CN109093523A - 一种机械辊压生成磨料浆体射流装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械辊压生成磨料浆体射流装置，包括支撑框架、胶囊、挤压辊轮组和动力机构，所述支撑框架的中间固定有胶囊移动滑道，胶囊安装固定在胶囊密封板上，胶囊的出口端通过阀门连接射流管路；所述胶囊密封板的两端卡在胶囊移动滑道上并可沿着滑道水平移动，挤压辊轮组包括两个转动方向相反的圆辊，动力机构的输出端分别与上下两个圆辊转动轴相连，所述两个圆辊分别安装在胶囊的上下两侧，上端圆辊的两端安装有齿轮，胶囊密封板的两端设有齿条，齿轮与齿条相互啮合并通过齿轮的转动带动胶囊水平通过挤压辊轮组进行挤压射流。本发明可以使磨料颗粒浓度在射流切割过程中可以保持稳定，提高磨料浆体射流切割质量，同时结构变形小，磨损低。

Description

一种机械辊压生成磨料浆体射流装置

技术领域

本发明涉及一种磨料浆体射流装置，具体涉及一种机械辊压生成磨料浆体射流装置，属于磨料喷射装置技术领域。

背景技术

磨料浆体射流技术是在纯水射流加工技术的基础上发展起来的一种利用浆体作为载体，将具有一定质量和锋利度的磨料粒子进行加速后喷出所形成的射流技术，磨料的加入大大提升了射流的切割能力，采用浆体替代水作为载体使得射流的发散程度减小，射流的加工精度和切割能力大大提高，因此应用越来越广泛。

现有技术中的磨料浆体射流发生装置大多采用容积控制结构，即将混合均匀的磨料浆体储存在一定的体积的容器内，并通过挤压改变该容器内浆体体积的大小从而形成磨料浆体射流。例如申请号为CN201611125023.0的中国发明专利“一种新型的浆体磨料射流系统”利用一个双作用活塞形成浆体增压射流系统与液压油循环系统两个独立的系统，通过活塞挤压的形式形成磨料浆体射流，但是其结构采用在可变容积的缸体内设置往复运动的活塞，因此活塞的大量运动不可避免的导致活塞的磨损，从而影响装置的密封性能以及射流效果；申请号为CN201420126100.4的中国实用新型专利“一种低压磨料浆体射流切割设备”，磨料浆体装入胶囊体内，胶囊体外部为装满水的高压罐，通过高压水的压力挤压胶囊体从而形成磨料浆体射流。但是这种结构是采用间接的方式控制胶囊体压力，必然导致控制的滞后，不利于精确作业；而且淹没于高压水中的胶囊体受压后的变形不可控，局部的过度变形会缩短胶囊体寿命导致装置可靠性较低。

发明内容

为了克服现有技术存在的各种不足，本发明提供一种机械辊压生成磨料浆体射流装置，磨料颗粒浓度在射流切割过程中可以保持稳定，提高磨料浆体射流切割质量，同时结构变形小，磨损低，使用寿命长，可靠性高。

为了解决上述问题，本发明一种机械辊压生成磨料浆体射流装置，包括支撑框架、胶囊、挤压辊轮组和动力机构，所述支撑框架的中间固定有胶囊移动滑道，胶囊安装固定在胶囊密封板上，胶囊的出口端通过阀门连接射流管路；所述胶囊密封板的两端卡在胶囊移动滑道上并可沿着滑道水平移动，挤压辊轮组包括两个转动方向相反的圆辊，动力机构的输出端分别与上下两个圆辊转动轴相连，所述两个圆辊分别安装在胶囊的上下两侧，上端圆辊的两端安装有齿轮，胶囊密封板的两端设有齿条，齿轮与齿条相互啮合并通过齿轮的转动带动胶囊水平通过挤压辊轮组进行挤压射流。

通过动力机构带动挤压辊轮组转动的同时也带动齿轮的转动，齿轮通过与胶囊密封板两侧的齿条啮合从而带动胶囊匀速通过挤压辊轮组，胶囊水平移动的速度与挤压辊轮组转动的速度相互匹配，有利于稳定射流，提高射流质量和射流精度；通过动力机构还可以调整挤压辊轮组挤压胶囊的速度，从而达到精确控制磨料射流流量的目的；胶囊在辊轮挤压过程中受力均匀，变形程度稳定，因此胶囊的破损概率极低，磨损程度很小，使用寿命提高。

进一步的，挤压辊轮组的后端还分别设置两组压紧轮和两组连杆机构，所述压紧轮的直径小于圆辊直径，每组连杆机构对应一组压紧轮；其中，上端连杆机构中的两个连杆一的一端分别与上端压紧轮的两侧轮轴铰接，两个连杆一的另一端分别与上端圆辊两侧的圆辊转动轴铰接，上端两个连杆二的一端分别与上端压紧轮的两侧轮轴铰接，两个连杆二的另一端分别与上端两个连杆三的一端铰接，上端两个连杆三的另一端分别与支撑框架上端两侧铰接；下端连杆机构中的两个连杆一的一端分别与下端压紧轮的两侧轮轴铰接，两个连杆一的另一端分别与下端圆辊两侧的圆辊转动轴铰接，下端两个连杆二的一端分别与下端压紧轮的两侧轮轴铰接，两个连杆二的另一端分别与下端两个连杆三的一端铰接，下端两个连杆三的另一端分别与支撑框架下端两侧铰接。

挤压胶囊前，推动连杆机构动作，使上下两端的连杆二和连杆三均处于垂直于水平面的状态，从而分别带动上下两侧的压紧轮转动至两个圆辊的旁边，此时压紧轮处于压紧位置，可以利用几何限位的方式压紧辊压后的胶囊，防止加压后胶囊体内的磨料浆体回流，提高了系统的稳定性。

进一步的，所述胶囊密封板的中间安装胶囊的四周设有凹槽，通过密封胶将胶囊四周密封在凹槽内，并在胶囊密封板的上下两端通过垫片和螺栓进行紧固。

进一步的，所述齿条可拆卸固定在胶囊密封板的两侧。连续作业时，一副齿条可供多个胶囊体使用，在不影响工作效率的情况下，降低了设备成本。

所述动力机构包括电机和变速箱，变速箱内设有变速齿轮组和一对变向齿轮，变向齿轮的输出轴分别与两个圆辊转动轴相连。通过变速箱控制挤压辊轮组的转速，从而控制胶囊的挤压射流流量。

所述胶囊为具有弹性变形的橡胶胶囊体，胶囊出液口的直径为15～30mm。

本发明采用胶囊体装载工作液，并使用挤压辊轮组挤压胶囊的方式产生磨料射流，保证磨料颗粒浓度稳定，不会在切割过程中产生波动，有利于提高切割质量；这种结构取消了压力容器中类似活塞式的加压移动部件，从而有效避免了活塞式结构导致的密封不严，磨损严重的问题；胶囊挤压射流过程中，可以通过变速箱速度来精确控制射流流量，调整更为简单易控；辊压胶囊体时，胶囊体的变形程度稳定，胶囊体出现破损的可能较小，装置的可靠性大大提高。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明连杆处于工作状态时的结构示意图；

图3为图1中A处放大示意图；

图中：1、支撑框架，2、胶囊，3、胶囊移动滑道，4、胶囊密封板，4.1、凹槽；5、出口端，6、挤压辊轮组，6.1、圆辊；6.2、圆辊转动轴；7、动力机构，7.1、电机；7.2、变速箱；8、齿轮，9、齿条，10、压紧轮，11、连杆机构，11.1、连杆一；11.2、连杆二；11.3、连杆三；12、垫片；13、螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做详细的阐述。

如图1至图3所示，一种机械辊压生成磨料浆体射流装置，包括支撑框架1、胶囊2、挤压辊轮组6和动力机构7，所述支撑框架1的中间固定有胶囊移动滑道3，胶囊2安装固定在胶囊密封板4上，胶囊2的出口端5通过阀门连接射流管路；所述胶囊密封板4的两端卡在胶囊移动滑道3上并可沿着滑道3水平移动，挤压辊轮组6包括两个转动方向相反的圆辊6.1，动力机构7的输出端分别与上下两个圆辊转动轴6.2相连，所述两个圆辊6.1分别安装在胶囊2的上下两侧，上端圆辊6.1的两端安装有齿轮8，胶囊密封板4的两端设有齿条9，齿轮8与齿条9相互啮合并通过齿轮8的转动带动胶囊2水平通过挤压辊轮组6进行挤压射流。

通过动力机构7带动挤压辊轮组6转动的同时也带动齿轮8的转动，齿轮8通过与胶囊密封板4两侧的齿条9啮合从而带动胶囊2匀速通过挤压辊轮组6，胶囊2水平移动的速度与挤压辊轮组6转动的速度相互匹配，有利于稳定射流，提高射流质量和射流精度；通过动力机构7还可以调整挤压辊轮组6挤压胶囊的速度，从而达到精确控制磨料射流流量的目的；胶囊2在辊轮挤压过程中受力均匀，变形程度稳定，因此胶囊的破损概率极低，磨损程度很小，使用寿命提高。

如图1和图2所示，进一步的，挤压辊轮组6的后端还分别设置两组压紧轮10和两组连杆机构11，所述压紧轮10的直径小于圆辊6.1直径，每组连杆机构11对应一组压紧轮10；其中，上端连杆机构中的两个连杆一11.1的一端分别与上端压紧轮10的两侧轮轴铰接，两个连杆一11.1的另一端分别与上端圆辊6.1两侧的圆辊转动轴6.2铰接，上端两个连杆二11.2的一端分别与上端压紧轮10的两侧轮轴铰接，两个连杆二11.2的另一端分别与上端两个连杆三11.3的一端铰接，上端两个连杆三11.3的另一端分别与支撑框架1上端两侧铰接；下端连杆机构11中的两个连杆一11.1的一端分别与下端压紧轮10的两侧轮轴铰接，两个连杆一11.1的另一端分别与下端圆辊6.1两侧的圆辊转动轴6.2铰接，下端两个连杆二11.2的一端分别与下端压紧轮10的两侧轮轴铰接，两个连杆二11.2的另一端分别与下端两个连杆三11.3的一端铰接，下端两个连杆三11.3的另一端分别与支撑框架1下端两侧铰接。

如图2所示，挤压胶囊前，推动连杆机构11动作，使连杆二11.2和连杆三11.3均处于垂直于水平面的状态，从而分别带动上下两侧的压紧轮10分别转动至两个圆辊6.1的旁边，此时压紧轮,1处于压紧位置，可以利用几何限位的方式压紧辊压后的胶囊，防止加压后胶囊体内的磨料浆体回流，提高了系统的稳定性。

如图3所示，所述胶囊密封板4的中间安装胶囊的四周设有凹槽4.1，通过密封胶将胶囊2四周密封在凹槽内，并在胶囊密封板的上下两端通过垫片12和螺栓13进行紧固。

进一步的，所述齿条9可拆卸固定在胶囊密封板4的两侧。连续作业时，一副齿条9可供多个胶囊体使用，在不影响工作效率的情况下，降低了设备成本。

如图1和图2所示，所述动力机构7包括电机7.1和变速箱7.2，变速箱7.2内设有变速齿轮组和一对变向齿轮，变向齿轮的输出轴分别与两个圆辊转动轴6.2相连。通过变速箱7.2控制挤压辊轮组6的转速，从而控制胶囊2的挤压射流流量。

所述胶囊2为具有弹性变形的橡胶胶囊体，胶囊出液口的直径为15～30mm。

Claims (6)

1.一种机械辊压生成磨料浆体射流装置，其特征在于，包括支撑框架(1)、胶囊(2)、挤压辊轮组(6)和动力机构(7)，所述支撑框架(1)的中间固定有胶囊移动滑道(3)，胶囊(2)安装固定在胶囊密封板(4)上，胶囊(2)的出口端(5)通过阀门连接射流管路；所述胶囊密封板(4)的两端卡在胶囊移动滑道(3)上并可沿着滑道(3)水平移动，挤压辊轮组(6)包括两个转动方向相反的圆辊(6.1)，动力机构(7)的输出端分别与上下两个圆辊转动轴(6.2)相连，所述两个圆辊(6.1)分别安装在胶囊(2)的上下两侧，上端圆辊(6.1)的两端安装有齿轮(8)，胶囊密封板(4)的两端设有齿条(9)，齿轮(8)与齿条(9)相互啮合并通过齿轮(8)的转动带动胶囊(2)水平通过挤压辊轮组(6)进行挤压射流。

2.根据权利要求1所述的机械辊压生成磨料浆体射流装置，其特征在于，挤压辊轮组(6)的后端还分别设置两组压紧轮(10)和两组连杆机构(11)，所述压紧轮(10)的直径小于圆辊(6.1)直径，每组连杆机构(11)对应一组压紧轮(10)；其中，上端连杆机构中的两个连杆一(11.1)的一端分别与上端压紧轮(10)的两侧轮轴铰接，两个连杆一(11.1)的另一端分别与上端圆辊(6.1)两侧的圆辊转动轴(6.2)铰接，上端两个连杆二(11.2)的一端分别与上端压紧轮(10)的两侧轮轴铰接，两个连杆二(11.2)的另一端分别与上端两个连杆三(11.3)的一端铰接，上端两个连杆三(11.3)的另一端分别与支撑框架(1)上端两侧铰接；下端连杆机构(11)中的两个连杆一(11.1)的一端分别与下端压紧轮(10)的两侧轮轴铰接，两个连杆一(11.1)的另一端分别与下端圆辊(6.1)两侧的圆辊转动轴(6.2)铰接，下端两个连杆二(11.2)的一端分别与下端压紧轮(10)的两侧轮轴铰接，两个连杆二(11.2)的另一端分别与下端两个连杆三(11.3)的一端铰接，下端两个连杆三(11.3)的另一端分别与支撑框架(1)下端两侧铰接。

3.根据权利要求2所述的机械辊压生成磨料浆体射流装置，其特征在于：所述胶囊密封板(4)的中间安装胶囊的四周设有凹槽(4.1)，通过密封胶将胶囊(2)四周密封在凹槽内，并在胶囊密封板(4)的上下两端通过垫片(12)和螺栓(13)进行紧固。

4.根据权利要求3所述的机械辊压生成磨料浆体射流装置，其特征在于，所述齿条(9)可拆卸固定在胶囊密封板(4)的两侧。

5.根据权利要求4所述的机械辊压生成磨料浆体射流装置，其特征在于，所述动力机构(7)包括电机(7.1)和变速箱(7.2)，变速箱(7.2)内设有变速齿轮组和一对变向齿轮，变向齿轮的输出轴分别与两个圆辊转动轴(6.2)相连。

6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的机械辊压生成磨料浆体射流装置，其特征在于，所述胶囊(2)为具有弹性变形的橡胶胶囊体，胶囊出液口的直径为15～30mm。