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   水刀超高壓水炮原理。氮?dú)馇怀錆M(mǎn)一定壓力的氮?dú)?。壓力油?span lang="EN-US">a口進(jìn)入，通過(guò)缸壁上的多個(gè)周向孔進(jìn)入滑套前端油腔，這時(shí)壓力油推動(dòng)滑套往右運(yùn)動(dòng)，將窗口關(guān)閉，滑套前端油腔的壓力油還通過(guò)活塞套與滑套之間的間隙進(jìn)入油腔；緊接著油腔油壓升高（這時(shí)窗口已關(guān)閉），推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)壓縮氮?dú)?，直至活塞尾端與氮?dú)馇欢瞬肯嗯??；钊麠U隨活塞向右運(yùn)動(dòng)，水隨之從6口進(jìn)入，使活塞桿前端充水，接著快速泄油閥迅速泄油。在此瞬間，油腔中的壓力油推動(dòng)滑套迅速打開(kāi)窗口，油從c口排出，油腔油壓急速降低；與此同時(shí)，氮?dú)馀蛎?，推?dòng)活塞向左產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng)，使活塞桿把水窗口封住。活塞的動(dòng)能迅速傳遞給活塞桿前端的水柱，使水柱（水炮的一發(fā)炮彈）壓力急速升高至680MPa，活塞繼續(xù)運(yùn)動(dòng)至預(yù)期位置時(shí)，水柱從噴嘴發(fā)射出去，稱(chēng)之水炮。緊接著，壓力油再次注入缸壁上的多個(gè)周向孔進(jìn)入滑套前端油腔。于是水炮將水柱間斷有序地發(fā)射出去。

    這里，氮?dú)獬跏級(jí)毫?span lang="EN-US">10MPa，氮?dú)夤ぷ鲏毫?span lang="EN-US">15MPa，在變升壓過(guò)程中，水炮把低效率動(dòng)能轉(zhuǎn)換成了高效率動(dòng)能，打擊力約100kN。即通過(guò)直接應(yīng)用氣體壓力，借助于自由活塞的作用，把水速加速到相當(dāng)?shù)乃俣龋缓笾苯由湎蛞欢ㄐ螤畹氖湛s噴嘴，而噴嘴的作用則使發(fā)射時(shí)射流前端的小部分液體基本包含了所有的能量。這樣得到的射流滯止壓力甚至可以比最堅(jiān)硬的巖石強(qiáng)度高許多倍，從而用于隧道和煤礦的掘進(jìn)等。

    油壓、氣壓、水壓依次形成，水壓與活塞極端面積比和水壓的梯度有著直接關(guān)系。

    直接蓄能式水炮實(shí)現(xiàn)了30MPa水炮采煤，每次噴水量4-8L,噴射頻率10-20次/min，氮?dú)馐胰莘ellL。這是一種實(shí)用性很強(qiáng)的超高壓水炮。原理同上。

該水炮結(jié)構(gòu)示意圖。其動(dòng)作原理是：A室充氮?dú)獾叫枰獕毫Γ?span lang="EN-US">D室充以根據(jù)每次噴射水量確定的油量，高壓水由進(jìn)水口E進(jìn)入，推動(dòng)活塞7，D室液體及活塞6同時(shí)左移，并壓縮氮?dú)?，?dāng)活塞6碰到炮筒5上凸肩時(shí)即推動(dòng)炮筒5左移，在炮筒左移時(shí)帶動(dòng)閥體8左移，并打開(kāi)闊體與閥環(huán)間的密封錐面，這樣C室變?yōu)楦邏海趬翰钭饔孟?，迅速打開(kāi)噴口，B室高壓水在氮?dú)馔苿?dòng)活塞擠壓下由內(nèi)噴口高速流出，經(jīng)穩(wěn)流管由噴嘴1噴射出。當(dāng)噴射快終了時(shí)，活塞帶動(dòng)炮筒和閥體右移，直到密封錐面嚴(yán)密封住，即完成一次炮擊，以后重復(fù)進(jìn)行。該結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是采用雙活塞夾液體，有利于水、氣密封。

    若保持這一特點(diǎn)，且將高壓進(jìn)水改在前端，即發(fā)炮機(jī)構(gòu)與炮主體分開(kāi)，就有了另一種結(jié)構(gòu)。這里，C室充氮，D室充油，A口進(jìn)高壓水推動(dòng)活塞5，使活塞6間接壓縮氮?dú)?，?dāng)B室達(dá)到調(diào)定壓力時(shí)，壓力控制發(fā)炮機(jī)構(gòu)5的“變壓室”打開(kāi)內(nèi)噴口，高壓水便經(jīng)噴嘴1形成炮擊。

   水刀水炮性能曲線即打擊力與靶距關(guān)系曲線。陰影區(qū)為壓力llMPa、噴嘴直徑19. 5mm的連續(xù)水射流打擊力；I、Ⅱ則為上述兩圖所示結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)曲線。