水刀設(shè)備用雙動(dòng)超高壓增壓器自動(dòng)換向機(jī)構(gòu)

圖1是《水刀設(shè)備用雙動(dòng)超高壓增壓器自動(dòng)換向機(jī)構(gòu)》的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是該實(shí)用新型在缸蓋上的安裝位置的半剖立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是與圖2相配的側(cè)視安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

1、《水刀設(shè)備用雙動(dòng)超高壓增壓器自動(dòng)換向機(jī)構(gòu)》其特征是主要由傳感器（12）、磁鋼（8）、彈簧（4）、（5）、頂桿（1）組成，傳感器（12）安裝在傳感器座（11）中，磁鋼（8）固定在磁鋼座（7）中，磁鋼座（7）套裝在與傳感器座（11）相連的導(dǎo)向座（13）中，磁鋼座（7）與螺釘（3）的一端固定相連，螺釘（3）的另一端位于傳動(dòng)塊（2）中的導(dǎo)向孔（15）并能在其中移動(dòng)，頂桿（1）與傳動(dòng)塊（2）正對(duì)油缸活塞的一端固定相連，彈簧（4）、（5）安裝在傳感器座（11）和傳動(dòng)塊（2）之間。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的水刀設(shè)備用雙動(dòng)超高壓增壓器自動(dòng)換向機(jī)構(gòu)，其特征是所述的傳感器（12）為霍爾傳感器。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的水刀設(shè)備用雙動(dòng)超高壓增壓器自動(dòng)換向機(jī)構(gòu)，其特征是彈簧（4）套裝在螺釘（3）和磁鋼座（7）上，其一端與傳動(dòng)塊（2）的端面相抵，另一端與導(dǎo)向座（13）的端面相抵，彈簧（5）套裝在螺釘（3）上并位于彈簧（4）之中，其一端與傳動(dòng)塊（2）相抵，另一端與磁鋼座（7）的端面相抵。

4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的水刀設(shè)備用雙動(dòng)超高壓增壓器自動(dòng)換向機(jī)構(gòu)，其特征是螺釘（3）與磁鋼座（7）螺接，在螺釘（3）上螺接有使螺釘（3）與磁鋼座（7）保持連接位置的鎖緊螺母（6）。

5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的水刀設(shè)備用雙動(dòng)超高壓增壓器自動(dòng)換向機(jī)構(gòu)，其特征是導(dǎo)向座（13）的外側(cè)設(shè)有安裝O型密封圈（9）和橡膠墊（10）的環(huán)形凹槽。

6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的水刀設(shè)備用雙動(dòng)超高壓增壓器自動(dòng)換向機(jī)構(gòu)，其特征是磁鋼（8）、磁鋼座（7）、螺釘（3）、彈簧（4）、（5）、傳動(dòng)塊（2）安裝在安裝腔體（14）中，傳感器座（11）安裝在安裝腔體（14）外，與傳感器座（11）相連的導(dǎo)向座（13）伸入安裝腔體（14）中，頂桿（1）通過設(shè)在安裝腔體（14）上的略大于頂桿（1）外徑、便于壓力油進(jìn)入安裝腔體中使頂桿（1）兩端壓力一致且彈簧（5）不承受油壓的頂桿安裝孔伸入安裝腔體（14）中。

在水刀設(shè)備中超高壓增壓器是其關(guān)鍵部件，是決定水刀水流速度、保障切割正常進(jìn)行的關(guān)鍵部件。為了保證獲得滿意的出水壓力，維持其正常工作，增壓器必須頻繁換向，換向頻率為1次/秒，其換向是通過換向機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的。換向機(jī)構(gòu)一般采用雙動(dòng)感應(yīng)式自動(dòng)換向，當(dāng)缸體中的活塞滿行程時(shí)，換向機(jī)構(gòu)自動(dòng)感應(yīng)，控制換向閥動(dòng)作，達(dá)到換向的目的。2004年12月前已有的換向機(jī)構(gòu)主要由傳感器、彈簧、頂桿等關(guān)鍵部件組成，傳感器與控制電路相連，控制電路控制換向閥動(dòng)作，其中彈簧安裝在密閉的腔體中，受力較大（承受油壓），彈簧壽命不長(zhǎng)，頂桿長(zhǎng)時(shí)間受沖擊，易損壞；此外，換向機(jī)構(gòu)還存在動(dòng)密封，而換向頻率為1次/秒，密封件易損壞，發(fā)生漏油等故障，故障率高，且維修不便。

水刀設(shè)備用雙動(dòng)超高壓增壓器自動(dòng)換向機(jī)構(gòu)專利目的

《水刀設(shè)備用雙動(dòng)超高壓增壓器自動(dòng)換向機(jī)構(gòu)》的目的是設(shè)計(jì)一種換向可靠、頂桿不會(huì)因受力彎曲、無(wú)動(dòng)密封部件的水刀設(shè)備用雙動(dòng)超高壓增壓器自動(dòng)換向機(jī)構(gòu)。

水刀設(shè)備用雙動(dòng)超高壓增壓器自動(dòng)換向機(jī)構(gòu)技術(shù)方案

《水刀設(shè)備用雙動(dòng)超高壓增壓器自動(dòng)換向機(jī)構(gòu)》其特征是主要由傳感器12、磁鋼8、彈簧4、5、頂桿1組成，傳感器12安裝在傳感器座11中，磁鋼8固定在磁鋼座7中，磁鋼座7套裝在與傳感器座11相連的導(dǎo)向座13中，磁鋼座7可在導(dǎo)向座13中移動(dòng)，磁鋼座7與螺釘3的一端固定相連，螺釘3的另一端位于傳動(dòng)塊2中的導(dǎo)向孔15并能在其中移動(dòng)，頂桿1與傳動(dòng)塊2正對(duì)油缸活塞的一端固定相連，彈簧4、5安裝在傳感器座11 和傳動(dòng)塊2之間。

該實(shí)用新型還采取了以下技術(shù)措施：傳感器12為霍爾傳感器。

彈簧4套裝在螺釘3和磁鋼座7上，其一端與傳動(dòng)塊2的端面相抵，另一端與導(dǎo)向座13的端面相抵，彈簧5套裝在螺釘3上并位于彈簧4之中，其一端與傳動(dòng)塊2相抵，另一端與磁鋼座7的端面相抵。

螺釘3與磁鋼座7螺接，以便于調(diào)整磁鋼8與傳感器12之間的感應(yīng)距離，在螺釘3上螺接有使螺釘3與磁鋼座7保持連接位置的鎖緊螺母6。

導(dǎo)向座13的外側(cè)設(shè)有安裝O型密封圈9和橡膠墊10的環(huán)形凹槽。磁鋼8、磁鋼座7、螺釘3、彈簧4、5、傳動(dòng)塊2安裝在安裝腔體14中，傳感器座11安裝在安裝腔體14外，與傳感器座11相連的導(dǎo)向座13伸入安裝腔體14中，頂桿1通過設(shè)在安裝腔體14上的略大于頂桿1外徑、便于壓力油進(jìn)入安裝腔體中使頂桿1兩端壓力一致且彈簧5不承受油壓的頂桿安裝孔伸入安裝腔體14中。

水刀設(shè)備用雙動(dòng)超高壓增壓器自動(dòng)換向機(jī)構(gòu)有益效果

1、彈簧壽命長(zhǎng)，頂桿不會(huì)受力彎曲。因?yàn)橐簤河涂梢詮捻敆U安裝小孔的縫隙中進(jìn)入換向機(jī)構(gòu)的安裝腔體，使得頂桿兩端的壓力一致，換向彈簧不承受油壓，因而可以做得較軟，延長(zhǎng)了彈簧的壽命，另外，由于頂桿的受力也很小，避免了因長(zhǎng)期受力而彎曲。

2、采用霍爾傳感器，只對(duì)磁場(chǎng)有感應(yīng)，這樣，采用低碳不銹鋼制作傳感器座（不會(huì)被磁化，因而不會(huì)發(fā)生誤檢現(xiàn)象），可以將傳感器置于換向機(jī)構(gòu)腔體之外，磁鋼置于腔體之內(nèi)，這樣就避免了因?yàn)榇配撘斐銮惑w外而引起的動(dòng)密封問題，延長(zhǎng)了密封件的使用壽命。

3、換向準(zhǔn)確可靠。永磁體的磁性非常穩(wěn)定，并且傳感器座用銅材或低碳不銹鋼等非磁性材料制成，不會(huì)發(fā)生磁化，因此感應(yīng)效果穩(wěn)定可靠。

4、制造、裝配容易。該換向機(jī)構(gòu)無(wú)動(dòng)密封部件，對(duì)表面粗糙度要求不高，由于有彈簧的緩沖作用，對(duì)所有零件在長(zhǎng)度方向上的尺寸精度要求也不高。

5、維修方便。拆卸時(shí)只需要將傳感器座打開，就可以將換向部件全部取出而無(wú)需將油缸與缸蓋拆開。

如圖1、2、3所示。

《水刀設(shè)備用雙動(dòng)超高壓增壓器自動(dòng)換向機(jī)構(gòu)》包括密閉的安裝腔體14，安裝腔體14位于增壓器缸蓋上，主要由傳感器12（為霍爾傳感器）、磁鋼8、彈簧4、5、頂桿1組成，傳感器12安裝在傳感器座11中并與換向器控制電路相連，換向器控制電路可采用與2004年12月前已有技術(shù)完全相同的控制電路。磁鋼8、磁鋼座7、螺釘3、彈簧4、5、傳動(dòng)塊2均安裝在安裝腔體14中，傳感器座11安裝在安裝腔體14外，與傳感器座11相連的導(dǎo)向座13伸入安裝腔體14中。磁鋼8固定在磁鋼座7中，磁鋼座7套裝在與傳感器座11相連的導(dǎo)向座13中，導(dǎo)向座13伸入安裝腔體14之中，磁鋼座7與螺釘3的一端固定相連，螺釘3帶凸臺(tái)16的另一端位于傳動(dòng)塊2中的導(dǎo)向孔15并能在其中移動(dòng)，頂桿1與傳動(dòng)塊2正對(duì)油缸活塞的一端固定相連，彈簧4套裝在螺釘3和磁鋼座7上，其一端與傳動(dòng)塊2的端面相抵，另一端與導(dǎo)向座13的端面相抵，彈簧5套裝在螺釘3上并位于彈簧4之中，其一端與傳動(dòng)塊2相抵，另一端與磁鋼座7的端面相抵。螺釘3與磁鋼座7螺接，以便于調(diào)整磁鋼8與傳感器12之間的感應(yīng)距離，在螺釘3上螺接有使螺釘3與磁鋼座7保持連接位置的鎖緊螺母6。在導(dǎo)向座13的外側(cè)還設(shè)有安裝O型密封圈9和橡膠墊10的環(huán)形凹槽。

該實(shí)施例的頂桿1通過設(shè)在安裝腔體14上的略大于頂桿1外徑的頂桿安裝孔伸入安裝腔體14中，便于壓力油進(jìn)入安裝腔體中使頂桿1兩端壓力一致且彈簧5不承受油壓。

該實(shí)用新型的工作過程為：該實(shí)用新型被安裝在缸蓋之中的，霍爾傳感器12被封裝在傳感器座11之中，磁鋼8被固定在磁鋼座7之中，在彈簧4的作用下，頂桿1處于最大伸長(zhǎng)位置，傳感器12與磁鋼8距離最遠(yuǎn)，傳感器12不能探測(cè)到磁鋼8，不發(fā)出換向信號(hào)，油缸中的活塞按原方向運(yùn)動(dòng)，活塞繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)行程結(jié)束時(shí)，活塞將頂桿1頂入缸蓋之中，頂桿1推動(dòng)傳動(dòng)塊2，此時(shí)彈簧5壓縮產(chǎn)生的彈力，推動(dòng)固定于螺釘3上的磁鋼座7向左靠近傳感器12的方向運(yùn)動(dòng)，緊定螺母6的作用是緊固磁鋼座7，防止它發(fā)生位移或脫落，當(dāng)磁鋼8移動(dòng)到與傳感器相距6毫米左右時(shí)，傳感器12將會(huì)檢測(cè)到磁鋼8并發(fā)出換向信號(hào)，驅(qū)動(dòng)換向閥改變液壓油流向，達(dá)到換向的目的。由于從發(fā)生感應(yīng)到換向完成有一定的延時(shí)，使得活塞仍會(huì)向前運(yùn)行一段，當(dāng)磁鋼座7與傳感器座11發(fā)生接觸后仍向前推時(shí)，彈簧5被壓縮，此時(shí)，頂桿1的壓力大于彈簧5推動(dòng)磁鋼座7移動(dòng)所需的力，就使得螺釘3被迫沿傳動(dòng)塊2中的導(dǎo)向孔15向右移動(dòng)，使得頂桿1仍有向前的余地，不會(huì)發(fā)生硬接觸導(dǎo)致頂桿1被頂彎，這樣就保證了換向機(jī)構(gòu)的安全。O型圈9橡膠墊10安裝在傳感器座的環(huán)槽中作為密封件，防止缸體中的油泄漏。

2007年，《水刀設(shè)備用雙動(dòng)超高壓增壓器自動(dòng)換向機(jī)構(gòu)》獲得第五屆江蘇省專利項(xiàng)目獎(jiǎng)優(yōu)秀獎(jiǎng)。

超高壓水刀能切割何種材料？

超高壓水刀可切割各種厚、堅(jiān)硬之材料：如不銹鋼、鋁、銅、鋼鐵、大理石、合金金屬、玻璃、塑料、陶瓷、磁磚及各種可看得到之材料。"para" label-module="para">

水刀切割所能達(dá)到的精度為何？"para" label-module="para">

其切割工件之精度介于0.1mm～0.25mm之間。工件之精度決定于機(jī)器之精度、切割工件之大小及厚度。

水刀的切割縫隙有多寬？

需視切割工作材質(zhì)大小厚薄與所使用的噴嘴而定。一般而言，加砂切割之切口約為1.0mm至1.2mm。隨著砂刀管的直徑擴(kuò)口，其切口也就愈大。

利用水刀切割會(huì)產(chǎn)生什么樣的斜邊？

所運(yùn)轉(zhuǎn)之切割速度決定其斜邊品質(zhì)。大部份所看到好的切割品質(zhì)之單側(cè)斜邊為0.1mm左右。

何種材料應(yīng)該使用水刀切割？

一般而言，以復(fù)雜圖案、厚、難切、易碎與怕熱之材料，最適合使用水刀切割為加工設(shè)備。

水刀與雷射之比較？

雷射切割是一種提高產(chǎn)能的制造法，當(dāng)然也是有它的用途。而水刀在某些方面確實(shí)是優(yōu)于雷射：

a.沒有切割厚度的限制

b.像黃銅、鋁等反射性材質(zhì)亦可切割

c.無(wú)需投入熱能，所以不會(huì)燃燒或產(chǎn)生熱效應(yīng)

d.當(dāng)您變更切材時(shí)，您唯一所需變更的是切割速度；而不須變更氣體、聚焦或其它對(duì)象

e.可容易安裝更多的切割頭來(lái)增加產(chǎn)能

f.雷射設(shè)備的保養(yǎng)更專業(yè)化且困難度較高

g.您只需以購(gòu)買雷射設(shè)備1/2至1/3之價(jià)格就可擁有一套完整的水刀設(shè)備。

水刀與線切割之比較？

線切割十分精確但是切割速度非常的慢，它需要導(dǎo)電體材且會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)。

水刀與銑削之比較？

您若是要切割工件的外圍及打孔，與其用盲孔、鉆孔及螺紋方式，還不如選擇速度更快、更容易安排及更便宜的砂刀。其主要原因是我們只須水切割一次加工即可完成工件之切割，而不必將所有的金屬磨成碎片。當(dāng)需要切割高精度的工件時(shí)，砂刀是可用來(lái)生產(chǎn)接近成品的工具機(jī)，一次加工即可且不會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)。除此之外，砂刀所產(chǎn)生的廢料通常也是比較有價(jià)值的，因?yàn)樗钦问蕉撬樾迹稍俅卫谩?

水刀與電弧及火焰切割之比較？

顯而易見的，Plasma屬于熱加工過程，會(huì)使成品產(chǎn)生熱效應(yīng)。而使用砂刀其表面的處理通常會(huì)比較好，在工件的背面不會(huì)有浮渣，可減少二次加工。砂刀切割沒有厚度的限制，且切割圖形之排版間距可縮小以節(jié)省材料成本。

一套完整的水刀切割設(shè)備應(yīng)包含？

超高壓泵、水刀切割頭裝置、數(shù)控切割臺(tái)、電腦控制柜。

五軸水切割技術(shù)

由于能量梯度的作用，激光、氣體等離子、射流等切割手段在切面越深時(shí)（距噴嘴越遠(yuǎn)），切割能力越差，所以所形成的切割面往往不垂直于工件表面，被稱之為切割斜度，這是所有切割手段的一個(gè)固有缺陷。雖然通過提高切割能量或降低切割速度可以部分減小切割斜度，但依然存在不能完全垂直切割的問題。于是，可傾斜切割頭的設(shè)想于1997 年被提了出來(lái)，目前國(guó)際上已有商用產(chǎn)品，這是解決切割斜度，提高精度最直接有效的方法。其原理是通過在原有三軸平臺(tái)的基礎(chǔ)上再增加2 個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，刀頭可向任何方向擺動(dòng)，并利用預(yù)先在系統(tǒng)中設(shè)置的斜度模型，通過對(duì)切割軌跡的實(shí)時(shí)計(jì)算，再根據(jù)被切工件的材料與厚度進(jìn)行修正，在切割的過程中不斷地?cái)[動(dòng)切割頭，使得切割出來(lái)的工件達(dá)到完美的無(wú)斜度狀態(tài)。