CN110893631A - 高效低能耗防堵塞的水切割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高效低能耗防堵塞的水切割机，包括正对设置的水切割机器人，两个水切割机器人安装在同一个底座上，该底座的两侧正对设置有水切割机床，水切割机床包括平台本体，平台本体的顶部设有集水斗，平台本体中水平设有分隔座，该分隔座将平台本体隔离成为上浑液区和下净液区，上浑液区中设置有碎屑分离组件，下净液区中设有离心分离装置，离心分离装置与上浑液区连通。与现有技术相比，本方案结构紧凑、实用性强，过滤效果好，通过对水切割机的排出水进行双重过滤，可有效的排除水中残渣，从而对水进行回收利用，实现水切割机床中水的循环使用，可以实现排出水直接循环利用，既提高有效工作时间，又避免水资源浪费，进而降低生产成本。

Description

高效低能耗防堵塞的水切割机

技术领域

本发明涉及水切割机技术领域，特别涉及一种高效低能耗防堵塞的水切割机。

背景技术

水切割加工是利用超高压技术可以把普通的自来水加压到250-400Mpa压力，然后再通过内孔直径约0.15-0.35mm的宝石喷嘴喷射形成速度约为800-1000m/s的高速射流，俗称其为水箭，该水箭具有很高的能量，可用来切割软基性材料，水切割不会产生有害的气体或液体，不会在工件表面产生热量造成加工硬化，属于冷切割加工领域，具有环保无污染、工作效率高、生产成本低等优点。因此，水切割机优于其他的加工技术，如火焰切割、等离子切割、激光加工、车铣刨加工等。

现有技术的缺陷：目前，水切割机床的排出水包括两种处理方式，其一是直接采用外排，没有对其进行回收利用，造成了水资源浪费；其二是通过过滤装置排出水进行过滤，从而实现对水的回收利用，但是该方法在对过滤装置进行更换时，需要停止水切割机床的工作运行，降低了有效工作时间，提高了生产成本。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种高效低能耗防堵塞的水切割机，以解决实时实现排出水循环利用，防止杂质堵塞水枪喷头并且不影响水切割机的正常运行，从而提高有效工作时间，避免水资源浪费，降低生产成本的问题。

本发明采用的技术方案如下：一种高效低能耗防堵塞的水切割机，关键在于：包括正对设置的水切割机器人，两个所述水切割机器人安装在同一个底座上，该底座的两侧正对设置有水切割机床，所述水切割机床包括平台本体，所述平台本体的顶部设有集水斗，所述平台本体的底部连接有支撑腿，所述平台本体中水平设有分隔座，该分隔座将所述平台本体隔离成为上浑液区和下净液区，所述上浑液区中设置有碎屑分离组件，所述下净液区中设有离心分离筒，所述离心分离筒中竖直设有进液管，所述进液管的上部与所述分隔座转动连接，所述进液管的上端穿出所述分隔座后与所述上浑液区连通，所述离心分离筒与所述平台本体之间水平设有环形密封分离组件，所述离心分离筒的下部开设有出渣口，所述平台本体的底部安装有驱动装置，所述驱动装置的输出轴与所述离心分离筒的底部固定连接；

所述水切割机器人包括回转底座，所述回转底座通过下臂旋转组件活动链接有下臂体，所述下臂体的上部通过上臂旋转组件与活动连接有上臂体，所述上臂体的自由端设置有高压水枪，所述高压水枪的进水端与所下净液区管道连通，所述下臂体和所述上臂体均可沿竖直平面转动。

以上方案的有益效果可以实现两个水切割机器人同时在线工作，并且水切割机器人的高压水枪与水切割机床的下净液区直接连通，可以实现排出水直接循环利用，既提高有效工作时间，又避免水资源浪费；水切割机床的上浑液区的切割水经碎屑分离组件能将较大的材料碎屑分离，进行一重过滤，然后进入下净液区，经过离心分离装置将细小的杂质分离，进行二重过滤，从而提高排出水的过滤质量，不会导致杂质堵塞水枪喷头，从而实现排出水循环利用。

优选的，所述环形密封分离组件包括水平设置的固定卡座，该固定卡座的外侧面与所述平台本体的内壁固定连接，该环形固定卡座的内环面水平开设有环形扣接槽，围绕所述离心分离筒设有环形密封板，该环形密封板的内环面与所述离心分离筒的外筒壁固定连接，所述环形密封板的外环面固定安装有与所述环形扣接槽相适应的扣接卡条，所述扣接卡条与所述环形扣接槽转动连接。

该方案的效果是可以防止离心分离筒在旋转分离杂质的过程中发生晃动，又可以及时将离心分离出的杂质和净水分别排出，不影响水切割机床的正常运行，从而提高有效工作时间，进一步降低生产成本。

优选的，所述碎屑分离组件包括多个条形筛板和升降滑块，相邻的条形筛板之间活动连接，所述条形筛板的两侧面均贴近所述平台本体的内壁，位于两端的条形筛板分别与所述平台本体的内壁和所述升降滑块铰接，与所述升降滑块靠近的所述平台本体的内壁上竖直开设有与所述升降滑块相适应的滑槽，所述平台本体的外壁上设有升降电机，该升降电机位于所述滑槽的上方，该升降电机的输出轴伸入所述平台本体后固套有拉索筒，所述拉索筒和所述升降滑块上绕设有同一根拉索。

该方案的效果是当拉索拉动升降滑块向上运动，从而使碎屑沿着条形筛板表面向下滑动至条形筛板的一侧，防止碎屑堵塞整个条形筛板。

优选的，相邻的两个条形筛板之间设有活动连接件，所述活动连接件包括相互卡接的连接座和球头连接柱，所述矩形连接座上水平开设有球形槽，所述球形槽的槽深与所述连接柱的长度相同，所述连接座和所述球头连接柱分别和相邻的两个条形筛板固定连接。

该方案的效果是可以使相邻的条形筛板之间更灵活的进行小幅度拉伸展开。

优选的，所述离心分离筒为两个交叉设置的矩形筒，两个所述矩形筒和所述进液管同轴线设置，两个所述矩形筒内部连通，两个所述矩形筒相邻的侧壁之间设有密封板，所述矩形筒的上筒口向中心收缩成正方形，所述矩形筒的上筒口与所述进液管之间设有筛网。

该方案的效果是十字交叉的结构可以提高液固分离的效果，并防止杂质从离心分离筒的筒口溢出。

优选的，所述矩形筒中从上至下平行设有多个导流板，所述导流板倾斜设置，所述导流板的两侧边分别与所述矩形筒的内壁连接。

该方案的效果是可以将离心分离后的清液从下至上导出矩形筒。

优选的，所述分隔座的上表面向中心倾斜，所述分隔座的中心穿设有所述进液管，所述进液管的管壁与所述分隔座旋转密封连接。

该方案的效果是经过初次过滤的排出水通过进液管流入离心分离装置，进行再次离心过滤。

优选的，所述平台本体的底部开设有离心废渣出口，所述出渣口连接有出渣管，所述出渣管的出口端伸出所述离心废渣出口后连接有阀门。

该方案的效果是离心分离出的杂质可通过出渣管排出。

优选的，所述平台本体的侧壁上分别设有碎屑出口和净液出口，所述碎屑出口位于所述上浑液区，并且靠近所述条形筛板的上表面设置，所述净液出口位于下净液区，并且靠近所述分隔座设置，所述净液出口与所述高压水枪的进水端管道连接。

该方案的效果是可以及时将初次过滤的材料碎屑从碎屑出口排出，以及将经过多次过滤分离的高质量滤液从净液口导出进行循环利用。

优选的，所述下臂旋转组件包括下臂安装座和下臂驱动电机，所述下臂安装座固定设置在所述回转底座上，所述下臂驱动电机安装在所述下臂安装座上，所述下臂体的下部与所述下臂安装座铰接，所述下臂驱动电机的输出轴驱动所述下臂体沿竖直平面转动；所述上臂旋转组件包括上臂安装座和上臂驱动电机，所述上臂体的一端固定设置在所述上臂安装座上，所述上臂体的另一端连接有高压水枪，所述上臂安装座上安装有上臂驱动电机，所述上臂驱动电机的输出轴与所述下臂体的上部固定连接，所述上臂体可随所述上臂驱动电机沿竖直平面转动。

该方案的效果是下臂体可以沿竖直平面转动的方式单自由度与下臂安装座配合安装，而上臂体可以沿竖直平面转动的方式与下臂体安装。

有益效果：与现有技术相比，本发明提供的高效低能耗防堵塞的水切割机，结构紧凑、实用性强，提高水机器人在竖直方向上展开活动半径，也实现了以回转基座为中心的全方位的活动范围，通过将高压水枪的进水端与水切割机床的进液出口直接连通，可以实现排出水直接循环利用，既提高有效工作时间，又避免水资源浪费；通过对水切割机的排出水进行双重过滤，可有效的排除水中残渣，从而对水进行回收利用，实现水切割机床中水的循环使用，进而降低生产成本。碎屑分离组件可以通过拉索提升升降滑块，将初次分离的碎屑沿着条形筛板排出水切割机床，离心分离装置可以将初次过滤的排出水进行离心分离，并及时将过滤的滤渣排出，而不影响水切割机床的正常运行以及排出水的过滤质量，防止杂质堵塞水枪喷头，进一步降低生产成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明的立体结构示意图；

图4为图1中水切割机床b的结构示意图；

图5为图4中碎屑分离组件b4工作时的结构示意图；

图6为图4的A-A剖视图；

图7为图4中B处放大图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

实施例

如图1-7所示，一种高效低能耗防堵塞的水切割机，包括正对设置的水切割机器人a，两个所述水切割机器人a安装在同一个底座1上，该底座1的两侧正对设置有水切割机床b，所述水切割机床b包括平台本体b1，所述平台本体b1的顶部设有集水斗b2，所述平台本体b1的底部连接有支撑腿，所述平台本体b1中水平设有分隔座b3，该分隔座b3将所述平台本体b1隔离成为上浑液区ba和下净液区bb，所述上浑液区ba中设置有碎屑分离组件b4，所述下净液区bb中设有离心分离筒b51，所述离心分离筒b51中竖直设有进液管b52，所述进液管b52的上部与所述分隔座b3转动连接，所述进液管b52的上端穿出所述分隔座b3后与所述上浑液区ba连通，所述离心分离筒b51与所述平台本体(b1之间水平设有环形密封分离组件b53，所述离心分离筒b51的下部开设有出渣口b54，所述平台本体b1的底部安装有驱动装置，所述驱动装置的输出轴与所述离心分离筒b51的底部固定连接；

所述水切割机器人a包括回转底座a1，所述回转底座a1通过下臂旋转组件a2活动链接有下臂体a3，所述下臂体a3的上部通过上臂旋转组件a4与活动连接有上臂体a5，所述上臂体a5的自由端设置有高压水枪a6，所述高压水枪a6的进水端与所下净液区bb管道连通，所述下臂体a3和所述上臂体a5均可沿竖直平面转动。

所述平台本体b1的底部开设有离心废渣出口b7，所述出渣口b54连接有出渣管，所述出渣管的出口端伸出所述离心废渣出口b7后连接有阀门；所述平台本体b1的侧壁上分别设有碎屑出口b8和净液出口b9，所述碎屑出口b8位于所述上浑液区ba，并且设置在碎屑分离组件b4的上方，所述净液出口b9位于下净液区bb，并且靠近所述分隔座b3设置。

图1-3中还可以看到，所述下臂旋转组件a2包括下臂安装座a21和下臂驱动电机a22，所述下臂安装座a21固定设置在所述回转底座a1上，所述下臂驱动电机a22安装在所述下臂安装座a21上，所述下臂体a3的下部与所述下臂安装座a21铰接，所述下臂驱动电机a22的输出轴驱动所述下臂体a3沿竖直平面转动；所述上臂旋转组件a4包括上臂安装座a41和上臂驱动电机a42，所述上臂体a5的一端固定设置在所述上臂安装座a41上，所述上臂体a5的另一端连接有高压水枪a6，所述上臂安装座a41上安装有上臂驱动电机a42，所述上臂驱动电机a42的输出轴与所述下臂体a3的上部固定连接，所述上臂体a5可随所述上臂驱动电机a42沿竖直平面转动。

图4和图5中可以看到，所述碎屑分离组件4包括多个条形筛板b41和升降滑块b42，相邻的条形筛板b41之间活动连接，所述条形筛板b41的两侧面均贴近所述平台本体b1的内壁，位于两端的条形筛板b41分别与所述平台本体b1的内壁和所述升降滑块b42铰接，碎屑出口b8靠近所述条形筛板b41的上表面设置，与所述升降滑块b42靠近的所述平台本体b1的内壁上竖直开设有与所述升降滑块b42相适应的滑槽b43，所述平台本体b1的外壁上设有升降电机，该升降电机位于所述滑槽b43的上方，该升降电机的输出轴伸入所述平台本体b1后固套有拉索筒b44，所述拉索筒b44和所述升降滑块b42上绕设有同一根拉索。

图4-6中所示，所述环形密封分离组件b53包括水平设置的固定卡座b53a，该固定卡座b53a的外侧面与所述平台本体b1的内壁固定连接，该环形固定卡座b53a的内环面水平开设有环形扣接槽，围绕所述离心分离筒b51设有环形密封板b53c，该环形密封板b53c的内环面与所述离心分离筒b51的外筒壁固定连接，所述环形密封板b53c的外环面固定安装有与所述环形扣接槽相适应的扣接卡条b53d，所述扣接卡条b53d与所述环形扣接槽转动连接；

所述离心分离筒b51为两个交叉设置的矩形筒，两个所述矩形筒和所述进液管b52同轴线设置，两个所述矩形筒内部连通，两个所述矩形筒相邻的侧壁之间设有密封板b56，所述矩形筒的上筒口向中心收缩成正方形，所述矩形筒的上筒口与所述进液管b52之间设有筛网。

所述矩形筒中从上至下平行设有多个导流板b55，所述导流板b55倾斜设置，所述导流板b55的两侧边分别与所述矩形筒的内壁连接。

图4中可以看到，相邻的两个条形筛板b41之间设有活动连接件b6，所述活动连接件b6包括相互卡接的连接座b61和球头连接柱b62，所述矩形连接座b61上水平开设有球形槽，所述球形槽的槽深与所述连接柱的长度相同，所述连接座b61和所述球头连接柱b62分别和相邻的两个条形筛板b41固定连接。

工作时，水切割机床的排出水通过集水斗b2流入上浑液区ba中，经过条形筛板b41将较大的材料碎屑分离，进行一重过滤，通过拉索拉动升降滑块b42向上运动，从而使碎屑沿着条形筛板b41表面向下滑动并从碎屑出口b8排出，而滤液进入下净液区bb，经过离心分离筒b51将细小的杂质分离，进行二重过滤，离心分离的杂质从出渣口b54排出，滤液从净液出口b9流出通过加压器直接输送给高压水枪a6对工件进行水切割，从而避免水资源浪费，实现排出水循环利用，提高有效工作时间，降低生产成本。

最后需要说明，上述描述仅为本发明的优选实施例，本领域的技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效低能耗防堵塞的水切割机，其特征在于：包括正对设置的水切割机器人(a)，两个所述水切割机器人(a)安装在同一个底座(1)上，该底座(1)的两侧正对设置有水切割机床(b)，所述水切割机床(b)包括平台本体(b1)，所述平台本体(b1)的顶部设有集水斗(b2)，所述平台本体(b1)的底部连接有支撑腿，所述平台本体(b1)中水平设有分隔座(b3)，该分隔座(b3)将所述平台本体(b1)隔离成为上浑液区(ba)和下净液区(bb)，所述上浑液区(ba)中设置有碎屑分离组件(b4)，所述下净液区(bb)中设有离心分离筒(b51)，所述离心分离筒(b51)中竖直设有进液管(b52)，所述进液管(b52)的上部与所述分隔座(b3)转动连接，所述进液管(b52)的上端穿出所述分隔座(b3)后与所述上浑液区(ba)连通，所述离心分离筒(b51)与所述平台本体(b1)之间水平设有环形密封分离组件(b53)，所述离心分离筒(b51)的下部开设有出渣口(b54)，所述平台本体(b1)的底部安装有驱动装置，所述驱动装置的输出轴与所述离心分离筒(b51)的底部固定连接；

所述水切割机器人(a)包括回转底座(a1)，所述回转底座(a1)通过下臂旋转组件(a2)活动链接有下臂体(a3)，所述下臂体(a3)的上部通过上臂旋转组件(a4)与活动连接有上臂体(a5)，所述上臂体(a5)的自由端设置有高压水枪(a6)，所述高压水枪(a6)的进水端与所下净液区(bb)管道连通，所述下臂体(a3)和所述上臂体(a5)均可沿竖直平面转动。

2.根据权利要求1所述的高效低能耗防堵塞的水切割机，其特征在于：所述环形密封分离组件(b53)包括水平设置的固定卡座(b53a)，该固定卡座(b53a)的外侧面与所述平台本体(b1)的内壁固定连接，该环形固定卡座(b53a)的内环面水平开设有环形扣接槽，围绕所述离心分离筒(b51)设有环形密封板(b53c)，该环形密封板(b53c)的内环面与所述离心分离筒(b51)的外筒壁固定连接，所述环形密封板(b53c)的外环面固定安装有与所述环形扣接槽相适应的扣接卡条(b53d)，所述扣接卡条(b53d)与所述环形扣接槽转动连接。

3.根据权利要求1或2所述的高效低能耗防堵塞的水切割机，其特征在于：所述碎屑分离组件(b4)包括多个条形筛板(b41)和升降滑块(b42)，相邻的条形筛板(b41)之间活动连接，所述条形筛板(b41)的两侧面均贴近所述平台本体(b1)的内壁，位于两端的条形筛板(b41)分别与所述平台本体(b1)的内壁和所述升降滑块(b42)铰接，与所述升降滑块(b42)靠近的所述平台本体(b1)的内壁上竖直开设有与所述升降滑块(b42)相适应的滑槽(b43)，所述平台本体(b1)的外壁上设有升降电机，该升降电机位于所述滑槽(b43)的上方，该升降电机的输出轴伸入所述平台本体(b1)后固套有拉索筒(b44)，所述拉索筒(b44)和所述升降滑块(b42)上绕设有同一根拉索。

4.根据权利要求3所述的高效低能耗防堵塞的水切割机，其特征在于：相邻的两个条形筛板(b41)之间设有活动连接件(b6)，所述活动连接件(b6)包括相互卡接的连接座(b61)和球头连接柱(b62)，所述矩形连接座(b61)上水平开设有球形槽，所述球形槽的槽深与所述连接柱的长度相同，所述连接座(b61)和所述球头连接柱(b62)分别和相邻的两个条形筛板(b41)固定连接。

5.根据权利要求1、2或4任一项所述的高效低能耗防堵塞的水切割机，其特征在于：所述离心分离筒(b51)为两个交叉设置的矩形筒，两个所述矩形筒和所述进液管(b52)同轴线设置，两个所述矩形筒内部连通，两个所述矩形筒相邻的侧壁之间设有密封板(b56)，所述矩形筒的上筒口向中心收缩成正方形，所述矩形筒的上筒口与所述进液管(b52)之间设有筛网。

6.根据权利要求5所述的高效低能耗防堵塞的水切割机，其特征在于：所述矩形筒中从上至下平行设有多个导流板(b55)，所述导流板(b55)倾斜设置，所述导流板(b55)的两侧边分别与所述矩形筒的内壁连接。

7.根据权利要求4或6所述的高效低能耗防堵塞的水切割机，其特征在于：所述分隔座(b3)的上表面向中心倾斜，所述分隔座(b3)的中心穿设有所述进液管(b52)，所述进液管(b52)的管壁与所述分隔座(b3)旋转密封连接。

8.根据权利要求1或4所述的高效低能耗防堵塞的水切割机，其特征在于：所述平台本体(b1)的底部开设有离心废渣出口(b7)，所述出渣口(b54)连接有出渣管，所述出渣管的出口端伸出所述离心废渣出口(b7)后连接有阀门。

9.根据权利要求8所述的高效低能耗防堵塞的水切割机，其特征在于：所述平台本体(b1)的侧壁上分别设有碎屑出口(b8)和净液出口(b9)，所述碎屑出口(b8)位于所述上浑液区(ba)，并且靠近所述条形筛板(b41)的上表面设置，所述净液出口(b9)位于下净液区(bb)，并且靠近所述分隔座(b3)设置，所述净液出口(b9)与所述高压水枪(a6)的进水端管道连接。

10.根据权利要求1、2、4、6或9任一项所述的高效低能耗防堵塞的水切割机，其特征在于：所述下臂旋转组件(a2)包括下臂安装座(a21)和下臂驱动电机(a22)，所述下臂安装座(a21)固定设置在所述回转底座(a1)上，所述下臂驱动电机(a22)安装在所述下臂安装座(a21)上，所述下臂体(a3)的下部与所述下臂安装座(a21)铰接，所述下臂驱动电机(a22)的输出轴驱动所述下臂体(a3)沿竖直平面转动；所述上臂旋转组件(a4)包括上臂安装座(a41)和上臂驱动电机(a42)，所述上臂体(a5)的一端固定设置在所述上臂安装座(a41)上，所述上臂体(a5)的另一端连接有高压水枪(a6)，所述上臂安装座(a41)上安装有上臂驱动电机(a42)，所述上臂驱动电机(a42)的输出轴与所述下臂体(a3)的上部固定连接，所述上臂体(a5)可随所述上臂驱动电机(a42)沿竖直平面转动。

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