CN106344121A - 一种水刀及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水刀及其使用方法，该水刀，包括：控制单元、液压单元、喷射单元、故障检测单元；控制单元与液压单元相连；液压单元与喷射单元相连；故障检测单元分别与控制单元、液压单元相连；故障检测单元用于实时检测液压单元是否发生故障，当确定发生故障时，向控制单元发送故障处理命令；控制单元用于控制液压单元向喷射单元注入原液，并当接收到故障检测单元发来的故障处理命令时，控制液压单元停止向喷射单元注入原液；喷射单元用于接收液压单元注入的原液，喷射原液。本发明提供了一种水刀及其使用方法，能够提高切割的安全性。

Description

一种水刀及其使用方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种水刀及其使用方法。

背景技术

随着科学技术的快速发展，医疗器械也取得了巨大的进步。手术是一种常见的治疗疾病的方法，目的是医治或诊断疾病，如去除病变组织、修复损伤、移植器官、改善机体的功能和形态等。在进行手术时，需要借助多种医疗器械来完成。手术刀是比较常见的一种医疗器械。

现有的手术刀中，一般是通过激光进行切割。利用激光进行切割的手术刀是利用经聚焦的高功率密度激光束照射待切割目标，使被照射的待切割目标迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，从而实现切割。

通过上述描述可见，激光切割属于热切割的一种，通过对待切割目标进行加热，使待切割部分熔化、汽化、烧蚀或达到燃点来实现切割。通过激光进行切割的手术刀由于热效应会对待切割目标周围造成损伤，安全性较低。

发明内容

本发明实施例提供了一种水刀及其使用方法，能够提高切割的安全性。

第一方面，本发明实施例提供了一种水刀，包括：

控制单元、液压单元、喷射单元、故障检测单元；

所述控制单元与所述液压单元相连；

所述液压单元与所述喷射单元相连；

所述故障检测单元分别与所述控制单元、所述液压单元相连；

所述故障检测单元用于实时检测所述液压单元是否发生故障，当确定发生故障时，向所述控制单元发送故障处理命令；

所述控制单元用于控制所述液压单元向所述喷射单元注入所述原液，并当接收到所述故障检测单元发来的所述故障处理命令时，控制所述液压单元停止向所述喷射单元注入所述原液；

所述喷射单元用于接收所述液压单元注入的所述原液，喷射所述原液。

进一步地，所述液压单元包括：电机、柱塞泵、补液单元；

所述电机分别与所述柱塞泵、所述控制单元相连；

所述柱塞泵与所述喷射单元相连；

所述补液单元与所述柱塞泵相连；

所述补液单元用于向所述柱塞泵导入所述原液；

所述控制单元，在执行所述控制所述液压单元向所述喷射单元注入所述原液时，用于确定当前目标转速，向所述电机发送携带所述当前目标转速的控制信号，使得所述电机按照所述当前目标转速进行转动；

所述电机用于根据所述控制信号，按照所述当前目标转速进行转动，带动所述柱塞泵向所述喷射单元注入所述补液单元导入的所述原液；

所述喷射单元用于接收所述液压单元注入的所述原液，喷射所述原液。

进一步地，所述故障检测单元与所述电机相连；

所述故障检测单元，在执行所述实时检测所述液压单元是否发生故障时，用于实时检测所述电机的当前转速，判断所述当前转速是否与所述当前目标转速相等，如果不是，则确定发生故障。

进一步地，所述故障检测单元与所述电机相连；

所述故障检测单元，在执行所述实时检测所述液压单元是否发生故障时，用于实时检测所述电机的定子绕组内的电流，判断所述电流是否大于等于预设电流值，如果是，则确定发生故障。

进一步地，所述故障检测单元与所述电机相连；

所述故障检测单元，在执行所述实时检测所述液压单元是否发生故障时，用于实时检测所述电机的当前转速和所述电机的当前功率，根据所述当前转速、所述当前功率和公式一，确定所述电机的当前转矩，判断所述当前转矩是否大于等于预设转矩，如果是，则确定发生故障；

其中，所述公式一为：

$T=9550\×\frac{P}{n};$

T为所述电机的当前转矩，P为所述电机的当前功率，n为所述电机的当前转速。

进一步地，包括：至少两个液压单元；

所述至少两个液压单元的至少两个柱塞泵中的任一柱塞泵处于压缩状态时，存在另一柱塞泵处于拉伸状态，且该任一柱塞泵的压缩状态的结束时间与该另一柱塞泵的拉伸状态的结束时间相同步。

进一步地，所述喷射单元，包括：蓄能器、管路、喷嘴；

所述蓄能器通过所述管路与所述喷嘴相连；

所述蓄能器与所述液压单元相连；

所述蓄能器用于接收所述液压单元注入的所述原液，将所述原液通过所述管路注入到所述喷嘴；

所述喷嘴用于喷射注入的所述原液。

进一步地，所述蓄能器包括：蓄气空间、蓄水空间；

所述蓄气空间与所述蓄水空间相连；

所述蓄水空间分别与所述液压单元、所述管路相连；

所述蓄水空间接收所述液压单元注入的所述原液，利用所述原液压缩所述蓄气空间中的气体，并将所述原液通过所述管路注入到所述喷嘴。

第二方面，本发明实施例提供了一种第一方面中任一所述的水刀的使用方法，包括：

利用所述控制单元控制所述液压单元向所述喷射单元注入原液；

利用所述喷射单元喷射所述原液；

利用所述故障检测单元实时检测所述液压单元是否发生故障，当确定发生故障时，向所述控制单元发送故障处理命令；

利用所述控制单元根据所述故障处理命令控制所述液压单元停止向所述喷射单元注入所述原液。

进一步地，当所述液压单元包括：电机、柱塞泵、补液单元时，

所述利用所述控制单元控制所述液压单元向所述喷射单元注入所述原液，包括：

利用所述补液单元向所述柱塞泵导入所述原液；

利用所述控制单元确定当前目标转速，向所述电机发送携带所述当前目标转速的控制信号，使得所述电机按照所述当前目标转速进行转动；

利用所述电机根据所述控制信号，按照所述当前目标转速进行转动，带动所述柱塞泵向所述喷射单元注入所述补液单元导入的所述原液；

利用所述喷射单元接收所述液压单元注入的所述原液，喷射所述原液。

在本发明实施例中，控制单元控制液压单元向喷射单元注入原液，喷射单元接收液压单元注入的原液，喷射原液，通过喷射原液可以实现对待切割目标的切割，通过原液进行切割不会产生热效应，不会对待切割目标周围造成损伤，提高了切割的安全性，另外，故障检测单元实时检测液压单元是否发生故障，当检测到发生故障时，向控制单元发送故障处理命令，使得控制单元根据故障处理命令控制液压单元停止向喷射单元注入原液，避免了液压单元发生的故障对切割造成危害，进一步提高了切割的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的一种水刀的示意图；

图2是本发明一实施例提供的一种蓄能器的示意图；

图3是本发明一实施例提供的另一种蓄能器的示意图；

图4是本发明一实施例提供的另一种水刀的示意图；

图5是本发明一实施例提供的一种水刀的使用方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种水刀，包括：

控制单元101、液压单元102、喷射单元103、故障检测单元104；

所述控制单元101与所述液压单元102相连；

所述液压单元102与所述喷射单元103相连；

所述故障检测单元104分别与所述控制单元101、所述液压单元102相连；

所述故障检测单元104用于实时检测所述液压单元102是否发生故障，当确定发生故障时，向所述控制单元101发送故障处理命令；

所述控制单元101用于控制所述液压单元102向所述喷射单元103注入所述原液，并当接收到所述故障检测单元104发来的所述故障处理命令时，控制所述液压单元102停止向所述喷射单元103注入所述原液；

所述喷射单元103用于接收所述液压单元102注入的所述原液，喷射所述原液。

在本发明实施例中，控制单元控制液压单元向喷射单元注入原液，喷射单元接收液压单元注入的原液，喷射原液，通过喷射原液可以实现对待切割目标的切割，通过原液进行切割不会产生热效应，不会对待切割目标周围造成损伤，提高了切割的安全性，另外，故障检测单元实时检测液压单元是否发生故障，当检测到发生故障时，向控制单元发送故障处理命令，使得控制单元根据故障处理命令控制液压单元停止向喷射单元注入原液，避免了液压单元发生的故障对切割造成危害，进一步提高了切割的安全性。

所述液压单元包括：电机、柱塞泵、补液单元；

所述电机分别与所述柱塞泵、所述控制单元相连；

所述柱塞泵与所述喷射单元相连；

所述补液单元与所述柱塞泵相连；

所述补液单元用于向所述柱塞泵导入所述原液；

所述控制单元，在执行所述控制所述液压单元向所述喷射单元注入所述原液时，用于确定当前目标转速，向所述电机发送携带所述当前目标转速的控制信号，使得所述电机按照所述当前目标转速进行转动；

所述电机用于根据所述控制信号，按照所述当前目标转速进行转动，带动所述柱塞泵向所述喷射单元注入所述补液单元导入的所述原液；

所述喷射单元用于接收所述液压单元注入的所述原液，喷射所述原液。

在本实施例中，柱塞泵可以包括：偏心轮、柱塞、弹簧、缸体、两个单向阀。电机转动带动偏心轮转动，偏心轮旋转一转，柱塞往复运动一次，柱塞每往复一次进行补充原液和向喷射单元注入原液的动作。利用柱塞泵向喷射单元注入原液可以保证喷射单元中的压力，当喷射单元中原液的压力较大时，也能通柱塞泵继续向喷射单元注入原液，进一步增加喷射单元中压力，进而使得喷射单元喷射出的原液形成的液体流具有足够的压力来切割待切割目标。控制单元可以根据需要来调整电机的转速，可以根据喷射单元中的原液的压力等参数来调节电机转速，因此，控制单元发送给电机的目标转速可以根据不同的条件进行改变的，能够使得水刀更加符合需求。

在本发明一实施例中，所述故障检测单元与所述电机相连；

所述故障检测单元，在执行所述实时检测所述液压单元是否发生故障时，用于实时检测所述电机的当前转速，判断所述当前转速是否与所述当前目标转速相等，如果不是，则确定发生故障。

当控制单元控制电机按照当前目标转速进行转动时，在控制单元发来下一个目标转速之前，电机会一直按照当前目标转速进行转动，当电机遇到的阻力减小时，电机的转速会仍然按照目标转速进行转动，当电机在转动的过程中遇到的阻力增大时，电机也可以通过增加输出功率来增大转矩，以维持当前转速与当前目标转速相等，但是，当电机遇到的阻力增大到一定值时，电机可能无法通过增加输出功率来克服该阻力，这是就会降低电机的转速，在这种情况下，电机可能会被烧坏，而且，由于转速降低，水刀输出的液体流的压力可能无法满足要求，增加了切割的危险性。为了保证安全性，需要及时发现这种故障，并及时处理该故障。本发明实施例通过比较当电机的当前转速与当前目标转速来判断是否发生故障，由于电机的转速是比较容易检测的，因此，通过本实施例可以更加简单方便地检测出故障，并及时处理，提高了安全性。

在本发明一实施例中，所述故障检测单元与所述电机相连；

所述故障检测单元，在执行所述实时检测所述液压单元是否发生故障时，用于实时检测所述电机的定子绕组内的电流，判断所述电流是否大于等于预设电流值，如果是，则确定发生故障。

当电机的阻力增大时，电机会通过增加定子绕组内的电流来增大输出功率，进而克服增大的阻力，但是，当电流增大到预设电流值，就会对电机造成损害，甚至使得电机烧毁，当电机收到损害时，可能会对待切割目标造成危害。在本发明实施例中，当检测到定制绕组内的电流大于等于预设电流值时，就采取措施进行处理，保证电机能够在安全状态下运行，进而保证了水刀的安全运行。该预设电流值可以是电机的最大允许电流，例如：预设电流值可以是20A、25A、28A等，不同的电机的预设电流值可能不同。

在本发明一实施例中，所述故障检测单元与所述电机相连；

所述故障检测单元，在执行所述实时检测所述液压单元是否发生故障时，用于实时检测所述电机的当前转速和所述电机的当前功率，根据所述当前转速、所述当前功率和公式一，确定所述电机的当前转矩，判断所述当前转矩是否大于等于预设转矩，如果是，则确定发生故障；

其中，所述公式一为：

$T=9550\×\frac{P}{n};$

T为所述电机的当前转矩，P为所述电机的当前功率，n为所述电机的当前转速。

电机的转矩会随着遇到的阻力的不同而进行调整，当遇到的阻力减小时，转矩也减小，当遇到的阻力增大时，转矩也增大，但是，电机的转矩超过预设转矩时，可能就会对电机造成危害，甚至烧毁电机。本实施例中，当检测到电机的当前转矩大于等于预设转矩时，则确认发生故障，及时对故障进行处理，避免电机被烧毁，提高了水刀的安全性。由于电机的转矩不方便直接检测，因此，本实施例通过检测电机的转速和功率来确定电机的转矩，更加简单方便地确定出电机的转矩。该预设转矩可以是电机的最大转矩，例如：预设转矩可以是30牛米、20牛米、5牛米等，不同的电机的预设转矩可能不同。

在本发明一实施例中，上述的三种对故障的确定方式可以同时使用，当任意一个条件满足时就确定发生故障，具体地，故障检测单元，在执行所述实时检测所述液压单元是否发生故障时，用于实时检测所述电机的当前转速，实时检测所述电机的定子绕组内的电流，实时检测所述电机的当前功率，根据所述当前转速、所述当前功率和公式一，确定所述电机的当前转矩，当电机的当前转速与所述当前目标转速不相等时，或者，电流大于等于预设电流值时，或者，当前转矩大于等于预设转矩时，确定发生故障。通过本实施例，可以进一步提高电机的安全性，进而进一步提高水刀的安全性。

在本发明一实施例中，所述故障检测单元，在执行所述向所述控制单元发送故障处理命令，使得所述控制单元根据所述故障处理命令控制所述液压单元停止向所述喷射单元注入所述原液时，用于向所述控制单元发送所述故障处理命令，使得所述控制单元根据所述故障处理命令停止所述电机转动；

所述控制单元，在执行所述控制所述液压单元停止向所述喷射单元注入所述原液时，用于根据所述故障处理命令，控制所述电机停止转动。

在本实施例中，当确定出发生故障后，可以通过控制单元停止电机转动，这样可以避免电机继续运行时被烧毁，并且可以避免水刀在运行过程中对被切割目标造成危害，提高了安全性。

举例来说，在水刀运行的过程中，柱塞泵被卡住了，电机在驱动柱塞泵时，需要更大的动力才行。当卡住柱塞泵的阻力较小时，电机可以通过自动调节可以克服该阻力继续正常运行。但是，卡住柱塞泵的阻力较大时，通过本发明实施例，可以及时检查出该故障，并及时停止电机转动，避免造成危险。

在本发明一实施例中，该水刀包括：至少两个液压单元；

所述至少两个液压单元的至少两个柱塞泵中的任一柱塞泵处于压缩状态时，存在另一柱塞泵处于拉伸状态，且该任一柱塞泵的压缩状态的结束时间与该另一柱塞泵的拉伸状态的结束时间相同步。

在本实施例中，至少存在两个柱塞泵，当第一柱塞泵处于压缩状态时，第二柱塞泵处于拉伸状态，也就是在第一柱塞泵获取原液时，第二柱塞泵在向喷射单元注入原液，当第一柱塞泵获取原液结束后，第二柱塞泵向喷射单元注入原液结束，然后，第一柱塞泵开始拉伸，向喷射单元注入原液，第二柱塞泵开始压缩，获取原液，以此循环，使得喷射单元能够持续稳定的接收到柱塞泵注入的原液。

在本发明一实施例中，所述喷射单元，包括：蓄能器、管路、喷嘴；

所述蓄能器通过所述管路与所述喷嘴相连；

所述蓄能器与所述液压单元相连；

所述蓄能器用于接收所述液压单元注入的所述原液，将所述原液通过所述管路注入到所述喷嘴；

所述喷嘴用于喷射注入的所述原液。

在本实施例中，管路可以是高压软管。喷嘴的形状可以根据需要来进行设置，例如：可以是锥形的、可以是弧形的、可以是直线型的。通过蓄能器可以消除喷嘴喷出的液体流的脉动效应。如果没有蓄能器，通过柱塞泵直接向管路中注入原液，则当柱塞泵的柱塞回缩的时候，就没有原液注入到管路中，喷嘴喷出的液体流的压力会减小，甚至停止喷射，当柱塞泵的柱塞向前的时候，喷嘴喷出的液体流的压力较大，可见喷嘴喷出的液体流的压力是不稳定的，是脉动的；设置蓄能器后，通过柱塞泵向蓄能器中注入原液，蓄能器存储原液，将原液按照稳定的速度输出到管路中，进而喷嘴喷出的液体流的压力也较稳定。

为了进一步增加喷嘴喷出的液体流的压力的稳定性，在本发明一实施例中，所述蓄能器包括：蓄气空间、蓄水空间；

所述蓄气空间与所述蓄水空间相连；

所述蓄水空间分别与所述液压单元、所述管路相连；

所述蓄水空间接收所述液压单元注入的所述原液，利用所述原液压缩所述蓄气空间中的气体，并将所述原液通过所述管路注入到所述喷嘴。

在本实施例中，蓄能器包括蓄气空间和蓄水空间，蓄气空间中装的是气体，随着蓄水空间中的原液的增多，增加了原液的压力，对蓄气空间中的空气进行压缩，增加了蓄气空间中空气的压力，实现了能量存储，当原液从喷头射出后，蓄水空间中的原液的压力减小，蓄气空间中的气体膨胀，为蓄水空间中的原液提供压力，使得蓄水空间中原液的压力较平稳，进而增加了喷嘴喷出的液体流的压力的稳定性。举例来说，在没有蓄气空间的蓄能器中，假设当前蓄能器中的原液的压力为3Mpa，当蓄能器中的原液减少10mL时，蓄能器中的原液的压力变为2Mpa；在本实施例中的蓄能器中，蓄气空间中气体的压力和蓄水空间中的原液的压力均为3Mpa，当蓄水空间中的原液减少时，由于蓄气空间中气体的压力比蓄水空间中的原液的压力大，所以蓄气空间中气体会膨胀，随着蓄气空间中气体的膨胀，会减小蓄水空间中原液的占用体积，进而增大了蓄水空间中原液的压力，当蓄水空间中的原液减少10mL时，由于蓄气空间中气体的膨胀，蓄水空间中的原液的压力会比2Mpa大，进而使得蓄水空间中的原液减少时，原液的压力减小的较少。另外，在没有蓄气空间的蓄能器中，假设当前蓄能器中的原液的压力为2Mpa，当蓄能器中的原液增加10mL时，蓄能器中的原液的压力变为3Mpa；在本实施例中的蓄能器中，蓄气空间中气体的压力和蓄水空间中的原液的压力均为2Mpa，当蓄水空间中的原液增加时，由于蓄气空间中气体的压力比蓄水空间中的原液的压力小，所以蓄气空间中气体会被压缩，气体占用的空间减少，原液占用的空间增加，进而使得蓄水空间中的原液的压力增加的较少，当蓄水空间中的原液增加10mL时，由于蓄气空间中气体被压缩，蓄水空间中的原液的压力会比3Mpa小，进而使得蓄水空间中的原液增加时，原液的压力增加的较少。通过上述可见，本实施例中的蓄水空间中原液的压力变化较平稳，进而增加了喷嘴喷出的液体流的压力的稳定性。

如图2所示，本发明实施例提供的一种蓄能器，蓄能器包括：蓄气空间201、蓄水空间202、蓄水空间上设置有进水口203和出水口204；

蓄气空间201与蓄水空间202连通；

进水口203与液压单元相连；

出水口204与管路相连；

蓄水空间202通过进水口203接收液压单元注入的原液，利用原液压缩蓄气空间201中的气体，并将原液通过出水口204注入管路中，由管路注入到喷嘴中。

当原液的压力大于气体的压力时，原液可以进入蓄气空间中压缩气体；当原液的压力小于气体的压力时，气体可以进入蓄水空间。

如图3所示，本发明实施例提供的一种蓄能器，蓄能器包括：蓄气空间301、蓄水空间302、蓄水空间上设置有进水口303和出水口304、可滑动的隔板305；

蓄气空间301与蓄水空间302之间通过隔板隔开；

进水口303与液压单元相连；

出水口304与管路相连；

蓄水空间302通过进水口303接收液压单元注入的原液，利用原液压缩蓄气空间301中的气体，并将原液通过出水口304注入管路中，由管路注入到喷嘴中。

当原液的压力大于气体的压力时，在原液的压力作用下，隔板向蓄气空间移动，减少蓄气空间的体积，压缩蓄气空间中压缩气体；当原液的压力小于气体的压力时，在气体的压力的作用下，隔板向蓄水空间移动，减小蓄水空间的体积。

另外，蓄能器包括：蓄气空间、蓄水空间；其中，蓄气空间可以是一个密闭的具有弹性的壳体，壳体中存储有空气。例如：蓄气空间为气球，橡胶材料的球体等。该蓄气空间为蓄水空间内部。

如图4所示，本发明实施例提供了一种水刀，包括：

控制单元401、液压单元、喷射单元、故障检测单元402；

液压单元包括：电机403、柱塞泵404、补液单元405；

喷射单元包括：蓄能器406、管路407、喷嘴408；

故障检测单元402与电机403相连；

电机403与柱塞泵404相连；

柱塞泵404与蓄能器406相连；

补液单元405与柱塞泵404相连；

蓄能器406通过管路407与喷嘴408相连；

控制单元401分别与电机403、故障检测单元402相连；

补液单元405用于向柱塞泵404导入原液；

故障检测单元402，用于实时检测电机403的当前转速，判断当前转速是否与当前目标转速相等，如果不是，则确定发生故障，向控制单元401发送故障处理命令；

控制单元401用于确定当前目标转速，向电机403发送携带当前目标转速的控制信号，使得电机403按照当前目标转速进行转动，并在接收到故障检测单元402发来的故障处理命令时，根据故障处理命令，控制电机403停止转动；

电机403用于根据控制信号，按照当前目标转速进行转动，带动柱塞泵404向蓄能器406注入补液单元405导入的原液；

蓄能器406用于接收并存储柱塞泵404注入的原液，将存储的原液通过管路407注入到喷嘴408；

喷嘴408用于喷射由管路407注入的原液。

在本发明实施例中，原液可以是生理盐水。可以在喷嘴上设置喷射开关，通过喷射开关来控制喷嘴的打开和关闭，当控制开关控制喷嘴打开时，喷嘴喷射出原液，当控制开关控制喷嘴关闭时，喷嘴不喷射出原液。

在本发明实施例中，蓄能器上可以连接两个柱塞泵，这两个柱塞泵在电机的带动下依次向蓄能器中注入原液。举例来说，当第一柱塞泵中的原液注入完毕后，第二柱塞泵立刻向蓄能器注入原液，当第二柱塞泵中的原液注入完毕后，第一柱塞泵立刻向蓄能器注入原液，以此循环运作。这样可以减小向外喷射的液体流的脉动，使得喷射的液体流的压力比较平稳。蓄能器可以包括蓄水空间和蓄气空间，该蓄能器可以使得喷射的液体流的压力更平稳。

在本发明实施例中，故障检测单元可以通过以下方式实现：

故障检测单元，用于实时检测电机的定子绕组内的电流，判断电流是否大于等于预设电流值，如果是，则确定发生故障。

故障检测单元，用于实时检测电机的当前转速和电机的当前功率，根据当前转速、当前功率和公式一，确定电机的当前转矩，判断当前转矩是否大于等于预设转矩，如果是，则确定发生故障。

本发明实施例提供的一种水刀可以作为手术刀，应用于医学领域。

本发明实施例中的蓄能器、管路和喷嘴，可以是可更换的；当使用次数大于等于预设次数或者使用时长大于等于预设时长时，可以对蓄能器、管路和喷嘴进行更换，保证水刀安全卫生。

本发明实施例提供的一种水刀的工作过程如下：

控制单元确定当前目标转速，向电机发送携带当前目标转速的控制信号，使得电机按照当前目标转速进行转动；电机根据控制信号，按照当前目标转速进行转动，带动柱塞泵向蓄能器注入补液单元导入的原液；蓄能器接收并存储柱塞泵注入的原液，将存储的原液通过管路注入到喷嘴；喷嘴喷射由管路注入的原液，形成液体流，通过液体流对待切割目标进行切割。

故障检测单元实时检测电机的当前转速，判断当前转速是否与当前目标转速相等，如果是，则电机正常工作，如果不是，则确定发生故障，向控制单元发送故障处理命令，控制单元在接收到故障检测单元发来的故障处理命令时，根据故障处理命令，控制电机停止转动。

如图5所示，本发明实施例提供的一种本发明实施例中任一的水刀的使用方法，包括：

步骤501：利用所述控制单元控制所述液压单元向所述喷射单元注入原液；

步骤502：利用所述喷射单元喷射所述原液；

步骤503：利用所述故障检测单元实时检测所述液压单元是否发生故障，当确定发生故障时，向所述控制单元发送故障处理命令；

步骤504：利用所述控制单元根据所述故障处理命令控制所述液压单元停止向所述喷射单元注入所述原液。

在本发明一实施例中，当所述液压单元包括：电机、柱塞泵、补液单元时，

所述利用所述控制单元控制所述液压单元向所述喷射单元注入所述原液，包括：

利用所述补液单元向所述柱塞泵导入所述原液；

利用所述控制单元确定当前目标转速，向所述电机发送携带所述当前目标转速的控制信号，使得所述电机按照所述当前目标转速进行转动；

利用所述电机根据所述控制信号，按照所述当前目标转速进行转动，带动所述柱塞泵向所述喷射单元注入所述补液单元导入的所述原液；

利用所述喷射单元接收所述液压单元注入的所述原液，喷射所述原液。

本发明各个实施例至少具有如下有益效果：

1、在本发明实施例中，控制单元控制液压单元向喷射单元注入原液，喷射单元接收液压单元注入的原液，喷射原液，通过喷射原液可以实现对待切割目标的切割，通过原液进行切割不会产生热效应，不会对待切割目标周围造成损伤，提高了切割的安全性，另外，故障检测单元实时检测液压单元是否发生故障，当检测到发生故障时，向控制单元发送故障处理命令，使得控制单元根据故障处理命令控制液压单元停止向喷射单元注入原液，避免了液压单元发生的故障对切割造成危害，进一步提高了切割的安全性。

2、在本发明实施例中，通过比较当电机的当前转速与当前目标转速来判断是否发生故障，由于电机的转速是比较容易检测的，因此，通过本实施例可以更加简单方便地检测出故障，并及时处理，避免电机损坏，提高了安全性。

3、在本发明实施例中，当检测到定制绕组内的电流大于等于预设电流值时，就采取措施进行处理，避免因电流过大对电机造成损坏，保证电机能够在安全状态下运行，进而保证了水刀的安全运行。

4、在本发明实施例中，通过检测电机的转速和功率来确定电机的转矩，更加简单方便地确定出电机的转矩，当检测到电机的当前转矩大于等于预设转矩时，则确认发生故障，及时对故障进行处理，避免电机被烧毁，提高了水刀的安全性。

5、在本发明实施例中，蓄能器包括蓄气空间和蓄水空间，蓄气空间中装的是气体，随着蓄水空间中的原液的增多，增加了原液的压力，对蓄气空间中的空气进行压缩，增加了蓄气空间中空气的压力，实现了能量存储，当原液从喷头射出后，蓄水空间中的原液的压力减小，蓄气空间中的气体膨胀，为蓄水空间中的原液提供压力，使得蓄水空间中原液的压力较平稳，进而增加了喷嘴喷出的液体流的压力的稳定性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种水刀，其特征在于，包括：

控制单元、液压单元、喷射单元、故障检测单元；

所述控制单元与所述液压单元相连；

所述液压单元与所述喷射单元相连；

所述故障检测单元分别与所述控制单元、所述液压单元相连；

所述故障检测单元用于实时检测所述液压单元是否发生故障，当确定发生故障时，向所述控制单元发送故障处理命令；

所述控制单元用于控制所述液压单元向所述喷射单元注入所述原液，并当接收到所述故障检测单元发来的所述故障处理命令时，控制所述液压单元停止向所述喷射单元注入所述原液；

所述喷射单元用于接收所述液压单元注入的所述原液，喷射所述原液。

2.根据权利要求1所述的水刀，其特征在于，

所述液压单元包括：电机、柱塞泵、补液单元；

所述电机分别与所述柱塞泵、所述控制单元相连；

所述柱塞泵与所述喷射单元相连；

所述补液单元与所述柱塞泵相连；

所述补液单元用于向所述柱塞泵导入所述原液；

所述控制单元，在执行所述控制所述液压单元向所述喷射单元注入所述原液时，用于确定当前目标转速，向所述电机发送携带所述当前目标转速的控制信号，使得所述电机按照所述当前目标转速进行转动；

所述电机用于根据所述控制信号，按照所述当前目标转速进行转动，带动所述柱塞泵向所述喷射单元注入所述补液单元导入的所述原液；

所述喷射单元用于接收所述液压单元注入的所述原液，喷射所述原液。

3.根据权利要求2所述的水刀，其特征在于，

所述故障检测单元与所述电机相连；

所述故障检测单元，在执行所述实时检测所述液压单元是否发生故障时，用于实时检测所述电机的当前转速，判断所述当前转速是否与所述当前目标转速相等，如果不是，则确定发生故障。

4.根据权利要求2所述的水刀，其特征在于，

所述故障检测单元与所述电机相连；

所述故障检测单元，在执行所述实时检测所述液压单元是否发生故障时，用于实时检测所述电机的定子绕组内的电流，判断所述电流是否大于等于预设电流值，如果是，则确定发生故障。

5.根据权利要求2所述的水刀，其特征在于，

所述故障检测单元与所述电机相连；

所述故障检测单元，在执行所述实时检测所述液压单元是否发生故障时，用于实时检测所述电机的当前转速和所述电机的当前功率，根据所述当前转速、所述当前功率和公式一，确定所述电机的当前转矩，判断所述当前转矩是否大于等于预设转矩，如果是，则确定发生故障；

其中，所述公式一为：

$T=9550\×\frac{P}{n};$

T为所述电机的当前转矩，P为所述电机的当前功率，n为所述电机的当前转速。

6.根据权利要求2所述的水刀，其特征在于，包括：至少两个液压单元；

所述至少两个液压单元的至少两个柱塞泵中的任一柱塞泵处于压缩状态时，存在另一柱塞泵处于拉伸状态，且该任一柱塞泵的压缩状态的结束时间与该另一柱塞泵的拉伸状态的结束时间相同步。

7.根据权利要求1-6中任一所述的水刀，其特征在于，

所述喷射单元，包括：蓄能器、管路、喷嘴；

所述蓄能器通过所述管路与所述喷嘴相连；

所述蓄能器与所述液压单元相连；

所述蓄能器用于接收所述液压单元注入的所述原液，将所述原液通过所述管路注入到所述喷嘴；

所述喷嘴用于喷射注入的所述原液。

8.根据权利要求7所述的水刀，其特征在于，

所述蓄能器包括：蓄气空间、蓄水空间；

所述蓄气空间与所述蓄水空间相连；

所述蓄水空间分别与所述液压单元、所述管路相连；

所述蓄水空间接收所述液压单元注入的所述原液，利用所述原液压缩所述蓄气空间中的气体，并将所述原液通过所述管路注入到所述喷嘴。

9.一种权利要求1-8中任一所述的水刀的使用方法，其特征在于，包括：

利用所述控制单元控制所述液压单元向所述喷射单元注入原液；

利用所述喷射单元喷射所述原液；

利用所述故障检测单元实时检测所述液压单元是否发生故障，当确定发生故障时，向所述控制单元发送故障处理命令；

利用所述控制单元根据所述故障处理命令控制所述液压单元停止向所述喷射单元注入所述原液。

10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于，

当所述液压单元包括：电机、柱塞泵、补液单元时，

所述利用所述控制单元控制所述液压单元向所述喷射单元注入所述原液，包括：

利用所述补液单元向所述柱塞泵导入所述原液；

利用所述控制单元确定当前目标转速，向所述电机发送携带所述当前目标转速的控制信号，使得所述电机按照所述当前目标转速进行转动；

利用所述电机根据所述控制信号，按照所述当前目标转速进行转动，带动所述柱塞泵向所述喷射单元注入所述补液单元导入的所述原液；

利用所述喷射单元接收所述液压单元注入的所述原液，喷射所述原液。