磨料量自动检测系统及前混合磨料水射流数控切割的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种磨料量自动检测系统及前混合磨料水射流数控切割机，其中系统包括支架、高压磨料罐（3）、固定装置（4），以及依次电连接的单点式称重传感器（7）、数控电路（8）和主机（9）；所述的高压磨料罐（3）垂直放置，其上部套装在支架顶部，其底部中心设有一向内突进的球形凹槽；所述的单点式称重传感器（7）底面固定在支架底部，且其顶部位于高压磨料罐（3）底部的球形凹槽内；所述的固定装置（4）套装在高压磨料罐（3）高出支架顶面的罐壁四周，并通过定位螺栓（1）固定于支架顶面。可实现实时检测前混合磨料水射流高压磨料罐内的磨料量，以保证切割质量，提高工作效率。
【专利说明】磨料量自动检测系统及前混合磨料水射流数控切割机
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种高压磨料罐用磨料量自动检测系统，尤其适用于前混合磨料 水射流数控切割机床。
【背景技术】
[0002] 前混合磨料水射流的形成原理是通过一个磨料供给混合装置，使高压水与磨料充 分掺混，形成液固两相流。此种混合方式加强了磨料和水介质的混合效果，使磨料粒子在水 介质中得到了充分的加速，因而磨料粒子具有极高的动能，其切割性能是后混合磨料水射 流的数倍。但是，由于高压磨料罐是密封的，无法直观地观测到罐内磨料剩余量，磨料量的 自动检测是前混合磨料水射流的关键技术之一。
[0003] 现有技术中，前混合磨料水射流数控切割机在工作状态下，对其高压磨料罐即时 磨料量的控制只是凭直觉或经验来判断。向高压磨料罐内加料时，只凭回水管回水中是否 确有磨料同时溢出，来判断高压磨料罐内磨料是否已加满，但这样容易造成判断失误。因 为：（1)由于细磨料飘浮随回水溢出，造成误断为高压磨料罐内磨料已满，因而影响切割供 料；（2)有时因操作疏忽，加料过量，造成旁管路积砂；（3)由于操作人员无法判断高压磨料 罐内磨料储量，经常造成因无磨料作业而损坏工件。
【发明内容】
[0004] 针对上述现存的技术问题，本实用新型提供一种磨料量自动检测系统，可实时检 测前混合磨料水射流高压磨料罐内的磨料量，以保证切割质量，提高工作效率。
[0005] 为解决上述问题，本实用新型提供以下技术方案：本实用新型提供一种磨料量自 动检测系统，包括支架、高压磨料罐，还包括固定装置，以及依次电连接的单点式称重传感 器、数控电路和主机；所述的高压磨料罐垂直放置，其上部套装在支架顶部，其底部中心设 有一向内突进的球形凹槽；所述的单点式称重传感器底面固定在支架底部，且其顶部位于 高压磨料罐底部的球形凹槽内；所述的固定装置套装在高压磨料罐高出支架顶面的罐壁四 周，并通过定位螺栓固定于支架顶面。
[0006] 其中，高压磨料罐底部设置的球形凹槽可与其下方的称重传感器顶部的圆球面相 配合，以减小高压磨料罐位置调节时易产生的角度偏差，以保证称重的准确性。
[0007] 单点式称重传感器，采用轮辐梁式结构，是由一个或多个能在受力后产生形变的 弹性体和能感应这个形变量的电阻应变片组成的电桥电路，以及能把电阻应变片固定粘贴 在弹性体上并能传导应变量的粘合剂和保护电子电路的密封胶等三大部分组成测力传感 器，具有测量精度高、温度特性好、工作稳定等优点。将单点式称重传感器设置于该高压磨 料罐底部,可通过将磨料罐内磨料量的变化转化成电信号来实现对罐内磨料量的实时检 测。
[0008] 固定装置，用于保证高压磨料罐重心和单点式称重传感器的重心在同一垂直线 上。
[0009] 进一步的，所述的固定装置为两个半圆形固定圈拼接而成。
[0010] 进一步的，所述的两个固定圈上分别设有位置对称的调节螺栓，且调节螺栓尾端 横向穿透固定装置。
[0011] 进一步的，所述的调节螺栓上还套有一弹簧，便于调节螺栓对高压磨料罐位置的 调整。
[0012] 进一步的，所述的调节螺栓2尾段为聚四氟乙烯棒。因聚四氟乙烯棒具有摩擦系 数小的优点，因而当有轴向力作用时可以减小高压磨料罐与固定装置之间的摩擦力，提高 称重的准确性。
[0013] 本实用新型磨料量自动检测系统实现了高压磨料罐内磨料量的实时检测，且结构 简单、稳定，保证了切割质量，提高了工作效率，具有广泛的适用范围和推广应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本实用新型一种实施方式所提供的磨料量自动检测系统的整体系统图；
[0015] 图2为本实用新型另一种实施方式所提供的磨料量自动检测系统的俯视图；
[0016] 图3为本实用新型再一种实施方式所提供的定位螺栓的局部剖示图。
[0017] 图中：1、定位螺栓，2、调节螺栓，3、高压磨料罐，4、固定装置，5、弹簧，6、聚四氟乙 烯棒，7、单点式称重传感器，8、数控电路，9、主机。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0019] 如图1所示，本实用新型磨料量自动检测系统包括支架、用于装载水和磨料的高 压磨料罐3,还包括固定装置4,以及依次电连接的单点式称重传感器7、数控电路8和主机 9。所述的高压磨料罐3垂直放置，其上部套装在支架顶部，其底部中心设有一向内突进的 球形凹槽。所述的单点式称重传感器7底面固定在支架底部，且其顶部位于高压磨料罐3 底部的球形凹槽内，该球形凹槽与单点称重传感器7的球形凸面相配合，以减小磨料罐固 定时的角度偏差，提高称重的准确性。所述的固定装置4套装在高压磨料罐3高出支架顶 面的罐壁四周，并通过定位螺栓1固定于支架顶面，以方便粗调高压磨料罐3的垂直位置， 以保证该高压磨料罐3能够垂直固定。
[0020] 上述实施例中，如图2所示，所述的固定装置4为两个半圆形固定圈拼接而成，分 别从两个方向调整高压磨料罐3的位置，使得调节更加方便精准。
[0021] 上述各实施例中，如图2所示，所述的两个固定圈上分别设有位置对称的调节螺 栓2,且调节螺栓2尾端横向穿透固定装置4,用于配合定位螺栓微调高压磨料罐3的垂直 位置，使高压磨料罐3重心和单点式称重传感器的重心能够在同一直线上。
[0022] 上述各实施例中，如图3所示，所述的调节螺栓2上还套有一弹簧5。弹簧5的添 力口，更加方便了调节螺栓2对高压磨料罐3位置的微调。
[0023] 上述各实施例中，所述的调节螺栓2尾段为聚四氟乙烯棒6,由于调节螺栓2的尾 段添加了聚四氟乙烯材料，从而很大程度上减小了固定圈与高压磨料罐3之间的摩擦力， 便于提高称重精度。
[0024] 本实用新型实施例还提供一种前混合磨料水射流数控切割机，包括本实用新型任 一技术方案所提供的磨料量自动检测系统。
[0025] 实施时，当高压磨料罐3内装有磨料时，单点式称重传感器7将随着高压磨料罐3 内磨料量的不同，输出不同的电信号到数控电路8 ;数控电路8对信号处理后再输出给主机 9,由主机9的控制程序进行换算，显示出高压磨料罐3内磨料量的具体数值。主机9的控 制程序设置一个磨料量的最高值和最低值，在切割作业过程中，当主机9接收到称重传感 器7和数控电路8送来的信号并判别出磨料量降至最低值时，控制程序将启动相应的机构， 为磨料罐补充磨料；反之，在补充磨料过程中，当主机9判别出磨料量达到最高值时，则停 止补充磨料。因此，在前混合磨料水射流数控切割机系统工作过程中，单点式称重传感器7、 数控电路8和主机9 一起，可以实时检测高压磨料罐3内磨料的重量，并自动判别磨料的重 量是否符合设备正常运行的数值要求。
【权利要求】
1. 一种磨料量自动检测系统，包括支架、高压磨料罐（3)，其特征在于，还包括固定装 置（4)，以及依次电连接的单点式称重传感器（7)、数控电路（8)和主机（9); 所述的高压磨料罐（3)垂直放置，其上部套装在支架顶部，其底部中心设有一向内突进 的球形凹槽； 所述的单点式称重传感器（7)底面固定在支架底部，且其顶部位于高压磨料罐（3)底 部的球形凹槽内； 所述的固定装置（4)套装在高压磨料罐（3)高出支架顶面的罐壁四周，并通过定位螺 栓（1)固定于支架顶面。
2. 根据权利要求1所述的一种磨料量自动检测系统，其特征在于，所述的固定装置（4) 为两个半圆形固定圈拼接而成。
3. 根据权利要求2所述的一种磨料量自动检测系统，其特征在于，所述的两个固定圈 上分别设有位置对称的调节螺栓（2)，且调节螺栓（2)尾端横向穿透固定装置（4)。
4. 根据权利要求3所述的一种磨料量自动检测系统，其特征在于，所述的调节螺栓（2) 上还套有一弹簧（5)。
5. 根据权利要求4所述的一种磨料量自动检测系统，其特征在于，所述的调节螺栓2尾 段为聚四氟乙烯棒（6)。
6. -种前混合磨料水射流数控切割机，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的 磨料量自动检测系统。
【文档编号】B24C7/00GK203901118SQ201420164354
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年4月6日 优先权日:2014年4月6日
【发明者】郭楚文, 江山, 王凤超, 赵来运, 魏礼超, 赵韡 申请人:中国矿业大学