CN110666697A - 一种具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机，包括水箱、龙门架、刀头、位移装置、高压泵和第一输水管，还包括调节机构和调压机构，所述调节机构包括驱动组件、距离传感器、支撑杆、两个连接套管和两个连接杆，所述调压机构包括支撑管、调节筒、气缸、活塞块、压力传感器、第二输水管和至少两个喷水口，该具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机中，通过调节机构可以调节刀头与工件之间的距离，使水刀切割机的切割压力保持稳定，提升了水刀切割机的切割效果，通过调压机构可以在不影响水刀切割机正常使用的情况下调节水刀切割机内部的水压，减小了水刀切割机的易损件受到的压力，延长了易损件的使用寿命。

Description

一种具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机
技术领域
本发明涉及建筑材料生产设备领域，特别涉及一种具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机。
背景技术
水刀切割机是利用超高压水射流进行冷态切割的切割设备，主要由高压泵、数控加工平台、喷射切割头、供砂系统和冷却系统组成，水刀的应用范围很广泛，从金属材料到非金属材料，从天然材料到人工材料，从食品到生活用品，基本上都能切割，有“万能切割机”之誉。
现有技术的水刀切割机在使用的过程中，如果刀头与工件之间的距离发生变化，水刀切割机的切割压力将会发生变化，降低了水刀切割机的切割效果，不仅如此，现有技术的水刀切割机内部的水压较高，致使水刀切割机的易损件长期处于高压状态，缩短了易损件的使用寿命，缩短了水刀切割机的使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机，包括水箱、龙门架、刀头、位移装置、高压泵和第一输水管，所述龙门架架设置在水箱的顶部，所述位移装置安装在龙门架上，高压泵设置在水箱的底部，所述高压泵通过第一输水管与刀头连接，还包括调节机构和调压机构，所述刀头通过调节机构与位移装置连接，所述调压机构设置在第一输水管上；
所述调节机构包括驱动组件、距离传感器、支撑杆、两个连接套管和两个连接杆，两个连接套管的轴线相互平行，两个连接套管分别设置在位移装置的一侧的两端，所述连接套管与位移装置固定连接，所述连接杆与连接套管同轴设置，两个连接杆分别穿过两个连接套管，所述连接杆与连接套管滑动连接，两个连接杆的一端均与刀头固定连接，所述支撑杆与连接杆垂直，两个连接杆的另一端分别与支撑杆的两端固定连接，所述驱动组件设置在位移装置上，所述驱动组件与支撑杆连接，所述距离传感器设置在刀头的一侧，所述距离传感器与刀头固定连接；
所述调压机构包括支撑管、调节筒、气缸、活塞块、压力传感器、第二输水管和至少两个喷水口，所述支撑管的一端与第一输水管连通，所述调节筒与支撑管同轴设置，所述调节筒的靠近支撑管的一端设有开口，所述支撑管与调节筒匹配，所述支撑管的另一端设置在调节筒的内部，所述调节筒与支撑管密封且滑动连接，所述第二输水管设置在水箱的内部，所述第二输水管的一端与调节筒的中部连通，所述气缸的轴线与支撑管的轴线平行，所述气缸的缸体与调节筒固定连接，所述气缸的气杆的顶端与支撑管的远离调节筒的一端固定连接，所述活塞块设置在调节筒的内部，所述活塞块设置在第二输水管的远离支撑管的一侧，所述活塞块与调节筒的内壁密封且滑动连接，所述压力传感器设置在活塞块的远离支撑管的一侧，各喷水口排列设置在第二输水管上，各喷水口均设置在水箱的内部。
作为优选，为了提高水刀切割机的自动化程度，所述水箱上设有控制箱，所述控制箱的内部设有PLC，所述控制箱上设有显示屏和至少两个控制按键，所述显示屏、压力传感器、距离传感器和各控制按键均与PLC电连接。
作为优选，为了给刀头提供的动力，所述驱动组件包括丝杆、电机和驱动块，所述驱动块与支撑杆的中部固定连接，所述驱动块的内部设有安装孔，所述丝杆与连接杆平行，所述丝杆穿过驱动块，所述丝杆与驱动块螺纹连接，所述电机与位移装置固定连接，所述丝杆设置在电机的远离刀头的一侧，所述电机与丝杆传动连接。
作为优选，为了提高压力传感器的检测精度，所述调节筒的远离支撑管的一端设有稳压孔。
作为优选，为了减小活塞块对第二输水管流量的影响，所述调节筒的内壁上设有定位块，所述定位块设置在第二输水管与活塞块之间。
作为优选，为了延长第二输水管的使用寿命，所述第二输水管的制作材料为不锈钢。
作为优选，为了延长水箱的使用寿命，所述水箱的内壁上涂有防腐涂层。
作为优选，为了提高连接杆移动的顺畅度，所述连接杆上涂有润滑脂。
作为优选，为了提高对刀头升降距离控制的精确度，所述电机为伺服电机。
作为优选，为了提高驱动块与丝杆连接的稳定性，所述丝杆的远离电机的一端上设有限位块。
本发明的有益效果是，该具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机中，通过调节机构可以调节刀头与工件之间的距离，使水刀切割机的切割压力保持稳定，提升了水刀切割机的切割效果，与现有调节机构相比，该调节机构通过两组连接套管和连接杆对刀头进行支撑，提高了刀头的稳定性，不仅如此，通过调压机构可以在不影响水刀切割机正常使用的情况下调节水刀切割机内部的水压，减小了水刀切割机的易损件受到的压力，延长了易损件的使用寿命，则延长了水刀切割机的使用寿命，与现有调压机构相比，该调压机构可以将第一输水管内部的水引导至水箱内部，通过水流的冲击作用，使水箱内部的水与磨料均匀混合，提高了水刀切割机的切割效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机的结构示意图；
图2是本发明的具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机的调节机构的结构示意图；
图3是本发明的具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机的调压机构的结构示意图；
图4是本发明的具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机的水箱的内部结构示意图；
图中：1.第一输水管，2.喷水口，3.刀头，4.位移装置，5.龙门架，6.水箱，7.第二输水管，8.调节筒，9.连接套管，10.连接杆，11.支撑杆，12.驱动块，13.丝杆，14.电机，15.稳压孔，16.压力传感器，17.活塞块，18.气缸，19.支撑管，20.高压泵，21.距离传感器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机，包括水箱6、龙门架5、刀头3、位移装置4、高压泵20和第一输水管1，所述龙门架5架设置在水箱6的顶部，所述位移装置4安装在龙门架5上，高压泵20设置在水箱6的底部，所述高压泵20通过第一输水管1与刀头3连接，还包括调节机构和调压机构，所述刀头3通过调节机构与位移装置4连接，所述调压机构设置在第一输水管1上；
通过调节机构可以调节刀头3与工件之间的距离，使水刀切割机的切割压力保持稳定，提升了水刀切割机的切割效果，通过调压机构可以在不影响水刀切割机正常使用的情况下调节水刀切割机内部的水压，减小了水刀切割机的易损件受到的压力，延长了易损件的使用寿命，则延长了水刀切割机的使用寿命；
如图2所示，所述调节机构包括驱动组件、距离传感器21、支撑杆11、两个连接套管9和两个连接杆10，两个连接套管9的轴线相互平行，两个连接套管9分别设置在位移装置4的一侧的两端，所述连接套管9与位移装置4固定连接，所述连接杆10与连接套管9同轴设置，两个连接杆10分别穿过两个连接套管9，所述连接杆10与连接套管9滑动连接，两个连接杆10的一端均与刀头3固定连接，所述支撑杆11与连接杆10垂直，两个连接杆10的另一端分别与支撑杆11的两端固定连接，所述驱动组件设置在位移装置4上，所述驱动组件与支撑杆11连接，所述距离传感器21设置在刀头3的一侧，所述距离传感器21与刀头3固定连接；
在连接套管9的支撑作用下，通过连接杆10提高了刀头3的稳定性，通过距离传感器21检测刀头3与工件之间的距离，之后距离传感器21将信号发动给PLC，当PLC检测到刀头3与工件之间的距离发生改变的时候，PLC发送控制信号给驱动组件，通过驱动组件提供动力，通过支撑杆11驱动连接杆10沿着连接套管9升降，则通过连接杆10驱动刀头3升降，使刀头3与工件之间距离保持恒定，使水刀切割机的切割压力保持稳定，提升了水刀切割机的切割效果；
如图3-4所示，所述调压机构包括支撑管19、调节筒8、气缸18、活塞块17、压力传感器16、第二输水管7和至少两个喷水口2，所述支撑管19的一端与第一输水管1连通，所述调节筒8与支撑管19同轴设置，所述调节筒8的靠近支撑管19的一端设有开口，所述支撑管19与调节筒8匹配，所述支撑管19的另一端设置在调节筒8的内部，所述调节筒8与支撑管19密封且滑动连接，所述第二输水管7设置在水箱6的内部，所述第二输水管7的一端与调节筒8的中部连通，所述气缸18的轴线与支撑管19的轴线平行，所述气缸18的缸体与调节筒8固定连接，所述气缸18的气杆的顶端与支撑管19的远离调节筒8的一端固定连接，所述活塞块17设置在调节筒8的内部，所述活塞块17设置在第二输水管7的远离支撑管19的一侧，所述活塞块17与调节筒8的内壁密封且滑动连接，所述压力传感器16设置在活塞块17的远离支撑管19的一侧，各喷水口2排列设置在第二输水管7上，各喷水口2均设置在水箱6的内部；
通过高压泵20提供动力，通过第一输水管1将水箱6内部的水送至刀头3处，在此过程中，第一输水管1内部的水流通过支撑管19进入调节筒8的内部，则通过水流挤压活塞块17，使活塞块17箱靠近压力传感器16的方向移动，则通过活塞块17挤压压力传感器16，而水流对活塞块17的压力既活塞块17对压力传感器16的压力，则通过压力传感器16可以检测活塞块17受到的压力，即实现了对水压的检测，通过压力传感器16将水压信号发送给PLC，则通过PLC发送控制信号给气缸18，通过气缸18驱动调节筒8沿着支撑管19移动，当调节筒8向靠近第一输水管1的方向移动的时候，第二输水管7的一端开口与支撑管19重合部分增加，则减小了第二输水管7的一端开口的开度，则使第二输水管7的流量减小，使第一输水管1内部的水压增大，当调节筒8向远离第一输水管1的方向移动的时候，第二输水管7的一端开口与支撑管19重合部分减少，则增大了第二输水管7的一端开口的开度，则使第二输水管7的流量增大，使第一输水管1内部的水压减小，则实现了对第一输水管1内部水压的调节，使水刀切割机可以在不影响正常使用的情况下调节自身内部的水压，减小了水刀切割机的易损件受到的压力，延长了易损件的使用寿命，同时流入第二输水管7内部的水流通过各喷水口2喷入竖向6的内部，则通过水流使水箱6内部的水与磨料均匀混合，提高了水刀切割机的切割效果。
作为优选，为了提高水刀切割机的自动化程度，所述水箱6上设有控制箱，所述控制箱的内部设有PLC，所述控制箱上设有显示屏和至少两个控制按键，所述显示屏、压力传感器16、距离传感器21和各控制按键均与PLC电连接；
PLC即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制，操作人员通过控制按键发送控制信号给PLC，则通过PLC控制水刀切割机运行，同时通过显示屏可以显示水刀切割机的工作状态，则提高了水刀切割机的自动化程度。
如图2所示，所述驱动组件包括丝杆13、电机14和驱动块12，所述驱动块12与支撑杆11的中部固定连接，所述驱动块12的内部设有安装孔，所述丝杆13与连接杆10平行，所述丝杆13穿过驱动块12，所述丝杆13与驱动块12螺纹连接，所述电机14与位移装置4固定连接，所述丝杆13设置在电机14的远离刀头3的一侧，所述电机14与丝杆13传动连接；
通过电机14驱动丝杆13转动，则通过丝杆13驱动驱动块12移动，进而通过驱动块12驱动支撑杆11移动。
作为优选，为了提高压力传感器16的检测精度，所述调节筒8的远离支撑管19的一端设有稳压孔15；
通过稳压孔15使调节筒8内部与外部连通，使活塞块17的远离支撑管19的一侧的气压与调节筒8外部的气压保持一致，降低了气压对活塞块17移动产生影响，提高了压力传感器16的检测精度。
作为优选，为了减小活塞块17对第二输水管7流量的影响，所述调节筒8的内壁上设有定位块，所述定位块设置在第二输水管7与活塞块17之间；
通过定位块的限位作用，降低了活塞块17移动到第二输水管7与调节筒8的连接处的几率，降低了活塞块17将第二输水管7一端的开口堵住的几率，减小了活塞块17对第二输水管7流量的影响。
作为优选，为了延长第二输水管7的使用寿命，所述第二输水管7的制作材料为不锈钢；
由于不锈钢具有较好的抗腐蚀性能，则减缓了第二输水管7被腐蚀的速度，延长了第二输水管7的使用寿命。
作为优选，为了延长水箱6的使用寿命，所述水箱6的内壁上涂有防腐涂层；
通过防腐涂层减缓了水箱6被腐蚀的速度，则延长了水箱6的使用寿命。
作为优选，为了提高连接杆10移动的顺畅度，所述连接杆10上涂有润滑脂；
通过润滑脂减小了连接杆10与连接套管9之间的摩擦力，则提高了连接杆10移动的顺畅度。
作为优选，为了提高对刀头3升降距离控制的精确度，所述电机14为伺服电机。
作为优选，为了提高驱动块12与丝杆13连接的稳定性，所述丝杆13的远离电机14的一端上设有限位块；
通过限位块的限位作用，降低饿了驱动块12从丝杆13上脱落的几率，则提高了驱动块12与丝杆13连接的稳定性。
在通过驱动组件提供动力，驱动刀头3升降，使刀头3与工件之间距离保持恒定，使水刀切割机的切割压力保持稳定，提升了水刀切割机的切割效果，通过高压泵20提供动力，通过第一输水管1将水箱6内部的水送至刀头3处，在此过程中，第一输水管1内部的水流通过支撑管19进入调节筒8的内部，则通过压力传感器16实现了对水压的检测，通过气缸18驱动调节筒8沿着支撑管19移动，则实现了对第一输水管1内部水压的调节，使水刀切割机可以在不影响正常使用的情况下调节自身内部的水压，减小了水刀切割机的易损件受到的压力，延长了易损件的使用寿命。
与现有技术相比，该具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机中，通过调节机构可以调节刀头3与工件之间的距离，使水刀切割机的切割压力保持稳定，提升了水刀切割机的切割效果，与现有调节机构相比，该调节机构通过两组连接套管9和连接杆10对刀头3进行支撑，提高了刀头3的稳定性，不仅如此，通过调压机构可以在不影响水刀切割机正常使用的情况下调节水刀切割机内部的水压，减小了水刀切割机的易损件受到的压力，延长了易损件的使用寿命，则延长了水刀切割机的使用寿命，与现有调压机构相比，该调压机构可以将第一输水管1内部的水引导至水箱6内部，通过水流的冲击作用，使水箱6内部的水与磨料均匀混合，提高了水刀切割机的切割效果。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机，包括水箱(6)、龙门架(5)、刀头(3)、位移装置(4)、高压泵(20)和第一输水管(1)，所述龙门架(5)架设置在水箱(6)的顶部，所述位移装置(4)安装在龙门架(5)上，高压泵(20)设置在水箱(6)的底部，所述高压泵(20)通过第一输水管(1)与刀头(3)连接，其特征在于，还包括调节机构和调压机构，所述刀头(3)通过调节机构与位移装置(4)连接，所述调压机构设置在第一输水管(1)上；
所述调节机构包括驱动组件、距离传感器(21)、支撑杆(11)、两个连接套管(9)和两个连接杆(10)，两个连接套管(9)的轴线相互平行，两个连接套管(9)分别设置在位移装置(4)的一侧的两端，所述连接套管(9)与位移装置(4)固定连接，所述连接杆(10)与连接套管(9)同轴设置，两个连接杆(10)分别穿过两个连接套管(9)，所述连接杆(10)与连接套管(9)滑动连接，两个连接杆(10)的一端均与刀头(3)固定连接，所述支撑杆(11)与连接杆(10)垂直，两个连接杆(10)的另一端分别与支撑杆(11)的两端固定连接，所述驱动组件设置在位移装置(4)上，所述驱动组件与支撑杆(11)连接，所述距离传感器(21)设置在刀头(3)的一侧，所述距离传感器(21)与刀头(3)固定连接；
所述调压机构包括支撑管(19)、调节筒(8)、气缸(18)、活塞块(17)、压力传感器(16)、第二输水管(7)和至少两个喷水口(2)，所述支撑管(19)的一端与第一输水管(1)连通，所述调节筒(8)与支撑管(19)同轴设置，所述调节筒(8)的靠近支撑管(19)的一端设有开口，所述支撑管(19)与调节筒(8)匹配，所述支撑管(19)的另一端设置在调节筒(8)的内部，所述调节筒(8)与支撑管(19)密封且滑动连接，所述第二输水管(7)设置在水箱(6)的内部，所述第二输水管(7)的一端与调节筒(8)的中部连通，所述气缸(18)的轴线与支撑管(19)的轴线平行，所述气缸(18)的缸体与调节筒(8)固定连接，所述气缸(18)的气杆的顶端与支撑管(19)的远离调节筒(8)的一端固定连接，所述活塞块(17)设置在调节筒(8)的内部，所述活塞块(17)设置在第二输水管(7)的远离支撑管(19)的一侧，所述活塞块(17)与调节筒(8)的内壁密封且滑动连接，所述压力传感器(16)设置在活塞块(17)的远离支撑管(19)的一侧，各喷水口(2)排列设置在第二输水管(7)上，各喷水口(2)均设置在水箱(6)的内部。
2.如权利要求1所述的具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机，其特征在于，所述水箱(6)上设有控制箱，所述控制箱的内部设有PLC，所述控制箱上设有显示屏和至少两个控制按键，所述显示屏、压力传感器(16)、距离传感器(21)和各控制按键均与PLC电连接。
3.如权利要求1所述的具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机，其特征在于，所述驱动组件包括丝杆(13)、电机(14)和驱动块(12)，所述驱动块(12)与支撑杆(11)的中部固定连接，所述驱动块(12)的内部设有安装孔，所述丝杆(13)与连接杆(10)平行，所述丝杆(13)穿过驱动块(12)，所述丝杆(13)与驱动块(12)螺纹连接，所述电机(14)与位移装置(4)固定连接，所述丝杆(13)设置在电机(14)的远离刀头(3)的一侧，所述电机(14)与丝杆(13)传动连接。
4.如权利要求1所述的具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机，其特征在于，所述调节筒(8)的远离支撑管(19)的一端设有稳压孔(15)。
5.如权利要求1所述的具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机，其特征在于，所述调节筒(8)的内壁上设有定位块，所述定位块设置在第二输水管(7)与活塞块(17)之间。
6.如权利要求1所述的具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机，其特征在于，所述第二输水管(7)的制作材料为不锈钢。
7.如权利要求1所述的具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机，其特征在于，所述水箱(6)的内壁上涂有防腐涂层。
8.如权利要求1所述的具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机，其特征在于，所述连接杆(10)上涂有润滑脂。
9.如权利要求3所述的具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机，其特征在于，所述电机(14)为伺服电机。
10.如权利要求3所述的具有刀头高度调节功能的耐用型水刀切割机，其特征在于，所述丝杆(13)的远离电机(14)的一端上设有限位块。
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