CN210449583U - 喷头组件和水射流设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种喷头组件和水射流设备，喷头组件包括：基座；曲柄，曲柄的一端通过第一点与基座活动连接；摇块，摇块通过第二点与基座活动连接，第一点与第二点之间的距离为第一距离；导杆，导杆的一端与曲柄的另一端铰接，导杆的另一端与摇块相连接且能够相对于摇块滑动；喷杆，设置在导杆远离曲柄的一端；其中，曲柄转动带动导杆移动，进而带动摇块摆动，喷杆移动；且第一距离与曲柄的长度的比值范围为：0.86至1.86。本实用新型提供的喷头组件，使得曲柄在转动过程中，喷杆远离曲柄的端面在基座的厚度方向且过第一点和第二点的平面上的投影的变化较小，即靶矩的变化较小，有利于提升水射流能量利用率，并保证工作效果的一致性。

Description

喷头组件和水射流设备

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种喷头组件和一种水射流设备。

背景技术

水射流清洗和切割是利用集中在非常小直径范围内的高速水流冲击对象，将其表层破碎并冲刷下来的过程。为了提高大面积施工的效率，可以采用能够产生扇形或圆锥形水流的异形喷嘴，但这些喷嘴加工精度要求高，水流打击力分布不均，且尖角处磨损较快，因此，通常将能够产生小直径圆柱射流的喷嘴进行旋转和摆动运动来增加水射流的冲击作用范围。

将喷嘴与工作面(如平面对象)之间的垂直距离称为靶距，靶距的远近对水射流的打击力影响较大，而采用摆动运动的喷头最大的问题是：喷嘴出口以摆动中心为轴呈圆弧轨迹，因靶距在不断变化，所以工作效果不一致。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的第一个方面在于，提出一种喷头组件。

本实用新型的第二个方面在于，提出一种水射流设备。

有鉴于此，根据本实用新型的一个方面，提供了一种喷头组件，包括：基座；曲柄，曲柄的一端通过第一点与基座活动连接；摇块，摇块通过第二点与基座活动连接，第一点与第二点之间的距离为第一距离；导杆，导杆的一端与曲柄的另一端铰接，导杆的另一端与摇块相连接且能够相对于摇块滑动；喷杆，设置在导杆远离曲柄的一端；其中，曲柄转动带动导杆移动，进而带动摇块摆动，喷杆移动；且第一距离与曲柄的长度的比值范围为：0.86至1.86。

本实用新型提供的喷头组件，包括基座、曲柄、摇块、导杆和喷杆，曲柄的一端通过第一点与基座活动连接，即曲柄相对于基座可绕第一点转动，摇块通过第二点与基座活动连接，即摇块相对于基座可绕第二点转动，通过导杆的一端与曲柄的另一端铰接，导杆的另一端与摇块相连接且能够相对于摇块滑动，喷杆设置在导杆远离曲柄的一端，使得曲柄相对于基座绕第一点转动时，带动导杆绕第二点转动并沿摇块滑动，进而使摇块绕第二点相对于基座转动，同时，与导杆相连接的喷杆也移动，进而扩大了水射流的作用面积，将第一点与第二点之间的距离定义为第一距离，通过第一距离与曲柄的长度的比值范围为0.86至1.86，使得曲柄在转动过程中，喷杆远离曲柄的端面在基座的厚度方向且过第一点和第二点的平面上的投影的变化较小，由于水射流由喷杆远离曲柄的一端喷向工作面，或喷嘴设置在喷杆远离曲柄的端部，使得曲柄在转动过程中，喷杆远离曲柄的端面或喷嘴与工作面之间的垂直距离变化较小，即靶矩的变化较小，有利于减小水射流打击力的不均匀性，避免喷杆在摆动过程中，喷杆远离曲柄的端面或喷嘴与工作面之间的垂直距离变化较大而无法保证工作效果的一致性，进而有利于保证水射流打击力的均匀性，提升了水射流能量利用率，并保证工作效果的一致性，提高产品的工作效率。进一步地，基座的厚度方向为垂直于曲柄运动轨迹所在的平面的方向。曲柄的长度为第一点到曲柄与导杆铰接位置的距离。

进一步地，通过曲柄、摇块配合导杆和喷杆的结构，并限定第一距离与曲柄的长度的比值范围为0.86至1.86，即可在喷杆移动过程中大大减小喷杆远离曲柄的端面在基座的厚度方向且过第一点和第二点的平面上的投影的变化，即在摆杆移动过程中减小靶矩的变化，结构简单，易于实现，方便生产，适于推广应用。

另外，根据本实用新型提供的上述技术方案中的喷头组件，还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，还包括：驱动部，与曲柄相连接，驱动部工作带动曲柄运动。

在该技术方案中，通过驱动部与曲柄相连接，使得驱动部工作带动曲柄运动并带动喷杆运动，进而扩大水射流的工作范围，有利于提高产品的工作效率。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：检测部；驱动部包括动力部和传动部，传动部连接动力部和曲柄；其中，检测部与传动部或曲柄相连接，检测部能够检测传动部的工作状态或曲柄的转动角度。

在该技术方案中，驱动部包括动力部和传动部，动力部用于提供动力，通过传动部连接动力部和曲柄，能够将动力部的动力传递至曲柄使曲柄转动，通过检测部与传动部或曲柄相连接并检测传动部的工作状态或曲柄的转动角度，使得喷头组件能够根据检测部的信号精确地控制动力部的工作状态，进而通过曲柄控制导杆移动的角度和范围，进而保证喷杆远离曲柄的端面在基座的厚度方向且过第一点和第二点的平面上的投影的变化较小，即喷杆远离曲柄的端面或喷嘴与工作面之间的垂直距离变化较小，大大提升了水射流能量利用率，进一步提高工作效果的一致性。

在上述任一技术方案中，优选地，检测部为旋转编码器；动力部为液压马达或动力电机。

在该技术方案中，检测部为旋转编码器，动力部为液压马达或动力电机，即当动力部为液压马达或动力电机时，无法通过液压马达或动力电机精确控制曲柄的转动角度，通过旋转编码器检测传动部的工作状态或曲柄的转动角度，使得喷头组件根据旋转编码器的信号能够精确地控制液压马达或动力电机的工作状态，进而控制曲柄转动的角度和范围，使得导杆在合理的角度和范围内移动，有效地保证了喷杆远离曲柄的端面在基座的厚度方向且过第一点和第二点的平面上的投影的变化较小，即喷杆远离曲柄的端面或喷嘴与工作面之间的垂直距离变化较小，有效地提升了水射流能量利用率，并有利于保证工作效果的一致性。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：减速器，驱动部通过减速器与曲柄相连接。

在该技术方案中，驱动部通过减速器与曲柄相连接，使得通过减速器使曲柄能够与不同尺寸、不同扭矩的驱动部相连接，进而扩大产品的使用范围。具体地，驱动部包括动力部，当动力部为高转速、低扭矩的小尺寸的液压马达或动力电机时，通过动力部与减速器连接后再与曲柄连接，同样能够保证曲柄灵活、顺畅地转动，进一步扩大产品的适用范围。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：限位部，设置在基座上，用于限制曲柄的转动范围。

在该技术方案中，通过在基座上设置限位部来限制曲柄的转动范围，避免曲柄的转动范围较大而使喷杆远离曲柄的端面在基座的厚度方向且过第一点和第二点的平面上的投影的变化较大而使工作效果不佳，通过限位部使曲柄在合理的范围内转动，进而使喷杆在一定范围内移动，有利于保证喷杆远离曲柄的端面在基座的厚度方向且过第一点和第二点的平面上的投影的变化较小，即喷杆远离曲柄的端面或喷嘴与工作面之间的垂直距离变化较小，有利于提升了水射流能量利用率，并保证工作效果的一致性，保证良好的工作效果。

进一步地，限位部与曲柄接触的位置设置有缓冲部，通过缓冲部来降低曲柄与限位部接触时的冲击力，有利于提高产品的可靠性。

在上述任一技术方案中，优选地，限位部包括第一限位块和第二限位块，第一限位块和第二限位块对称地分布在第一点和第二点连线的两侧。

在该技术方案中，限位部包括第一限位块和第二限位块，第一限位块和第二限位块对称地分布在第一点和第二点连线的两侧，使得当曲柄沿第一点和第二点连线为对称轴左右摆动时，通过第一限位块和第二限位块能够限定曲柄摆动的范围，进而使喷杆在合理的范围内移动并保证靶矩的变化较小，有利于提升了水射流能量利用率并提高产品工作效果的一致性。

在上述任一技术方案中，优选地，导杆与曲柄铰接的位置为第三点，导杆远离曲柄的端面与第三点的距离为第二距离，第二距离大于曲柄的长度与第一距离的和。

在该技术方案中，导杆与曲柄铰接的位置为第三点，导杆远离曲柄的端面与第三点的距离为第二距离，第二距离大于曲柄的长度与第一距离的和，能够保证曲柄在转动过程中，导杆沿第一点和第二点的连线为对称轴绕第二点转动，且导杆同时沿摇块滑动，避免第二距离小于曲柄的长度与第一距离的和而使导杆只能在第一点和第二点的连线的一侧转动而缩小转动范围，有效地扩大了喷杆的摆动范围，进而有利于扩大水射流的作业面积，提高产品的工作效率。

在上述任一技术方案中，优选地，导杆沿长度方向的中心线为第一中心线，第一中心线与沿基座的厚度方向且过第二点的直线相交；喷杆沿长度方向的中心线为第二中心线，第二中心线与第一中心线平行，且第二中心线位于导杆沿长度方向且平行于基座的厚度方向的中心面上；其中，喷杆远离曲柄的端面与第三点的距离为第三距离，第三距离与曲柄的长度的比值范围为4.65至5.65，且第二距离小于第三距离。

在该技术方案中，导杆沿长度方向的中心线为第一中心线，第一中心线与沿基座的厚度方向且过第二点的直线相交，即第一中心线与摇块相对于基座的转动轴相交，进而能够保证第二距离所在的直线、第一距离所在的直线和曲柄的长度所在的直线相平行，通过喷杆沿长度方向的中心线为第二中心线，第二中心线与第一中心线平行，且第二中心线位于导杆沿长度方向且平行于基座的厚度方向的中心面上，喷杆远离曲柄的端面与第三点的距离为第三距离，使得第三距离所在的直线与第二距离所在的直线、第一距离所在的直线和曲柄的长度所在的直线相平行，进而通过第三距离与曲柄的长度的比值范围为4.65至5.65，在曲柄转动过程中，进一步减小喷杆远离曲柄的端面在基座的厚度方向且过第一点和第二点的平面上的投影的变化，由于水射流由喷杆远离曲柄的一端喷出，或喷嘴设置在喷杆远离曲柄的端部，使得曲柄在转动过程中，进一步减小喷杆远离曲柄的端面或喷嘴与工作面之间的垂直距离的变化，即减小了靶矩的变化，大大提升了水射流能量利用率，并使得产品的工作效果趋于一致，进而保证良好的工作效果，并提高工作效率。

通过第二距离小于第三距离，避免导杆过长而使导杆远离曲柄的端面较喷杆远离曲柄的端面远离曲柄，即导杆远离曲柄的端面凸出于喷杆远离曲柄的端面，即导杆距离工作面较近，使得喷杆在摆动过程中导杆易于工作面干涉，进而保证了产品的可靠性和工作效率。

在上述任一技术方案中，优选地，曲柄以第一点和第二点的连线为对称轴摆动，且曲柄相对于对称轴的摆角的范围为0°至120°。

在该技术方案中，通过曲柄以第一点和第二点的连线为对称轴左右摆动0°至120°，能够保证喷杆在一定范围内摆动进而扩大水射流的工作范围，同时，使得喷杆远离曲柄的端面在基座的厚度方向且过第一点和第二点的平面上的投影的变化大大减小，即大大减小了喷杆远离曲柄的端面或喷嘴与工作面之间的垂直距离的变化，即靶矩趋于一致，有效地保证了水射流打击力的均匀性，大大提升了水射流能量利用率，并保证产品工作效果的一致性。

在上述任一技术方案中，优选地，第三距离与曲柄的长度的比值为5.15，第一距离与曲柄的长度的比值为1.36。

在该技术方案中，通过第三距离与曲柄的长度的比值为5.15，第一距离与曲柄的长度的比值为1.36，使得曲柄以第一点和第二点的连线为对称轴左右摆动120°时，喷杆远离曲柄的端面在基座的厚度方向且过第一点和第二点的平面上的投影的变化值为第三距离的1％，大大减小了靶矩的变化值，使得靶矩趋于一致，有效地保证了水射流打击力的均匀性，进一步提升了水射流能量利用率，并保证产品工作效果的一致性。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种水射流设备，水射流设备包括如上述任一技术方案中的喷头组件。

本实用新型提供的水射流设备，包括上述任一技术方案的喷头组件，因此具有该喷头组件的全部有益效果，在此不再赘述。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的一个视角的喷头组件的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的另一个视角的喷头组件的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的部分喷头组件的尺寸示意图；

其中，图1至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1喷头组件，10基座，20曲柄，30摇块，40导杆，50喷杆，60驱动部，70检测部，80减速器，90限位部，A第一点，B第二点，C第三点。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图3描述根据本实用新型一些实施例所述的喷头组件1和水射流设备。

实施例一

如图1和图3所示，根据本实用新型的一个方面，提供了一种喷头组件1，包括基座10、曲柄20、摇块30、导杆40和喷杆50。

具体地，曲柄20的一端通过第一点A与基座10活动连接，即曲柄20相对于基座10可绕第一点A转动，摇块30通过第二点B与基座10活动连接，即摇块30相对于基座10可绕第二点B转动，通过导杆40的一端与曲柄20的另一端铰接，导杆40的另一端与摇块30相连接且能够相对于摇块30滑动，喷杆50设置在导杆40远离曲柄20的一端，使得曲柄20相对于基座10绕第一点A转动时，带动导杆40绕第二点B转动并沿摇块30滑动，进而使摇块30绕第二点B相对于基座10转动，同时，与导杆40相连接的喷杆50也移动。其中，第一距离L1与曲柄20的长度R的比值范围为：0.86至1.86。

在该实施例中，喷头组件，包括基座10、曲柄20、摇块30、导杆40和喷杆50，通过曲柄20相对于基座10绕第一点A转动时，带动导杆40绕第二点B转动并沿摇块30滑动，进而使摇块30绕第二点B相对于基座10转动，同时，与导杆40相连接的喷杆50也移动，进而扩大了水射流的作用面积，将第一点A与第二点B之间的距离定义为第一距离L1，通过第一距离L1与曲柄20的长度R的比值范围为0.86至1.86，即L1：R＝0.86～1.86，使得曲柄20在转动过程中，喷杆50远离曲柄20的端面在基座10的厚度方向且过第一点A和第二点B的平面上的投影的变化较小，由于水射流由喷杆50远离曲柄20的一端喷向工作面，或喷嘴设置在喷杆50远离曲柄20的端部，使得曲柄20在转动过程中，喷杆50远离曲柄20的端面或喷嘴与工作面之间的垂直距离变化较小，即靶矩的变化较小，有利于减小水射流打击力的不均匀性，避免喷杆50在摆动过程中，喷杆50远离曲柄20的端面或喷嘴与工作面之间的垂直距离变化较大而无法保证工作效果的一致性，进而有利于保证水射流打击力的均匀性，提升了水射流能量利用率，并保证工作效果的一致性，提高产品的工作效率。进一步地，基座10的厚度方向为垂直于曲柄20运动轨迹所在的平面的方向。曲柄20的长度R为第一点A到曲柄20与导杆40铰接位置的距离。如图3所示，若曲柄20通过第三点C与导杆40铰接，则曲柄20的长度R为A与C之间的距离。

具体地，曲柄20相对于基座10可绕第一点A转动，即曲柄20的转动轴为沿基座10的厚度方向并过第一点A的直线，摇块30相对于基座10可绕第二点B转动，即摇块30的转动轴为沿基座10的厚度方向并过第二点B的直线，即曲柄20和摇块30的旋转轴平行。导杆40相对于摇块30滑动时，导杆40沿长度方向的中心线与摇块30沿长度方向的中心线重合或平行，能够保证导杆40随曲柄20和摇块30机构摆动的精确度，进而减小喷杆50在运动过程中喷杆50远离曲柄20的端面与工作面之间的垂直距离变化值。

进一步地，通过曲柄20、摇块30配合导杆40和喷杆50的结构，并限定第一距离L1与曲柄20的长度R的比值范围为0.86至1.86，即可在喷杆50移动过程中大大减小喷杆50远离曲柄20的端面在基座10的厚度方向且过第一点A和第二点B的平面上的投影的变化，即在摆杆移动过程中减小靶矩的变化，结构简单，易于实现，方便生产，适于推广应用。

实施例二

如图1和图2所示，本实用新型的一个实施例中，喷头组件1，包括基座10、曲柄20、摇块30、导杆40、喷杆50和驱动部60，其中，驱动部60与曲柄20相连接，驱动部60工作带动曲柄20运动。

在该实施例中，通过驱动部60与曲柄20相连接，使得驱动部60工作带动曲柄20运动并带动喷杆50运动，进而扩大水射流的工作范围，有利于提高产品的工作效率。

优选地，驱动部60可以为伺服电机或步进电机，通过伺服电机或步进电机能够精确地控制曲柄20的转动角度，进而使得导杆40在合理的角度和范围内移动，有利于保证喷杆50远离曲柄20的端面在基座10的厚度方向且过第一点A和第二点B的平面上的投影的变化较小，即喷杆50远离曲柄20的端面或喷嘴与工作面之间的垂直距离变化较小，有利于保证工作效果的一致性。

优选地，驱动部60也可以为液压马达或动力电机。

优选地，驱动部60还可以包括传动部，例如齿轮传动箱，传动部可将伺服电机或步进电机或液压马达或动力电机的动力传递至曲柄20。

实施例三

如图1和图2所示，本实用新型的一个实施例中，喷头组件1，包括基座10、曲柄20、摇块30、导杆40、喷杆50、驱动部60和检测部70，其中，驱动部60包括动力部和传动部，传动部连接动力部和曲柄20；检测部70与传动部或曲柄20相连接，检测部70能够检测传动部的工作状态或曲柄20的转动角度。

在该实施例中，驱动部60包括动力部和传动部，动力部用于提供动力，通过传动部连接动力部和曲柄20，能够将动力部的动力传递至曲柄20使曲柄20转动，通过检测部70与传动部或曲柄20相连接并检测传动部的工作状态或曲柄20的转动角度，使得喷头组件能够根据检测部70的信号精确地控制动力部的工作状态，进而通过曲柄20控制导杆40移动的角度和范围，进而保证喷杆50远离曲柄20的端面在基座10的厚度方向且过第一点A和第二点B的平面上的投影的变化较小，即喷杆50远离曲柄20的端面或喷嘴与工作面之间的垂直距离变化较小，大大提升了水射流能量利用率，进一步提高工作效果的一致性。

具体地，一方面，检测部70与传动部相连接，即检测部70能够检测传动部的工作状态，而传动部的工作状态与曲柄20的转动角度有关，进而使得喷头组件能够根据检测部70检测的传动部工作状态的信号精确地控制导杆40移动的角度和范围；另一方面，检测部70与曲柄20相连接，即检测部70能够检测曲柄20的转动角度，进而使得喷头组件能够根据检测部70检测的曲柄20转动角度的信号精确地控制导杆40移动的角度和范围。

优选地，检测部70为旋转编码器，动力部为液压马达或动力电机，即当动力部为液压马达或动力电机时，无法通过液压马达或动力电机精确控制曲柄20的转动角度，通过旋转编码器检测传动部的工作状态或曲柄20的转动角度，使得喷头组件根据旋转编码器的信号能够精确地控制液压马达或动力电机的工作状态，进而控制曲柄20转动的角度和范围，使得导杆40在合理的角度和范围内移动，有效地保证了喷杆50远离曲柄20的端面在基座10的厚度方向且过第一点A和第二点B的平面上的投影的变化较小，即喷杆50远离曲柄20的端面或喷嘴与工作面之间的垂直距离变化较小，有效地提升了水射流能量利用率，并有利于保证工作效果的一致性。

优选地，传动部为带有两个输出通道的齿轮传动箱，其中一个输出通道安装旋转编码器，另一个输出通道直接或通过减速机与曲柄20的回转轴相连接。

实施例四

如图1和图2所示，本实用新型的一个实施例中，喷头组件1，包括基座10、曲柄20、摇块30、导杆40、喷杆50、驱动部60、检测部70和减速器80，其中，驱动部60通过减速器80与曲柄20相连接。

在该实施例中，驱动部60通过减速器80与曲柄20相连接，通过减速器80使曲柄20能够与不同尺寸、不同扭矩的驱动部60相连接，进而扩大产品的使用范围。具体地，驱动部60包括动力部，当动力部为高转速、低扭矩的小尺寸的液压马达或动力电机时，通过动力部与减速器80连接后再与曲柄20连接，同样能够保证曲柄20灵活、顺畅地转动，进一步扩大产品的适用范围。

优选地，检测部70为旋转编码器；驱动部60的动力部为液压马达或动力电机，驱动部60的传动部为带有两个输出通道的齿轮传动箱，其中一个输出通道安装旋转编码器，另一个输出通道直接或通过减速机与曲柄20的回转轴相连接。

实施例五

如图1和图2所示，本实用新型的一个实施例中，喷头组件1，包括基座10、曲柄20、摇块30、导杆40、喷杆50、驱动部60、检测部70、减速器80和限位部90，其中，限位部90设置在基座10上，用于限制曲柄20的转动范围。

在该实施例中，通过在基座10上设置限位部90来限制曲柄20的转动范围，避免曲柄20的转动范围较大而使喷杆50远离曲柄20的端面在基座10的厚度方向且过第一点A和第二点B的平面上的投影的变化较大而使工作效果不佳，通过限位部90使曲柄20在合理的范围内转动，进而使喷杆50在一定范围内移动，有利于保证喷杆50远离曲柄20的端面在基座10的厚度方向且过第一点A和第二点B的平面上的投影的变化较小，即喷杆50远离曲柄20的端面或喷嘴与工作面之间的垂直距离变化较小，有利于提升了水射流能量利用率，并保证工作效果的一致性，保证良好的工作效果。

进一步地，限位部90与曲柄20接触的位置设置有缓冲部，通过缓冲部来降低曲柄20与限位部90接触时的冲击力，有利于提高产品的可靠性。

优选地，限位部90包括第一限位块和第二限位块，第一限位块和第二限位块对称地分布在第一点A和第二点B连线的两侧。使得当曲柄20沿第一点A和第二点B连线为对称轴左右摆动时，通过第一限位块和第二限位块能够限定曲柄20摆动的范围，进而使喷杆50在合理的范围内移动并保证靶矩的变化较小，有利于提升了水射流能量利用率并提高产品工作效果的一致性。

实施例六

如图1、图2和图3所示，基于上述实施例一至五中的喷头组件1，具体地，导杆40与曲柄20铰接的位置为第三点C，导杆40远离曲柄20的端面与第三点C的距离为第二距离(未示出)，第二距离大于曲柄20的长度R与第一距离L1的和。

在该实施例中，导杆40与曲柄20铰接的位置为第三点C，导杆40远离曲柄20的端面与第三点C的距离为第二距离，第二距离大于曲柄20的长度R与第一距离L1的和，能够保证曲柄20在转动过程中，导杆40沿第一点A和第二点B的连线为对称轴绕第二点B转动，且导杆40同时沿摇块30滑动，避免第二距离小于曲柄20的长度R与第一距离L1的和而使导杆40只能在第一点A和第二点B的连线的一侧转动而缩小转动范围，有效地扩大了喷杆50的摆动范围，进而有利于扩大水射流的作业面积，提高产品的工作效率。可以理解的是，导杆40以沿基座10的厚度方向且过曲柄20与基座10的连接点(A)、摇块30与基座10的连接点(B)的连线的平面为对称面摆动，当导杆40与曲柄20的铰接点(C)位于对称面上且该铰接点(C)与摇块30与基座10的铰接点(B)之间的距离为R+L1时作为基准，曲柄20沿该基准的两侧摆动范围为0°至120°。

进一步地，导杆40沿长度方向的中心线为第一中心线，第一中心线与沿基座10的厚度方向且过第二点B的直线相交，即第一中心线与摇块30相对于基座10的转动轴相交，进而能够保证第二距离所在的直线、第一距离L1所在的直线和曲柄20的长度R所在的直线相平行，通过喷杆50沿长度方向的中心线为第二中心线，第二中心线与第一中心线平行，且第二中心线位于导杆40沿长度方向且平行于基座10的厚度方向的中心面上，喷杆50远离曲柄20的端面与第三点C的距离为第三距离L2，使得第三距离L2所在的直线与第二距离所在的直线、第一距离L1所在的直线和曲柄20的长度R所在的直线相平行，进而通过第三距离L2与曲柄20的长度R的比值范围为4.65至5.65，即L2：R＝4.65～5.15，在曲柄20转动过程中，进一步减小喷杆50远离曲柄20的端面在基座10的厚度方向且过第一点A和第二点B的平面上的投影的变化，由于水射流由喷杆50远离曲柄20的一端喷出，或喷嘴设置在喷杆50远离曲柄20的端部，使得曲柄20在转动过程中，进一步减小喷杆50远离曲柄20的端面或喷嘴与工作面之间的垂直距离的变化，即减小了靶矩的变化，大大提升了水射流能量利用率，并使得产品的工作效果趋于一致，进而保证良好的工作效果，并提高工作效率。

进一步地，通过第二距离小于第三距离L2，避免导杆40过长而使导杆40远离曲柄20的端面较喷杆50远离曲柄20的端面远离曲柄20，即导杆40远离曲柄20的端面凸出于喷杆50远离曲柄20的端面，即导杆40距离工作面较近，使得喷杆50在摆动过程中导杆40易于工作面干涉，进而保证了产品的可靠性和工作效率。

具体地，如图3所示，通过曲柄20以第一点A和第二点B的连线为对称轴左右摆动0°至120°，即曲柄20相对于第一点A和第二点B的连线为对称轴的摆角α的范围为0°至120°，能够保证喷杆50在一定范围内摆动进而扩大水射流的工作范围，同时，使得喷杆50远离曲柄20的端面在基座10的厚度方向且过第一点A和第二点B的平面上的投影的变化大大减小，即大大减小了喷杆50远离曲柄20的端面或喷嘴与工作面之间的垂直距离的变化，即靶矩趋于一致，有效地保证了水射流打击力的均匀性，大大提升了水射流能量利用率，并保证产品工作效果的一致性。

优选地，第三距离L2与曲柄20的长度R的比值为5.15，第一距离L1与曲柄20的长度R的比值为1.36，即L2：L1：R＝5.15：1.36：1，使得曲柄20以第一点A和第二点B的连线为对称轴左右摆动120°时，喷杆50远离曲柄20的端面在基座10的厚度方向且过第一点A和第二点B的平面上的投影的变化值为第三距离L2的1％，大大减小了靶矩的变化值，使得靶矩趋于一致，有效地保证了水射流打击力的均匀性，进一步提升了水射流能量利用率，并保证产品工作效果的一致性。

具体地，当第三距离L2与曲柄20的长度R的比值为5.15，第一距离L1与曲柄20的长度R的比值为1.36时，即L2：L1：R＝5.15：1.36：1时，曲柄20运动至极限位置，即曲柄20以第一点A和第二点B的连线为对称轴左右摆动120°时，即摆角α＝120°时，导杆40以第一点A和第二点B的连线为对称轴左右摆动45°，即图3中的β＝45°，此时喷杆50远离曲柄20的端面在基座10的厚度方向且过第一点A和第二点B的平面上的投影的变化值为第三距离L2的1％，即靶矩的变化值很小，趋于不变，大大提升了水射流能量利用率，并保证工作效果的一致性。进一步地，如图3所示，当曲柄20以第一点A和第二点B的连线为对称轴向右摆动120°时，即图3中的α＝120°时，导杆40以第一点A和第二点B的连线为对称轴向右摆动45°，即图3中的β＝45°。

实施例七

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种水射流设备，水射流设备包括如上述任一技术方案中的喷头组件。

本实用新型提供的水射流设备，包括上述任一技术方案的喷头组件1，因此具有该喷头组件的全部有益效果，在此不再赘述。

优选地，水射流设备为水射流掘进机。

在本实用新型中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种喷头组件，其特征在于，包括：

基座；

曲柄，所述曲柄的一端通过第一点与所述基座活动连接；

摇块，所述摇块通过第二点与所述基座活动连接，所述第一点与所述第二点之间的距离为第一距离；

导杆，所述导杆的一端与所述曲柄的另一端铰接，所述导杆的另一端与所述摇块相连接且能够相对于所述摇块滑动；

喷杆，设置在所述导杆远离所述曲柄的一端；

其中，所述曲柄转动带动所述导杆移动，进而带动所述摇块摆动，所述喷杆移动；

且所述第一距离与所述曲柄的长度的比值范围为：0.86至1.86。

2.根据权利要求1所述的喷头组件，其特征在于，还包括：

驱动部，与所述曲柄相连接，所述驱动部工作带动所述曲柄运动。

3.根据权利要求2所述的喷头组件，其特征在于，还包括：

检测部；

所述驱动部包括动力部和传动部，所述传动部连接所述动力部和所述曲柄；

其中，所述检测部与所述传动部或所述曲柄相连接，所述检测部能够检测所述传动部的工作状态或所述曲柄的转动角度。

4.根据权利要求3所述的喷头组件，其特征在于，

所述检测部为旋转编码器；

所述动力部为液压马达或动力电机。

5.根据权利要求2所述的喷头组件，其特征在于，还包括：

减速器，所述驱动部通过所述减速器与所述曲柄相连接。

6.根据权利要求1所述的喷头组件，其特征在于，还包括：

限位部，设置在所述基座上，用于限制所述曲柄的转动范围。

7.根据权利要求6所述的喷头组件，其特征在于，

所述限位部包括第一限位块和第二限位块，所述第一限位块和所述第二限位块对称地分布在所述第一点和所述第二点连线的两侧。

8.根据权利要求1所述的喷头组件，其特征在于，

所述导杆与所述曲柄铰接的位置为第三点，所述导杆远离所述曲柄的端面与所述第三点的距离为第二距离，所述第二距离大于所述曲柄的长度与所述第一距离的和。

9.根据权利要求8所述的喷头组件，其特征在于，

所述导杆沿长度方向的中心线为第一中心线，所述第一中心线与沿所述基座的厚度方向且过所述第二点的直线相交；

所述喷杆沿长度方向的中心线为第二中心线，所述第二中心线与所述第一中心线平行，且所述第二中心线位于所述导杆沿长度方向且平行于所述基座的厚度方向的中心面上；

其中，所述喷杆远离所述曲柄的端面与所述第三点的距离为第三距离，所述第三距离与所述曲柄的长度的比值范围为4.65至5.65，且所述第二距离小于所述第三距离。

10.根据权利要求9所述的喷头组件，其特征在于，

所述曲柄以所述第一点和所述第二点的连线为对称轴摆动，且所述曲柄相对于所述对称轴的摆角的范围为0°至120°。

11.根据权利要求10所述的喷头组件，其特征在于，

所述第三距离与所述曲柄的长度的比值为5.15，且所述第一距离与所述曲柄的长度的比值为1.36。

12.一种水射流设备，其特征在于，包括：如权利要求1至11中任一项所述的喷头组件。

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