CN212286280U - 一种内部水压均衡的水导激光加工头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及水导激光加工领域，具体地说是一种内部水压均衡的水导激光加工头，包括壳体、聚焦镜、透光窗口和喷嘴，壳体一端设有入射口，且所述入射口内设有聚焦镜和透光窗口，壳体另一端设有喷嘴，且激光经过所述聚焦镜聚焦于所述喷嘴处，所述壳体内设有均压环，且所述均压环设于所述透光窗口和喷嘴之间，所述均压环内部设有供激光穿过的通孔腔，所述均压环外侧与壳体之间形成液压均衡腔，所述均压环的环壁内均布有限流孔，且所述液压均衡腔通过各限流孔与所述通孔腔连通，所述壳体上设有与所述液压均衡腔连通的入水孔。本实用新型利用均压环实现高压水的压力和流量均匀分布，从而解决了喷嘴附近水压与流量不均衡影响水射流稳定长度的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及水导激光加工领域，具体地说是一种内部水压均衡的水导激光加工头。
背景技术
水导激光加工技术是一种新型激光加工技术，属于精密特种加工领域。该技术使用稳定状态的水射流作为激光能量的载体，将激光能量限制在直径几十微米的稳态水射流内，利用水射流内极高的激光能量密度实现加工。因此，产生足够长的稳定水射流对水导激光加工技术至关重要，通过多次实验研究发现，水射流喷嘴周边水压与流量的稳定性对水射流的稳定长度有重要影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种内部水压均衡的水导激光加工头，利用均压环实现高压水的压力和流量均匀分布，从而解决了喷嘴附近水压与流量不均衡影响水射流稳定长度的问题。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种内部水压均衡的水导激光加工头，包括壳体、聚焦镜、透光窗口和喷嘴，所述壳体一端设有入射口，且所述入射口内设有聚焦镜和透光窗口，所述壳体另一端设有喷嘴，且激光经过所述聚焦镜聚焦于所述喷嘴处，所述壳体内设有均压环，且所述均压环设于所述透光窗口和喷嘴之间，所述均压环内部设有供激光穿过的通孔腔，所述均压环外侧与壳体之间形成液压均衡腔，所述均压环的环壁内均布有限流孔，且所述液压均衡腔通过各限流孔与所述通孔腔连通，所述壳体上设有与所述液压均衡腔连通的入水孔。
各个限流孔的总截面积与壳体高压水上水流道的截面积比值小于1。
所述壳体一端设有喷嘴座，所述喷嘴安装在所述喷嘴座中。
所述喷嘴座设有呈喇叭扩口状的出口。
所述聚焦镜、透光窗口、均压环和喷嘴同轴设置。
所述均压环的环壁上沿着圆周方向设有一凹槽，且所述凹槽与壳体之间形成所述液压均衡腔。
本实用新型的优点与积极效果为：
1、本实用新型在壳体内设有均压环，并利用均压环实现高压水的压力和流量均匀分布，从而解决了喷嘴附近水压与流量不均衡影响水射流稳定长度的问题，提高了水导激光加工的加工精度和加工效率。
2、本实用新型均压环上的各个限流孔总截面积与壳体的上水压力水管路流道截面积比值小于1，利用简单的结构实现压力水的压力与流量均匀分布，方便加工，容易实现。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中，1为壳体，2为激光，3为聚焦镜，4为透光窗口，5为均压环，6为液压均衡腔，7为限流孔，8为通孔腔，9为激光水射流，10为喷嘴，11为喷嘴座，12为入水孔。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
如图1所示，本实用新型包括壳体1、均压环5、聚焦镜3、透光窗口4和喷嘴10，所述壳体1一端设有入射口，且所述入射口内沿着激光2传输方向依次设有聚焦镜3和透光窗口4，所述壳体1另一端设有喷嘴10，且激光2经过所述聚焦镜3聚焦于所述喷嘴10处，均压环5设于壳体1内且设于所述透光窗口4和喷嘴10之间，所述均压环5内部设有供激光2穿过的通孔腔8，所述均压环5的环壁上沿着圆周方向设有一凹槽，且所述凹槽与壳体1之间形成液压均衡腔6，所述均压环5的环壁内沿着圆周方向均布有多个限流孔7，且所述液压均衡腔6通过各个限流孔7与所述通孔腔8连通，所述壳体1上设有与所述液压均衡腔6连通的入水孔12，所述入水孔12与压力水管路连接。
所述各个限流孔7的总截面积与壳体1上水流道(压力水管路)的截面积比值小于1，以起到限流与压力均布的作用，本实施例中，所述限流孔7直径取值范围为0.2～3mm，数量为6到20个。
如图1所示，所述壳体1的激光水射流9出射一端设有一个喷嘴座11，所述喷嘴10安装在所述喷嘴座11中，且所述喷嘴座11设有呈喇叭扩口状的激光水射流9出口。
所述聚焦镜3、透光窗口4、均压环5和喷嘴10同轴设置，其中透光窗口4可以允许激光通过并对通孔腔8内的压力水起到密封作用。
本实用新型的工作原理为：
本实用新型工作时，激光2射入壳体1后依次经过聚焦镜3、透光窗口4和喷嘴10，而高压水由所述入口孔12流入后进入均压环5外侧的液压均衡腔6中，并经过各个限流孔7流入均压环5内的通孔腔8中，所述通孔腔8内的高压水由所述喷嘴10喷出，激光2经过聚焦镜3聚焦于所述喷嘴10中，并沿着高压水射流不断反射形成激光水射流9用于工件加工，本实用新型各个限流孔7的总截面积与壳体1的上水压力水管路流道截面积比值小于1，能够起到限流与压力均布的作用，使所述通孔腔8内的高压水液压稳定且周向均匀，从而使压力水的压力和流量均匀分布后进入喷嘴10中，并最终形成稳定的激光水射流9，提高了水导激光加工的加工精度和加工效率。
Claims (6)
1.一种内部水压均衡的水导激光加工头，包括壳体、聚焦镜、透光窗口和喷嘴，所述壳体一端设有入射口，且所述入射口内设有聚焦镜和透光窗口，所述壳体另一端设有喷嘴，且激光经过所述聚焦镜聚焦于所述喷嘴处，其特征在于：所述壳体(1)内设有均压环(5)，且所述均压环(5)设于所述透光窗口(4)和喷嘴(10)之间，所述均压环(5)内部设有供激光(2)穿过的通孔腔(8)，所述均压环(5)外侧与壳体(1)之间形成液压均衡腔(6)，所述均压环(5)的环壁内均布有限流孔(7)，且所述液压均衡腔(6)通过各限流孔(7)与所述通孔腔(8)连通，所述壳体(1)上设有与所述液压均衡腔(6)连通的入水孔(12)。
2.根据权利要求1所述的内部水压均衡的水导激光加工头，其特征在于：各个限流孔(7)的总截面积与壳体(1)高压水上水流道的截面积比值小于1。
3.根据权利要求1所述的内部水压均衡的水导激光加工头，其特征在于：所述壳体(1)一端设有喷嘴座(11)，所述喷嘴(10)安装在所述喷嘴座(11)中。
4.根据权利要求3所述的内部水压均衡的水导激光加工头，其特征在于：所述喷嘴座(11)设有呈喇叭扩口状的出口。
5.根据权利要求1所述的内部水压均衡的水导激光加工头，其特征在于：所述聚焦镜(3)、透光窗口(4)、均压环(5)和喷嘴(10)同轴设置。
6.根据权利要求1所述的内部水压均衡的水导激光加工头，其特征在于：所述均压环(5)的环壁上沿着圆周方向设有一凹槽，且所述凹槽与壳体(1)之间形成所述液压均衡腔(6)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021298217.2U CN212286280U (zh) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | 一种内部水压均衡的水导激光加工头 |
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Publications (1)
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| CN212286280U true CN212286280U (zh) | 2021-01-05 |
Family
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Family Applications (1)
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| CN202021298217.2U Active CN212286280U (zh) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | 一种内部水压均衡的水导激光加工头 |
Country Status (1)
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|---|---|
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2020
- 2020-07-06 CN CN202021298217.2U patent/CN212286280U/zh active Active
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