[發(fā)明專利]磨料水射流切割噴頭裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110347332.3
• 申請(qǐng)日: 2011-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN102363285A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任保林;徐合剛;陳宇;吳英俊;張微西;李春恒;吳繼平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安東風(fēng)儀表廠;西安東儀海博機(jī)電科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B24C5/04
• 分類號(hào): B24C5/04;B24C5/00
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磨料水射流切割領(lǐng)域，具體是一種磨料水射流切割裝置中的水切 割頭。

背景技術(shù)

高壓磨料水射流切割技術(shù)，是在純水射流切割技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來，它通過高速 水射流卷吸例如金剛砂、石英砂等磨料，在磨料混合腔中與水射流形成混合體，磨料 被水射流加速后以混合流形式，由磨料噴射管噴射，形成高速磨料水射流。眾所周知， 水切割設(shè)備被廣泛用于各種軟硬質(zhì)材料的切害中，且用途越來越廣。在對(duì)金屬等硬質(zhì) 材料進(jìn)行切割時(shí)，為了提高切割效率，必須向高壓水中加入石榴石等磨料，使磨料在 高壓水射流的帶動(dòng)下快速?zèng)_擊被切材料表

面輔助切割。現(xiàn)有的各類磨料水射流切割設(shè)備中，是利用高壓水射流產(chǎn)生的負(fù)壓 將進(jìn)砂管中的磨料吸入混砂室中與高壓水射流一起從磨料噴射管中噴射出沖擊被切材 料表面。

磨料水射流噴頭體和磨料供砂裝置，是切割機(jī)最重要部分之一，直接影響切割質(zhì) 量、效率和可靠性。為保證磨料的正常供料，磨料罐及供料管路的干燥是必須保證， 如果磨料罐及供料管路濕化，則會(huì)造成細(xì)小磨料結(jié)塊、堵塞不能正常供料，失去切割 能力，必須停機(jī)清理。而在實(shí)際切割過程中，由于磨料的質(zhì)量、水射流壓力的變化以 及切割經(jīng)驗(yàn)等因素，在切割過程中磨料噴射管的堵塞是不可避免的，磨料噴射管堵塞 即產(chǎn)生瞬時(shí)高壓水回流。回流的混合流經(jīng)磨料供料管直接進(jìn)入磨料供料裝置，造成磨 料供料系統(tǒng)受潮失效，不能正常供料，必須停機(jī)清理，因此其連續(xù)使用可靠性差。

現(xiàn)有技術(shù)磨料水射流切割機(jī)磨料噴頭體和磨料供砂裝置中。例如中國專利實(shí)用新 型CN?200420109403.1公開了一種可以防止回水的新型水切割機(jī)用防回水控砂閥；發(fā) 明專利申請(qǐng)?zhí)?2134867.7公開了一種水切割機(jī)回水控制系統(tǒng)，中國專利申請(qǐng)?zhí)? 200910035463.0，公開了一種等負(fù)壓雙向進(jìn)砂水切割頭。現(xiàn)有的超高壓水射流切割機(jī) 中的磨料水射流噴頭體和控砂閥主要存在以下不足之處：1、故障率較高，不便維修； 2、易回水，難清理，使用麻煩。3、零件多，形狀復(fù)雜，制造成本高。上述問題的存在 嚴(yán)重影響了整機(jī)的工作性能的正常發(fā)揮，常常因回水造成供砂故障，而產(chǎn)生不必要的 停機(jī)，清砂。影響到用戶的利益，甚至造成用戶不必要的損失。以上兩大技術(shù)障礙， 至今未能得到有效解決，因此仍有改進(jìn)的空間。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的或者故障率較高、不便維修；或者易回水、難清理，使 用麻煩；或者結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高的不足，本發(fā)明提出了一種磨料水射流切割噴頭 裝置。

本發(fā)明包括水射流噴嘴、磨料混砂腔、噴頭體、磨料噴砂管和磨料進(jìn)砂管；噴頭 體的中心有通孔，一端為高壓進(jìn)水口，噴頭體的另一端的中心孔內(nèi)安裝有磨料噴砂管， 彈簧夾頭安裝在磨料噴砂管安裝段的端頭處，并通過壓緊螺母將所述的彈簧夾頭、磨 料噴砂管與噴頭體固連；水射流噴嘴位于噴頭體的高壓進(jìn)水口內(nèi)；在水射流噴嘴與磨 料噴砂管之間的噴頭體內(nèi)孔中形成磨料混砂腔；其特征在于，在噴頭體殼體上開有回 水出口，所述的回水出口與磨料進(jìn)口對(duì)應(yīng)；回水出口的中心線與噴頭體的中心線之間 的夾角為15～30度；所述的磨料混砂腔是由水射流噴嘴與磨料噴砂管之間的噴頭體內(nèi) 孔形成。

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的水切割頭和磨料供砂裝置的進(jìn)砂口處會(huì)因進(jìn)砂而使負(fù) 壓發(fā)生變化導(dǎo)致水射流偏移，使砂噴管內(nèi)壁受損提前損壞和影響切割效率的問題，以 及易回水，難清理，使用麻煩等問題。設(shè)計(jì)了一種磨料混合腔結(jié)構(gòu)簡單，耐磨性好， 具有兩個(gè)對(duì)稱布置的進(jìn)砂孔和回水孔，具有高可靠性的高壓磨料水射流切割機(jī)用防回 水磨料水射流切割噴頭體裝置。由于設(shè)置了兩個(gè)對(duì)稱布置的進(jìn)砂孔和回水孔，從而使 水射流各向負(fù)壓相等而不會(huì)產(chǎn)生射流偏移現(xiàn)象，回水孔能避免回流造成磨料供料系統(tǒng) 失效。

本發(fā)明將磨料噴頭體裝置上的磨料供料管設(shè)計(jì)成對(duì)稱布置的進(jìn)砂孔和回水孔。當(dāng) 噴頭體堵塞出現(xiàn)回流，可以通過此旁路的回流排出管排出，避免了回流進(jìn)入供料系統(tǒng)， 從而保證了磨料供料系統(tǒng)在任何情況下的干燥，提高了噴頭體工作可靠性。

為有利于回流排水順暢，回流排出管與噴頭體體軸向夾角小于30度，同時(shí)考慮到 供料管的安裝，最佳為15度，即回流叉管與噴頭體體軸向夾角。此外，為避免回流進(jìn) 入磨料供料管，磨料供料管與噴頭體體夾角應(yīng)大于回流排出管設(shè)置，供料管與回流排 出管夾角為10-20度。