水刀設備用雙動超高壓增壓器自動換向機構(gòu)發(fā)明內(nèi)容

水刀設備用雙動超高壓增壓器自動換向機構(gòu)專利目的

《水刀設備用雙動超高壓增壓器自動換向機構(gòu)》的目的是設計一種換向可靠、頂桿不會因受力彎曲、無動密封部件的水刀設備用雙動超高壓增壓器自動換向機構(gòu)。

水刀設備用雙動超高壓增壓器自動換向機構(gòu)技術方案

《水刀設備用雙動超高壓增壓器自動換向機構(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相連的導向座13中，磁鋼座7可在導向座13中移動，磁鋼座7與螺釘3的一端固定相連，螺釘3的另一端位于傳動塊2中的導向孔15并能在其中移動，頂桿1與傳動塊2正對油缸活塞的一端固定相連，彈簧4、5安裝在傳感器座11 和傳動塊2之間。

該實用新型還采取了以下技術措施：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，其一端與傳動塊2的端面相抵，另一端與導向座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。

導向座13的外側(cè)設有安裝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相連的導向座13伸入安裝腔體14中，頂桿1通過設在安裝腔體14上的略大于頂桿1外徑、便于壓力油進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。

水刀設備用雙動超高壓增壓器自動換向機構(gòu)有益效果

1、彈簧壽命長，頂桿不會受力彎曲。因為液壓油可以從頂桿安裝小孔的縫隙中進入換向機構(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，延長了彈簧的壽命，另外，由于頂桿的受力也很小，避免了因長期受力而彎曲。

2、采用霍爾傳感器，只對磁場有感應，這樣，采用低碳不銹鋼制作傳感器座（不會被磁化，因而不會發(fā)生誤檢現(xiàn)象），可以將傳感器置于換向機構(gòu)腔體之外，磁鋼置于腔體之內(nèi)，這樣就避免了因為磁鋼要伸出腔體外而引起的動密封問題，延長了密封件的使用壽命。

3、換向準確可靠。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，不會發(fā)生磁化，因此感應效果穩(wěn)定可靠。

4、制造、裝配容易。該換向機構(gòu)無動密封部件，對表面粗糙度要求不高，由于有彈簧的緩沖作用，對所有零件在長度方向上的尺寸精度要求也不高。

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

在水刀設備中超高壓增壓器是其關鍵部件，是決定水刀水流速度、保障切割正常進行的關鍵部件。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構(gòu)進行控制的。換向機構(gòu)一般采用雙動感應式自動換向，當缸體中的活塞滿行程時，換向機構(gòu)自動感應，控制換向閥動作，達到換向的目的。2004年12月前已有的換向機構(gòu)主要由傳感器、彈簧、頂桿等關鍵部件組成，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，頂桿長時間受沖擊，易損壞；此外，換向機構(gòu)還存在動密封，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。

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

圖2是該實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、《水刀設備用雙動超高壓增壓器自動換向機構(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）的另一端位于傳動塊（2）中的導向孔（15）并能在其中移動，頂桿（1）與傳動塊（2）正對油缸活塞的一端固定相連，彈簧（4）、（5）安裝在傳感器座（11）和傳動塊（2）之間。

2、根據(jù)權利要求1所述的水刀設備用雙動超高壓增壓器自動換向機構(gòu)，其特征是所述的傳感器（12）為霍爾傳感器。

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

4、根據(jù)權利要求1所述的水刀設備用雙動超高壓增壓器自動換向機構(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)權利要求1所述的水刀設備用雙動超高壓增壓器自動換向機構(gòu)，其特征是導向座（13）的外側(cè)設有安裝O型密封圈（9）和橡膠墊（10）的環(huán)形凹槽。

6、根據(jù)權利要求1所述的水刀設備用雙動超高壓增壓器自動換向機構(gòu)，其特征是磁鋼（8）、磁鋼座（7）、螺釘（3）、彈簧（4）、（5）、傳動塊（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）相連的導向座（13）伸入安裝腔體（14）中，頂桿（1）通過設在安裝腔體（14）上的略大于頂桿（1）外徑、便于壓力油進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。

如圖1、2、3所示。

《水刀設備用雙動超高壓增壓器自動換向機構(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相連的導向座13中，導向座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16的另一端位于傳動塊2中的導向孔15并能在其中移動，頂桿1與傳動塊2正對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，其一端與傳動塊2的端面相抵，另一端與導向座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。在導向座13的外側(cè)還設有安裝O型密封圈9和橡膠墊10的環(huán)形凹槽。

該實施例的頂桿1通過設在安裝腔體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。

該實用新型的工作過程為：該實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處于最大伸長位置，傳感器12與磁鋼8距離最遠，傳感器12不能探測到磁鋼8，不發(fā)出換向信號，油缸中的活塞按原方向運動，活塞繼續(xù)運動，當行程結(jié)束時，活塞將頂桿1頂入缸蓋之中，頂桿1推動傳動塊2，此時彈簧5壓縮產(chǎn)生的彈力，推動固定于螺釘3上的磁鋼座7向左靠近傳感器12的方向運動，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，當磁鋼8移動到與傳感器相距6毫米左右時，傳感器12將會檢測到磁鋼8并發(fā)出換向信號，驅(qū)動換向閥改變液壓油流向，達到換向的目的。由于從發(fā)生感應到換向完成有一定的延時，使得活塞仍會向前運行一段，當磁鋼座7與傳感器座11發(fā)生接觸后仍向前推時，彈簧5被壓縮，此時，頂桿1的壓力大于彈簧5推動磁鋼座7移動所需的力，就使得螺釘3被迫沿傳動塊2中的導向孔15向右移動，使得頂桿1仍有向前的余地，不會發(fā)生硬接觸導致頂桿1被頂彎，這樣就保證了換向機構(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，《水刀設備用雙動超高壓增壓器自動換向機構(gòu)》獲得第五屆江蘇省專利項目獎優(yōu)秀獎。

超高壓水刀能切割何種材料？

超高壓水刀可切割各種厚、堅硬之材料：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口，其切口也就愈大。

利用水刀切割會產(chǎn)生什么樣的斜邊？

所運轉(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。

何種材料應該使用水刀切割？

一般而言，以復雜圖案、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，當然也是有它的用途。而水刀在某些方面確實是優(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.無需投入熱能，所以不會燃燒或產(chǎn)生熱效應

d.當您變更切材時，您唯一所需變更的是切割速度；而不須變更氣體、聚焦或其它對象

e.可容易安裝更多的切割頭來增加產(chǎn)能

f.雷射設備的保養(yǎng)更專業(yè)化且困難度較高

g.您只需以購買雷射設備1/2至1/3之價格就可擁有一套完整的水刀設備。

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，它需要導電體材且會產(chǎn)生熱效應。

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。當需要切割高精度的工件時，砂刀是可用來生產(chǎn)接近成品的工具機，一次加工即可且不會產(chǎn)生熱效應。除此之外，砂刀所產(chǎn)生的廢料通常也是比較有價值的，因為它是整片形式而非碎屑，可再次利用。

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，會使成品產(chǎn)生熱效應。而使用砂刀其表面的處理通常會比較好，在工件的背面不會有浮渣，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備應包含？

超高壓泵、水刀切割頭裝置、數(shù)控切割臺、電腦控制柜。

五軸水切割技術

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（距噴嘴越遠），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，可傾斜切割頭的設想于1997 年被提了出來，目前國際上已有商用產(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的基礎上再增加2 個旋轉(zhuǎn)軸，刀頭可向任何方向擺動，并利用預先在系統(tǒng)中設置的斜度模型，通過對切割軌跡的實時計算，再根據(jù)被切工件的材料與厚度進行修正，在切割的過程中不斷地擺動切割頭，使得切割出來的工件達到完美的無斜度狀態(tài)。