CN113146486A - 一种水切割刀头 - Google Patents

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刘宁
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Abstract

本发明涉及水切割刀头技术领域，公开一种水切割刀头，包括：喷头组件，设有通水孔；进水件，固定设置在喷头组件的一侧且能够与通水孔连通；混砂件，固定设置在喷头组件内，混砂件上设有进水孔、混砂孔及混砂室，混砂件与喷头组件形成与混砂孔连通的砂腔；进砂件，固定设置在喷头组件的一侧，进砂件上限定出进砂孔，进砂孔的出口偏离混砂孔设置；砂水喷管，与混砂件抵接。本发明公开的水切割刀头，经混砂孔进入混砂室的砂子首先撞击在混砂件的外壁上，流速降低，接着被后续进来的砂子推至混砂孔内，而混砂孔内的砂子则被吸入砂腔，降低了砂子对水柱的影响，延长了砂水喷管的使用寿命，提高了切割效率。

Description

一种水切割刀头
技术领域
本发明涉及水切割刀头技术领域，尤其涉及一种水切割刀头。
背景技术
如图1所示，现有的水切割刀头的进砂件100的出口直接与混砂件200的进水孔2001连通，由于进砂件100与进水孔2001呈一定的夹角设置且与进水孔2001内的高压水柱混合的砂子具有一定的相对速度，使得砂子与高压水混合后的砂水混合物的流向有一定的偏斜，不但会对混砂件200产生一定的冲击，还会对砂水喷管300产生一定的冲击，降低混砂件200和砂水喷管300的使用寿命。
若砂水混合物轻微偏斜，砂水混合物能够顺利通过砂水喷管300的喷射孔3001，但是砂水混合物会对砂水喷管300的内壁造成直线冲击，喷射孔3001的出口呈椭圆形，缩短了砂水喷管300的使用寿命，切割效率降低；若砂水混合物中度倾斜，砂水混合物不能顺利通过砂水喷管300的喷射孔3001，砂水混合物对下半部分的砂水喷管300的内壁造成直接冲击，喷射孔3001的出口呈尖嘴形，砂水喷管300的使用寿命严重缩短，切割效率极差；若砂水混合物严重倾斜，砂水混合物直接冲击上半部分的砂水喷管300的内壁，并且造成镜像反射，喷射孔3001的出口几乎完好无损，但是砂水喷管300的内壁几乎已经坑坑洼洼，根本无法切割。
发明内容
基于以上所述，本发明的目的在于提供一种水切割刀头，解决了现有的水切割刀头的砂水混合物偏斜而降低切割效率和砂水喷管的寿命缩短的问题。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种水切割刀头，包括：喷头组件，其上设有通水孔；进水件，固定设置在所述喷头组件的一侧且能够与所述通水孔连通；混砂件，固定设置在所述喷头组件内，所述混砂件上设有进水孔、混砂孔及与所述进水孔和所述混砂孔连通的混砂室，所述混砂件与所述喷头组件形成与所述混砂孔连通的砂腔；进砂件，固定设置在所述喷头组件的一侧，所述进砂件上限定出与所述砂腔连通的进砂孔，所述进砂孔的出口偏离所述混砂孔设置；砂水喷管，与所述混砂件抵接，所述砂水喷管内设有喷射孔，所述喷射孔与所述混砂室连通。
作为一种水切割刀头的优选方案，所述混砂孔为斜孔，所述斜孔朝向靠近所述砂水喷管的方向倾斜，所述斜孔的中心轴线与所述进水孔的中心轴线相交且两者形成的夹角位于0°-90°之间。
作为一种水切割刀头的优选方案，所述混砂件和所述砂水喷管互相抵接的一端的外径相等。
作为一种水切割刀头的优选方案，所述砂水喷管上设有过渡孔，所述过渡孔连通所述混砂室和所述喷射孔。
作为一种水切割刀头的优选方案，所述混砂室包括连通的喇叭孔和柱状孔，经所述进水孔流出的高压水依次经所述喇叭孔的小端和所述喇叭孔的大端并进入所述柱状孔。
作为一种水切割刀头的优选方案，所述过渡孔为锥形孔，所述锥形孔的大端的直径大于所述柱状孔的直径。
作为一种水切割刀头的优选方案，所述混砂件和所述喷头组件通过连接块上的连通孔连通，所述连通孔的出口端的直径小于所述连通孔的进口端的直径。
作为一种水切割刀头的优选方案，所述喷头组件包括喷头体和固定在所述喷头体上的夹管，所述夹管的下端伸出所述喷头体，所述夹管与所述混砂件形成所述砂腔。
作为一种水切割刀头的优选方案，所述砂水喷管上固定设置有防砂罩，所述防砂罩的开口朝向所述砂水喷管的出口设置。
作为一种水切割刀头的优选方案，所述水切割刀头还包括设置在所述喷头组件上的水阀组件，所述水阀组件包括：气缸座，固定设置在所述喷头组件上；气缸，固定设置在所述气缸座上；阀盖，设置在所述喷头组件上，所述阀盖上设有开关孔，所述开关孔分别与所述进水件和所述进水孔连通；阀芯，固定设置在所述气缸的活动端，所述阀芯能够与所述开关孔贴合，所述气缸的活动端能够带动所述阀芯在所述开关孔内运动以使所述进水件和所述进水孔通过所述开关孔连通或者断开。
本发明的有益效果为：由于本发明公开的水切割刀头的进砂孔的出口偏离混砂孔设置，经混砂孔进入混砂室的砂子首先撞击在混砂件的外壁上，流速降低，接着被后续进来的砂子推至混砂孔内，而混砂孔内的砂子则被吸入砂腔，进而砂子与水柱混合形成砂水混合物，降低了砂子对水柱的影响，砂水混合物能够顺利通过砂水喷管的喷射孔，且砂水混合物不会对砂水喷管的内壁造成冲击，喷射孔的出口呈圆形，延长了砂水喷管的使用寿命，提高了切割效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是现有的水切割刀头的剖视图；
图2是本发明具体实施例提供的水切割刀头在一个方向的剖视图；
图3是本发明具体实施例提供的水切割刀头在另一个方向的剖视图；
图4是图3在A处的局部放大图。
图1中：
100、进砂件；200、混砂件；2001、进水孔；300、砂水喷管；3001、喷射孔。
图2-图4中：
1、喷头组件；101、通水孔；102、砂腔；11、喷头体；12、夹管；
2、水阀组件；21、气缸座；22、气缸；23、阀盖；24、阀芯；
3、混砂件；301、进水孔；302、混砂孔；303、混砂室；3031、喇叭孔；3032、柱状孔；
4、进砂件；40、进砂孔；
5、砂水喷管；501、喷射孔；502、过渡孔；
6、连接块；60、连通孔；
71、第一紧固件；72、第二紧固件。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实施例提供一种水切割刀头，如图2至图4所示，包括喷头组件1、进水件(图中未示出)、混砂件3、进砂件4及砂水喷管5，喷头组件1上设有通水孔101，进水件固定设置在喷头组件1的一侧且能够与通水孔101连通，混砂件3固定设置在喷头组件1内，混砂件3上设有进水孔301、混砂孔302及与进水孔301和混砂孔302连通的混砂室303，混砂件3与喷头组件1形成与混砂孔302连通的砂腔102，进砂件4固定设置在喷头组件1的一侧，进砂件4上限定出与砂腔102连通的进砂孔40，进砂孔40的出口偏离混砂孔302设置，砂水喷管5与混砂件3抵接，砂水喷管5内设有喷射孔501，喷射孔501与混砂室303连通。
由于本实施例提供的水切割刀头的进砂孔40的出口偏离混砂孔302设置，经混砂孔302进入混砂室303的砂子首先撞击在混砂件3的外壁上，流速降低，接着被后续进来的砂子推至混砂孔302内，而混砂孔302内的砂子则被吸入砂腔102，进而砂子与水柱混合形成砂水混合物，降低了砂子对水柱的影响，砂水混合物能够顺利通过砂水喷管5的喷射孔501，且砂水混合物不会对砂水喷管5的内壁造成冲击，喷射孔501的出口呈圆形，延长了砂水喷管5的使用寿命，提高了切割效率。
具体地，如图3和图4所示，本实施例的混砂孔302为斜孔，斜孔朝向靠近砂水喷管5的方向倾斜，斜孔的中心轴线均与进水孔301的中心轴线相交且两者形成的夹角位于0°-90°之间。由于混砂孔302内的砂子被吸入混砂室303，因此进入混砂室303的砂子的速度很低，对水柱的冲击力较小，一般来讲，斜孔的中心轴线均与进水孔301的中心轴线的夹角越大，砂子对水柱的冲击力在混砂件3的横截面上的分力越小，砂水混合物发生偏斜的概率会进一步降低。
如图2至图4所示，本实施例的混砂件3和砂水喷管5互相抵接的一端的外径相等。具体地，喷头组件1上设有安装孔，由于混砂件3和砂水喷管5的直径相等，安装孔设置为横截面积相同的等截面孔即可，与现有的带有台阶面的安装孔相比，本实施例的喷头组件1的安装孔的加工更加方便。由于砂水混合物几乎不会冲击混砂件3，因此，无需通过增加混砂件3的直径来延长混砂件3的寿命，混砂件3的直径比现有技术中的混砂件3的直径更小，有利于水切割刀头的小型化设计。
如图2和图4所示，本实施例的砂水喷管5上设有过渡孔502，过渡孔502连通混砂室303和喷射孔501，过渡孔502用于使混砂室303内的砂水混合物喷入喷射孔501。混砂室303包括连通的喇叭孔3031和柱状孔3032，经进水孔301流出的高压水依次经喇叭孔3031的小端和喇叭孔3031的大端后进入柱状孔3032。由于混砂室303的横截面积大于进水孔301的横截面积，有利于混砂室303内形成负压以吸附混砂孔302内的砂子，使砂子与水柱混合形成砂水混合物。
进一步地，如图2和图4所示，过渡孔502为锥形孔，锥形孔的大端的直径大于柱状孔3032的直径。由于混砂件3和砂水喷管5抵接，锥形孔的大端的直径大于柱状孔3032的直径，经柱状孔3032喷出的砂水混合物能够全部经过渡孔502进入喷射孔501并最终用于切割工件。
如图2和图3所示，本实施例的混砂件3和喷头组件1通过连接块6上的连通孔60连通，连通孔60的出口端的直径小于连通孔60的进口端的直径。沿高压水的流动方向，位于连通孔60进口的水柱的压力小于连通孔60出口的水柱的压力，便于高压水顺利地通过连接块6进入混砂件3。
如图2和图3所示，本实施例的喷头组件1包括喷头体11和固定在喷头体11上的夹管12，夹管12的下端伸出喷头体11，夹管12与混砂件3形成上述砂腔102，砂腔102连通进砂件4和混砂孔302。
为了实现砂水喷管5、夹管12及喷头的固定连接，如图2和图3所示，砂水喷管5上套设有第一紧固件71，第一紧固件71与夹管12螺纹连接，夹管12上套设有第二紧固件72，第二紧固件72与喷头体11螺纹连接，其中，第一紧固件71与砂水喷管5过盈配合，且第一紧固件71旋拧在夹管12上，第二紧固件72与夹管12间隙配合，且第二紧固件72旋拧在喷头体11上，第一紧固件71和第二紧固件72均为螺帽，两个螺帽之间夹设有缓冲垫圈。
为了防止经砂水喷管5喷出的砂水混合物向外飞溅，砂水喷管5上固定设置有防砂罩(图中未示出)，防砂罩沿自身的外周设有向下延伸的翻边。
如图2和图3所示，本实施例的水切割刀头还包括设置在喷头组件1上的水阀组件2，水阀组件2包括气缸座21、气缸22、阀盖23及阀芯24，气缸座21固定设置在喷头组件1上，气缸22固定设置在气缸座21上，阀盖23设置在喷头组件1上，阀盖23上设有开关孔，开关孔分别与进水件和进水孔301连通，阀芯24固定设置在气缸22的活动端，阀芯24能够与开关孔贴合，气缸22的活动端能够带动阀芯24在开关孔内运动以使进水件和进水孔301通过开关孔连通或者断开。当气缸22带动阀芯24向上运动时，阀芯24相对于开关孔向上运动，当阀芯24的下端位于进水件的出口的上方时，进水件与进水孔301连通，此时该水切割刀头处于工作状态；当气缸22带动阀芯24向下运动时，阀芯24相对于开关孔向下运动，当阀芯24正对进水件的出口时，进水件与进水孔301断开，此时该水切割刀头处于不工作状态。
本实施例的水切割刀头切割工件时，其工作时长超过300小时，现有的水切割刀头最多只能工作100小时，与现有的水切割刀头相比，切割效率更高，混砂件3和砂水喷管5的使用寿命更长。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种水切割刀头，其特征在于，包括：
喷头组件(1)，其上设有通水孔(101)；
进水件，固定设置在所述喷头组件(1)的一侧且能够与所述通水孔(101)连通；
混砂件(3)，固定设置在所述喷头组件(1)内，所述混砂件(3)上设有进水孔(301)、混砂孔(302)及与所述进水孔(301)和所述混砂孔(302)连通的混砂室(303)，所述混砂件(3)与所述喷头组件(1)形成与所述混砂孔(302)连通的砂腔(102)；
进砂件(4)，固定设置在所述喷头组件(1)的一侧，所述进砂件(4)上限定出与所述砂腔(102)连通的进砂孔(40)，所述进砂孔(40)的出口偏离所述混砂孔(302)设置；
砂水喷管(5)，与所述混砂件(3)抵接，所述砂水喷管(5)内设有喷射孔(501)，所述喷射孔(501)与所述混砂室(303)连通。
2.根据权利要求1所述的水切割刀头，其特征在于，所述混砂孔(302)为斜孔，所述斜孔朝向靠近所述砂水喷管(5)的方向倾斜，所述斜孔的中心轴线与所述进水孔(301)的中心轴线相交且两者形成的夹角位于0°-90°之间。
3.根据权利要求1所述的水切割刀头，其特征在于，所述混砂件(3)和所述砂水喷管(5)互相抵接的一端的外径相等。
4.根据权利要求1所述的水切割刀头，其特征在于，所述砂水喷管(5)上设有过渡孔(502)，所述过渡孔(502)连通所述混砂室(303)和所述喷射孔(501)。
5.根据权利要求4所述的水切割刀头，其特征在于，所述混砂室(303)包括连通的喇叭孔(3031)和柱状孔(3032)，经所述进水孔(301)流出的高压水依次经所述喇叭孔(3031)的小端和所述喇叭孔(3031)的大端并进入所述柱状孔(3032)。
6.根据权利要求5所述的水切割刀头，其特征在于，所述过渡孔(502)为锥形孔，所述锥形孔的大端的直径大于所述柱状孔(3032)的直径。
7.根据权利要求1所述的水切割刀头，其特征在于，所述混砂件(3)和所述喷头组件(1)通过连接块(6)上的连通孔(60)连通，所述连通孔(60)的出口端的直径小于所述连通孔(60)的进口端的直径。
8.根据权利要求1所述的水切割刀头，其特征在于，所述喷头组件(1)包括喷头体(11)和固定在所述喷头体(11)上的夹管(12)，所述夹管(12)的下端伸出所述喷头体(11)，所述夹管(12)与所述混砂件(3)形成所述砂腔(102)。
9.根据权利要求1所述的水切割刀头，其特征在于，所述砂水喷管(5)上固定设置有防砂罩，所述防砂罩的开口朝向所述砂水喷管(5)的出口设置。
10.根据权利要求1所述的水切割刀头，其特征在于，所述水切割刀头还包括设置在所述喷头组件(1)上的水阀组件(2)，所述水阀组件(2)包括：
气缸座(21)，固定设置在所述喷头组件(1)上；
气缸(22)，固定设置在所述气缸座(21)上；
阀盖(23)，设置在所述喷头组件(1)上，所述阀盖(23)上设有开关孔，所述开关孔分别与所述进水件和所述进水孔(301)连通；
阀芯(24)，固定设置在所述气缸(22)的活动端，所述阀芯(24)能够与所述开关孔贴合，所述气缸(22)的活动端能够带动所述阀芯(24)在所述开关孔内运动以使所述进水件和所述进水孔(301)通过所述开关孔连通或者断开。
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