CN106985212A - 新型切割头姿态控制装置的高压水传输机构 - Google Patents

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Abstract

一种新型切割头姿态控制装置的高压水传输机构，其特征是它主要由轴套（2）、第一轴承（3）、轴承座（4）、高压密封圈（5）、第二轴承（10）、压紧螺柱（11）、旋转接头轴（12）、偏摆轴（15）、高压钢管（16）和箱体（17）组成，第二轴承（10）套装在箱体（17）左下侧的内孔中，偏摆轴（15）左侧外圆柱套装在第二轴承（10）的内孔中；轴承座（4）套装在偏摆轴（15）内孔中，高压密封圈（5）左端面与轴承座（4）的右端面相抵；旋转接头轴（12）套装在轴套（2）和第一轴承（3）的内孔中。本发明结构简单，密封可靠，安全。

Description

新型切割头姿态控制装置的高压水传输机构
技术领域
本发明涉及一种水切割技术，尤其是一种能偏摆的水切割头的进水技术，具体地说是一种新型切割头姿态控制装置的高压水传输机构。
背景技术
随着生产的发展和科学技术的不断进步，各种品质优异的新型材料不断出现，使得传统的切割工具和切割工艺难以满足对诸如复合材料、热敏材料等的加工要求，“超高压水射流切割技术”的诞生，开创了冷态切割工艺的新纪元，使这些切割加工难题得以迎刃而解。
众所周知，激光、气体等离子、射流等切割手段，由于能量场梯度的作用，切面越深时（距喷嘴越远），切割能力越差，所形成的切割面往往不垂直于工件表面，称之为切割斜度，这是所有切割手段的一个固有缺陷。虽然通过提高切割能量或降低切割速度可以部分减小切割斜度，但依然存在不能完全垂直的问题。
五轴超高压水切割机在原有三方向直线运动的基础上增加了切割头的回转轴和偏摆轴，实现切割头姿态的控制，并利用预先在系统中设置的斜度模型，通过对切割轨迹的实时计算，再考虑被切工件的材料与厚度进行修正，在切割的过程中不断地调整切割头的姿态，使得切割出来的工件达到完美的无斜度状态或形成角度切割。
在切割头姿态控制装置中如何可靠地将高压水传输到切割头中一直是拯待解决的问题之一。在现有的切割头姿态控制装置的高压水传输机构中，水开关阀体与偏摆轴采用两体式结构，插装在偏摆轴竖直孔中的水开关阀体通过密封锥垫与安装在偏摆轴水平孔内的旋转接头实现硬密封连接，在此种结构中，由于高压水传输通道的连接零件数量和连接点较多，同时由于现有的加工手段无法保证硬密封连接所要求的精度，因此，现有的高压水传输机构经常发生密封面漏水现象，不能满足对高压水传输的可靠性要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有带偏摆结构的水切割头大多采用硬密封而存在密封性能较差的问题，设计一种新型切割头姿态控制装置的高压水传输机构。
本发明的技术方案是：
一种新型切割头姿态控制装置的高压水传输机构，其特征是它主要由轴套2、第一轴承3、轴承座4、高压密封圈5、第二轴承10、压紧螺柱11、旋转接头轴12、偏摆轴15、高压钢管16和箱体17组成，第二轴承10套装在箱体17左下侧的内孔中，偏摆轴15左侧外圆柱套装在第二轴承10的内孔中；轴承座4套装在偏摆轴15内孔中，轴承座4右侧面与偏摆轴15内孔的端面相抵，轴承座4右侧小圆柱套装在偏摆轴15的小孔中，高压密封圈5左端面与轴承座4的右端面相抵；轴套2和第一轴承3均套装在轴承座4的内孔中；旋转接头轴12套装在轴套2和第一轴承3的内孔中；压紧螺柱11套装在旋转接头轴12的外圆上，旋转接头轴12右侧小圆柱穿过轴承座4伸入偏摆轴15的小孔中并套装有高压密封圈5，高压密封圈5外圆套装在该小孔中；压紧螺柱11通过外螺纹旋装在偏摆轴15的螺纹内孔中，压紧螺柱11的右端面与轴承座4的左端面相抵，将轴承座4固定在偏摆轴15的内孔中；螺套座13套装在旋转接头轴12右侧的外圆上，螺套14旋转在螺套座13上部的螺纹孔中，高压钢管16套装在螺套14的内孔里，高压钢管16的外锥面与旋转接头轴12左侧的内锥面相抵，通过旋紧螺套14实现高压钢管16和旋转接头轴12的密封联接；当偏摆轴15转动时，安装在偏摆轴15内孔中的轴承座4、轴套2和压紧螺柱11随偏摆轴15一道转动，旋转接头轴12在高压钢管16的约束下保持不动，而旋转接头轴12右侧小圆柱面与高压密封圈5的内孔之间产生相对转动，由于旋转接头轴12右侧小圆柱面的直径较小，因此，偏摆轴15转动时所需的力矩也较小；高压水开关1和高压水切割头8均安装在偏摆轴15上，当偏摆轴15转动时，高压水开关1和高压水切割头8随着偏摆轴15一道转动；高压水通过高压钢管16进入设置在旋转接头轴12内的导水孔，再通过设置在偏摆轴15内的小孔进入与之垂直相交的竖直孔中，当高压水开关1开启时，水开关阀芯6向上移动，水开关阀芯6的下锥面与水开关阀垫7的上锥面之间形成空隙，高压水通过水开关阀垫7的内孔进入高压水切割头8中。
所述的第二轴承10通过轴承压盖9压装在箱体17上。
所述的旋转接头轴12上的轴套2与旋转接头轴12为间隙配合。
所述的旋转接头轴12中心的导水孔的一端加装有封堵头。
本发明的有益效果：
本发明的高压水开关阀体与偏摆轴采用了一体式结构，取消了高压水传输中旋转接头与水开关阀体之间的硬密封连接，减少了高压水传输通道的连接零件数量和连接点，避免了旋转接头与水开关阀体之间硬密封可能产生的泄漏，提高了机构的可靠性。
附图说明
图1是发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示。
一种新型切割头姿态控制装置的高压水传输机构，它主要由轴套2（它的右端与与第一轴承3的左端面相低）、第一轴承3、轴承座4（右侧有一小圆柱插入偏摆轴15的小孔18中）、高压密封圈5、轴承压盖9、第二轴承10（用于支承偏摆轴旋转）、压紧螺柱11（将轴承座4固定在偏摆轴15中）、旋转接头轴12（右端有一小段穿过轴承座4上的小圆柱进入小孔18中）、螺套座13（用于连接高压水钢管）、螺套14、偏摆轴15、高压钢管16和箱体17组成。第二轴承10套装在箱体17左下侧的内孔中并用轴承压盖9定位，偏摆轴15左侧外圆柱套装在第二轴承10的内孔中；轴承座4套装在偏摆轴15内孔中，轴承座4右侧面与偏摆轴15内孔的端面相抵，轴承座4右侧小圆柱套装在偏摆轴15的小孔中；轴套2和第一轴承3均套装在轴承座4的内孔中；旋转接头轴12套装在轴套2和第一轴承3的内孔中，旋转接头轴12右侧小圆柱上套装有高压密封圈5；高压密封圈5外圆套装在旋转接头轴12位于偏摆轴15小孔18中的一端上，高压密封圈5左端面与轴承座4伸入所述小孔18的小圆柱端面相抵；压紧螺柱11套装在旋转接头轴12的外圆上，压紧螺柱11的外螺纹旋装在偏摆轴15螺纹孔中，压紧螺柱11的右端面与轴承座4的左端面相抵，将轴承座4固定在偏摆轴15的内孔中；螺套座13套装在旋转接头轴12右侧的外圆上，螺套14旋转在螺套座13上部的螺纹孔中，高压钢管16套装在螺套14的内孔里，高压钢管16的外锥面与旋转接头轴12左侧的内锥面相抵，通过旋紧螺套14实现高压钢管16和旋转接头轴12的密封联接。
当偏摆轴15转动时，安装在偏摆轴15内孔中的轴承座4、轴套2和压紧螺柱11随偏摆轴15一道转动，旋转接头轴12在高压钢管16的约束下没有发生转动，而旋转接头轴12右侧小圆柱面与高压密封圈5的内孔之间产生相关转动，由于旋转接头轴12右侧小圆柱面的直径较小，因此，偏摆轴15转动时所需的力矩也较小。高压水开关1和高压水切割头8均安装在偏摆轴15上，当偏摆轴15转动时，高压水开关1和高压水切割头8随着偏摆轴15一道转动。
高压水通过高压钢管16进入设置在旋转接头轴12内的导水孔，再通过设置在偏摆轴15内的导水孔进入与之垂直相交的竖直孔中，当高压水开关1开启时，水开发阀芯6向上移动，水开发阀芯6的下锥面与水开关阀垫7的上锥面之间形成空隙，高压水通过水开关阀垫7的内孔进入高压水切割头8中。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种新型切割头姿态控制装置的高压水传输机构，其特征是它主要由轴套（2）、第一轴承（3）、轴承座（4）、高压密封圈（5）、第二轴承（10）、压紧螺柱（11）、旋转接头轴（12）、偏摆轴（15）、高压钢管（16）和箱体（17）组成，第二轴承（10）套装在箱体（17）左下侧的内孔中，偏摆轴（15）左侧外圆柱套装在第二轴承（10）的内孔中；轴承座（4）套装在偏摆轴（15）内孔中，轴承座（4）右侧面与偏摆轴（15）内孔的端面相抵，轴承座（4）右侧小圆柱套装在偏摆轴（15）的小孔中，高压密封圈（5）左端面与轴承座（4）的右端面相抵；轴套（2）和第一轴承（3）均套装在轴承座（4）的内孔中；旋转接头轴（12）套装在轴套（2）和第一轴承（3）的内孔中；压紧螺柱（11）套装在旋转接头轴（12）的外圆上，旋转接头轴（12）右侧小圆柱穿过轴承座（4）伸入偏摆轴（15）的小孔中并套装有高压密封圈（5），高压密封圈（5）外圆套装在该小孔中；压紧螺柱（11）通过外螺纹旋装在偏摆轴（15）的螺纹内孔中，压紧螺柱（11）的右端面与轴承座（4）的左端面相抵，将轴承座（4）固定在偏摆轴（15）的内孔中；螺套座（13）套装在旋转接头轴（12）右侧的外圆上，螺套（14）旋转在螺套座（13）上部的螺纹孔中，高压钢管（16）套装在螺套（14）的内孔里，高压钢管（16）的外锥面与旋转接头轴（12）左侧的内锥面相抵，通过旋紧螺套（14）实现高压钢管（16）和旋转接头轴（12）的密封联接；当偏摆轴（15）转动时，安装在偏摆轴（15）内孔中的轴承座（4）、轴套（2）和压紧螺柱（11）随偏摆轴（15）一道转动，旋转接头轴（12）在高压钢管（16）的约束下保持不动，而旋转接头轴（12）右侧小圆柱面与高压密封圈（5）的内孔之间产生相对转动，由于旋转接头轴（12）右侧小圆柱面的直径较小，因此，偏摆轴（15）转动时所需的力矩也较小；高压水开关（1）和高压水切割头（8）均安装在偏摆轴（15）上，当偏摆轴（15）转动时，高压水开关（1）和高压水切割头（8）随着偏摆轴（15）一道转动；高压水通过高压钢管（16）进入设置在旋转接头轴（12）内的导水孔，再通过设置在偏摆轴（15）内的小孔进入与之垂直相交的竖直孔中，当高压水开关（1）开启时，水开关阀芯（6）向上移动，水开关阀芯（6）的下锥面与水开关阀垫（7）的上锥面之间形成空隙，高压水通过水开关阀垫（7）的内孔进入高压水切割头（8）中。
2.根据权利要求1所述的新型切割头姿态控制装置的高压水传输机构，其特征是所述的第二轴承（10）通过轴承压盖（9）压装在箱体（17）上。
3.根据权利要求1所述的新型切割头姿态控制装置的高压水传输机构，其特征是所述的旋转接头轴（12）上的轴套（2）与旋转接头轴（12）为间隙配合。
4.根据权利要求1所述的新型切割头姿态控制装置的高压水传输机构，其特征是所述的旋转接头轴（12）中心的导水孔的一端加装有封堵头。
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