TW201347920A - 具有可轉動進料口組件之流體噴射連接座及相關流體噴射切割系統及方法 - Google Patents

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TW201347920A
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Mohamed A Hashish
Steven J Craigen
Bruce M Schuman
Eckhardt R Ullrich
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Flow Int Corp
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    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F3/00—Severing by means other than cutting; Apparatus therefor
    • B26F3/004—Severing by means other than cutting; Apparatus therefor by means of a fluid jet
    • B26F3/008—Energy dissipating devices therefor, e.g. catchers; Supporting beds therefor

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

本發明提供一種噴射接收連接座，其可在一高壓流體噴射系統之一噴嘴對面耦合至該高壓流體噴射系統以在自該噴嘴所排出之一流體噴射作用於一工件上之後接收該流體噴射。該噴射接收連接座可包含一進料口組件，其具有關於一中心軸界定一噴射接收表面之一錐形入口以接收該流體噴射且向下游及朝向該中心軸引導該流體噴射。該噴射接收連接座可進一步包含一驅動機構，其經調適以繞該中心軸轉動該進料口組件以使得該流體噴射對該進料口組件之衝擊圍繞該噴射接收表面而散佈。該驅動機構可連續地或間歇性地轉動該進料口組件。亦提供併入有一噴射接收連接座之流體噴射切割系統及相關方法。

Description

具有可轉動進料口組件之流體噴射連接座及相關流體噴射切割系統及方法
本發明係關於流體噴射切割系統及裝置，且特定而言，係關於具有可轉動進料口組件之小型化流體噴射連接座，該等小型化流體噴射連接座可定位以在工件處理操作期間捕集自一流體噴射切割系統之一切割頭所排出之一流體噴射。
流體噴射或磨料流體噴射切割系統用於切割各種各樣之材料，包含石頭、玻璃、陶瓷及金屬。在一典型流體噴射切割系統中，一高壓流體(例如，水)流動穿過具有將一切割噴射引導至一工件上之一切割噴嘴之一切割頭。該系統可將一磨料汲取或饋送至高壓流體噴射中以形成一磨料流體噴射。然後，可跨越工件可控制地移動切割噴嘴以如所期望地切割工件。在流體噴射或磨料流體噴射(下文中一般稱為一「水噴射」)通過工件之後，水噴射之能量通常由亦經組態以支撐工件之一捕集器槽中之一相對大體積之水而耗散。當前可利用用於產生高壓水噴射之系統，諸如，舉例而言，由Flow International Corporation(即本申請案之受讓人)所製造之Mach 4TM五軸水噴射系統。在Flow之第5,643,058號美國專利中展示及闡述水噴射切割系統之 其他實例，該美國專利以引用方式整體併入本文中。Flow之於2011年7月28日提出申請之第13/193,435號美國專利申請案中展示及闡述用於支撐工件及在一水噴射通過一工件之後耗散該水噴射之能量之捕集器槽系統之實例，該美國專利申請案以引用方式整體併入本文中。
儘管諸多水噴射切割系統以使其中所含有之一大體積之水在使用期間耗散水噴射之能量之一捕集器槽配置為特徵，但其他習知系統在噴射自該切割頭排出且作用於一工件上之後利用在一切割頭對面定位且與該切割頭一致地移動之小型化流體噴射連接座來捕集該噴射。以下各項美國專利中展示及闡述此等連接座(亦稱為捕集器杯)及其他相關裝置之實例：第4,435,902號美國專利；第4,532,949號美國專利；第4,651,476號美國專利；第4,665,949號美國專利；第4,669,229號美國專利；第4,698,939號美國專利；第4,799,415號美國專利；第4,920,841號美國專利及第4,937,985號美國專利。然而，習知流體噴射連接座可能數個缺點。舉例而言，諸多流體噴射連接座係過度複雜的、笨重的及/或易於過早磨損的。另外，諸多習知流體噴射連接座經組態以使得：在磨損之後，來自噴射之流體及磨料可旋即自連接座回彈且導致工件中之表面缺陷、過多噪音及/或其他危險或不期望狀況。
本文中所闡述之實施例提供流體噴射連接座及併入有該流體噴射連接座之水噴射切割系統以及相關方法，其等特定經良好調適以用於在工件處理期間接收一噴射。其他益處包含經由一錐形入口接收表面來散佈該噴射以延長組件壽命及使該噴射之回彈最小化或防止該噴射之回彈。實施例包含具有一可轉動進料口組件之一噴射接收連接座，該噴射接收連接座可在一高壓流體噴射系統之一噴嘴對面耦合至該高壓流體噴射系統以在一特定小型化外觀尺寸或封裝中接收自該噴 嘴所排出之一流體噴射。
在一項實施例中，經調適以在高壓操作條件下產生一流體噴射以處理一工件之一流體噴射系統可概括為包含：一噴嘴，其具有一流體噴射出口以排出該流體噴射；及一噴射接收連接座，其在該噴嘴對面定位以在處理工件時接收該流體噴射。該噴射接收連接座包含具有關於一中心軸界定一噴射接收表面之一錐形入口之一進料口組件，該噴射接收表面沿一下游方向朝向該中心軸會聚。由該錐形入口所界定之該噴射接收表面可係截頭錐形且可具有介於約20度與約70度之間的一夾角。該流體噴射系統可進一步包含一驅動機構，其經調適以繞該中心軸轉動該進料口組件以使得該流體噴射對該噴射接收連接座之該進料口組件之衝擊圍繞由該錐形入口所界定之該噴射接收表面而連續地或間歇地散佈。該噴射接收連接座之該驅動機構可經調適以遞增地或連續地轉動該進料口組件。
根據一項實施例，該流體噴射系統之該驅動機構可包含一葉片，該葉片經調適以回應於一驅動流體而關於該中心軸轉動該噴射接收連接座之該進料口組件。可提供具有一葉片室之一殼體以包封該葉片，一驅動流體入口與該葉片室流體連通以朝向該葉片饋送該驅動流體，且一驅動流體出口與該葉片室流體連通以在該驅動流體與該葉片相互作用且關於該中心軸轉動該進料口組件之後排出該驅動流體。該進料口組件可包含具有一第一直徑之一上部管狀區段及具有小於該第一直徑之一第二直徑之一下部管狀區段，且該葉片可圍繞該下部管狀區段而定位且經定大小以使得該葉片定位於由突出超過該進料口組件之一長度之該第一直徑所界定之一包絡內。該驅動機構可包含一對軸承及一對環形耐磨圈，且該葉片可定位於該對軸承之間及該對環形耐磨圈之間。
根據另一實施例，該流體噴射系統之該驅動機構可包含耦合至 該進料口組件之一棘輪裝置以繞該中心軸遞增地轉動該進料口組件。舉例而言，該棘輪裝置可包含一線性致動器及一掣子，該掣子經組態以藉助該線性致動器之每一致動遞增地轉動該進料口組件。該棘輪裝置可進一步包含經調適以與該進料口組件一起移動之一環形齒狀驅動元件，且該掣子可經組態以藉助該線性致動器之每一致動而嚙合該環形齒狀驅動元件之一各別齒以繞該中心軸遞增地轉動該進料口組件。該進料口裝置可包含具有一第一直徑之一上部管狀區段及具有小於該第一直徑之一第二直徑之一下部管狀區段，且該環形齒狀驅動元件可圍繞該下部管狀區段而定位且經定大小以使得該環形齒狀驅動元件定位於由突出超過該進料口組件之一長度之該第一直徑所界定之一包絡內。
根據某些實施例，該噴射接收連接座進一步包含定位於該進料口組件之下游之一流體散佈組件，該流體散佈組件包含：一中心腔，其用以接收通過該進料口組件之流體；及複數個排出孔隙，其關於該流體散佈組件之一周界定位、與該中心腔流體連通以使流體繞路遠離該噴射接收連接座。該噴射接收連接座可進一步包含定位於該流體散佈組件之下游之一噴射攔阻裝置以在該流體噴射由該噴嘴排出至該噴射接收連接座中時輔助耗散該流體噴射之能量。該噴射接收連接座可具有包含該進料口組件、該流體散佈組件及該噴射攔阻裝置之一種三級構造，其中該流體散佈組件定位於該進料口組件與該噴射攔阻裝置之間。
該噴射接收連接座可經耦合以藉由一剛性支撐臂而與該噴嘴一致地移動，且該剛性支撐臂可經塑形以在該噴嘴與該噴射接收連接座之間界定一工件空隙包絡。該噴射接收連接座可係一小型化連接座，該小型化連接座經定大小以將自該噴嘴所排出之該流體噴射攔阻在具有介於約2英吋與約4英吋之間的一直徑及介於約5英吋與約7英吋之間 的一長度之一圓柱形包絡之侷限內。
在一項實施例中，可在一高壓流體噴射系統之一噴嘴對面耦合至該高壓流體噴射系統以接收自該噴嘴所排出之一流體噴射之一噴射接收連接座可概括為包含：一進料口組件，其具有關於一中心軸界定一噴射接收表面之一錐形入口，該噴射接收表面沿一下游方向朝向該中心軸會聚以接收該流體噴射且向下游及朝向該中心軸引導該流體噴射；及一驅動機構，其經調適以繞該中心軸轉動該進料口組件以使得該流體噴射對該進料口組件之衝擊圍繞由該錐形入口所界定之該噴射接收表面而連續地或間歇地散佈。該驅動機構可包含：一葉片，其經調適以回應於一驅動流體而關於該中心軸連續地轉動該進料口組件；或一棘輪裝置，其耦合至該進料口組件以遞增地轉動該進料口組件。該噴射接收連接座可具有包含該進料口組件、一流體散佈組件及一噴射攔阻裝置之一種三級構造以在該流體噴射由該噴嘴排出至該噴射接收連接座中時輔助耗散該流體噴射之能量，該流體散佈組件沿該中心軸定位於該進料口組件與該噴射攔阻裝置之間，該流體散佈組件包含：一中心腔，其用以接收通過該進料口組件之流體；及複數個排出孔隙，其關於該流體散佈組件之一周界定位、經由該噴射攔阻裝置之一腔與該中心腔流體連通以使流體繞路遠離該噴射接收連接座。
根據另一實施例，可在一高壓流體噴射系統之一噴嘴對面耦合至該高壓流體噴射系統以接收自該噴嘴所排出之一流體噴射之一噴射接收連接座可概括為包含：一進料口組件，其具有關於一中心軸界定一噴射接收表面之一錐形入口，該噴射接收表面沿一下游方向朝向該中心軸會聚以接收該流體噴射且向下游及朝向該中心軸引導該流體噴射；及一殼體，其具有一腔以接納及可轉動支撐該進料口組件以使得自該噴嘴所排出之該流體噴射與該噴射接收表面相互作用以將轉動賦予該進料口組件。
根據又一實施例，捕獲由一高壓流體噴射系統所產生之一流體噴射之一方法可概括為：在該流體噴射作用於該工件上之後致使該流體噴射直接撞擊於由一進料口組件之一錐形入口所界定之一噴射接收表面上，該噴射接收表面沿一下游方向朝向該錐形入口之一中心軸會聚以向下游及朝向該中心軸引導該流體噴射；及關於該中心軸轉動該進料口組件以使得該流體噴射對該進料口組件之衝擊圍繞由該進料口組件之該錐形入口所界定之該噴射接收表面而連續地或間歇地散佈。轉動該進料口組件可包含使用一驅動流體、一棘輪裝置、一電馬達或其他適合驅動機構來間歇性地或連續地轉動該進料口組件。
根據又一實施例，可在一高壓流體噴射系統之一噴嘴對面耦合至該高壓流體噴射系統以在一工件處理操作期間接收自該噴嘴所排出之一流體噴射之一噴射接收連接座可概括為包含：一進料口組件，其具有關於一中心軸界定一噴射接收表面之一錐形入口，該噴射接收表面沿一下游方向擴散遠離該中心軸以接收該流體噴射且向下游引導該流體噴射；及一驅動機構，其經調適以繞該中心軸轉動該進料口組件以使得該流體噴射對該進料口組件之衝擊圍繞由該錐形入口所界定之該噴射接收表面而連續地或間歇地散佈。由該進料口組件之該錐形入口所界定之該噴射接收表面可係截頭錐形，其中該噴射接收表面之一上游端處之一第一直徑小於該噴射接收表面之一下游端處之一第二直徑。
根據又一實施例，可在一高壓流體噴射系統之一噴嘴對面耦合至該高壓流體噴射系統以在一工件處理操作期間接收自該噴嘴所排出之一流體噴射之一噴射接收連接座可概括為包含：一整體式進料口組件，其具有關於一中心軸界定一噴射接收表面之一入口，該噴射接收表面之至少一部分為圓柱形；一轉動靜態流體散佈組件，其經定位緊接在該整體式進料口組件之下游，該流體散佈組件包含：一中心腔， 其用以接收通過該進料口組件之流體；及至少一個排出孔隙，其與該中心腔流體連通以使流體繞路遠離該噴射接收連接座；及一驅動機構，其經調適以繞該中心軸轉動該進料口組件以使得該流體噴射對該進料口組件之衝擊圍繞該噴射接收表面而連續地或間歇地散佈。
根據仍一實施例，可在一高壓流體噴射系統之一噴嘴對面耦合至該高壓流體噴射系統以在一工件處理操作期間接收自該噴嘴所排出之一流體噴射之一噴射接收連接座可概括為包含：一進料口組件，其具有界定一噴射接收表面之一入口，該噴射接收表面在其一上游端處具有一長橢圓形形狀；及一驅動機構，其經調適以繞一中心軸轉動該進料口組件以使得該流體噴射對該進料口組件之衝擊相對於該中心軸與該長橢圓形噴射接收表面之一角度位置相協調。
4-4‧‧‧線
5-5‧‧‧線
8-8‧‧‧線
9-9‧‧‧線
10‧‧‧水噴射切割系統/系統/實例性水噴射切割系統/切割系統
12‧‧‧支撐結構/適合工件支撐結構
14‧‧‧工件/一般薄片樣工件
18‧‧‧橋總成
20‧‧‧底座導軌
22‧‧‧切割頭
24‧‧‧刀架
30‧‧‧可操縱前臂/前臂
34‧‧‧腕部
40‧‧‧噴嘴/切割頭噴嘴
42‧‧‧焦點
50‧‧‧流體噴射接收連接座/端固持噴射接收連接座/噴射接收連接座/連接座
52‧‧‧空隙包絡/工件空隙包絡
60‧‧‧剛性u形支撐臂/臂/支撐臂
62‧‧‧近端
64‧‧‧遠端
66‧‧‧大體上剛性切割頭總成/切割頭總成
70‧‧‧工作/驅動流體導管/供應導管
72‧‧‧工作/驅動流體導管/排出導管
74‧‧‧接頭/配接器
76‧‧‧接頭/配接器/對應入口接頭/配接器/出口接頭/配接器
80‧‧‧排出導管/抽吸導管
84‧‧‧帶螺紋孔
86‧‧‧安裝面
100‧‧‧可轉動進料口組件/進料口組件/實例性進料口組件
102‧‧‧流體散佈組件
104‧‧‧噴射攔阻裝置
108‧‧‧殼體
120‧‧‧錐形入口
122‧‧‧噴射接收表面/錐形噴射接收表面
124‧‧‧流體噴射/噴射/傳入噴射
126‧‧‧箭頭
128‧‧‧補充通道
130‧‧‧主體
132‧‧‧上游區段/上部區段
134‧‧‧外徑/直徑
136‧‧‧階梯狀區段
138‧‧‧軸環元件
140‧‧‧蓋部件
142‧‧‧密封元件
144‧‧‧階梯狀區段
146‧‧‧階梯狀區段/經減小直徑區段
147‧‧‧直徑
148‧‧‧軸承
150‧‧‧套筒
152‧‧‧部分
154‧‧‧密封元件
158‧‧‧磨損區域/相對大磨損區域
160‧‧‧中心腔
162‧‧‧排出孔隙
164‧‧‧箭頭
166‧‧‧出口室
168‧‧‧外部表面
169‧‧‧內部表面
170‧‧‧腔
172‧‧‧上部端
174‧‧‧出口
176‧‧‧緊固螺釘
178‧‧‧外部表面
180‧‧‧密封元件
182‧‧‧葉片
184‧‧‧齒
186‧‧‧填隙間隙
188‧‧‧環形耐磨圈
190‧‧‧入口
192‧‧‧葉片室
193‧‧‧箭頭
194‧‧‧出口
222‧‧‧切割頭/水噴射切割頭/噴射接收表面
230‧‧‧可操縱前臂/前臂
234‧‧‧腕部
240‧‧‧噴嘴/切割頭噴嘴
242‧‧‧焦點
250‧‧‧噴射接收連接座/流體噴射接收連接座/連接座
252‧‧‧空隙包絡/工件空隙包絡
260‧‧‧剛性u形支撐臂/臂/支撐臂
262‧‧‧近端
264‧‧‧遠端
266‧‧‧大體上剛性切割頭總成/切割頭總成
270‧‧‧工作/驅動流體導管/對應導管
272‧‧‧工作/驅動流體導管/對應導管
274‧‧‧接頭/配接器
276‧‧‧接頭/配接器
277‧‧‧棘輪裝置
279‧‧‧帶螺紋特徵
280‧‧‧排出/抽吸導管
281‧‧‧腔
284‧‧‧帶螺紋孔
286‧‧‧安裝面
300‧‧‧可轉動進料口組件/進料口組件/實例性進料口組件
302‧‧‧流體散佈組件/散佈組件
304‧‧‧噴射攔阻裝置
308‧‧‧殼體
320‧‧‧錐形入口
322‧‧‧噴射接收表面/錐形噴射接收表面
324‧‧‧流體噴射/噴射/傳入噴射
326‧‧‧箭頭
328‧‧‧補充通道
330‧‧‧主體
332‧‧‧上游端/上部端
334‧‧‧外徑/直徑
338‧‧‧軸環元件
339‧‧‧密封元件
340‧‧‧蓋部件
341‧‧‧扣件
342‧‧‧密封元件
343‧‧‧密封元件
344‧‧‧階梯狀區段/經減小直徑區段
345‧‧‧環形耐磨圈/耐磨圈
346‧‧‧驅動元件
347‧‧‧階梯狀區段/經減小直徑區段
348‧‧‧驅動元件腔
349‧‧‧軸承
354‧‧‧密封元件
358‧‧‧磨損區域/相對大磨損區域
360‧‧‧中心腔
362‧‧‧排出孔隙
364‧‧‧箭頭
366‧‧‧出口室
368‧‧‧外部表面
369‧‧‧內部表面
370‧‧‧腔
374‧‧‧出口
378‧‧‧外部表面
379‧‧‧密封元件
380‧‧‧線性致動器/致動器
382‧‧‧齒
384‧‧‧填隙間隙
386‧‧‧掣子
388‧‧‧停止件
390‧‧‧彈簧元件
392‧‧‧箭頭
394‧‧‧箭頭
400‧‧‧流體噴射接收連接座
402‧‧‧進料口組件/可轉動進料口組件
404‧‧‧可轉動靜態流體散佈組件
420‧‧‧入口
422‧‧‧噴射接收表面
424‧‧‧噴射
426‧‧‧箭頭
458‧‧‧磨損區域
500‧‧‧流體噴射接收連接座/噴射接收連接座
502‧‧‧可轉動進料口組件/進料口組件
504‧‧‧可轉動靜態流體散佈組件
510‧‧‧直徑
512‧‧‧直徑
518‧‧‧外部表面
520‧‧‧入口
522‧‧‧噴射接收表面
524‧‧‧噴射
526‧‧‧箭頭
558‧‧‧磨損區域
560‧‧‧空隙區
600‧‧‧流體噴射接收連接座
602‧‧‧可轉動進料口組件/進料口組件
620‧‧‧入口
621‧‧‧上部表面
622‧‧‧噴射接收表面
624‧‧‧參考平面
A1‧‧‧中心軸
A2‧‧‧中心軸
A3‧‧‧中心軸
A4‧‧‧中心軸
A5‧‧‧中心軸
B‧‧‧轉動軸
C‧‧‧轉動軸
D1‧‧‧外徑/直徑
D2‧‧‧外徑/直徑
L1‧‧‧總體長度
L2‧‧‧總體長度
P1‧‧‧路徑
P2‧‧‧路徑
P3‧‧‧路徑
P4‧‧‧路徑
X‧‧‧平移軸
Y‧‧‧平移軸
Z‧‧‧平移軸
θ1‧‧‧夾角
θ2‧‧‧夾角
圖1係根據一項實施例之一水噴射切割系統之一等角視圖，該水噴射切割系統具有配備有具有一可轉動進料口組件之一流體噴射連接座之一水噴射切割頭。
圖2係根據一項實施例之具有一可轉動進料口組件之一流體噴射連接座之一等角視圖，該流體噴射連接座耦合至圖1之水噴射切割系統之一水噴射切割頭且在該水噴射切割頭對面定位。
圖3係自圖1之水噴射切割系統隔離之圖2之流體噴射連接座之一等角視圖。
圖4係沿線4-4截取之圖3之流體噴射連接座之一剖面圖，其中一實例性工件定位於該連接座之上。
圖5係沿線5-5截取之圖3之流體噴射連接座之一剖面圖。
圖6係根據另一實施例之具有一可轉動進料口組件之一流體噴射連接座之一等角視圖，該流體噴射連接座耦合至圖1之水噴射切割系統之一水噴射切割頭且在該水噴射切割頭對面定位。
圖7係自圖1之水噴射切割系統隔離之圖6之流體噴射連接座之一等角視圖。
圖8係沿線8-8截取之圖7之流體噴射連接座之一剖面圖，其中一實例性工件定位於該連接座之上。
圖9係沿線9-9截取之圖7之流體噴射連接座之剖面圖。
圖10係根據另一實施例之一流體噴射連接座之一剖面圖，其中一實例性工件定位於該連接座之上。
圖11係根據又一實施例之一流體噴射連接座之一剖面圖，其中一實例性工件定位於該連接座之上。
圖12係根據仍一實施例之一流體噴射連接座之一等角視圖。
在以下說明中，陳述了某些特定細節以便提供對各種所揭示實施例之一透徹理解。然而，熟習此項技術者將認識到，可在不具有此等特定細節中之一或多者之情況下實踐實施例。在其他例項中，可不詳細展示或闡述與水噴射切割系統及操作該水噴射切割系統之方法相關聯之熟知結構以避免使實施例之說明不必要地模糊。舉例而言，熟習此項技術者將瞭解，一高壓流體源及一磨料源可經提供以將高壓流體及磨料分別饋送至本文中所闡述之水噴射系統之一切割頭以促進(舉例而言)工件之高壓或超高壓磨料水噴射切割。作為另一實例，可將熟知控制系統及驅動組件整合至水噴射切割系統中以促進切割頭相對於欲處理之工件之移動。此等系統可包含驅動組件以繞多個轉動及平移軸來操縱切割頭，諸如，舉例而言，如在五軸磨料水噴射切割系統中所常見。實例性水噴射系統可包含耦合至一龍門型運動系統或一機械臂運動系統之水噴射切割頭。
除非上下文另有需要，否則在說明書及申請專利範圍通篇中，應將詞「包括(comprise)」及其變化形式(諸如「包括(comprises)」及 「包括(comprising)」)解釋為一開放式、包含性意義，亦即解釋為「包含但不限於」。
本說明書通篇中所提及之「一項實施例」或「一實施例」意指連同該實施例一起所闡述之一特定特徵、結構或特性包含於至少一項實施例中。因此，在本說明書通篇中之各個位置中出現之片語「在一項實施例中」或「在一實施例中」未必全部指代同一實施例。此外，該等特定特徵、結構或特性可以任何適合方式組合於一或多項實施例中。
如本說明書及隨附申請專利範圍中所使用，除非內容另有明確指示，否則單數形式「一(a)」、「一(an)」及「該(the)」包含複數指代物。亦應注意，除非內容另有明確指示，否則術語「或」通常採用包含「及/或」之其意義。
本文中所闡述之實施例提供流體噴射連接座及併入有該流體噴射連接座之水噴射切割系統以及相關方法，其等特定經良好調適以用於在工件處理期間接收一噴射且用於經由一錐形入口接收表面來散佈該噴射以延長組件壽命及使該噴射之回彈最小化或防止該噴射之回彈。實施例包含具有一可轉動進料口組件之一噴射接收連接座，該噴射接收連接座可在一高壓流體噴射系統之一噴嘴對面耦合至該高壓流體噴射系統以在一特定小型化外觀尺寸或封裝中接收自該噴嘴所排出之一流體噴射。
如本文中所闡述，術語切割頭可通常指代水噴射切割機器或系統之一工作端處之一組件總成，且可包含(舉例而言)用於產生一高壓水噴射之水噴射切割系統之一噴嘴及直接或間接耦合至該噴嘴以與其一致地移動之周圍結構及裝置。該切割頭亦可稱為一末端效應器。
圖1展示一水噴射切割系統10之一實例性實施例。水噴射切割系統10在經組態以支撐欲由系統10處理之一工件14之一支撐結構12之附 近操作。支撐結構12可係適於支撐欲切割、修整或以其他方式處理之一位置中之一或多個工件14(例如，複合飛機零件)之一剛性結構或一可重新組態結構。適合工件支撐結構12之實例包含Flow之於2008年11月26日提出申請且公開為US 2009/0140482之第12/324,719號美國申請案中所展示及闡述之彼等工件支撐結構，該美國申請案以引用方式整體併入本文中。
水噴射切割系統10進一步包含可沿一對底座導軌20移動且跨過支撐結構12之一橋總成18。在操作中，橋總成18相對於一平移軸X沿底座導軌20來回移動以定位用於處理工件14之系統10之一切割頭22、222。一刀架24可移動地耦合至橋總成18以沿垂直於平移軸X而對準之另一平移軸Y來回平移。刀架24進一步經組態以沿又一平移軸Z升高及降低切割頭22、222以朝向及遠離工件14移動切割頭22、222。一可操縱前臂30、230及腕部34、234提供於切割頭22、222與刀架24之中間處以提供額外功能性。
更特定而言，參考圖2及圖6，系統10之一前臂30、230可轉動地耦合至刀架24以用於關於一轉動軸C來轉動切割頭22、222。另外，系統10之一腕部34、234可轉動地耦合至前臂30、230以繞不平行於前述轉動軸C之另一轉動軸B轉動切割頭22、222。以組合方式，轉動軸B、C使得切割頭22、222能夠相對於工件14而以一寬範圍之定向來操縱以促進(舉例而言)複雜輪廓之切割。轉動軸B、C可會聚於一焦點42、242處，在某些實施例中，該焦點可偏離一噴嘴40、240之末端或尖端。切割頭22、222之噴嘴40、240之末端或尖端較佳定位於距欲處理之工件14一所期望間隔距離(standoff distance)處。該間隔距離可被選擇或維持於一所期望距離處以使水噴射之切割效能最佳化。
在操作期間，可藉由各種習用驅動組件及一適當控制系統(未展示)來達成切割頭22、222相對於平移軸X、Y、Z及轉動軸B、C中之 每一者之移動。亦可提供與水噴射切割系統相關聯之其他熟知系統，諸如，舉例而言，用於將高壓或超高壓流體供應至切割頭22、222之一高壓或超高壓流體源(例如，具有介於自40,000 psi至100,000 psi及更高之範圍內之壓力等級之直接驅動與增壓器泵)及/或用於將磨料饋送至切割頭22、222以達成磨料水噴射切割之一磨料源(例如，磨料料斗及散佈系統)。在某些實施例中，一真空裝置可經提供以輔助將磨料自流體源汲取至流體中以產生一連續磨料流體噴射以達成特別準確且高效之工件處理。然而，未詳細展示或闡述控制系統、習用驅動組件及與水噴射切割系統相關聯之其他熟知系統之細節以避免使實施例之說明不必要地模糊。
此外，儘管將圖1之實例性水噴射切割系統10圖解說明為包含一橋總成18或龍門型運動系統，但將瞭解，可連同諸多不同習知運動系統一起使用本文中所闡述之流體噴射接收連接座裝置之實施例，舉例而言，該等不同習知運動系統包含機械臂，其可關於眾多轉動及/或平移軸而操縱以按一寬範圍之位置及定向來定位一切割頭及一相關聯流體噴射連接座。仍進一步，在某些例項中，水噴射切割系統可以一固定切割頭為特徵，其中在該固定切割頭之一噴嘴下方操縱一工件且其中在該噴嘴對面安裝一流體噴射連接座裝置。
參考圖2，噴嘴40可自切割頭22之一工作端突出。如典型之習用水噴射切割系統，噴嘴40可包含一噴口(未展示)，諸如流體在操作期間通過其以產生用於處理一工件14之一流體噴射之一寶石噴口。根據一項實例性實施例，具有一可轉動進料口組件100之一流體噴射接收連接座50耦合至切割頭22以在切割或其他處理操作期間與該切割頭一致地移動。偏離噴嘴40之一端固持噴射接收連接座50以提供一空隙包絡52以在噴嘴40與噴射接收連接座50之間接納一工件14。在某些實施例中，舉例而言，噴射接收連接座50可由一剛性u形支撐臂60固持， 其中臂60之一近端62附接至接近切割頭22之腕部34且臂60之一遠端64附接至噴射接收連接座50。舉例而言，臂60之遠端64可由嚙合連接座50之一安裝面86(圖3)上之帶螺紋孔84(圖3)之扣件附接至噴射接收連接座50。在某些實施例中，臂60之遠端64可可調整地附接至噴射接收連接座50以使得能夠使工件空隙包絡52擴寬或變窄。切割頭22、支撐臂60及噴射接收連接座50可在操作期間界定一大體上剛性切割頭總成66。
在其他實施例中，一或多個驅動組件可耦合於支撐臂60之遠端64與連接座50之間以在操作期間操縱噴射接收連接座50之定向。在此等實施例中，噴射接收連接座50之定向可在操作期間與切割頭噴嘴40之速度及/或軌跡協調以使所排出噴射與噴射接收連接座50之接觸最佳化或以其他方式操縱所排出噴射與噴射接收連接座50之接觸。舉例而言，相對較高切割速度可導致自噴嘴40之一中心軸之較大噴射偏轉且在此等例項中，噴射接收連接座50可經控制以傾斜至一較大度數以按一較同軸方式接收經偏轉噴射。另外，在某些實施例中，連接座50可經定向以使得該噴射衝擊可轉動進料口組件100之一表面且將一轉動運動賦予該可轉動進料口組件。舉例而言，進料口組件100可經傾斜以使得傳入噴射之一分量沿所期望轉動之一方向起作用。
便利地，臂60亦可促進各種導管或其他裝置之繞路以用於達成本文中所闡述之噴射接收連接座50之特定功能性。舉例而言，工作或驅動流體導管70、72可在臂60內或沿臂60繞路至噴射接收連接座50上之各別接頭或配接器74、76以使工作流體繞路至噴射接收連接座50且自噴射接收連接座50繞路工作流體。作為另一實例，可沿臂60或在臂60內提供一排出或抽吸導管80以與噴射接收連接座50相耦合且輔助自由噴射接收連接座50在操作期間所捕集之所排出噴射移除流體及磨料(當存在時)，如其他地方所更詳細闡述。
現將參考圖3至圖5提供噴射接收連接座50之進一步細節。如圖4中所最佳展示，噴射接收連接座50可具有包含一進料口組件100、一流體散佈組件102及一噴射攔阻裝置104之一種三級構造；但在其他實施例中可提供較多或較少級。舉例而言，在某些實施例中，流體散佈組件102及噴射攔阻裝置104可組合為一單個整體式組件以提供此等其他單獨組件之相同或類似功能性。在一項特別有利實施例中，進料口組件100、流體散佈組件102及噴射攔阻裝置104至少部分地保持於一殼體108內且沿一中心軸A1以一線性方式配置，其中流體散佈組件102定位於進料口組件100與噴射攔阻裝置104之間，如圖4中所展示。
實例性進料口組件100包含一錐形入口120，該錐形入口關於中心軸A1界定一噴射接收表面122且該噴射接收表面沿一下游方向(亦即，一流體噴射124之流體在操作期間沿其通過進料口組件100之方向)朝向中心軸A1會聚。噴射接收表面122可係截頭錐形或具有為曲線之一剖面輪廓，包含凸形及/或凹形輪廓。在某些實施例中，錐形入口120及因此噴射接收表面122可係截頭錐形且具有一夾角θ1，該夾角量測為介於約20度與約70度之間，且在其他實施例中，介於約30度與約45度之間。錐形入口120及因此噴射接收表面122可部分或完全地延伸穿過進料口組件100之一縱向長度。在其中噴射接收表面122僅部分地延伸穿過進料口組件100之實施例中，一補充通道128可經提供與錐形入口120流體連通以使得噴射124之流體及磨料(當存在時)能夠沿下游方向完全通過進料口組件100。補充通道128可係錐形的(如圖4中所展示)、大體上圓柱形的或為一不同形狀或形式。
其中提供有錐形入口120之進料口組件100之一主體130可在進料口組件100之一縱向長度內係大體上圓柱形的或包含大體上圓柱形區段，如圖4中所展示。舉例而言，在某些實施例中，主體130之一上游區段132可係大體上圓柱形的。上游區段132之一外表面可具有介於約 1英吋與約2.5英吋之間的一外徑134。另外，上游區段132之外徑134可介於由殼體108之一部分所界定之噴射接收連接座50之一外徑D1之約40%與約60%之間。以此方式，連接座50可保持相對小型化以在操作期間使對工件14或支撐結構12之干涉最小化，同時亦提供充分大小之一錐形入口120以在高壓或超高壓流體噴射切割系統之正常操作條件下有效地捕獲噴射124。
進料口組件100之主體130之其他部分或區段可係階梯狀的或以其他方式而塑形以促進進料口組件100安裝於一支撐裝置(諸如，舉例而言，圖2至圖5中所展示之實施例之殼體108)中。舉例而言，如圖4中所展示，主體130可包含用於接收一軸環元件138之一階梯狀區段136，該軸環元件可連同一蓋部件140一起使用以毗鄰進料口組件100捕獲一密封元件142，此可用於防止流體在操作期間自連接座50於進料口組件100與蓋部件140之間逸出。作為另一實例，主體130可包含經定大小以通過蓋部件140中之一孔隙及嚙合密封元件142之另一階梯狀區段144。
仍進一步，主體130可具有擁有一直徑147之又一階梯狀區段146，該階梯狀區段經定大小以接收一或多個軸承148(諸如，舉例而言，滑動軸承或滾子元件軸承(包含滾珠軸承))以輔助關於中心軸A1可轉動地支撐進料口組件100。在某些實施例中，一套筒150可定位於主體130之階梯狀區段146與一或多個軸承148之間。在此等實施例中，套筒150之一部分152可延伸超過待由流體散佈組件102接收且與流體散佈組件102對準之進料口組件100之主體130之一終端。套筒150可與殼體108及/或其他組件協作以將另一密封元件154保持於殼體108與進料口組件100之一下部或下游端之間以輔助防止流體在操作期間於殼體108與進料口組件100之間逸出。
不論進料口組件100之特定外部輪廓如何，內部輪廓在其一上部 端處皆包含向下游會聚之錐形噴射接收表面122，該錐形噴射接收表面接近噴射124退出欲處理之工件14之位置而定位。在某些實施例中，連接座50經組態以使得噴射接收表面122經定位在不具有任何介入結構之情況下緊接在一工件14之下游處且定位於特定靜態結構中。
如自圖4可瞭解，噴射124可在其通過工件14時實質上自一初始軌跡偏轉，其中偏轉量基於包含(舉例而言)切割速度、材料類型及材料厚度之多種因素而變化。舉例而言，當切割一工件14同時沿由標示為126之箭頭所指示之方向移動切割頭22時，噴射124可自一大體上垂直初始軌跡偏轉至圖4中所展示之路徑P1，或噴射124可偏轉至比所展示之路徑P1之度數大或小之一度數。因此，噴射124可沿錐形入口120之一剖面輪廓於不同位置處撞擊於噴射接收表面122上。
在操作中，進料口組件100經驅動以繞中心軸A1連續地或間歇性地轉動以使得噴射124對噴射接收連接座50之進料口組件100之衝擊圍繞由錐形入口120所界定之噴射接收表面122而連續地或間歇地散佈。以此方式，噴射124經引導至一錐形環形區域內之噴射接收表面122上之磨損，諸如，舉例而言，由圖4中所展示之虛線所限制之磨損區域158。經由此相對大磨損區域158來散佈噴射124之衝擊有利地延長進料口組件100之壽命且減少可導致流體及磨料(當存在時)彈出連接座50之過早表面缺陷或不規則(例如，凹坑或凹窩)。在某些實施例中，磨損區域158可為至少0.5平方英吋，且在其他實施例中，可為至少2平方英吋。在仍其他實施例中，磨損區域158可為至少4平方英吋。
進料口組件100可經控制以貫穿一切割操作之一部分或一整體而連續地轉動。另一選擇為，進料口組件100可經控制以貫穿一切割操作之一部分或一整體而間歇性地轉動或者在切割或其他處理操作之間的時間處或以規律或不規律間隔而間歇性地轉動。舉例而言，進料口組件可在一系列處理操作中之每一者之間時鐘計時為5度、10度、15 度或20度或在貫穿一工作日或移位之一既定持續時間之後時鐘計時為5度、10度、15度或20度。不論特定控制方案如何，皆可轉動地驅動進料口組件100以呈現用於藉由噴射124之撞擊之噴射接收表面122之一相對大區域以較均勻地散佈磨損及延長組件壽命。
如先前所闡述，進料口組件100可定位於一流體散佈組件102之上游，且在某些例項中，以與一流體散佈組件102之一線性關係而定位，如圖4所最佳展示。流體散佈組件102可包含：一中心腔160，其用以接收通過進料口組件100之流體；及複數個排出孔隙162，其關於流體散佈組件102之一周界定位。排出孔隙162與中心腔160流體連通(如由標示為164之箭頭所指示)以在操作期間使流體繞路遠離噴射接收連接座50。排出孔隙162可經組態以使流體及磨料(當存在時)繞路至形成於流體散佈組件102之一外部表面168與殼體108之一內部表面169之間的一出口室166。
排出孔隙162可經由形成於定位於流體散佈組件102之下游之噴射攔阻裝置104之一上部端172中之一腔170而與中心腔160流體連通。腔170可經塑形以透過流體散佈組件102之周邊中之排出孔隙162而將傳入流體及磨料(當存在時)徑向向外且往回向上游引導至出口室166。自出口室166，流體可經由一排出導管80(圖2)藉由耦合至連接座50之一出口174(圖3)之一真空裝置而汲取出該連接座。可由噴射接收連接座50所回收之所排出流體及磨料可經重新調節以供在水噴射切割系統10(圖1)中再使用。
流體散佈組件102及噴射攔阻裝置104可係可沿一上游方向插入殼體108之一共同鏜孔或腔中之大體上圓柱形組件。流體散佈組件102可由噴射攔阻裝置104固持於殼體108中之適當位置，且噴射攔阻裝置104可藉由位於殼體108內以嚙合噴射攔阻裝置104之外部表面178之一緊固螺釘176或藉助其他扣件或固定機構而固定在適當位置。有利 地，噴射攔阻裝置104及流體散佈組件102可易於自殼體108移除以用於週期性檢查及/或替換。另一密封元件180(諸如，舉例而言，一o形環)可定位於殼體108與噴射攔阻裝置104之間以輔助防止流體於殼體108與噴射攔阻裝置104之間逸出。
儘管噴射攔阻裝置104展示為可由一犧牲材料形成或充當一犧牲材料以攔阻傳入噴射124之一整體式部件，但在其他實施例中，噴射攔阻裝置104可以其他形式提供且包含用於耗散一高壓流體噴射之能量之習知機構，諸如，舉例而言，當與傳入噴射124相互作用時吸收傳入噴射124之能量之球、粒子或其他元件之一集合。
共同地，進料口組件100、流體散佈組件102及噴射攔阻裝置104在形成一噴射接收連接座50中係特別有效的以在具有優越耐久性之一小型化外觀尺寸中捕獲一高壓流體噴射或磨料流體噴射。舉例而言，在某些實施例中，一噴射接收連接座50及其子組件經定大小以將自噴嘴40所排出之流體噴射124攔阻在具有介於約2英吋與約4英吋之間的一直徑及介於約5英吋與約7英吋之間的一長度之一圓柱形包絡之侷限內。在一項特定實施例中，舉例而言，連接座50具有約6英吋之一總體長度L1且不超過約3英吋之一直徑D1。
如先前所闡述，進料口組件100經驅動以繞中心軸A1連續地或間歇性地轉動以使得噴射124對進料口組件100之衝擊圍繞由錐形入口120所界定之噴射接收表面122而連續地或間歇地散佈。因此，在某些實施例中，提供併入有噴射接收連接座50之實施例之一水噴射切割系統，該水噴射切割系統包含一驅動機構以繞中心軸A1轉動進料口組件。舉例而言，該驅動機構可包含水力系統、氣動系統、電驅動馬達及其他驅動組件。
參考圖4及圖5且根據一項特別有利實施例，該驅動機構可包含經調適以回應於一驅動流體而關於中心軸A1轉動進料口組件100之一 葉片182或與葉片182相互作用。在此等實施例中，葉片182可固定地耦合至進料口組件100以與其一致地移動，或另一選擇為，可與其整體地形成。葉片182包含用以接收驅動流體及在軸承148之幫助下回應於驅動流體而轉動葉片182之複數個齒184或具有填隙間隙186之其他突出部。更特定而言，參考圖5，驅動流體(例如，經壓縮空氣)可透過一供應導管70(圖2)引入至固定於殼體108之一入口190內之一對應入口接頭或配接器76中，此導致其中提供葉片182之殼體108與進料口組件100之間的一葉片室192。在進入葉片室192之後，驅動流體藉由將一驅動力施加至齒184或其突出部而與葉片182相互作用以繞中心軸A1轉動葉片182及因此進料口組件100。因此，致使葉片182沿由圖5中標示為193之箭頭所指示之方向連續地轉動。然後，驅動流體透過固定於出口194內之一出口接頭或配接器76而釋放且排放至環境或透過一排出導管72(圖2)繞路至其他地方。如熟習此項技術者將瞭解，可藉由藉助適當閥及控制件(未展示)來變化驅動流體之流動速率或其他特性來調整轉動速度。
在某些實施例中，葉片182可定位於相對環形耐磨圈188之間的葉片室192中(如圖4中所展示)以在操作期間輔助防止葉片182之過早磨損或黏結。葉片182亦可定位於輔助可轉動地支撐進料口組件100之相對軸承148之間。
在某些實施例中，葉片182可固定至進料口組件100之一經減小直徑區段146或以其他方式與進料口組件100之一經減小直徑區段146整體地形成且經定大小以使得葉片182定位於由突出超過進料口組件100之一長度之進料口組件100之上部或上游區段132之一直徑134所界定之一包絡內。以此方式，可在不極大地影響噴射接收連接座50之總體工作包絡之情況下實施葉片182及相關聯驅動機構。此係特別有利的，此乃因其使得連接座能夠維持可(舉例而言)在不具有干涉之情況 下關於具有複雜輪廓之工件而操縱之一相對小型化外觀尺寸。
圖6至圖9圖解說明具有一可轉動進料口組件300之一噴射接收連接座250之另一實例性實施例，噴射接收連接座250經組態以耦合至圖1之水噴射切割系統10之一水噴射切割頭222且在水噴射切割頭222之對面定位。
參考圖6，且類似於先前所闡述實施例，流體噴射接收連接座250可耦合至切割頭222以在切割或其他處理操作期間與其一致地移動。噴射接收連接座250保持偏離切割頭222之一噴嘴240之一端以提供一空隙包絡252以在噴嘴240與噴射接收連接座250之間接納一工件14。舉例而言，噴射接收連接座250可由一剛性u形支撐臂260固持，其中臂260之一近端262附接至接近切割頭22之切割系統10(圖1)之一腕部234且臂260之一遠端264附接至噴射接收連接座250。舉例而言，臂260之遠端264可由嚙合連接座250之一安裝面286(圖7)上之帶螺紋孔284(圖7)之扣件附接至噴射接收連接座250。在某些實施例中，臂260之遠端264可調整地附接至噴射接收連接座250以使得能夠使工件空隙包絡252擴寬或變窄。切割頭222、支撐臂260及噴射接收連接座250可在操作期間作為一大體上剛性切割頭總成266而操作。
在其他實施例中，一或多個驅動組件可耦合於支撐臂260之遠端264與連接座250之間以在操作期間操縱噴射接收連接座250之定向。在此等實施例中，噴射接收連接座250之定向可在操作期間與切割頭噴嘴240之速度及軌跡協調以使所排出噴射與噴射接收連接座250之接觸最佳化或以其他方式操縱所排出噴射與噴射接收連接座250之接觸。舉例而言，相對較高切割速度可導致自噴嘴240之一中心軸之較大噴射偏轉且在此等例項中，噴射接收連接座250可經控制以傾斜至一較大度數以按一較同軸方式接收經偏轉噴射。另外，在某些實施例中，連接座250可經定向以使得噴射衝擊可轉動進料口組件300之一表 面且將一轉動運動賦予該可轉動進料口組件。舉例而言，進料口組件300可經傾斜以使得傳入噴射之一分量沿所期望轉動之一方向起作用。
便利地，臂260亦可促進各種導管或其他裝置之繞路以用於達成本文中所闡述之噴射接收連接座250之功能性。舉例而言，工作或驅動流體導管270、272可在臂260內或沿臂260繞路至耦合至噴射接收連接座250之一棘輪裝置277之各別接頭或配接器274、276以使工作或驅動流體繞路至棘輪裝置277且自棘輪裝置277繞路工作或驅動流體。作為另一實例，可沿臂260或在臂260內提供一排出或抽吸導管280以與噴射接收連接座250相耦合且輔助自由噴射接收連接座250在操作期間所捕集之噴射移除流體及磨料，如下文更詳細地闡述。
現將參考圖7至圖9提供噴射接收連接座250之進一步細節。如圖8中所最佳展示，且類似於其他所闡述實施例，噴射接收連接座250可具有包含一進料口組件300、一流體散佈組件302及一噴射攔阻裝置304之一種三級構造，但在其他實施例中可提供較多或較少級。舉例而言，在某些實施例中，流體散佈組件302及噴射攔阻裝置304可組合為一單個整體式組件以提供其他單獨組件之相同或類似功能性。在一項特別有利實施例中，進料口組件300、流體散佈組件302及噴射攔阻裝置304至少部分地保持於一殼體308內且沿一中心軸A2以一線性方式配置，其中流體散佈組件302定位於進料口組件300與噴射攔阻裝置304之間，如圖8中所展示。
實例性進料口組件300包含關於一中心軸A2界定一噴射接收表面322之一錐形入口320，該噴射接收表面沿一下游方向(亦即，流體噴射324之流體在操作期間沿其通過進料口組件300之方向)朝向中心軸A2會聚。噴射接收表面322可係截頭錐形或包含為曲線之一剖面輪廓，包含凸形及/或凹形段。在某些實施例中，錐形入口320及因此噴 射接收表面322可係截頭錐形且具有一夾角θ2，該夾角量測為介於約20度與約70度之間，且在其他實施例中，介於約30度與約45度之間。
錐形入口320及因此噴射接收表面322可部分或完全地延伸穿過進料口組件300之一縱向長度。在其中噴射接收表面322僅部分地延伸穿過進料口組件300之實施例中，一補充通道328可經提供與錐形入口320流體連通以使得噴射324之流體及磨料(當存在時)能夠沿下游方向完全通過進料口組件300。補充通道328可係錐形的(如圖8中所展示)、大體上圓柱形的或為一不同形狀或形式。
其中提供有錐形入口320之進料口組件300之一主體330可在進料口組件300之一縱向長度內係大體上圓柱形的或包含大體上圓柱形區段，如圖8中所展示。舉例而言，在某些實施例中，主體330之一上游端332可係大體上圓柱形的。在某些實施例中，上游端332之一外表面可具有介於約1英吋與約2.5英吋之間的一外徑334。另外，上游端332之外徑334可介於由殼體308之一部分所界定之噴射接收連接座250之一外徑D2(圖9)之約40%與約60%之間。以此方式，連接座250保持相對小型化以在操作期間使對工件14或支撐結構12之干涉最小化，同時亦提供充分大小之一錐形入口320以在高壓及超高壓流體噴射切割系統之正常操作條件下有效地捕獲噴射324。
繼續參考圖8，可圍繞進料口組件300之上部或上游端332之周邊提供一軸環元件338，其中一密封元件339(諸如一o形環密封)定位於進料口組件300與軸環元件338之間以輔助防止流體在進料口組件300與軸環元件338之間逸出。軸環元件338可連同一蓋部件340一起使用以毗鄰進料口組件300捕獲另一密封元件342以輔助防止流體在操作期間自連接座250於進料口組件300與蓋部件340之間逸出。蓋部件340可藉由扣件341(圖7)或其他裝置固定至殼體，其中又一密封元件343(諸如一o形環)定位於蓋部件340與殼體308之間。
進料口組件300之主體330之其他區段可係階梯狀的或以其他方式而塑形以促進進料口組件300安裝或裝配於一支撐裝置(諸如，舉例而言，圖6至圖9中所展示之實施例之殼體308)內。舉例而言，參考圖8，主體330可包含具有經定大小以接納一環形耐磨圈345之一直徑之一階梯狀區段344及介於殼體308與階梯狀區段344之間的一驅動元件346之至少一部分。耐磨圈345可定位於進料口組件300之一凸肩與驅動元件346之間且可經定大小以突出超過驅動元件346之一外周邊以在操作期間嚙合殼體308之一側壁以輔助可轉動地支撐進料口組件300。
驅動元件346可(諸如，舉例而言)藉由使用用以將驅動元件346固定至進料口組件300之一緊固螺釘(未展示)或其他扣接裝置而固定地附接至進料口組件300以與其一致地轉動。在其他實施例中，驅動元件346可在不使用扣件之情況下壓入配合至進料口組件300上且固定至進料口組件300。在仍其他實施例中，驅動元件346可與進料口組件300整體地形成。驅動元件346可環繞階梯狀區段344及其下游之另一階梯狀區段347、位於形成於進料口組件300與殼體308之間的一驅動元件腔348內，如圖8中所展示。
一或多個軸承349(諸如，舉例而言，滑動軸承或滾子元件軸承(包含滾珠軸承))可提供於進料口組件300之主體330與殼體308之間以輔助關於中心軸A2可轉動地支撐進料口組件300。驅動元件346之一下部部分可與殼體308及/或其他組件協作以將另一密封元件354保持於殼體308與進料口組件300之一下部或下游端之間以輔助防止流體在操作期間於殼體308與進料口組件300之間逸出。
不論進料口組件300之特定外部輪廓如何，內部輪廓在其一上部端處皆包含向下游會聚之錐形噴射接收表面322，該錐形噴射接收表面接近噴射324退出欲處理之工件14之位置而定位。在某些實施例中，連接座250經組態以使得噴射接收表面322經定位在不具有任何介 入結構之情況下緊接在一工件14之下游處且定位於特定靜態結構中。
如自圖8可瞭解，噴射324可在其通過工件14時實質上自一初始軌跡偏轉，其中偏轉量基於包含(舉例而言)切割速度、材料類型及材料厚度之多種因素而變化。舉例而言，當切割一工件14同時沿由標示為326之箭頭所指示之方向移動切割頭222時，噴射324可自一大體上垂直初始軌跡偏轉至圖8中所展示之路徑P2，或噴射324可偏轉至距所展示之路徑P2之度數一較大或較小度數。因此，噴射324可沿錐形入口320之一剖面輪廓於不同位置處撞擊於噴射接收表面322上。
在操作中，進料口組件300經驅動以繞中心軸A2連續地或間歇性地轉動以使得噴射324對進料口組件300之衝擊圍繞由錐形入口320所界定之噴射接收表面322而連續地或間歇地散佈。以此方式，噴射324經引導至一錐形環形區域內之噴射接收表面322上之磨損，諸如，舉例而言，由圖8中所展示之虛線所限制之磨損區域358。經由此相對大磨損區域358來散佈噴射324之衝擊有利地延長進料口組件300之壽命且減少可導致流體及磨料(當存在時)彈出連接座250且可能損壞工件14之過早表面缺陷或不規則(例如，凹坑或凹窩)。在某些實施例中，磨損區域358可為至少0.5平方英吋，且在其他實施例中，可為至少2平方英吋。在仍其他實施例中，磨損區域158可為至少4平方英吋。
進料口組件300可經控制以貫穿一切割操作之一部分或一整體而連續地轉動。另一選擇為，進料口組件300可經控制以貫穿一切割操作之一部分或一整體而間歇性地轉動或者在切割或其他處理操作之間的時間處或以其他規律或不規律時間間隔而間歇性地轉動。舉例而言，進料口組件可在一系列處理操作中之每一者之間時鐘計時為5度、10度、15度或20度或在貫穿一工作日或移位之一既定持續時間之後時鐘計時為5度、10度、15度或20度。然而，不論特定控制方案如何，皆可轉動地驅動進料口組件300以呈現用於藉由噴射324之撞擊之 噴射接收表面322之一相對大區域以較均勻地散佈磨損及延長組件壽命。
如先前所闡述，進料口組件300可定位於一流體散佈組件302之上游且以與一流體散佈組件302之一線性關係而定位，如圖8所展示。流體散佈組件302可包含：一中心腔360，其用以接收通過進料口組件300之流體；及複數個排出孔隙362，其關於流體散佈組件302之一周界定位、與中心腔360流體連通(如由標示為364之箭頭所指示)以使流體繞路遠離噴射接收連接座250。排出孔隙362可經組態以使流體及磨料(當存在時)繞路至形成於流體散佈組件302之一外部表面368與殼體308之一內部表面369之間的一出口室366。
排出孔隙362可經由形成於定位於流體散佈組件302之下游之噴射攔阻裝置304之一上部端372中之一腔370而與中心腔360流體連通。噴射攔阻裝置304之腔370可經塑形以透過流體散佈組件302之周邊中之排出孔隙362而將傳入流體及磨料(當存在時)徑向向外且往回向上游引導至出口室366。自出口室366，流體及磨料可經由一排出或抽吸導管280(圖6)藉由耦合至連接座250之一出口374之一真空裝置而汲取出連接座250。由噴射接收連接座250所回收之所排出流體及選用磨料可經重新調節以供在水噴射切割系統10(圖1)中再使用。
散佈組件302及噴射攔阻裝置304可係可沿一上游方向插入殼體308之一共同鏜孔或腔中之大體上圓柱形組件。散佈組件302可由噴射攔阻裝置304固持於適當位置且噴射攔阻裝置304可藉由位於殼體308內以嚙合噴射攔阻裝置之外部表面378之一緊固螺釘(不可見)或藉由其他扣件或固定機構固定在適當位置。有利地，噴射攔阻裝置304及流體散佈組件302可易於自殼體308移除以用於週期性檢查及/或替換。另一密封元件379(諸如，舉例而言，一o形環)可定位於殼體308與噴射攔阻裝置304之間以輔助防止流體在殼體308與噴射攔阻裝置 304之間逸出。
儘管噴射攔阻裝置304展示為可由一犧牲材料形成或充當一犧牲材料以攔阻傳入噴射324之一整體式部件，但在其他實施例中，噴射攔阻裝置304可以其他形式提供且包含用於耗散一高壓流體噴射之能量之習知機構，諸如，舉例而言，當與傳入噴射324相互作用時吸收傳入噴射324之能量之球、粒子或其他元件之一集合。
共同地，進料口組件300、流體散佈組件302及噴射攔阻裝置304在形成一噴射接收連接座250中係特別有效的以在具有優越耐久性之一小型化外觀尺寸中捕獲一高壓流體噴射或磨料流體噴射。舉例而言，在某些實施例中，一噴射接收連接座250及其子組件經定大小以將自噴嘴240所排出之流體噴射324攔阻在具有介於約2英吋與約4英吋之間的一直徑及介於約5英吋與約7英吋之間的一長度之一圓柱形包絡之侷限內。在一項特定實施例中，舉例而言，連接座250具有約6英吋之一總體長度L2且不超過約3英吋之一直徑D2。
如先前所闡述，進料口組件300經驅動以繞中心軸A2轉動以使得噴射324對噴射接收連接座250之進料口組件300之衝擊沿由錐形入口220所界定之噴射接收表面222之一周界而連續地或間歇地散佈。因此，併入有噴射接收連接座250之實施例之一流體噴射切割系統可包含經調適以繞中心軸A2轉動進料口組件之一驅動機構。舉例而言，該驅動機構可包含水力系統、氣動系統、電驅動馬達及其他驅動組件。舉例而言，根據圖6至圖9中所展示之實施例，該驅動機構包含一棘輪裝置277，該棘輪裝置包含耦合至進料口組件300之驅動元件346或與耦合至進料口組件300之驅動元件346相互作用以繞中心軸A2間歇性地轉動進料口組件300。棘輪裝置277可藉助帶螺紋特徵279或其他附接裝置而固定地附接至殼體308。殼體308可包含其中用於接納棘輪裝置277之至少一部分之一腔281。
如較早所闡述，驅動元件346可固定地耦合至進料口組件300以與其一致地移動(如圖8及圖9中所展示)，或另一選擇為，可與其整體地形成。如圖9中所最佳展示，驅動元件346包含複數個齒382或具有圍繞其至少一部分之一周邊之填隙間隙384之其他突出部。齒382及填隙間隙384經組態以與可由棘輪裝置277前後驅動之一掣子386協作，且更特定而言，與棘輪裝置277之一線性致動器380協作。藉由一彈簧元件390而朝向一停止件388彈簧加負載於掣子386以使得當致使線性致動器380延伸時，掣子386在由停止件388返回時嚙合驅動元件346。相反地，當致使線性致動器380縮回時，掣子386能夠克服彈簧元件390之力而朝向致動器380之一中心線移動以繞過驅動元件346。因此，當線性致動器380前後移動時，掣子386遞增地嚙合及轉動驅動元件346及因此進料口組件300。
致動器380之前後運動由標示為392之箭頭表示且進料口組件之遞增運動由標示為394之箭頭表示。為驅動棘輪裝置277之線性致動器380，一工作或驅動流體(諸如，舉例而言，經壓縮空氣)可經由接頭或配接器274、276及對應導管270、272(圖6)替代地引入至致動器380中之一活塞之相對側。如熟習此項技術者將瞭解，進料口組件300之轉動量可尤其藉由調整齒382之數目及間距以及致動器380之一衝程而修改。另外，將瞭解，其他棘輪配置或驅動機構可經提供以遞增地轉動進料口組件300。
在某些實施例中，驅動元件346可固定至進料口組件300之一經減小直徑區段或若干經減小直徑區段344、347或者以其他方式與進料口組件300之一經減小直徑區段或若干經減小直徑區段344、347整體地形成且經定大小以使得驅動元件346定位於由突出超過進料口組件300之一長度之進料口組件300之上部或上游端332之一直徑334所界定之一包絡內。以此方式，可在不極大地影響噴射接收連接座250之總 體工作包絡之情況下實施驅動元件346及相關聯驅動機構。此係特別有利的，此乃因其使得連接座250能夠維持可(舉例而言)在不具有干涉之情況下關於具有複雜輪廓之工件14而操縱之一相對小型化外觀尺寸。
本文中所闡述之各種特徵及態樣提供特別良好地適合於以一高效方式來處理工件14之水噴射切割系統10且包含具有小型化且耐久外觀尺寸之噴射接收連接座50、250以使得除其他之外，能夠在關於與流體噴射接收連接座或其組件相關聯之檢查、修復或替換活動之經減少停工時間之情況下處理工件14。
儘管在處理一個一般薄片樣工件14之背景中，圖中展示實施例，但應瞭解，切割頭總成66、266、流體噴射接收連接座50、250及併入有本文中所闡述之流體噴射接收連接座之水噴射切割系統10可用於處理具有簡單及複雜形狀(包含平面結構及非平面結構兩者)之各種各樣之工件。此外，如自上文說明可瞭解，本文中所闡述之切割頭總成66、266、流體噴射接收連接座50、250及水噴射切割系統10經特定調適以產生一高壓流體噴射且在特別耐久且可實質上減少或有效地消除流體及磨料自流體噴射接收連接座50、250之回彈之一相對小型化外觀尺寸或封裝中捕獲該高壓流體噴射。當切割(舉例而言)飛機之高精確度複合零件或具有特定嚴格品質控制件之類似物時，此可係特別有利的。
仍進一步，儘管實例性實施例在圖中展示為包含特定驅動機構以可控制地轉動流體噴射接收連接座50、250之進料口組件100、300，但應瞭解，在某些實施例中，進料口組件100、300可被可轉動地支撐且經定向以使得撞擊噴射124、324致使進料口組件100、300在不具有一機械驅動機構之幫助之情況下轉動。舉例而言，參考圖4及圖8，進料口組件100、300之中心軸A1、A2可經定向以傾斜至頁面中 或傾斜出頁面以使得傳入噴射124、324之方向包含經引導以繞中心軸A1、A2驅動進料口組件100、300之一分量。
儘管上文所闡述之流體噴射接收連接座50、250之進料口組件100、300之實施例包含界定沿一下游方向朝向一中心軸會聚之一噴射接收表面之一錐形入口，但其他實施例可包含具有一入口420之一流體噴射接收連接座400之一可轉動進料口組件402，該入口為大體上圓柱形且延伸進料口組件402之一長度之至少一部分以形成一噴射接收表面422，如圖10中所展示。因此，當一噴射424在其通過一工件14時自一初始軌跡偏轉(諸如，舉例而言，由噴射424之源沿由標示為426之箭頭所指示之方向移動而導致的圖10中所展示之路徑P3)時，噴射424可撞擊於進料口組件402之一圓柱形部分上。取決於多種因素，噴射424可沿進料口組件402之一長度於不同位置處撞擊於噴射接收表面422上以大體上界定其中發生主磨損量之一磨損區域458。噴射424之流體及磨料(當提供時)可由噴射接收表面422偏轉且向下游繞路至一可轉動靜態流體散佈組件404供用於以類似於其他所闡述實施例之一方式之後續收集及排出。進料口組件402可係以一連續或間歇性方式關於一中心軸A3可轉動地驅動之一單個整體式部件且其可經組態以在不具有任何介入或中間結構之情況下經定位直接毗鄰工件14，舉例而言，如圖10中所展示。
根據其他實施例，一流體噴射接收連接座500之一可轉動進料口組件502可具備包含至少一前導部分之一入口520，該前導部分以沿一下游方向擴散之一方式成錐形以形成一噴射接收表面522，舉例而言，如圖11中所展示。因此，入口520之上游端之一周界(在某些例項中，一直徑510)小於入口520之一下游部分之一周界(在某些例項中，直徑512)。此外，進料口組件502之一外部表面518可以一類似方式成錐形，因此形成沿一上游方向會聚之一大體上錐形鼻，此有利地提供 接近進料口組件502之一空隙區560。此使得噴射接收連接座500能夠以可實質上減少工件14與噴射接收連接座500之間的干涉之一方式相對於工件14進行操縱。
當一噴射524在其通過一工件14時自一初始軌跡偏轉(諸如，舉例而言，由噴射524之源沿由標示為526之箭頭所指示之方向移動而導致的圖11中所展示之路徑P4)時，噴射524可撞擊於噴射接收表面522之一錐形部分上。取決於多種因素，噴射524可沿進料口組件502之一長度於不同位置處撞擊於噴射接收表面522上以大體上界定其中發生主磨損量之一磨損區域558。噴射524之內容可由噴射接收表面522偏轉且向下游繞路至一可轉動靜態流體散佈組件504供用於以類似於其他所闡述實施例之一方式之後續收集及排出。進料口組件502可係以一連續或間歇性方式關於一中心軸A4可轉動地驅動之一單個整體式部件且其可經組態以在不具有任何介入或中間結構之情況下經定位直接毗鄰工件14，舉例而言，如圖11中所展示。
參考圖12，根據某些實施例，一流體噴射接收連接座600可具備包含為非圓形之一入口620之一可轉動進料口組件602。舉例而言，入口620可包含以一錐形或非錐形方式沿一縱向方向延伸之一長橢圓形或橢圓形孔隙以界定一噴射接收表面622。入口620之進入區可沿大於另一方向之一個方向相對於一中心軸A5橫向延伸。舉例而言，圖12中之入口620之進入區係延伸跨越進料口組件602之一上部表面621之一橢圓形且關於參考平面624大體上對稱。在此等實施例中，進料口組件602可在操作期間可控制地時鐘計時或轉位以維持參考平面624與在通過一工件之後撞擊於噴射接收表面622上之一經偏轉噴射大體上對準。舉例而言，進料口組件602可在沿一第一方向切割時保持固定且然後當切割路徑之方向做出一對應改變時，轉動數度。以此方式，噴射可在操作期間保持與噴射接收表面622之一特定部分對準。雖然圖 12之所圖解說明實施例包含具有沿一下游方向成錐形之一橢圓形進入區之一入口620，但入口620可具有其他長橢圓形形狀(包含對稱及非對稱形狀)之一進入區。
此外，上文所闡述之各種實施例可經組合以提供其他實施例。可根據上文所詳述說明對實施例做出此等及其他改變。一般而言，在以下申請專利範圍中，所使用之術語不應解釋為將申請專利範圍限制於說明書及申請專利範圍中所揭示之具體實施例，而應解釋為包括所有可能實施例連同此等申請專利範圍在其內受保護之等效內容之全部範疇。因此，申請專利範圍不受揭示內容限制。
22‧‧‧切割頭
30‧‧‧可操縱前臂/前臂
34‧‧‧腕部
40‧‧‧噴嘴/切割頭噴嘴
42‧‧‧焦點
50‧‧‧流體噴射接收連接座/端固持噴射接收連接座/噴射接收連接座/連接座
52‧‧‧空隙包絡/工件空隙包絡
60‧‧‧剛性u形支撐臂/臂/支撐臂
62‧‧‧近端
64‧‧‧遠端
66‧‧‧大體上剛性切割頭總成/切割頭總成
70‧‧‧工作/驅動流體導管/供應導管
72‧‧‧工作/驅動流體導管/排出導管
74‧‧‧接頭/配接器
76‧‧‧接頭/配接器/對應入口接頭/配接器/出口接頭/配接器
80‧‧‧排出導管/抽吸導管
100‧‧‧可轉動進料口組件/進料口組件/實例性進料口組件
176‧‧‧緊固螺釘
B‧‧‧轉動軸
C‧‧‧轉動軸
X‧‧‧平移軸
Y‧‧‧平移軸
Z‧‧‧平移軸

Claims (30)

  1. 一種經調適以在高壓操作條件下產生一流體噴射以處理一工件之流體噴射系統，該流體噴射系統包括：一噴嘴，其具有一流體噴射出口以排出該流體噴射；一噴射接收連接座，其在該噴嘴對面定位以在一工件處理操作期間接收該流體噴射，該噴射接收連接座包含具有關於一中心軸界定一噴射接收表面之一錐形入口之一進料口組件，該噴射接收表面沿一下游方向朝向該中心軸會聚；及一驅動機構，其經調適以繞該中心軸轉動該進料口組件以使得該流體噴射對該噴射接收連接座之該進料口組件之衝擊圍繞由該錐形入口所界定之該噴射接收表面而連續地或間歇地散佈。
  2. 如請求項1之流體噴射系統，其中該驅動機構經調適以遞增地轉動該進料口組件。
  3. 如請求項1之流體噴射系統，其中該驅動機構經調適以連續地轉動該進料口組件。
  4. 如請求項1之流體噴射系統，其中由進料口組件之該錐形入口所界定之該噴射接收表面係截頭錐形且具有介於約20度與約70度之間的一夾角。
  5. 如請求項1之流體噴射系統，其中該驅動機構包含經調適以回應於一驅動流體而關於該中心軸轉動該進料口組件之一葉片。
  6. 如請求項5之流體噴射系統，其進一步包括：一殼體，其具有一葉片室以包封該葉片；一驅動流體入口，其與該葉片室流體連通以朝向該葉片饋送該驅動流體；及一驅動流體出口，其與該葉片室流體連通以在該驅動流體與該葉片 相互作用且關於該中心軸轉動該進料口組件之後排出該驅動流體。
  7. 如請求項5之流體噴射系統，其中該進料口組件包含具有一第一直徑之一上部管狀區段及具有小於該第一直徑之一第二直徑之一下部管狀區段，且其中該葉片圍繞該下部管狀區段而定位且經定大小以使得該葉片定位於由突出超過該進料口組件之一長度之該第一直徑所界定之一包絡內。
  8. 如請求項5之流體噴射系統，其中該驅動機構包含一對軸承及一對環形耐磨圈，該葉片位於該對軸承之間及該對環形耐磨圈之間。
  9. 如請求項1之流體噴射系統，其中該驅動機構包含耦合至該進料口組件之一棘輪裝置以繞該中心軸遞增地轉動該進料口組件。
  10. 如請求項9之流體噴射系統，其中棘輪裝置包含一線性致動器及一掣子，該掣子經組態以藉助該線性致動器之每一致動而遞增地轉動該進料口組件。
  11. 如請求項10之流體噴射系統，其中該棘輪裝置進一步包含經調適以與該進料口組件一起移動之一環形齒狀驅動元件，且其中該掣子藉助該線性致動器之每一致動而嚙合該環形齒狀驅動元件之一各別齒以繞該中心軸遞增地轉動該進料口組件。
  12. 如請求項11之流體噴射系統，其中該進料口組件包含具有一第一直徑之一上部管狀區段及具有小於該第一直徑之一第二直徑之一下部管狀區段，且其中該環形齒狀驅動元件圍繞該下部管狀區段而定位且經定大小以使得該環形齒狀驅動元件定位於由突出超過該進料口組件之一長度之該第一直徑所界定之一包絡內。
  13. 如請求項1之流體噴射系統，其中該噴射接收連接座包含定位於 該進料口組件之下游之一流體散佈組件，該流體散佈組件包含：一中心腔，其用以接收通過該進料口組件之流體；及複數個排出孔隙，其關於該流體散佈組件之一周界定位、與該中心腔流體連通以使流體繞路遠離該噴射接收連接座。
  14. 如請求項13之流體噴射系統，其中該噴射接收連接座進一步包含定位於該流體散佈組件之下游之一噴射攔阻裝置以在該流體噴射由該噴嘴排出至該噴射接收連接座中時輔助耗散該流體噴射之能量。
  15. 如請求項1之流體噴射系統，其中該噴射接收連接座經耦合以藉由一剛性支撐臂而與該噴嘴一致地移動，該剛性支撐臂經塑形以在該噴嘴與該噴射接收連接座之間界定一工件空隙包絡。
  16. 如請求項1之流體噴射系統，其中該噴射接收連接座係一小型化連接座，該小型化連接座經定大小以將自該噴嘴所排出之該流體噴射攔阻在具有介於約2英吋與約4英吋之間的一直徑及介於約5英吋與約7英吋之間的一長度之一圓柱形包絡之侷限內。
  17. 如請求項1之流體噴射系統，其中該噴射接收連接座具有包含該進料口組件、一流體散佈組件及一噴射攔阻裝置之一種三級構造以在該流體噴射由該噴嘴排出至該噴射接收連接座中時輔助耗散該流體噴射之能量，該流體散佈組件定位於該進料口組件與該噴射攔阻裝置之間，該流體散佈組件包含：一中心腔，其用以接收通過該進料口組件之流體；及複數個排出孔隙，其關於該流體散佈組件之一周界定位、經由該噴射攔阻裝置之一腔與該中心腔流體連通以使流體繞路遠離該噴射接收連接座。
  18. 一種可在一高壓流體噴射系統之一噴嘴對面耦合至該高壓流體噴射系統以在一工件處理操作期間接收自該噴嘴所排出之一流體噴射之噴射接收連接座，該噴射接收連接座包括： 一進料口組件，其具有關於一中心軸界定一噴射接收表面之一錐形入口，該噴射接收表面沿一下游方向朝向該中心軸會聚以接收該流體噴射且向下游及朝向該中心軸引導該流體噴射；及一驅動機構，其經調適以繞該中心軸轉動該進料口組件以使得該流體噴射對該進料口組件之衝擊圍繞由該錐形入口所界定之該噴射接收表面而連續地或間歇地散佈。
  19. 如請求項18之噴射接收連接座，其中該驅動機構包含經調適以回應於一驅動流體而關於該中心軸連續地轉動該進料口組件之一葉片。
  20. 如請求項18之噴射接收連接座，其中該驅動機構包含耦合至該進料口組件之一棘輪裝置以繞該中心軸遞增地轉動該進料口組件。
  21. 如請求項18之噴射接收連接座，其中該噴射接收連接座具有包含該進料口組件、一流體散佈組件及一噴射攔阻裝置之一種三級構造以在該流體噴射由該噴嘴排出至該噴射接收連接座中時輔助耗散該流體噴射之能量，該流體散佈組件沿該中心軸定位於該進料口組件與該噴射攔阻裝置之間，該流體散佈組件包含：一中心腔，其用以接收通過該進料口組件之流體；及複數個排出孔隙，其關於該流體散佈組件之一周界定位、經由該噴射攔阻裝置之一腔與該中心腔流體連通以使流體繞路遠離該噴射接收連接座。
  22. 一種可在一高壓流體噴射系統之一噴嘴對面耦合至該高壓流體噴射系統以在一工件處理操作期間接收自該噴嘴所排出之一流體噴射之噴射接收連接座，該噴射接收連接座包括：一進料口組件，其具有關於一中心軸界定一噴射接收表面之一錐形入口，該噴射接收表面沿一下游方向朝向該中心軸會聚以 接收該流體噴射且向下游及朝向該中心軸引導該流體噴射；及一殼體，其具有一腔以接納及可轉動地支撐該進料口組件以使得自該噴嘴所排出之該流體噴射與該噴射接收表面相互作用以將轉動賦予該進料口組件。
  23. 一種在處理一工件期間捕獲由一高壓流體噴射系統所產生之一流體噴射之方法，該方法包含：在該流體噴射作用於該工件上之後致使該流體噴射直接撞擊於由一進料口組件之一錐形入口所界定之一噴射接收表面上，該噴射接收表面沿一下游方向朝向該錐形入口之一中心軸會聚以向下游及朝向該中心軸引導該流體噴射；及關於該中心軸轉動該進料口組件以使得圍繞由該進料口組件之該錐形入口所界定之該噴射接收表面而連續地或間歇地散佈該流體噴射對該進料口組件之衝擊。
  24. 如請求項23之方法，其中轉動該進料口組件包含間歇性地或連續地轉動該進料口組件。
  25. 如請求項23之方法，其中轉動該進料口組件包含藉助一驅動流體而連續地轉動該進料口組件。
  26. 如請求項23之方法，其中轉動該進料口組件包含裝棘輪於該進料口組件以遞增地轉動。
  27. 一種可在一高壓流體噴射系統之一噴嘴對面耦合至該高壓流體噴射系統以在一工件處理操作期間接收自該噴嘴所排出之一流體噴射之噴射接收連接座，該噴射接收連接座包括：一進料口組件，其具有關於一中心軸界定一噴射接收表面之一錐形入口，該噴射接收表面沿一下游方向擴散遠離該中心軸以接收該流體噴射且向下游引導該流體噴射；及一驅動機構，其經調適以繞該中心軸轉動該進料口組件以使 得該流體噴射對該進料口組件之衝擊圍繞由該錐形入口所界定之該噴射接收表面而連續地或間歇地散佈。
  28. 如請求項27之噴射接收連接座，其中由該進料口組件之該錐形入口所界定之該噴射接收表面係截頭錐形，該噴射接收表面之一上游端處之一第一直徑小於該噴射接收表面之一下游端處之一第二直徑。
  29. 一種可在一高壓流體噴射系統之一噴嘴對面耦合至該高壓流體噴射系統以在一工件處理操作期間接收自該噴嘴所排出之一流體噴射之噴射接收連接座，該噴射接收連接座包括：一整體式進料口組件，其具有關於一中心軸界定一噴射接收表面之一入口，該噴射接收表面之至少一部分係圓柱形的；一轉動靜態流體散佈組件，其經定位緊接在該整體式進料口組件之下游處，該流體散佈組件包含：一中心腔，其用以接收通過該進料口組件之流體；及至少一個排出孔隙，其與該中心腔流體連通以使流體繞路遠離該噴射接收連接座；及一驅動機構，其經調適以繞該中心軸轉動該進料口組件以使得該流體噴射對該進料口組件之衝擊圍繞該噴射接收表面而連續地或間歇地散佈。
  30. 一種可在一高壓流體噴射系統之一噴嘴對面耦合至該高壓流體噴射系統以在一工件處理操作期間接收自該噴嘴所排出之一流體噴射之噴射接收連接座，該噴射接收連接座包括：一進料口組件，其具有界定一噴射接收表面之一入口，該噴射接收表面在其一上游端處具有一長橢圓形形狀；及一驅動機構，其經調適以繞一中心軸轉動該進料口組件以使得該流體噴射對該進料口組件之衝擊相對於該中心軸與該長橢圓形噴射接收表面之一角度位置相協調。
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