基座型水射流孔口组件的制作方法

本发明总体上涉及水射流切割系统和过程的领域。更具体地，本发明涉及用于对准在水射流切割头内的水流的方法和器械。

背景技术：

水射流切割系统产生水的高压、高速射流，用于切割材料。这些系统通常通过将水或另一合适的流体加压到高压（例如，高达90,000磅每平方英寸或更大）且强制流体以高速通过小的孔口，从而将大量的能量集中在小的面积上来起作用。为了切割硬质材料，水射流能够是“有研磨作用的”，或者在水射流内包括磨料颗粒以增加切割能力。如在本文中使用的，术语“水射流”包括任何基本上纯的水射流、液体射流和/或泥浆射流。如在本文中使用的，术语“泵”意味着在大约30,000-90,000磅每平方英寸（PSI）之间或更高的“超高压泵”。然而，本领域的普通技术人员可容易理解，本发明还适用于低压系统。

在水射流切割系统的操作期间，流体（例如，水）被引导到水射流孔口组件，用于通过水射流孔口组件收缩和对准。离开孔口组件的水流必须良好对准到水射流喷嘴的轴线，使得在离开切割头之前，水流不显著地触及喷嘴的内壁。优选的是使水流在喷嘴内居中。不良的水流对准将导致喷嘴寿命和切割性能（例如，切割速度、部分公差和边缘品质）恶化。当前，通过将孔口置放在经机加工的基部或壳体的腔中且然后将保持环按压在孔口上以将孔口固定在适当位置来构建孔口组件。然而，使用该方法，可能难以以孔口流到喷嘴轴线的极佳对准所要求的高水平精确度来机加工所述腔。孔口组件还能够通过如下步骤制造：将孔口组装到基部坯件中；对准离开坯件的水流；且相应地机加工孔口组件基面特征以实现适当的对准。然而，该过程能够是非常昂贵的，且其可能难以实现高的水流对准。所需要的是良好对准的孔口组件，其能够在没有昂贵的对准程序的情况下一致地生产。

技术实现要素：

本发明解决了水射流切割系统的未满足的需求，即，在不需要昂贵的对准程序的情况下实现高的水流对准。在一些实施例中，在基部部件的底部表面和孔口组件中的孔口的顶部表面之间引入基本平行度。在一些实施例中，在基部部件的底部表面和基部部件的纵向轴线之间引入基本垂直度。在一些实施例中，基座形基部部件从基部部件的顶部表面突出，且允许下述装备接近孔口坐置表面，所述设备能够将孔口坐置表面磨制成基本平行于基部部件的底部表面。

在一些实施例中，基座包括顶部表面，其突出在孔口基部的其余部分上方。压帽被压配合到基座，且被成形为将孔口部件固定到基座。在一些实施例中，压帽能够被设计为带有内径表面，其被压配合到基座的外径上。在一些实施例中，压帽能够被设计成使得压帽的外径接触在基部部件的顶部表面中的凹陷的内表面。额外于在孔口坐置表面和基部部件的底部表面之间提供高程度的平行度，本发明提供改进的水射流切割性能（例如，改进的切割速度、部分公差和/或边缘品质）和良好对准的孔口组件的一致生产，而不需要昂贵的对准程序。

在一方面，本发明的特征在于用于液体射流切割系统的孔口组件。该孔口组件包括基部，其具有底部表面和顶部表面。基部限定基部管道，其大体平行于孔口组件的中心轴线。顶部表面包括平面顶部区域，其通过基部的外表面的至少一部分限定。平面顶部区域至少基本上垂直于基部管道。孔口组件包括孔口结构，其安置在基部的顶部表面的平面顶部区域上。孔口结构限定通过其的中间管道。中间管道与基部管道对准且与其流体连通。中间管道至少基本上垂直于平面顶部区域且平行于孔口组件的中心轴线。

在一些实施例中，基部被构造成配合地接合磨料主体（abrasive body）。在一些实施例中，基部是切割头或磨料主体。在一些实施例中，基部管道包括第一筒形部分和第二筒形部分。第一筒形部分能够具有与第二筒形部分不同的直径。在一些实施例中，基部管道的直径大于中间管道的直径。在一些实施例中，顶部表面包括密封表面。在一些实施例中，基座位于顶部表面的凹陷内。在一些实施例中，基部管道包括基座区段和基部区段。基座区段能够具有比基部区段小的直径。

在另一方面，本发明的特征在于用于液体射流切割系统的孔口组件。该孔口组件包括具有平面底部区域、中心轴线和顶部表面的大体柱形基部。基部限定基部管道，该基部管道大体平行于中心轴线且从基部的顶部表面延伸到平面底部区域。基部包括限定从基部的顶部表面的突出部的基座。基座具有基本平行于基部的平面底部区域的平面顶部区域。孔口组件包括在基座的平面顶部区域上的孔口构件。孔口构件限定通过其的中间管道。中间管道与基部管道流体连通。孔口组件包括孔口帽。孔口帽限定通过其的上部管道。孔口帽被构造成将孔口构件固定到基座。上部管道与孔口构件的中间管道流体连通。

在一些实施例中，基部被构造成配合地接合磨料主体。在一些实施例中，基部是切割头或磨料主体。在一些实施例中，基部管道包括第一筒形部分和第二筒形部分。在一些实施例中，第一筒形部分具有与第二筒形部分不同的直径。在一些实施例中，基部管道的直径大于中间管道的直径。在一些实施例中，顶部表面包括密封表面。

在一些实施例中，基座位于顶部表面中的凹陷内。在一些实施例中，基部管道包括基座区段和基部区段。在一些实施例中，基座区段具有比基部区段小的直径。在一些实施例中，上部管道具有基本上锥形形状。在一些实施例中，孔口帽包括成形特征，其被构造成接触孔口构件的周向表面。在一些实施例中，成形特征定向成对准基部管道、中间管道和上部管道。

在一些实施例中，孔口帽包括钛。在一些实施例中，孔口帽围绕孔口构件被压配合在基座上。在一些实施例中，孔口帽包括成组周向凸缘，其径向朝内延伸且连接到围绕基座安置的唇部。在一些实施例中，用于孔口组件的平行度值是大约0.00005到0.00015英寸。在一些实施例中，基部的平面底部区域和基座的平面顶部区域被磨制成至少基本上平行。在一些实施例中，基部的顶部表面是圆整的。在一些实施例中，在基座、孔口帽或孔口构件中的至少一个中包括一个或多个通风特征。

在另一方面，本发明的特征在于液体射流切割系统。液体射流切割系统包括流体泵。液体射流切割系统包括与流体泵流体连通的切割头。切割头包括切割头主体。切割头包括连接到切割头主体的孔口组件。孔口组件限定流体管道的一部分。孔口组件包括连接到切割头主体的基部部件。基部部件包括具有顶部表面的突出孔口接合区域。基部部件包括平行于顶部表面的底部表面。孔口组件包括孔口帽，其围绕突出孔口接合区域安置。孔口组件包括安置在孔口帽和孔口接合区域之间的孔口部件。

在一些实施例中，孔口帽基本上围绕孔口接合区域延伸。在一些实施例中，孔口部件配合地接合孔口帽。在一些实施例中，孔口帽包括钛。在一些实施例中，基部部件包括在孔口接合区域周围周向定位的密封表面。在一些实施例中，在基座、孔口部件或孔口帽中的至少一个中包括一个或多个通风特征。

在另一方面，本发明的特征在于用于液体射流切割头的基部部件。基部部件包括主体部分，用于连接到液体射流切割头。主体部分至少部分地限定液体射流管道的第一段和基部部件的第一周向表面。基部部件包括从密封表面轴向朝外延伸的升高部分。升高部分至少部分地限定液体射流管道的第二段、平台和第二周向表面。所述平台基本上平行于基部部件的底部表面。

在一些实施例中，液体射流管道的第一和第二段具有不同的直径。在一些实施例中，相比第二段，第一段具有更大的直径。在一些实施例中，升高部分位于主体部分的密封表面上的凹陷中或者从其延伸。在一些实施例中，密封表面被成形为接合转接器，且在密封表面和转接器之间形成密封。在一些实施例中，平台的孔口表面在主体部分的密封表面上方延伸。在一些实施例中，第一和第二周向表面限定台阶特征，其被成形为连接到孔口帽。在一些实施例中，基部部件的升高部分具有外径，其被构造成与具有内径的帽成压配合。在一些实施例中，基部部件的外径基本上类似于帽的内径。

在另一方面，本发明的特征在于组装水射流切割头的方法。该方法包括提供孔口构件，其限定第一管道。该方法包括将孔口构件安置在基座的平面表面上，所述基座从基部部件的表面突出。基部部件限定流体地联接到第一管道的第二管道。该方法包括通过将孔口帽紧固到基座来将孔口构件固定到基座的平面表面。孔口帽限定第三管道，其流体地联接到第一和第二管道且与第一和第二管道基本上对准。在一些实施例中，第一、第二和第三管道沿着水射流切割头的中心轴线对准。

在另一方面，本发明的特征在于用于液体射流切割系统的孔口帽组件。孔口帽组件包括帽。帽包括盘形基部部分，其限定中心轴线且具有第一孔。帽包括关于基部部分正交定向的邻近远端套管部分。帽包括围绕套管的远端端部的圆周安置的固定构件。孔口帽组件包括孔口构件，其被成形和构造成被固定在帽内。孔口构件限定第二孔。

在一些实施例中，固定构件是连续的凸缘。在一些实施例中，固定构件包括连接到基部部分的周向区域的多个凸缘。在一些实施例中，多个凸缘从基部部分轴向地朝外延伸。在一些实施例中，帽包括钛。在一些实施例中，第一孔具有基本上锥形形状。在一些实施例中，基部部分进一步包括成组台阶特征，其被成形为连接到孔口部件。

附图说明

根据在结合附图时对本发明进行的下述详细描述，将更加容易理解前述讨论。

图1是现有技术水射流切割系统的横截面图示，该系统包括带有水射流孔口组件的标准基部部件的孔口组件。

图2是具有标准基部部件的现有技术水射流孔口组件的横截面图示。

图3是根据本发明的说明性实施例，具有基座型基部部件的水射流孔口组件的横截面图示。

图4A-4D是根据本发明的说明性实施例，水射流孔口组件的基座型基部部件的透视图。

图4E是根据本发明的说明性实施例，具有若干通风特征的水射流孔口组件的基座型基部部件的透视图。

图5是根据本发明的说明性实施例，具有基座型基部部件的另一水射流孔口组件的横截面图示。

图6是根据本发明的说明性实施例，包括水射流孔口组件的基座型基部部件的水射流切割系统的横截面示意图示。

具体实施方式

图1是用于水射流切割系统的现有技术水射流切割头100的横截面图示。水射流切割头100包括孔口组件104、转接器108、混合室112、螺帽116、喷嘴120、磨料主体124和喷嘴孔口128。一个或多个高压缸或泵部件能够用于产生高压水流动。高压水流动被引导通过孔口组件104，以形成凝聚高速水流。水流进入混合室112，在那里，水流可与磨料颗粒（例如，石榴石）混合。水流和磨料颗粒进入喷嘴120，且通过喷嘴孔口128离开以切割期望的材料。

在水射流切割头100内侧，离开孔口组件104的水流必须良好对准到水射流喷嘴孔口128。对准必须足够良好，以使得水流能够在离开切割头100之前基本上没有接触和/或触及喷嘴120的内壁的情况下穿过混合室112和喷嘴120。优选的是水流在喷嘴120内居中。不良的水流对准将导致喷嘴寿命和切割性能（例如，切割速度、部分公差和边缘品质）恶化。

图2是现有技术水射流孔口组件200（例如，如上文中在图1中所示的孔口组件104）的横截面图示。孔口组件200包括标准基部部件204、孔口208和压环212。标准基部部件204具有通过中心的管道216、较小扩孔220和较大扩孔224。孔口208坐置在较小扩孔220中。压环212以在压环212的外径和较大扩孔224的内径之间的压配合插入到较大扩孔224中。该构造限制机加工接近基部部件204的孔口坐置表面232，且由于有限的可及性，在较小扩孔220的区域中难以实现高程度的机加工精度。该布置要求小的元件到达较小扩孔220内，以机加工孔口坐置表面232及较小扩孔220和较大扩孔224的侧表面，用于切实可行的压配合和孔口208的适当坐置，从而产生可机加工性和精确度问题。通常，在任何部分中机加工孔要求车削或铣削操作。对于车削操作，当工具行进更靠近部分的中心时，工具对部分的相对速度小得多。取决于所使用的工具，这种变化能够以不同程度影响切割品质。为了抵消该影响，该部分能够旋转更快，但是更快的旋转受限于机器的最大旋转速度。类似地，磨削或钻削，相比工具的中心，钻头的外径关于部分具有高得多的相对速度。为获得完美平面的表面几乎不可能且不可重复。进一步的挑战在于底部坐置表面232与基部坐置表面相对，这要求翻转该部分以进行机加工。在该部分需要被固定多于一次时，保持相对表面以高程度的精确度彼此平行引入了出现误差的机会且降低了过程的可重复性。

切割头的多个尺寸公差能够影响水流在切割头内的对准。测试已经示出良好水流对准的关键因素是在孔口208的顶部表面和基部部件204的底部表面之间的平行度的程度。“平行度”能够被量化为测量在两个基本上平行表面之间未对准的线性尺寸，例如，孔口208的底部表面与接触表面未对准的差异。由于孔口208能够设有基本上平行的顶部和底部表面，所以水流对准很大程度上取决于基部部件（例如，基部部件204）的底部表面平行于孔口坐置表面（例如，孔口坐置表面232）的能力。

图3是根据本发明的说明性实施例，具有基座型基部部件304的水射流孔口组件300的横截面图示。基部部件304能够为大体柱形的，且具有纵向中心轴线332。基部部件304能够具有基部管道340，其能够沿着和/或平行于中心轴线332基本上居中。基部管道340能够包括多个直径，例如第一直径344A和第二直径344B。在一些实施例中，第一直径344A大于第二直径344B。在一些实施例中，多个直径形成一个或多个台阶特征，例如，在基部管道340中的台阶特征352。台阶特征352通过在孔口构件336之下使用较小直径能够帮助支撑孔口构件336。使用较大直径贯穿大部分基部部件304能够使该部分更容易进行机加工。在不受限于任何单个理论的情况下，相信在水流正在以高速率行进时，其倾向于“拖动”邻近空气与其一起，从而产生局部真空。在孔口周围具有较大直径的孔能够允许空气运动进入，以替换被推出的空气。

基部部件304具有平面底部表面308、顶部表面312和侧表面316。基部管道340能够从顶部表面312延伸到平面底部表面308。平面底部表面308对于用于孔口组件300的切割头（未示出） 能够起到主基面的作用。顶部表面312能够包括第一部分313和/或第二部分315。第一部分313能够具有凸起和/或圆整形状。在与切割头（未示出）的转接器配合时，第一部分313能够形成高压、金属-对-金属水密封表面。第二部分315能够在顶部表面中形成凹部（例如，在位于第一部分313和突出部324之间的环中）。在顶部表面中的凹部能够允许用于压帽的空间，同时最小化孔口组件的总体长度，和/或能够允许使用足够长度的压帽，同时维持短的总体轮廓，因此节省所使用的材料。

顶部表面312能够限定突出部324，例如基座、孔口结构等。突出部324能够具有柱形或基本上柱形形状（或如在图3中绘出的，矩形或基本上矩形横截面）。突出部324能够具有平面顶部表面328。平面顶部表面328能够位于顶部表面312的其余部分上方（例如，如在图3中所示）。在插入到切割头中时，突出部324能够至少部分地安置在切割头转接器（未示出）中。在其中平面顶部表面328在顶部表面312的其余部分上方突出的构造中，平面顶部表面328能够被磨制成平行或基本平行于平面底部表面308。如上所述，该高程度的平行度能够显著增强水射流在切割头内的对准。

突出部324的平面顶部表面328接触（例如，用作用于孔口构件336的孔口坐置区域）孔口构件336。孔口构件336能够具有基本上柱形形状（或如在图3中所示，基本上矩形横截面）。孔口构件336能够为宝石，例如金刚石或红宝石。孔口构件336能够由天然或合成的石头构成。孔口构件336具有顶部表面336A、底部表面336B、和侧表面336C。孔口构件336具有通过其中心的管道348（例如，中间管道）。管道348能够为基本上筒形的和/或沿着基部部件304的中心轴线332基本上居中。管道348能够具有小于基部管道的直径的直径（例如，小于直径344A和/或344B）。管道348能够与基部管道340流体连通。在水射流行进通过孔口构件336时，管道348帮助增强水射流的凝聚。在孔口构件336中的管道348的直径在给定的泵输出压力下能够确定流体流动速率。孔口管道348能够将潜在的能量（例如，上游压力）转换成动能（例如，高速流），其加速下游磨料通过喷嘴孔口以切割期望的材料。

孔口组件300具有帽356（例如，压帽）。帽356将孔口构件336紧固到基部部件304。帽356能够压配合到基部部件304上，例如，到突出部324上，帽356的内径基本上类似于突出部324的外径。帽356能够由金属制成，例如钛。帽356能够具有开口364，其限定与中间管道348流体连通的上部管道。开口364能够具有基本上锥形或截头锥形形状。在帽356被紧固到基部部件304时，空的空间或空气360能够存在于帽356、孔口336和突出部324之间。突出部324能够包括特征366，例如小的柱形凹部，其允许帽356更好地抓紧突出部324。帽356能够在突出部324上扩展且在通过突出部324的较大顶部直径的底部唇部之后返回到较小直径，从而将这些部件有效地卡在一起，以防止帽356脱落。在一些实施例中，帽356包括成形特征370，其被构造成接触孔口构件336的周向表面。在一些实施例中，成形特征370能够相对于帽356和/或突出部324定位孔口336。在一些实施例中，特征370能够基本上对准中间管道348、开口364和基部管道340。在一些实施例中，帽356包括径向朝内延伸且连接到围绕突出部324安置的唇部的成组周向凸缘。

在一些实施例中，帽356包括限定中心轴线且具有第一孔的盘形基部部分；关于基部部分正交定向的邻近的远端套管部分；和围绕套管的远端端部的圆周安置的固定构件。在一些实施例中，固定构件是连续的凸缘。在一些实施例中，固定构件包括连接到基部部分的周向区域的多个凸缘，多个凸缘从基部部分轴向朝外延伸。在一些实施例中，基部部分包括成组台阶特征，其成形为连接到孔口部件（例如，突出部324）。

基部部件304能够由金属构成，例如不锈钢。基部部件304能够具有大约0.125”到0.5”或更大的直径，例如大约0.436”。在一些实施例中，基部部件304被构造成配合地接合磨料主体。在一些实施例中，基部部件304是切割头或磨料主体。能够以非常严格的平行度规格生产独立的孔口，使得任何偏差离都是对孔口组件的总体平行度的非常小的贡献。孔口能够具有大约0.070”的大直径。突出部324的外径（和/或帽356的内径）能够是大约0.100”。

图4A-4D是根据本发明的说明性实施例的水射流孔口组件的基座型基部部件的透视图（例如，如参考图3在上文中所述的基部部件304）。必要特征能够类似于参考图3在上文中所述的那些。

图4E是具有通风特征404A-404C的基座型基部部件透视图。在测试期间，发现能够在大气与孔口和帽之间的区域（例如，如参考图3上文中所示的空的空间或空气360）之间产生压差，这能够导致循环，其可引起孔口部件比预期更快地开裂。添加至少一个通风特征能够提供用于平衡压力且确保孔口不过早地开裂的手段。通风特征404A-404C能够是在基座的周界周围机加工到突出部324（例如，基座）中的凹槽，例如，以120度彼此分离的三个凹槽。替代地或额外地，通风特征（一个或复数个）还能是在压帽部件中钻制的至少一个小洞。通风口还可以是在压帽压配合表面中机加工的凹槽。通常，通风特征（一个或复数个）能够是允许在周围流体和通过基座、孔口和/或压帽包围的区域之间流体连通的任何特征，使得在孔口部件中和在其周围的压力能够平衡。

图5是根据本发明的说明性实施例，具有基座型基部部件504的另一水射流孔口组件500的横截面图示。基部部件504具有平面底部表面502、顶部表面506和基部管道510。顶部表面506具有凹陷515和突出部514。突出部514能够具有平面顶部表面，其充当用于孔口512的坐置区域。帽508能够压配合以将孔口524保持在突出部514上。该构造能够大体包括与上文中参考图3所述的孔口组件300相同的基础部件。然而，在图5的构造中，帽508的外径接触凹陷515的内表面，而不是如在图3的实施例中那样，帽356的内径接触突出部324的外径。因此，图5的构造能够提供基座帽508的替代安装。

图6是根据本发明的说明性实施例，水射流切割系统600的横截面示意图，水射流切割系统600包括水射流孔口组件的基座型基部部件604、喷嘴608和帽612。在该构造中，基部部件604能够变成切割头的磨料主体。该设计的一个优势在于其消除了在孔口组件和磨料主体之间的其他设计的累计公差，因为在该类型孔口组件中，能够使孔口安装表面垂直于接收喷嘴的特征的轴线。另一优势在于基部变成用于喷嘴的对准表面，这消除了潜在不对准的若干源头（例如，孔口组件到切割头和/或切割头到喷嘴的不对准）。该方法还允许更加紧凑轮廓的切割头。

本发明还包括组装水射流切割头的方法。方法包括提供孔口构件（例如，如上文中在图3中所示的孔口构件336），其限定第一管道（例如，如上文中在图3中所示的中间管道348）。方法包括将孔口构件安置在从基部部件（例如，如上文中在图3中所示的基部部件304）的表面突出的基座（例如，如上文中在图3中所示的突出部324）的平面表面上。基部部件限定流体地联接到第一管道的第二管道（例如，如上文中在图3中所示的基部管道340）。方法包括通过将孔口帽（例如，如上文中在图3中所示的孔口帽356）紧固到基座来将孔口构件固定到基座的平面表面。孔口帽限定第三管道（例如，如上文中在图3中所示的上部管道364），其流体地联接到第一和第二管道且与第一和第二管道基本上对准。在一些实施例中，第一、第二和第三管道沿着水射流切割头的中心轴线对准。

表1

表1示出针对根据当前发明的若干孔口部件使用坐标测量机（CMM）系统收集的示例性数据。在该情况下，“平行度”值表示在0.100英寸的基座的外径处，表面相对于孔口部件的底部表面未对准的距离（以英寸为单位）。换言之，基座的外径的一侧距孔口部件的底部表面的距离比基座的外径的相对侧距孔口部件的底部表面的距离远了平行度值。对于“磨制”和“机加工”二者的孔口组件基部，提供了可比的数据。如从表1中显而易见的，对于磨制部分，平行度值低得多（例如，表面更接近平行）；对于“磨制”孔口部件的平均平行度值是0.00008英寸，其中，标准差是0.00004英寸；而对于“机加工”孔口部件的平均平行度值是0.00027英寸，其中，标准差是0.00012英寸。

表2

表2示出流对准数据，其比较基准或现有类型的孔口组件与若干基座型孔口组件，直径为针对0.012英寸和0.013英寸。与现有技术部分设计相比，针对流动速率、流品质和对准，测试了八个0.012英寸直径基座型孔口组件和四个0.013英寸直径基座型孔口组件。在“对准”栏中的数字值提供了用于容易地量化流对准的时间量的度量标准，且能够理解如下：-1表示在入口中水没有对齐（lineup）；0表示从喷嘴出来的水没有对齐；1表示从喷嘴出来的水对准1秒或更短；2表示从喷嘴出来的水对准5秒或更短；且3表示从喷嘴出来的水对准5秒以上。因此，更高的数字与更长的对准时间相关联且因此与更好地对准组件相关联。如表2所示，对于所有部分，流动速率和流品质可比，但是使用磨制基座，对准显著地更好。

表3

1.流品质螺帽（Nut）测量来自仅水螺帽（water-only nut）的面的流的凝聚长度。

2.流对齐代码类似于上文中在表2中示出的那些：0表示没有流对齐；1表示流对准1秒或更短；2表示流对准5秒或更短；3表示流对准5秒以上。

3.金刚石是现有原料且用作基准。

表3示出测试数据，其比较来自现有孔口组件和基座型孔口组件的部分。包括针对0.010”和0.014”直径孔口两者的结果。结果指示所测试的所有孔口组件均具有良好流品质。对于基准部分，所测得的仅水凝聚长度略微更长。相比基准部分，对于基座孔口组件，流对齐结果略微更好。甚至对于0.030”喷嘴，基座0.014”直径孔口组件也示出良好对准。所有测试的部分都通过了循环测试。在测试期间，所有的基座型孔口组件都具有可接受的对准测试结果。这些基座部分在制造期间没有对准步骤的额外支出的情况下制成。

如在本文中使用的，应当理解术语“平面”还能够指的是通过与接触表面和/或底座接触的三个或更多接触点限定的平面。例如，环或上升的“边缘”能够限定“平面”表面的平面。虽然已经参考特定优选实施例具体地示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离如通过所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可在实施例中就形式和细节方面做出各种改变。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1. 一种用于液体射流切割系统的孔口组件，所述孔口组件包括：

具有底部表面和顶部表面的基部，所述基部限定大体平行于所述孔口组件的中心轴线的基部管道，所述基部包括限定从所述顶部表面的突出部的基座，所述基座包括至少基本上垂直于所述基部管道的平面顶部区域；和

安置在所述基部的所述顶部表面的所述平面顶部区域上的孔口结构，所述孔口结构限定通过其的中间管道，所述中间管道与所述基部管道对准且与其流体连通，所述中间管道至少基本上垂直于所述平面顶部区域且平行于所述孔口组件的所述中心轴线。

2.根据权利要求1所述的孔口组件，其中，所述基部被构造成配合地接合磨料主体。

3.根据权利要求1所述的孔口组件，其中，所述基部是切割头或磨料主体。

4.根据权利要求1所述的孔口组件，其中，所述基部管道包括第一筒形部分和第二筒形部分，所述第一筒形部分具有与所述第二筒形部分不同的直径。

5.根据权利要求1所述的孔口组件，其中，所述基部管道的直径大于所述中间管道的直径。

6.根据权利要求1所述的孔口组件，其中，所述顶部表面包括密封表面。

7.根据权利要求1所述的孔口组件，其中，所述基座位于所述顶部表面的凹陷内。

8.根据权利要求1所述的孔口组件，其中，所述基部管道包括基座区段和基部区段，所述基座区段具有比所述基部区段小的直径。

9.一种用于液体射流切割系统的孔口组件，所述孔口组件包括：

大体柱形基部，其具有平面底部区域、中心轴线和顶部表面，所述基部限定基部管道，所述基部管道大体平行于所述中心轴线且从所述基部的所述顶部表面延伸到所述平面底部区域，所述基部包括基座，所述基座限定从所述基部的所述顶部表面的突出部，所述基座具有基本上平行于所述基部的所述平面底部区域的平面顶部区域；

在所述基座的所述平面顶部区域上的孔口构件，所述孔口构件限定通过其的中间管道，所述中间管道与所述基部管道流体连通；以及

孔口帽，所述孔口帽限定通过其的上部管道且被构造成将所述孔口构件固定到所述基座，所述上部管道与所述孔口构件的所述中间管道流体连通。

10.根据权利要求9所述的孔口组件，其中，所述基部被构造成配合地接合磨料主体。

11.根据权利要求9所述的孔口组件，其中，所述基部是切割头或磨料主体。

12.根据权利要求9所述的孔口组件，其中，所述基部管道包括第一筒形部分和第二筒形部分，所述第一筒形部分具有与所述第二筒形部分不同的直径。

13.根据权利要求9所述的孔口组件，其中，所述基部管道的直径大于所述中间管道的直径。

14.根据权利要求9所述的孔口组件，其中，所述顶部表面包括密封表面。

15.根据权利要求9所述的孔口组件，其中，所述基座位于所述顶部表面的凹陷内。

16.根据权利要求9所述的孔口组件，其中，所述基部管道包括基座区段和基部区段，所述基座区段具有比所述基部区段小的直径。

17.根据权利要求9所述的孔口组件，其中，所述上部管道具有基本上锥形形状。

18.根据权利要求9所述的孔口组件，其中，所述孔口帽包括成形特征，所述成形特征被构造成接触所述孔口构件的周向表面。

19.根据权利要求18所述的孔口组件，其中，所述成形特征定向成对准所述基部管道、所述中间管道和所述上部管道。

20.根据权利要求9所述的孔口组件，其中，所述孔口帽包括钛。

21.根据权利要求9所述的孔口组件，其中，所述孔口帽围绕所述孔口构件压配合在所述基座上。

22.根据权利要求9所述的孔口组件，其中，所述孔口帽包括成组周向凸缘，其径向朝内延伸且连接到围绕所述基座安置的唇部。

23.根据权利要求9所述的孔口组件，其中，所述孔口组件的平行度值是大约0.00005到0.00015英寸。

24.根据权利要求9所述的孔口组件，其中，所述基部的所述平面底部区域和所述基座的所述平面顶部区域被磨制成至少基本上平行。

25.根据权利要求9所述的孔口组件，其中，所述基部的所述顶部表面是圆整的。

26.根据权利要求9所述的孔口组件，其中，在所述基座、所述孔口帽或所述孔口构件中的至少一个中包括一个或多个通风特征。

27.一种液体射流切割系统，其包括：

流体泵；

与所述流体泵流体连通的切割头，所述切割头包括：

切割头主体；和

孔口组件，所述孔口组件连接到所述切割头主体且限定流体管道的一部分，所述孔口组件包括：

连接到所述切割头主体的基部部件，所述基部部件包括（i）具有顶部表面的突出孔口接合区域，和（ii）平行于所述顶部表面的底部表面；

围绕所述突出孔口接合区域安置的孔口帽；及

安置在所述孔口帽和所述孔口接合区域之间的孔口部件。

28.根据权利要求27所述的液体射流切割系统，其中，所述孔口帽基本上围绕所述孔口接合区域延伸。

29.根据权利要求27所述的液体射流切割系统，其中，所述孔口部件配合地接合所述孔口帽。

30.根据权利要求27所述的液体射流切割系统，其中，所述孔口帽包括钛。

31.根据权利要求27所述的液体射流切割系统，其中，所述基部部件包括在所述孔口接合区域周围周向定位的密封表面。

32.根据权利要求27所述的液体射流切割系统，其中，在基座、所述孔口部件或所述孔口帽中的至少一个中包括一个或多个通风特征。

33. 一种用于液体射流切割头的基部部件，所述基部部件包括：

用于连接到液体射流切割头的主体部分，所述主体部分至少部分地限定液体射流管道的第一段和所述基部部件的第一周向表面；以及

从密封表面轴向朝外延伸的升高部分，所述升高部分至少部分地限定所述液体射流管道的第二段、平台和第二周向表面；

其中，所述平台基本上平行于所述基部部件的底部表面。

34.根据权利要求33所述的基部部件，其中，所述液体射流管道的第一和第二段具有不同的直径。

35.根据权利要求34所述的基部部件，其中，相比所述第二段，所述第一段具有更大的直径。

36.根据权利要求33所述的基部部件，其中，所述升高部分位于所述主体部分的所述密封表面上的凹陷中或者从其延伸。

37.根据权利要求33所述的基部部件，其中，所述密封表面被成形为接合转接器且在所述密封表面和所述转接器之间形成密封。

38.根据权利要求33所述的基部部件，其中，所述平台的孔口表面在所述主体部分的所述密封表面上方延伸。

39.根据权利要求33所述的基部部件，其中，所述第一和第二周向表面限定台阶特征，所述台阶特征被成形为连接到孔口帽。

40.根据权利要求33所述的基部部件，其中，所述基部部件的所述升高部分具有外径，所述外径被构造成与具有内径的帽压配合，所述基部部件的所述外径基本上类似于所述帽的所述内径。

41.一种组装水射流切割头的方法，所述方法包括：

提供限定第一管道的孔口构件；

将所述孔口构件安置在基座的平面表面上，所述基座从基部部件的表面突出，所述基部部件限定流体地联接到所述第一管道的第二管道；以及

通过将孔口帽紧固到所述基座来将所述孔口构件固定到所述基座的所述平面表面，所述孔口帽限定第三管道，所述第三管道流体地联接到所述第一和第二管道且与所述第一和第二管道基本上对准。

42.根据权利要求41所述的方法，其中，所述第一、第二和第三管道沿着所述水射流切割头的中心轴线对准。

43.一种用于液体射流切割系统的孔口帽组件，所述孔口帽组件包括：

（i）帽，其包括：

限定中心轴线且具有第一孔的盘形基部部分，所述基部部分包括成组台阶特征，所述台阶特征被成形为连接到孔口部件；

关于所述基部部分正交定向的邻近远端套管部分；以及

围绕所述套管的远端端部的圆周安置的固定构件；以及

（ii）孔口构件，所述孔口构件被成形和构造成固定在所述帽内，所述孔口构件限定第二孔。

44.根据权利要求43所述的孔口帽组件，其中，所述固定构件是连续的凸缘。

45.根据权利要求43所述的孔口帽组件，其中，所述固定构件包括连接到所述基部部分的周向区域的多个凸缘，所述多个凸缘从所述基部部分轴向朝外延伸。

46.根据权利要求43所述的孔口帽组件，其中，所述帽包括钛。

47.根据权利要求43所述的孔口帽组件，其中，所述第一孔具有基本上锥形形状。