CN106513220A - 一种具有自调节功能的喷水装置 - Google Patents

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周晨昊
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    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
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    • B05B13/04—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
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Abstract

本发明公开了一种具有自调节功能的喷水装置，包括有驱动喷水装置运行的丝杆和花键轴以及支撑喷水装置运行的导向装置，导向装置包括有铺设在喷水装置运行段正下方的导轨，喷水装置的底端设有连杆，连杆底端安装有与导轨导向配合且与导轨上端面弹性接触的竖直滚轮以及与和导轨两侧面弹性接触的水平滚轮，竖直滚轮的上下弹性移动由浮动杆压缩弹簧机构驱动，水平滚轮的左右下弹性移动由弹性折弯片驱动。本发明结构设计合理改善了喷水装置运动卡滞、抖动现象，消除了喷水装置脱轨现象，提高了干式水疗设备的喷水装置的可靠性；降低了喷水装置平稳运行对导轨的直线度和平面度的要求，进而降低了干式水疗设备的喷水装置的制造成本。

Description

一种具有自调节功能的喷水装置
技术领域：
本发明涉及涉及医疗器械、美容与休闲娱乐领域，具体为向人体施加压力、频率、温度可调的脉冲水激射流治疗的医疗器械及美容与休闲娱乐领域，主要涉及一种具有自调节功能的喷水装置。
背景技术：
市场上大部分的干式水疗设备有两个显著特征：1）通过喷水装置实现设备的基本功能，2）喷水装置依靠导轨作往复运动。特征一说明喷水装置是设备的关键部件，提高喷水装置运行可靠性尤为重要。特征二说明喷水装置运动时存在约束自由度情况，但导轨直线度和平面度的控制成本过高，导致运动卡滞、抖动和脱轨现象时常发生，进而导致喷水装置失效，因此改善沿导轨运动平稳性尤为关键。
现有技术中的喷水装置通过丝杠和花键轴进行前后移动，受结构布局影响喷水装置重心与两个竖直滚轮连线的中心存在偏心距，造成喷水装置单方向运动过程中和换方向运动瞬间由于自身重力G产生转矩M1和M2。
喷水装置通过连杆上两个竖直滚轮与导轨刚性接触，喷水装置的上下方向的自由度受约束。
如上文所述，喷水装置通过丝杠和花键轴进行前后移动，其上下方向的运动自由度受滚轮与导轨接触约束，但左右方向自由度未受限制或受刚性接触限制。
其存在的缺点有以下几点：
1、单向前后运动过程转矩M1和M2对丝杠和花键轴产生的额外的摩擦力，会导致喷水装置运动卡滞现象。
2、换向前后运动瞬间转矩M1和M2对丝杠和花键轴产生的巨大的摩擦力，会导致喷水装置运动抖动现象。
3、两个竖直滚轮与导轨刚性接触，会导致喷水装置在运动过程中受导轨直线度和平面度影响导致发生卡滞和抖动现象。
4、左右方向自由度未受限制，会导致喷水装置发生抖动后竖直滚轮脱离导轨。
5、左右方向自由度受刚性接触限制，会导致喷水装置在运动过程中受导轨直线度和平面度影响导致发生卡滞和抖动现象。
发明内容：
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种具有自调节功能的喷水装置，消除喷水装置前后运动过程中受重心偏置引起的转矩以及上下左右方向自由度约束受导轨直线度和平面度影响程度，使用弹性接触替代刚性接触，解决干式水疗设备干式水疗设备的喷水装置的运动卡滞、抖动和脱轨现象，提高干式水疗设备的可靠性。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种具有自调节功能的喷水装置，包括有驱动喷水装置运行的丝杆和花键轴以及支撑喷水装置运行的导向装置，其特征在于：所述导向装置包括有铺设在喷水装置运行段正下方的导轨，所述喷水装置的底端设有连杆，所述连杆底端安装有与导轨导向配合且与导轨上端面弹性接触的竖直滚轮以及与和导轨两侧面弹性接触的水平滚轮，所述竖直滚轮的上下弹性移动由浮动杆压缩弹簧机构驱动，所述水平滚轮的左右下弹性移动由弹性折弯片驱动。
所述的竖直滚轮为两个其前后并列在导轨位置上。
所述的连杆底端设有浮动杆安装孔，且浮动杆安装孔中配合安装有浮动杆，所述浮动杆安装孔下方的杆体上套装有弹簧，所述浮动杆的底端安装有竖直滚轮。
所述的浮动杆的底端部上设有挡板，浮动杆安装孔的底端部与浮动杆之间设有滑动轴套，所述滑动轴套与挡板之间套装有弹簧。
所述的浮动杆的上端部设有U形槽口，所述浮动杆安装孔内的上端部安装有与U形导槽导向配合的弹性销。
所述的弹性折弯片为3道折弯工艺的折弯件，其整体截面呈L型。
所述的弹性折弯片为两个，其左右对称分布在导轨的两侧。
所述的弹性折弯片的上端部的竖直段与连杆连接，所述弹性折弯片的下端部的水平段上安装有水平滚轮。
本发明的优点是：
1、改善了喷水装置运动卡滞、抖动现象，消除了喷水装置脱轨现象，提高了干式水疗设备的喷水装置的可靠性。
2、降低了喷水装置平稳运行对导轨的直线度和平面度的要求，进而降低了干式水疗设备的喷水装置的制造成本。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的局部结构剖视图。
具体实施方式：
参见附图。
一种具有自调节功能的喷水装置，包括有驱动喷水装置1运行的丝杆和花键轴以及支撑喷水装置1运行的导向装置，导向装置包括有铺设在喷水装置1运行段正下方的导轨2，喷水装置1的底端设有连杆3，连杆3底端安装有与导轨2导向配合且与导轨2上端面弹性接触的竖直滚轮4以及与和导轨2两侧面弹性接触的水平滚轮5，竖直滚轮4的上下弹性移动由浮动杆压缩弹簧机构驱动，所述水平滚轮5的左右下弹性移动由弹性折弯片11驱动。
所述的竖直滚轮4为两个其前后并列在导轨2位置上。所述的连杆3底端设有浮动杆安装孔6，且浮动杆安装孔6中配合安装有浮动杆7，所述浮动杆7安装孔下方的杆体上套装有弹簧8，所述浮动杆7的底端安装有竖直滚轮4。所述的浮动杆的底端部上设有挡板9，浮动杆7安装孔的底端部与浮动杆之间设有滑动轴套10，所述滑动轴套10与挡板9之间套装有弹簧8。所述的浮动杆的上端部设有U形槽口12，所述浮动杆安装孔内的上端部安装有与U形导槽12导向配合的弹性销13。
所述的弹性折弯片11为两个，其左右对称分布在导轨2的两侧。所述的弹性折弯片11的上端部的竖直段与连杆3连接，所述弹性折弯片的下端部的水平段上安装有水平滚轮5。
其原理是：通过改变结构布局调整喷水装置重心通过两个竖直滚轮连线的中心，消除喷水装置单方向运动过程中和换方向运动瞬间由于自身重力G产生转矩。
水装置通过连杆上两个竖直滚轮与导轨弹性接触，消除受导轨直线度和平面度影响，改善喷水装置的上下方向的自由度约束受力情况。弹性接触使用压缩弹簧方式。
装配关系为：竖直滚轮固定于浮动杆上，压缩弹簧套装于浮动杆上，压缩弹簧下端与浮动杆限位装置接触，压缩弹簧上端与连接杆接触，浮动杆套装与连接杆的滑动轴套内。
压缩弹簧的选型是一个关键点，需要注意：1）喷水装置及连杆的重量，2）导轨直线度和平面度的波动值范围。压缩弹簧需要设定预压缩量，以保证竖直滚轮的上下浮动过程中始终与导轨接触。压缩弹簧的预压缩量通过喷水装置及连杆的重量压力自行产生，不需额外措施。由于工作频率高，压缩弹簧的设计使用寿命大于100万次，材质为高级碳素弹簧钢丝，表面处理工艺选择发黑。
由于受力较大，浮动杆应具有较好的刚度。考虑到工作介质（水）和工作频率，浮动杆的表面处理工艺应有较好的耐腐蚀和耐磨性，材质304不锈钢，表面粗糙度为Ra1.6以下。浮动杆上下运动导向机构采用弹性销和U型槽口的方式实现，以保证滚轮转动始终保持前后滚动状态。浮动杆上下运动过程中，为减小受阻摩擦力，采用滑动轴套的方式实现。滑动轴套具有良好的自润滑和耐磨性能，且适合与水基工作介质。滑动轴套的材质须满足压缩弹簧的使用寿命，选用为改性PTFE。
喷水装置通过连杆上水平滚轮与导轨弹性接触，消除受导轨直线度和平面度影响，改善喷水装置的左右方向的自由度约束受力情况。弹性接触使用弹性折弯片。
装配关系为：水平滚轮固定于弹性折弯片上，弹性折弯片固定于连接杆上。
弹性折弯片的设计是一个关键点，需要注意：1）喷水装置的左右晃动距离量，2）喷水装置的左右晃动的力值。
考虑到工作介质（水）和工作频率，弹性折弯片需要有合适的刚度，表面处理工艺应有较好的耐腐蚀，选用316不锈钢，厚度4mm，3道折弯工艺，整体呈L型。
所述的弹性接触方式还可以采用压片弹簧和液压阻尼机构。
所述的浮动杆材质还可以采用铁质和高硬质合金，表面发黑或电镀处理。
所述的浮动杆导向机构还可以采用圆柱销、螺钉和浮动杆上开槽口的组合方式。
所述的滑动轴套还可以采用金属基复合材料自润滑轴套。
所述的弹性折弯片还可以采用采用液压阻尼机构，或使用冲压型工艺制作。
综上，弹性接触方案通过类似压缩弹簧、压片弹簧、液压阻尼机构、弹性折弯片、弹性冲压片等机构实现，不仅有利于成本控制，还具有使用寿命易控的优点。

Claims (8)

1.一种具有自调节功能的喷水装置，包括有驱动喷水装置运行的丝杆和花键轴以及支撑喷水装置运行的导向装置，其特征在于：所述导向装置包括有铺设在喷水装置运行段正下方的导轨，所述喷水装置的底端设有连杆，所述连杆底端安装有与导轨导向配合且与导轨上端面弹性接触的竖直滚轮以及与和导轨两侧面弹性接触的水平滚轮，所述竖直滚轮的上下弹性移动由浮动杆压缩弹簧机构驱动，所述水平滚轮的左右下弹性移动由弹性折弯片驱动。
2.根据权利要求1所述的具有自调节功能的喷水装置，其特征在于：所述的竖直滚轮为两个其前后并列在导轨位置上。
3.根据权利要求1所述的具有自调节功能的喷水装置，其特征在于：所述的连杆底端设有浮动杆安装孔，且浮动杆安装孔中配合安装有浮动杆，所述浮动杆安装孔下方的杆体上套装有弹簧，所述浮动杆的底端安装有竖直滚轮。
4.根据权利要求3所述的具有自调节功能的喷水装置，其特征在于：所述的浮动杆的底端部上设有挡板，浮动杆安装孔的底端部与浮动杆之间设有滑动轴套，所述滑动轴套与挡板之间套装有弹簧。
5.根据权利要求3所述的具有自调节功能的喷水装置，其特征在于：所述的浮动杆的上端部设有U形槽口，所述浮动杆安装孔内的上端部安装有与U形导槽导向配合的弹性销。
6.根据权利要求1所述的具有自调节功能的喷水装置，其特征在于：所述的弹性折弯片为3道折弯工艺的折弯件，其整体截面呈L型。
7.根据权利要求6所述的具有自调节功能的喷水装置，其特征在于：所述的弹性折弯片为两个，其左右对称分布在导轨的两侧。
8.根据权利要求7所述的具有自调节功能的喷水装置，其特征在于：所述的弹性折弯片的上端部的竖直段与连杆连接，所述弹性折弯片的下端部的水平段上安装有水平滚轮。
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