CN220260659U - 液压调速式水刀切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水刀切割机技术领域，具体为液压调速式水刀切割机，包括切割机和增压机两个部分，切割机包括：机体、龙门组件和刀头组件；增压机包括：增压组件支架和驱动组件，还包括柱塞增压泵和蓄能罐，蓄能罐通过管道与柱塞增压泵连接，本实用新型可以加工和切割的需求来进行速度的调节，使得本特种加工可以更好地适应不同产品的切割过程，使得产品的切割质量和切割精度更好，确保生产出的成品质量更好。

Description

液压调速式水刀切割机

技术领域

本实用新型涉及水刀切割机技术领域，具体为液压调速式水刀切割机。

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，常见的水刀切割机分为直驱泵和增压油泵式两种，直驱泵的压力较小，切割物料品种受限较多，增压油泵式可以提供的压力较大，可以切割的物料品种更多。虽然增压油泵式的用料较直驱泵式要好，但是增压油泵由于超高的压力，其密封组件容易损坏，造成压力泄露，影响切割速率，另外不论是增压泵更换零件还是切割设备需要停止运行时，都需要先释放压力，再次启动时需要先蓄压，启动时间较长，鉴于此，我们提出液压调速式水刀切割机。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了液压调速式水刀切割机。

本实用新型的技术方案是：

液压调速式水刀切割机，包括：

切割机和增压机两个部分，所述切割机包括：

机体，所述机体包括蓄水箱，用于承接切割过程使用过的水；

龙门组件，所述龙门组件安装在机体上方，用于刀头组件的纵向移动；

刀头横向移动组件，所述刀头横向移动组件安装在龙门组件上，用于刀头组件的横向移动；

所述增压机包括：

增压组件支架，所述增压组件支架用于安装增压组件；

所述增压组件包括：

驱动组件，所述驱动组件包括第一动力源，所述第一动力源转轴头部安装有液压油泵，所述液压油泵用于为泵送液压油；

还包括：

换向阀，所述换向阀与液压油泵连接，用于将液压油泵泵送的液压油输送到柱塞增压泵中；

所述柱塞增压泵共有两个，两个柱塞增压泵同时工作且互为备用，所述柱塞增压泵可以利用液压油的压力将低压水流加压成高压水流；

蓄能罐，所述蓄能罐通过管道与柱塞增压泵连接，用于承接柱塞增压泵加压的高压水流。

作为本实用新型的优选技术方案，所述驱动组件还包括油箱，所述油箱与换向阀连接，用于盛放液压油，所述液压油泵设有油泵进油口和油泵出油口，所述油泵进油口与油箱连接，所述油泵出油口与换向阀连接。

作为本实用新型的优选技术方案，所述油泵出油口与换向阀之间还设有第一阀门，所述第一阀门用于控制油泵出油口与换向阀之间的油路通断。

作为本实用新型的优选技术方案，所述换向阀底部设有换向阀进油口、工作油口和换向阀出油口，所述换向阀进油口与油泵出油口连接，所述工作油口共有两个且与柱塞增压泵连接，所述换向阀出油口与油箱连接。

作为本实用新型的优选技术方案，所述柱塞增压泵包括液压缸，所述液压缸头部和尾部上方设有液压缸进油口，所述液压缸进油口与工作油口连接，所述液压缸两端设有增压器，所述液压缸内部设有大活塞，所述大活塞左右两侧设有小活塞且小活塞延伸进增压器内，所述增压器顶部设有第一单向阀，所述柱塞增压泵还包括水过滤器，所述水过滤器底部与蓄水箱连接。

作为本实用新型的优选技术方案，所述第一单向阀上贯穿设有低压水进水口和高压水出水口，所述低压水进水口与水过滤器连接，每个所述柱塞增压泵上的两个高压水出水口通过高压出水管连接，所述高压出水管与蓄能罐连接。

作为本实用新型的优选技术方案，所述蓄能罐包括罐体，所述罐体左端设有第二单向阀，所述第二单向阀通过三通与高压水出水口连接，所述高压水出水口与三通之间的高压出水管上设有第二阀门，所述罐体右端与刀头组件连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型，通过设置两个互为备用的柱塞增压泵，可以在其中一个需要检修时，另一个仍可以提供相应的压力，不影响水刀切割机的使用，另外通过设置蓄压罐，使得不论是柱塞增压泵检修或者设备停止使用，设备内都可以储存一定的压力，减少再次启动时的准备时间。

附图说明

图1为本实用新型中整体结构示意图；

图2为本实用新型中增压机结构示意图；

图3为本实用新型中柱塞增压泵和换向阀结构示意图；

图4为本实用新型中切机体结构示意图；

图5为本实用新型中龙门组件结构示意图；

图6为本实用新型中刀头横向移动组件和刀头组件结构示意图。

图中各个标点符号的意义为：

1、增压组件支架；

2、驱动组件；21、油箱；22、第一动力源；23、液压油泵；231、油泵进油口；232、油泵出油口；24、第一阀门；

3、换向阀；31、换向阀进油口；312、工作油口；33、换向阀出油口；

4、柱塞增压泵；41、液压缸；42、液压缸进油口；43、增压器；44、大活塞；45、小活塞；46、第一单向阀；461、低压水进水口；462、高压水出水口；47、水过滤器；48、过滤器进水管；49、高压出水管；

5、蓄能罐；51、罐体；52、第二单向阀；53、三通；54、第二阀门；

6、机体；61、蓄水箱；62、切割平台；63、纵向导轨；64、第一导向杆；65、第一限位块；66、第一齿条；

7、龙门组件；71、第一滑块；72、第二动力源；73、第一传动齿轮；74、第二限位块；75、横向导轨；76、第二导向杆；77、第二齿条；

8、刀头横向移动组件；81、第二滑块；82、固定架；83、第三动力源；84、第二传动齿轮；85、第四动力源；86、第一螺杆；87、第三导向杆；88、第三滑块；89、第四滑块；

9、刀头组件；91、刀头固定架；92、刀头；93、刀头进水口；94、刀头进沙口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

请参阅图1-6，本实用新型通过以下实施例来详述上述技术方案：

液压调速式水刀切割机，包括：

切割机和增压机两个部分，所述切割机包括：

机体6，机体6包括蓄水箱61，蓄水箱61顶部内侧焊接安装有切割平台62，蓄水箱61顶部左右两侧焊接安装有纵向导轨63，每个纵向导轨63两端焊接有第一限位块65，每个纵向导轨63上的两个第一限位块65之间焊接有第一导向杆64，右侧的纵向导轨63顶部右侧边缘焊接有第一齿条66。

蓄水箱61用于承接切割过程使用过的水，切割平台62采用多条钢条焊接制成，用于承载需要切割的物料，切割过程中使用的水，可以顺着钢条之间的缝隙落到蓄水箱61内。

龙门组件7，龙门组件7安装在机体6上方，用于刀头组件9的纵向移动，龙门组件7包括两个第一滑块71，第一滑块71套在第一导向杆64上且可以沿着第一导向杆64滑动，右侧的第一滑块71的右侧通过螺栓安装有第二动力源72，第二动力源72的转轴穿过第一滑块71固定安装有第一传动齿轮73，第一传动齿轮73与第一齿条66啮合，第一滑块71顶部焊接安装有第二限位块74，第二限位块74之间焊接安装有横向导轨75，横向导轨75两边且在第二限位块74之间焊接安装有第二导向杆76，横向导轨75顶部右侧边缘焊接安装有第二齿条77。

第二动力源72为伺服电机，当第二动力源72通电启动后，电机转轴开始转动，固定在电机转轴顶部的第一传动齿轮73会跟着转动，由于第一传动齿轮73与第一齿条66啮合且第一齿条66固定安装在纵向导轨63上，所以第一传动齿轮73转动产生的力作用在第一齿条66上后，会产生反作用力推动第二动力源72向相反的方向运动，由于第二动力源72固定安装在第一滑块71上，而第一滑块71套在第一导向杆64上，所以第二动力源72启动后会带动第一滑块71移动，从而带动龙门组件7移动，由于电机采用可以正反转的电机，通过改变电机转动方向，从而控制龙门组件7移动方向。

刀头横向移动组件8，刀头横向移动组件8安装在龙门组件7上，用于刀头组件9的横向移动，刀头横向移动组件8包括第二滑块81，第二滑块81套在第二导向杆76上，第二滑块81上焊接安装有固定架82，固定架顶部内侧通过螺栓安装有第三动力源83，第三动力源83转轴顶部固定安装有第二传动齿轮84，第二传动齿轮84与第二齿条77啮合，固定架82顶部左侧边缘通过螺栓安装有第四动力源85，第四动力源85转轴顶端焊接安装有第一螺杆86，第一螺杆86上螺纹连接有第三滑块88，第一螺杆86左右两侧且位于固定架82左部贯穿焊接安装有第三导向杆87，第三导向杆87安装有第四滑块89且第四滑块89可以沿第三导向杆87上下滑动。

第三动力源83和第四动力源85均为伺服电机，当第三动力源83通电后，电机转轴开始转动，固定在转轴顶部的第二传动齿轮84会跟着一起转动，由于第二传动齿轮84与第二齿条77啮合，而第二齿条77固定安装在横向导轨75上，所以第二传动齿轮84转动产生的力作用在第二齿条77上后，会产生反作用力推动第三动力源83向相反的方向运动，由于第三动力源83固定安装在固定架82上，所以第三动力源83启动后会带动固定架82移动，由于电机采用可以正反转的电机，通过改变电机转动方向，从而控制固定架82移动方向。

刀头组件9包括刀头固定架91，刀头固定架91通过螺栓与第三滑块88和第四滑块89连接，刀头固定架91上贯穿安装有刀头92，刀头92顶部设有刀头进水口93，刀头92中部且位于刀头固定架91下方设有刀头进沙口94。

当第四动力源85通电后，电机转轴开始转动，第一螺杆86会随之转动，由于第三滑块88与第一螺杆86螺纹连接，而第三滑块88通过刀头固定架91与第四滑块89连接在一起且第四滑块89套在沿第三导向杆87上，所以第一螺杆86转动会带着第三滑块88上下移动，从而带动刀头固定架91和第四滑块89一起移动，进而带动刀头92上下移动，刀头进水口93通过管道与罐体51连接，刀头进沙口94用于切割时注入砂料。

增压组机包括：

增压组件支架1，增压组件支架1用于安装增压组件；

增压组件包括：驱动组件2，驱动组件2包括第一动力源22，第一动力源22转轴头部安装有液压油泵23，液压油泵23用于为泵送液压油，驱动组件2还包括油箱21，油箱21顶部通过管道与换向阀3连接，用于盛放液压油，液压油泵23设有油泵进油口231和油泵出油口232，油泵进油口231通过管道与油箱21连接，油泵出油口232通过管道泵换向阀3连接，油泵出油口232与换向阀3之间的管道上还螺纹安装有有第一阀门24，第一阀门24用于控制油泵出油口232与换向阀3之间的油路通断。

第一动力源22为电机，当第一动力源22通电后，电机转轴开始转动，从而带动液压油泵23工作，液压油泵23将液压油从油箱21抽出，液压油从油泵进油口231进入液压油泵23中，经过液压油泵23做功后从油泵出油口232流出，进过第一阀门24流向换向阀3。

还包括：

换向阀3，换向阀3与液压油泵23连接，用于将液压油泵23泵送的液压油输送到柱塞增压泵4中，换向阀3底部设有换向阀进油口31、工作油口312和换向阀出油口33，换向阀进油口31通过管道与油泵出油口232连接，工作油口312共有两个且通过管道与柱塞增压泵4连接，换向阀出油口33通过管道与油箱21连接。

液压油从换向阀进油口31进入换向阀3，换向阀3可以周期性的控制液压油流向，一个周期内，液压油泵23泵出的液压油，会先从换向阀进油口31进入再从右侧的工作油口312流出，此时左侧的工作油口312则会与换向阀出油口33连通，然后换向阀3会改变液压油流向，换向阀进油口31会与左侧的工作油口312连接，同时右侧的工作油口312会与换向阀出油口33连通。

柱塞增压泵4共有两个，两个柱塞增压泵4同时工作且互为备用，柱塞增压泵4可以利用液压油的压力将低压水流加压成高压水流，柱塞增压泵4包括液压缸41，液压缸41头部和尾部上方设有液压缸进油口42，液压缸进油口42通过管道与工作油口312连接，液压缸41两端螺纹连接有增压器43，液压缸41内部设有大活塞44，大活塞44左右两侧焊接有小活塞45且小活塞45延伸进增压器43内，增压器43顶部螺纹连接有第一单向阀46，柱塞增压泵4还包括水过滤器47，水过滤器47底部通过过滤器进水管48与蓄水箱61连接，第一单向阀46上贯穿设有低压水进水口461和高压水出水口462，低压水进水口461与水过滤器47连接，每个柱塞增压泵4上的两个高压水出水口462通过高压出水管49连接，高压出水管49与蓄能罐5连接。

首先换向阀3会控制液压油从右侧的工作油口312流出，经过管道进入液压缸41右侧的液压缸进油口42，液压油增多会使大活塞44带着小活塞45向左移动，大活塞44向左移动会挤压液压缸41内部位于大活塞44左侧的液压油，这部分液压油会从液压缸41左侧的液压缸进油口42流出，经过管道流向换向阀3左侧的工作油口312，液压油从左侧工作油口312进入换向阀3内，然后从换向阀出油口33流出，接着从管道流向油箱21，接着换向阀3改变液压油流向，液压油从左侧的进入工作油口312流出进入液压缸41左侧的液压缸进油口42，迫使大活塞44带着小活塞45向右移动，将大活塞44右侧的液压油压出，此为一个做工周期。

当小活塞45向左移动时，右侧的增压器43内部为负压状态，此时单向阀关闭高压水出水口462打开低压水进水口461，低压水会进入右侧的增压器43内部，当小活塞45向右移动时会挤压右侧的增压器43内部的水，使为右侧的增压器43内部加压状态，此时单向阀关闭低压水进水口461打开高压水出水口462，水会从高压水出水口462被挤压出，经过高压出水管49流向蓄能罐5，同时左侧的增压器43内部为负压状态，低压水会从低压水进水口461进入，下一个做功周期内，左侧增压器43内部的水会被挤出，从高压出水管49流向蓄能罐5。

蓄能罐5通过管道与柱塞增压泵4连接，用于承接柱塞增压泵4加压的高压水流，蓄能罐5包括罐体51，罐体51左端螺纹连接有第二单向阀52，第二单向阀52通过三通53与高压出水管49连接，高压水出水口462与三通53之间的高压出水管49上螺纹连接有第二阀门54，罐体51右端通过管道与刀头组件9连接。

高压水进入蓄能罐5后，会顺着管道进过刀头进水口93进入刀头92，然后可以选择根据待切割材料的不同，选择从刀头进沙口注入砂料或者只使用纯水，然后水流会从刀头92喷出，利用水流的冲击力切割材料。

如果切割过程中，其中一个柱塞增压泵4的密封材料损坏，发生压力泄露，可以先关闭控制与该柱塞增压泵4连接的换向阀3的第一阀门24，然后关闭属于该柱塞增压泵4的高压出水管49上的第二阀门54，接着释放该柱塞增压泵4内部压力开始检修，由于第一动力源22功率是不变的，单位时间内泵出的液压油量也就不变，当其中一个第一阀门24关闭时，所有的液压油都会流向另一个正常使用的柱塞增压泵4，液压油压力增大，会使大活塞44单次运动时间加快，提高高压水的泵出速率，保证刀头92喷出的水流压力保持不变，检修好后，打开第一阀门24和第二阀门54柱塞增压泵4又可以投入使用了。

停机时，柱塞增压泵4内部压力会被放掉，此时蓄能罐5上的单向阀，可以阻止蓄能罐5内部高压水反向传输到柱塞增压泵4内，为设备保证一部分压力，等设备再次启动时缩短蓄压时间。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.液压调速式水刀切割机，包括：

切割机和增压机两个部分，所述切割机包括：

机体(6)，所述机体(6)包括蓄水箱(61)，用于承接切割过程使用过的水；

龙门组件(7)，所述龙门组件(7)安装在机体(6)上方，用于刀头组件(9)的纵向移动；

刀头横向移动组件(8)，所述刀头横向移动组件(8)安装在龙门组件(7)上，用于刀头组件(9)的横向移动；

所述增压机包括：

增压组件支架(1)，所述增压组件支架(1)用于安装增压组件；

所述增压组件包括：

驱动组件(2)，所述驱动组件(2)包括第一动力源(22)，所述第一动力源(22)转轴头部安装有液压油泵(23)，所述液压油泵(23)用于为泵送液压油；

其特征在于，还包括：

换向阀(3)，所述换向阀(3)与液压油泵(23)连接，用于将液压油泵(23)泵送的液压油输送到柱塞增压泵(4)中；

所述柱塞增压泵(4)共有两个，两个柱塞增压泵(4)同时工作且互为备用，所述柱塞增压泵(4)可以利用液压油的压力将低压水流加压成高压水流；

蓄能罐(5)，所述蓄能罐(5)通过管道与柱塞增压泵(4)连接，用于承接柱塞增压泵(4)加压的高压水流。

2.如权利要求1所述的液压调速式水刀切割机，其特征在于：所述驱动组件(2)还包括油箱(21)，所述油箱(21)与换向阀(3)连接，用于盛放液压油，所述液压油泵(23)设有油泵进油口(231)和油泵出油口(232)，所述油泵进油口(231)与油箱(21)连接，所述油泵出油口(232)与换向阀(3)连接。

3.如权利要求2所述的液压调速式水刀切割机，其特征在于：所述油泵出油口(232)与换向阀(3)之间还设有第一阀门(24)，所述第一阀门(24)用于控制油泵出油口(232)与换向阀(3)之间的油路通断。

4.如权利要求2所述的液压调速式水刀切割机，其特征在于：所述换向阀(3)底部设有换向阀进油口(31)、工作油口(312)和换向阀出油口(33)，所述换向阀进油口(31)与油泵出油口(232)连接，所述工作油口(312)共有两个且与柱塞增压泵(4)连接，所述换向阀出油口(33)与油箱(21)连接。

5.如权利要求4所述的液压调速式水刀切割机，其特征在于：所述柱塞增压泵(4)包括液压缸(41)，所述液压缸(41)头部和尾部上方设有液压缸进油口(42)，所述液压缸进油口(42)与工作油口(312)连接，所述液压缸(41)两端设有增压器(43)，所述液压缸(41)内部设有大活塞(44)，所述大活塞(44)左右两侧设有小活塞(45)且小活塞(45)延伸进增压器(43)内，所述增压器(43)顶部设有第一单向阀(46)，所述柱塞增压泵(4)还包括水过滤器(47)，所述水过滤器(47)底部与蓄水箱(61)连接。

6.如权利要求5所述的液压调速式水刀切割机，其特征在于：所述第一单向阀(46)上贯穿设有低压水进水口(461)和高压水出水口(462)，所述低压水进水口(461)与水过滤器(47)连接，每个所述柱塞增压泵(4)上的两个高压水出水口(462)通过高压出水管(49)连接，所述高压出水管(49)与蓄能罐(5)连接。

7.如权利要求6所述的液压调速式水刀切割机，其特征在于：所述蓄能罐(5)包括罐体(51)，所述罐体(51)左端设有第二单向阀(52)，所述第二单向阀(52)通过三通(53)与高压出水管(49)连接，所述高压水出水口(462)与三通(53)之间的高压出水管(49)上设有第二阀门(54)，所述罐体(51)右端与刀头组件(9)连接。