美国高压水射流技术现状
水射流技术及其应用
［ ］ 付永领 ， 晓野． Ｍ Ｓ ３ 祁 Ａ Ｅｉ ｍ系统建模和仿真一 从入门到精 通 ［ ． Ｍ］北京 ： 北京航空航天大学 出版社 ，０ ６ ２０ ． ［ ］ 江玲玲 ， ４ 张俊俊． 基于 Ａ Ｅ ｉ 的液压位置伺服系统动态 ＭＳ ｍ 特性仿真 ［ ］ 机械工程与 自动 ，０ ７ （ ） Ｊ． ２０ ，１．
１１． 、３ 过滤 器 ２、２ 高 压泵 １． ３ ６７ ９ １． 向 、 、、 、０ 单 ４、 １ 溢 流 １．
水， 并且水还可 由集水器收集后重新处理 以再生利用。 与其 他加 工方 法相 比， 加工 过程 中不产 生有 毒 污染 、 在
无 噪声 、 火花 ， 无 因而 降低 了废 料 处 理 成本 ， 且 特 别 并 适用 于安 全操作 规程 要求 严格 的 易燃 、 易爆 、 险品行 危
流 又 可分为 前混 合式 和后 混合式 两种 ， 图 １ 如 所示 。
水射 流技 术 是一 种 以水 为 能 量 载 体 ， 材 料 进 行 对
加工 的方 法 。首 个 水 射 流 技 术 专 利 于 １６ ９ ８年 由美 国
Ｎ ｒ ｎＦａｚ博士 在 研究 如何 使 用新 方 法切 割 木材 时 ｏ ｒｎ ｍａ 获得 。在 ２ ０世纪 ８ 代 ， 国 Ｍｏａ ｅ ｓｉ ０年 美 ｈｍ ｄＨａｈｓ 士 ｈ博 和 Ｆｏ ｔｎｔｎｌ 司在水 射流技术基 础上推 出 了磨 ｌｗＩ ｅ ａｉ ａ公 ｎｒ ｏ 料水射 流技 术 ， 使其 应用 范围更加 广泛 ， 涵盖 了汽车 、 航 空航天 、 金 、 冶 电子 、 筑 、 建 石油化 工 、 船舶等 多个行业 。
由图 １可知 ， 混 合 式 磨 料水 射 流 是 预先 将 高 压 前
常见的几种清洗技术
电力行业
可对电力锅炉、凝汽器、各类换热器进行清洗；可直接对室内 外变压器、绝缘器、配电柜及电线、电缆进行带电载负荷 （37KV以下）清洗；发电机、电动机、转子、定子等部件无 破损清洗；汽轮机、透平上叶轮、叶片等部件锈垢、烃类和粘 着粉末清洗，不需拆下桨叶，省去重新调校桨叶的动平衡。
干冰清洗原理
干冰清洗（dry ice blast cleaning）又称冷喷， 是以压缩空气作为动力和载体，以干冰颗粒为被加 速的粒子，通过专用的喷射清洗机喷射到被清洗物 体表面，利用高速运动的固体干冰颗粒的动量变化、 升华、熔化等能量转换，使被清洗物体表面的污垢、 油污、残留杂质等迅速冷冻，从而凝结、脆化、被 剥离，且同时随气流清除。不会对被清洗物体表面， 特别是金属表面造成任何伤害，也不会影响金属表 面的光洁度。
干冰清洗
干冰清洗，是一种清洗污垢采用的方法。有关 干冰的历史可以追述到1823年的英国的两位叫 法拉地和笛彼的人，他们首次液化了二氧化碳， 其后的1834年德国的奇络列成功地制出了固体 二氧化碳。但是当时只是限于研究使用，并没 有被普遍使用。干冰被成功地工业性大量生产 是在1925年的美国设立的干冰股份有限公司。 当时将制成的成品命名为干冰，现在已经将它 视为普通名词，但其正式的名称叫固体二氧化 碳。1999年后进入中国。
流的高速运动在喷枪内形成的负压，将磨料通 过输砂管。
吸入喷枪并经喷嘴射出，喷射到被加工表面， 达到预期的加工目。在吸入式干喷砂机中，压 缩空气既是供。
压入式干喷砂机
1．一般组成
一个完整的压入式干喷砂机工作单元一般由四 个系统组成，即压力罐、介质动力系统、管路 系统、控制系统。
2．压入式干喷砂机的工作原理。
1．一般组成
高压喷射注浆法
第13章 高压喷射注浆法13.1概述高压喷射注浆法(Jet Grouting)是用高压水泥浆通过钻杆由水平方向的喷嘴喷出，形成喷射流，以此切割土体并与土拌和形成水泥土加固体的地基处理方法。
我国简称为高喷法或旋喷法。
20世纪60年代末期，日本NIT公司在承建日本国大阪市地下铁道建设冻结法施工中，由于冰冻融化，造成严重事故，后改为灌浆法施工。
在灌浆过程中，浆液沿着土层交界面溢走很多，不能完全达到加固地基和止水目的。
在这关键时刻，中西涉博士急中生智，大胆引用了水力采煤技术，将高压水射流技术应用到灌浆工程中，创造出一种全新的施工法——高压喷射注浆法。
它是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻至土层的预定位置后，用高压设备使浆液或水以20MPa左右的高压流从喷嘴中喷射出来，冲击破坏土体，同时钻杆以一定的速度渐渐向上提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个均匀的固结体，其地基加固和防水止渗效果良好。
不但解决了大阪地下铁道建设的难题，而且划时代地创造出一种全新的施工法——高压喷射注浆法，当时定名为CCP工法（Chemical Churning Pile or Pattern，我国现称单管法）。
在1973年莫斯科举行的第八届国际土力学学会（ISSMFE）会议上，这一发明得到各国岩土工程专家的称赞与重视。
我国是在日本之后研究开发较早和应用范围较广的国家。
1972年铁道部科学研究院率先开发高压喷射注浆法。
1975年，我国冶金、水电、煤炭、建工等部门和部分高等院校，也相继进行了试验和施工。
至今，高压喷射注浆法已成功应用于已有建筑和新建工程的地基处理、深基坑地下工程的支挡和护底、构造地下防水帷幕防止砂土液化、增大土的摩擦力和粘聚力以及防止基础冲刷等方面。
据不完全统计，我国已有近千项工程应用了高压喷射注浆技术。
经过多年的实践和发展，高压喷射注浆法已成为我国常用的一种施工方法。
它已列入国家标准《地基与基础工程施工及验收规范》GBJ 202－2002和国家行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ 79－2002中。
水力喷射压裂技术研究与应用
水力喷射压裂技术研究与应用1. 引言1.1 研究背景水力喷射压裂技术是一种在油田开发中广泛应用的新型技术，它通过高压液体射流作用于裂隙岩石，从而使岩石发生裂缝并增加渗透性，有利于油气的产出。
随着油气资源开采难度的增加，传统的压裂技术已经不能满足对高效、高产的需求，水力喷射压裂技术应运而生。
研究背景是水力喷射压裂技术在油田开发中的应用历史较短，相关研究相对较少，而且存在一些问题和挑战。
目前对水力喷射压裂技术的理论研究还不够深入，工程实践中存在一定的技术难点，如流体动力学特性、裂缝扩展规律等方面的研究仍需加强。
由于水力喷射压裂技术在油田开发中具有重要的应用价值，因此对其进行深入研究具有积极意义。
本文将对水力喷射压裂技术的原理、工艺流程、应用案例以及未来发展趋势进行探讨，旨在为该技术的进一步应用提供理论参考和实践指导。
1.2 研究意义研究水力喷射压裂技术的意义在于解决油气田开采中存在的一系列挑战和问题。
水力喷射压裂技术可以提高油气井的产能和采收率，加快油气的开采速度，从而提高油气田的经济效益。
水力喷射压裂技术还可以降低油井的产能下降速度，延长油气田的产出周期，延长油井的寿命。
水力喷射压裂技术的研究和应用不仅可以提高单井生产能力，还可以改善整个油气田的开发效果，为油气资源的高效开发和利用提供技术支持和保障。
深入研究水力喷射压裂技术的原理和工艺，探索其在油气田开采中的应用范围和效果，具有重要的实际意义和推广价值。
1.3 研究目的研究目的是为了深入了解水力喷射压裂技术在地下岩石中的应用及效果，为油气田的开发提供技术支持和指导。
通过研究水力喷射压裂技术的原理和工艺流程，探讨其在不同地质条件下的适用性和优势，为进一步优化和完善该技术提供参考。
通过分析水力喷射压裂技术的应用案例和发展趋势，可以为相关领域的研究人员和工程师提供实际操作的指导和经验分享，推动水力喷射压裂技术的进一步应用和推广。
最终目的是为了推动油气勘探开发领域的技术创新和发展，提高油气勘探开发效率和产量，促进能源行业的持续发展和进步。
高压水射流切割_修改后
概述
“水滴石穿”体现了在人们眼中秉性柔弱的水本身潜在的威力， 十九世纪七十年代高压水为人们用来开采金矿，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。 • 提出：1968 年, 美国密执安大学教授诺曼· 弗兰兹博士首次获 得水射流切割技术专利。高压水射流(High pressure water jet cutting technology- WJ) ，1971年，对做家具的硬木 进行射流切割获得成功, 引起了国际关注。 应用：高压水射流切割不仅可以切割各类金属或非金属、塑性 或脆性硬材料，特别适用于各种软质有机材料切割加工，可切 割500余种材料。
工作原理
• 高压水射流切割是利用水或水中加添加剂的液体，经 水泵至增压器，再经贮液蓄能器使高压液体流动平稳， 最后由人造蓝宝石喷嘴形成的高速液体束流，喷射到 工件表面，从而达到去除材料的加工目的。
供水器 蓄能器 控制器
阀 喷嘴
过滤器 泵 增压器
d
射流
工件
液压装置
排水器
图7-78 水喷射加工装置示意图
玻璃切割领域典型应用
• （1）家电玻璃切割（燃气灶台面、油烟机、消毒柜等、 电视机） （2）灯具 （3）卫浴产品（淋浴房等） （4）建筑装潢、工艺玻璃 （5）汽车玻璃等
软性材料的清水切割
• 汽车内饰件的机器人空间切割 泡沫海绵、纸等
陶瓷、石材等建筑材料加工领 域应用
•该领域主要是用于艺术拼图，目前中国的陶 瓷、石材艺术拼图产品远销世界各地。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
分类
• 纯水射流切割:以水作为能量载体, 它的结 构较简单, 喷嘴磨损慢. 缺点: 但切割能力较低, 适于切割软材料;
高效耐用的NLB高压泵——美国NLB高压水泵中国区产品经理朱波访谈
由以上 的简 单介 绍可 以与 国内的 清洗 工程 做一
个对 比 ， 国 目前 的工 业清 洗市 场还 是 刚刚起 步 ， 中 可
发展 的空 间还 相 当 巨大． 随着 中国工 业 的发展 ， 我们
看 到 中国的工业 企业 面临 越来 越 多 的诸 如 防腐 除锈
除漆 、 混凝 土翻新 、 道／ 应釜 设备 清 洗等 问题 ， 管 反 这
些 问题 在 国外 很 早 就 开 始 用 超 高 压 水 射 流 来 解 决
了。Ｎ Ｂ早 在十 多年前 已开始 随进 口整 厂设备 一起 Ｌ 配套 进入 了中 国 ， 通过 广大 客户 的使 用 和了解 ， 都对
・
４ ４・
清 洗 世 界
第 １ 期 １
其 优异 的耐 用 一 和很 低 的维 护 费 用 有 了很 深 的 体
中 ， 是 大 部 分 用 的 Ｎ Ｂ高压 水泵 ， 这些 清 洗公 都 Ｌ 而
司 中高压水 泵 的数 量 都在 ３ ０台以上 ， ０ 同时 Ｎ Ｂ 自 Ｌ 己用 于 出租 的设 备也 达到 近 ２ ０台／ 。 ０ 套
市 场最 先进 的高 压 水 射 流 设 备 之 一 ， 是 世 界 超 高 也 压水射 流技术 的领 导 者 。 自成立 以来 ， Ｌ Ｎ Ｂ一 直从 事超 高压及 高压 水 射 流 设 备 的研 发 和 生 产 ， 司 拥 公 有强 大的科研 团队 、 新 的三维 绘 图仪 、 先进 的生 最 最 产设备 和最新 的品质控 制仪 器 。 Ｎ Ｂ专注 于给客 户提 供耐用 及适 合恶 劣环 境 下 Ｌ 操 作 的设 备 ， 在美 国 国 内市 场 主 要 以各 行 业 的 清洗 工程 承包商 为主 。 目前 美 国 国内 的专业 清 洗工 程 服 务公 司 已发 展 到 细 分 为 ２ ０多 个 行业 。举 个 简 单 的
高压水射流的发展历史
高压水射流的发展历史高压水射流呢是以水为介质，通过高压发生设备增压或得巨大能量，经一定形状的喷嘴喷出的一股能量集中的高素水流。
发展历史主要分四个阶段：第一阶段：50-60年代，探索和实验阶段50年带，人们从水力采煤和高速飞机的雨蚀现象中认识到，提高射流压力和速度能够重师较坚硬物料，并显著提高落煤效果，从而开始了较高压力设备的研制和较高压射流的实验。
第二阶段：60-70年代，基础设备研制和水力清洗60年代初，随着较高压力柱塞泵和增压器的问世，开始研究射流动力学特性和喷嘴结构。
水力清洗受到重视。
第三阶段：70-80年代，工业实验和应用60年代末70年代初，美国国家科学基金自助了一项庞大的研究计划，旨在寻求一种高效的切割破岩方法，研究人员提出并实验了25种新方法，如电火花、电子束、激光、火焰、等离子体、高压水射流等，最后专家们一致公认最可行有效的是高压水射流破岩方法，后来也只有这种方法得到了实际应用。
进入70年代，各国开始大力研究高压水射流技术，使该技术进入了迅速发展的新阶段。
这期间，研究的重点是水射流破岩机理、脉冲射流特性及水射流在切割、破岩、清洗上的应用，开始出现了水力辅助机械破岩、空化射流、磨料射流、间断射流等新型射流技术。
第四阶段：80年代到现在，新型高压射流，迅速发展进入80年代以来，随着激光测速、高速摄影、流体显形、数值模拟等先进测试和研究手段的进步，高压水射流技术研究和应用得到了更迅速发展。
磨料射流、脉冲射流、水力辅助机械破岩技术和基础理论、切割机理、迎新阿哥因素研究和分析进一步深入，并处闲了气水射流、液态金属射流、液态气（空气、氮气、二氧化碳）射流、冰粒射流等特种射流，其应用范围也由当初的采矿、破岩、钻孔、清洗、除垢发展到金属和超硬材料切割、表面处理、研磨等应用领域涉及煤炭、石油、冶金、化工、船舶、航空、建筑、电力、纺织、交通、市政医学等十几个工业部门及核废料、海洋等危险恶劣工作坏境，自动化程度切和切割精度有了显著提高。
径向水射流(完整)-1[1]
![径向水射流(完整)-1[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/b8f773f7aef8941ea76e05fa.png)
现
6口施工井数据对比表
产层 类型
场
应
用
效
果
井号
井深
（米）
径向钻 进
（米）
施工前 产 量
（t/d)
施工后 产量
（t/d)
施工后30天 的产量
（t/d)
净增长
（ %）
T7317 8826 K9136 3201 8825G T4149
1829 1043 1569 1012 963 1624
砂岩/页岩 碳酸盐岩 碳酸盐岩 碳酸盐岩 碳酸盐岩 砂岩/页岩
63口井，比前几年累计施工总量 48口还多。去年作业区主要
在大庆、辽河、吉林、华北、中原、胜利油田及陕西内蒙煤层 气田，全年作业工作量达到63口井65井次，钻孔成功井 成功率为 %。钻孔总孔数达到 孔，总进尺达到 米。 口，
现 场 应 用 及 效 果
几年来，水力喷射钻孔技术从无到有，从小到大，从弱 到强，走到今天，我们通过多年的现场施工实践不断总结，
主要性能及 特点
2、工艺方面：
控制方向，加大孔径、加长孔深；在直井中定向、多分支 喷射侧钻，具有分支水平井部分功能。 可代替传统的炮弹射孔、补孔技术。同等条件下水力喷射 钻孔技术效果要好于常规射孔技术。
施工周期短、工艺快捷、起下钻速度快，常规油水井作业 用2到3天就可以完成4个孔眼的径向钻孔工作，整个施工作业 可在6～8天内可完成。 喷射钻进用液量少（一层需5～15方），不需要泥浆，不 会对地层产生大的伤害。
高压射流径向水平 钻 孔 技 术
2011年3月
水力喷射技术简介
*工作原理及技术
*设备及工具
*主要特点及性能
*应用范围 *现场应用及效果
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美国高压水射流技术现状 薛胜雄 陈正文 盛业涛 王永强 朱华清 （合肥通用机械研究院 合肥 230031）
摘要：从高压到超高压，从小功率到大功率，从单机到成套，从机电控制到智能化——这已成为高压清洗机国际水平的标志，而且，这一标志的突出特点就在于多学科密切融合服务于一个工程目标。本文通过对美国近两年国际性水射流技术会议和展会的产品剖析，揭示当今国际水射流技术产品的水平特征，以促进国内同行开拓技术视野，开发新技术产品。本文分三个部分：1.超高压大功率泵机组；2.成套技术的工程应用；3.旋转射流技术——密封与减速。 关键词：国际 高压清洗机 产品特征
0 前言 每两年一届的美国水射流技术会议和每年一届的国际泵与清洗设备制造商展览会展示了以美国为代表的国际水射流新技术、新装备，每年的固定展览商都一定会奉献出具有崭新特色的产品。本文集中总结了2005年8月和2006年2月两次会议的产品技术成果，剖析了这类产品的国际水平标志。
1 超高压大功率泵机组[1,2] 主机泵是实现高能量水射流的源头，显然，不同参数的泵机组产生不同能量的水射流，也就能实现不同功能的工程应用。 我们知道，对高压泵来说：
60ve
pqP=
式中：eP——泵的有效功率，kW； P——泵的排出压力，MPa；
vq——泵的实际流量，minL。
可见，要想利用水射流进行高难度的工程应用，必须提高机组功率，即提高压力P，保证水射流作业的能力；提高流量，保证水射流作业的效率。然而，机组功率的提高，势必造成泵的造价的大幅度提高，对泵的运行可靠性要求也随之提高。另外，还将引起泵机组以外周边设备必须专门设计与制造，因为水射流的打击力大大提高有利于作业，但随之增加的水射流反冲力则不能够人工作业，必须有专用的执行机构。
表1 国外常用大功率泵机组参数 80 100 120 150 200 250 280 200 √ √ √ √ √ √ √
300 √ √ √ √ √ √ √
400 √ √ √ √ √ √ √
500 √ √ √ √ √ √
600 √ √ √ √ √
720 √ √ √ √
900 √ √ √
我国的泵机组功率大多在110kW以下，而发达国家却大多在160kW以上，尤以200～300kW泵机组组成为大路货，其原因在于工程作业（清洗、除锈、破碎等）需要高效率地解决高难度问题，同时，由于泵的结构，大功率机组制约着泵的压力，两者的提高就意味着技术含金量的提高。表1列出了国外常用大功率泵机组参数，由此可见我国泵业的差距。 大功率超高压泵机组大都为柴油机驱动，撬装式或拖车式，以方便机组运行。这类机组有以下技术特点：机组智能化控制水平高：将驱动机、高压泵、水箱、真空系统、气源、前置泵等所有运行参数都显示在仪表箱上，并采用触摸屏，动态控制机组运行情况。实现开机、升压、卸载、停车、紧急制动等一系列自动化控制；泵进口的介质精滤和有压吸入，这一点是大功率超高压泵机组的运行可靠性所要求的；泵的高压往复动密封基本都采用套筒间隙与填料间置的组合密封，超高压要求柱塞的长径比大于普通泵型。如果仅采用间隙密封，这
一比值将更大；高硬度、高强度材料在液力端的普遍应用，如柱塞大都采用WC喷涂加工，缸体为高强度不锈钢；为了加工和装拆的方便，分离式泵缸头已成为趋势；进出口阀组多采用整体组合式，即吸入阀芯与排出阀芯刚性连接，强制开闭阀芯的阀线结合面尽可能地宽，模糊了线密封与面密封的界限；安全阀多采用爆破膜式，非但安全可靠，而且膜片成为标准件；调压阀为先导式，但结构趋于简单，确保很小的扭矩就能平稳地无级调压；泵缸体与机身的连接多采用长双头螺杆即容易拆装，又避免缸体尺寸过大；泵速大多在400rpm左右，很
少超过500rpm。 近年来大功率泵的一个新技术应用是美国GD公司采用多级变速机取代减速机，以4～5档变速实现一定压力范围内的等功率变工况。正常的往复泵流量是不随压力而变化的，即往复泵又叫做常量泵，这一流量稳定的优势使其作为高压流体源。但使用无级调压改变工况时，显然，流量总是额定压力下的相对小流量，这就出现了功率损失的问题。等功率变工况既是通过齿轮系在一台机组上给出不同的泵速，实现超高压小流量趋于高压大流量的固定档速变化。由此，各档速压力与流量的乘积总是当量的，这种变速泵非常适合大工业不同类型与难度的在线清洗工程与试验研究，变速机视变速使用频率可以手动也可以气动。
2 成套技术的工程应用[1,2] 在超高压大功率泵机组基础上，针对不同的工程应用目标开发成套技术，极大地提高了泵的应用领域和技术附加值。 2.1 管束管程清洗 泵与控制阀、喷头（旋转喷头和喷杆）连接，可以清洗管道、管束，工况参数越大，清洗难度越大，效率就越高。然而，清洗管束管程摆脱人工用喷杆作业的最新技术是以气动强制驱动喷头进给和回收，实现自动化作业。 图1所示为StoneAge公司多喷头（二至四喷头）进给清洗器，其原理是气动马达驱动一对齿轮强制旋转、进给超高压硬管，转换开关则为回收该设备人工手持在线作业非常方便，专用于拆下的换热器清洗。
ⅰ）选用足够长的导轨和延伸管与喷头进给长度相匹配； ⅱ）气动旋转齿轮箱保障喷杆的进给与旋转动作； ⅲ）支架保证喷头的轴向进给和横向进给定位； ⅳ）气动控制箱控制作业全过程； ⅴ）利用几个喷头同时作业，需要与泵的工矿参数匹配。 显然，这一装置的关键在于气动和机械机构。 2.2 超高压爬壁除锈成套设备[2] 图2所示为超高压爬壁除绣成套设备，其目标是：超高压水射流除锈、爬壁机器人作业、真空系统吸附和排渣、用水除锈不返锈，质量达到“白金”（Sa2.5）程度。 构成：250MPa、250HP、超高压泵机组、爬壁机器人及其控制、真空泵机组。 爬壁机器人作为执行机构，由两台电机驱动行走，同步则直行，异步则转弯。 超高压水经超高压旋转密封至四只喷杆喷嘴、形成除锈的旋转射流。 真空泵机组通过机器人真空腔使机器人附壁作业，同时自真空腔抽吸废水和铁屑，保证作业即除即干并在相当时间内不出现返锈。 2.3 脉冲射流的应用实例[2]
脉冲射流由于将常规的连续射流改变成打击力阵发的断续射流，因而极大地提高了作业效率，以高压工况达到超高压工况的作业目标，极大地降低了机组功率，这一试验室孜孜追求的目标近年已经商品化应用。 加拿大VLN公司的技术方案是：由超声发生器（220V、15A、1500W）为核心的成套技术实现强制脉冲射流。首先配电器接通220V电源，由其分配适量电压和电流至控制系统和超声发生器（USG），USG将220V电源转变成超声电压信号（最高3500V、0.43A），由电缆穿过空冷金属软管连接到转换器，这一方案保证了系
统得到电击信号与高压水射流、气流的叠加就形成了超高压脉冲射流，再将其经过旋转接头转变成旋转射流。 如果高压软管没有水流，控制系统自动关闭USG；类似，如果气流被切断，压力降信号立即关闭USG。人控扳机开关（电压为24V）。
2.4 水力破碎成套设备[2]
高压水射流技术破碎混凝土，这一技术优点是不产生应力扩散，可以逐层破坏任意深度，常用于路桥破坏、隧道维修和大坝维护。
图3为水力破碎机，其成套设备由高压泵站、水车和破碎机三部分组成。 技术参数：压力100MPa，机组功率400～600HP，作业宽度1.5m。
与泵机组匹配的破碎机自动行走、控制，其原理是使用多束旋转水射流沿导轨横向往复运动，犹如行织，逐行破碎作业。水力破碎机与液压机器人结合可实现水平面、垂直面、地面及顶面的作业。
3 旋转射流技术——密封与减速[1、2]
众所周知，高压水射流依靠其打击力作业，而打击力的法向因素使射流的效率得不到充分利用。如何在基本保持法向打击力的同时，增加一种切向剥层力，这两种力的合成将极大地提高作业效率，甚至有些清洗场合如管道内壁剥层又基本依赖于切向剥层力（见图4）。 几乎所有的水射流机组上都应用旋转射流，这也是我国与发达国家明显的差距。尤其是美国StoneAge公司是旋转射流工具的专业制造商，其产品装备着美国各大水射流制造商，StoneAge公司已成为旋转射流的代名词。 旋转射流的形式繁多，但只有两种类型：一是喷头与旋转体自成一体，轴向尺寸小，适应于尤是有弯头的管道清洗；二是喷头与旋转体分为两体，喷头依作业要求可以随意设计，旋转体也因不同匹配设计成系列产品，这样就产生了许多新品种的组合。这就把研究旋转射流的技术关键归结到了研究旋转接头。 3.1 旋转射流有以下几种基本形式[2、3] ⅰ）管道清洗用旋转喷头（A） 这是一种可控旋转的2-D喷头，用于4＂～12＂管道清洗，喷头采用粘性流体控制转速。5束射流的轴向拉
力达到100Lbs，2束135°，2束100°和1束15°圆柱射流，喷头转速分为快速模式（75～220rpm）和慢速模
式（20～80rpm），减速效果取决于液体粘度。 图5喷头与旋转体为一体的管道旋转喷头 ⅱ）管道清洗用旋转喷头（B）
自旋转2-D旋转喷头，将喷头与旋转体分为两体，最大工作压力为100～280MPa，适用于6＂～12＂管道
清洗；同样采用粘性流体减速，射流量偶数平衡形成水力扭矩，这类喷头的最大参数为280MPa，75minL；其快速模式为90～250rpm；慢速模式为20～60rpm，这类喷头的最大流量为760minL（70MPa）。 图6喷头与旋转体分为两体的管道清洗喷头 ⅲ）下水道清洗用旋转喷头（C）
下水道的特点是垢层易剥离，但尺寸很大，对于此类大直径（6＂～36＂）管道，多采用高压（20～55MPa）、大流量（100～450minL），泵速控制在150～300rpm，该类喷头全部为自进式，即射流方向为偶束后喷，仅一束射流前喷（15°）为了清堵。喷头自重为2～5Kg，而射流拉力5～10倍甚至更高。