。

Ⅳ 建築基礎土石方，用一台專門破石頭的機械施工，請問，那台機械叫什麼名字各有什麼規格

土石方施工遇到硬石頭首先判斷石頭的硬度，挖機能挖的動最好用挖機，幾台專一起搞效率就特屬別高，

如果石頭硬挖機挖不動就用鉤機（別名破碎錘，炮錘），如果一天能搞個500方證明石頭硬度中等用鉤機就行了。

如果石頭非常硬，破碎錘打上去冒火星子沒石頭掉下來，建議用我的靜態爆破設備，無振動，安全靜態破碎石頭。

內部完全裂開，配合挖機扒拉一下就掉了，一次裂開只需要2分鍾，一次十來方，一天千方。

愚公斧廠家為您解答。滿意請採納

Ⅵ 石頭很硬，碎石機怎麼把石打碎的

主要是三種方式：擠碎，砸碎和復合粉碎
擠碎：典型的是顎式和對輥式破碎機專，破碎原理是利用屬顎板或軋袞碾軋礦石使其破碎。大多用於礦石抗壓強度不大於300MPa場合。
砸碎：典型的是錘式和反擊式破碎機，破碎原理是利用沖擊力敲擊礦石使其破碎。可用於抗壓超過300MPa的礦石的破碎。
復合：上述兩種工作方式的結合，主要用於原礦石是大尺寸並且需要得到較小和較均勻顆粒的場合。

Ⅶ 用什麼東西可以打碎石頭

石頭破碎劈裂器
需要打孔直徑110毫米。深度1.6米。插入分裂槍即可脹裂，將大塊的岩回石撕裂，再配合鉤機效率答驚人，增加三到五倍。適合大方量的岩石開采，或者房產地基開采，破土石方等大型工程，滿足開采量的需求。

Ⅷ 水流多少時速可以將石頭擊碎

水能切割物體是因為單位時間內水在接觸物體的單位面積上產生了較大的動量變化，從而由動量定理F可知，對煤層產生了較大的力；只有D正確；
故選：D．

Ⅸ 一台機子，能把泥巴沖泥巴水，如果有石頭，也能把石頭分離出來，請問有種機子么，如果有，這種設備的名字

一航的選礦機都能做到

Ⅹ 水徹割機徹割石頭多錢一台

AMD的 速龍系列四核
3200~5000
要配置單的話 可以寫給你看看