[實用新型]一種基于耦合場控制的微水流偏轉控制裝置

有效

• 申請號: 202021242693.2
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN212287960U
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 趙吉賓;喬紅超;曹治赫;張旖諾;于永飛
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B26F3/00
• 分類號: B26F3/00;B26D5/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 汪海

本實用新型涉及水切割技術領域，具體地說是一種基于耦合場控制的微水流偏轉控制裝置，包括座體、噴嘴和耦合場發生元件，其中座體內設有高壓水腔和水射流通道，且所述水射流通道與所述高壓水腔連通的入水端設有噴嘴，高壓水腔內的高壓水經所述噴嘴后形成水射流射入所述水射流通道中，所述水射流通道的出水端設有耦合場發生元件，且水射流經過耦合場發生元件中的耦合場后射出。本實用新型通過耦合場控制水射流偏轉，使后續加工無需繁瑣的機械結構控制加工方向，避免了由機械運動的振動引起的對水射流加工精度的影響，大大提高了加工精度及加工效率，精簡了加工設備。

技術領域

本實用新型涉及水切割技術領域，具體地說是一種基于耦合場控制的微水流偏轉控制裝置。

背景技術

水切割技術是以高壓水射流為主的加工方式，其利用水為載體，水通過液體增壓原理經特定噴嘴或增壓設備將機械能轉換為壓力能并經由噴嘴小孔射出形成具有較高能量的射流，從而將壓力能轉換為動能。該工藝降低了生產成本，生產效率和產品質量均得到提升，此外作業環境也進一步改善。該技術作為一項高效的應用技術，在諸多領域有著十分廣闊的發展空間。

隨著市場需求的要求越來越高，在高壓水射流加工領域，對材料加工精度的要求也越來越高，只有高壓水射流與機械控制系統實現高度配合，才能夠實現三維復雜形狀的加工，從而避免由機械結構誤差導致的加工零件損傷。但現有技術中，水射流后續加工經常需要繁瑣的機械結構控制加工方向，而機械運動引起的振動會影響水射流加工精度，不僅加工精度和加工效率有待進一步提高，加工設備整體結構也比較復雜。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種基于耦合場控制的微水流偏轉控制裝置，通過耦合場控制水射流偏轉，使后續加工無需繁瑣的機械結構控制加工方向，避免了由機械運動的振動引起的對水射流加工精度的影響，大大提高了加工精度及加工效率，精簡了加工設備。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種基于耦合場控制的微水流偏轉控制裝置，包括座體、噴嘴和耦合場發生元件，其中座體內設有高壓水腔和水射流通道，且所述水射流通道與所述高壓水腔連通的入水端設有噴嘴，高壓水腔內的高壓水經所述噴嘴后形成水射流射入所述水射流通道中，所述水射流通道的出水端設有耦合場發生元件，且水射流經過耦合場發生元件中的耦合場后射出。

所述座體在耦合場發生元件下側的出口為擴口端。

所述耦合場發生元件材料為導電金屬、合金或導電復合材料。

所述耦合場強度為2.2×10³～2.2×10⁶N/C。

所述高壓水腔內的高壓水壓力值范圍為20MPa～100MPa。

所述噴嘴以寶石體為載體，噴嘴直徑為50～200μm。

本實用新型的優點與積極效果為：

1、本實用新型通過耦合場發生元件控制水射流偏轉，可以實現水射流的動態掃描加工，使后續加工無需繁瑣的機械結構控制加工方向，避免了由機械運動的振動引起的對水射流加工精度的影響，而且精簡了加工設備。

2、本實用新型利用耦合場發生元件控制水射流偏轉的處理精度優于傳統機械結構的控制精度，加工中只需控制耦合場強度就能夠控制水射流的加工路徑，能量傳遞單一，大大提高了加工精度及加工效率。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖，

圖2為圖1中的耦合場發生元件俯視圖，

圖3為本實用新型的工作狀態示意圖。

其中，1為高壓水腔，2為噴嘴，3為耦合場發生元件，4為水射流，5為水分子，6為耦合場，7為偏轉水射流。