Hjärtat i vattenjetaggregatet

Högtryckspumparanvänds för skärning med vattenskärningssystem och möjliggör ännu effektivare skärning med hög precision.

Högtryckspumpen är hjärtat i varje vattenskärningssystem. Den genererar en högtrycksvattenstråle som är så pulsationsfri som möjligt. För skärning används ofta så kallade förstärkarpumpar, som förstärker inloppstrycket från en lamellpump med en tryckförstärkare. Dessa enheter genererar ett oljehydrauliskt inloppstryck på upp till ca 200 bar. På bättre pumpar kan trycket justeras efter behov med hjälp av en proportionalventil. Den komprimerade oljan pumpas in i högtrycksförstärkarens hydraulcylinder. Där verkar den på en kolvstång med ett överföringsförhållande på ca 20:1 (vid 4.000 bar, förhållandet mellan hydraulytan och vattenytan).

Därmed kan tryck på upp till ca 6.000 bar (30:1) genereras. Högtrycksvattnet som lämnar högtryckscylindern går in i en så kallad pulsationsdämpare. Detta är en vattentryckackumulator, en „buffertcylinder“ (vanligtvis med en volym på en eller två liter), som är avsedd att dämpa tryckfluktuationerna när hydraulkolven backas.

De snabbaste och mest exakta skärningarna som för närvarande är tillgängliga kan dock uppnås med direktdrivna kolvpumpar (med upp till sex kolvar). Dessa pumpar drivs av en elmotor för justerbart utmatningstryck och erbjuder en högre skärprestanda per kilowatt än pumpar med tryckförstärkarteknik, men klarar lägre tryck. Vattenstrålens avverkningshastighet bestäms i lika hög grad av tryck och flöde. Med dubbelt så stort volymflöde vid lägre tryck (upp till 4.000 bar) kan man uppnå högre prestanda vid fokuseringsrörets utlopp och en vattenstråle som är lättare att kontrollera, medan en ökning av trycket leder till högre vibrationer, betydligt högre slitage på högtryckskomponenterna och därmed högre driftskostnader samt en minskning av systemets tillgänglighet.

Vid ett industriellt arbetstryck på 4.000 bar komprimeras vattnet med cirka tolv procent. Denna komprimering i ackumulatorn används i en tryckförstärkarpump för att hålla utgångstrycket vid skärhuvudet ungefär konstant under ventilomkopplingen – som får hydraulkolven att backa. Ju större tryckackumulatorn är, desto bättre blir skärprestanda och kvalitet. Högtryckspumpar kan ha flera högtrycksförstärkare och ackumulatorer. Effekten i dagens system ligger mellan cirka 11 och 149 kW. Flödeshastigheten kan vara upp till 15,2 liter per minut.