专利名称:一种超高压水切割机动态切割装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及流体切割机，具体地说是一种超高压水切割机动态切割装置，第一伺服电机安装在壳体上，第一同步轮连接于第一伺服电机的输出端，第二同步轮的轮轴一端与壳体转动连接，另一端由壳体穿出、连接于第一旋转臂的一端；第一旋转臂的另一端安装有第二伺服电机，第二伺服电机的输出端与第二旋转臂的一端连接，刀头体的一端安装在第二旋转臂的另一端，刀头体的另一端连接有砂管；气管、高压水管及输砂管均由轮轴穿过，高压水管与高压阀体的入口相连通，高压阀体上安装有控制其开关的气缸，气管与气缸相连通，输砂管与刀头体相连通，高压阀体的出口与刀头体相连通。本实用新型采用两个伺服电机实现A、B轴转动，精度高，性能好，成本低。
【专利说明】一种超高压水切割机动态切割装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及流体切割机，具体地说是一种超高压水切割机动态切割装置。
【背景技术】
[0002]超高压水切割机主要应用于陶瓷、石材、玻璃、有色金属、复合材料、非金属等材料的异性切割。随着超高压水射流技术的发展以及市场的需求，急切需求一种精度高、性能可靠、经久耐用、低成本的动态切割系统以完成正反角度的复杂曲面的切割。但目前国内外，本行业应用的动态切割系统精度低、性能不稳定、不耐用，或者采用空心伺服电机，价格极为昂贵，制造成本极高。再有，现有动态切割系统中的旋转接头设计的缺陷，也导致现有动态切割系统极不耐用。
实用新型内容
[0003]为了解决现有动态切割系统存在的精度低、性能差、不耐用的问题，本实用新型的目的在于提供一种超高压水切割机动态切割装置。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0005]本实用新型包括第一伺服电机、壳体、第一同步轮、第二同步轮、同步带、第一旋转臂、第二伺服电机、第二旋转臂、刀头体、砂管、气缸及高压阀体，其中第一伺服电机安装在壳体上，所述第一、二同步轮及同步带均位于该壳体内，所述第一同步轮连接于第一伺服电机的输出端，第二同步轮的轮轴一端与所述壳体转动连接，另一端由壳体穿出、连接于所述第一旋转臂的一端，所述第一、二同步轮之间通过同步带相连；所述第一旋转臂的另一端安装有第二伺服电机，该第二伺服电机的输出端与所述第二旋转臂的一端连接，所述刀头体的一端安装在第二旋转臂的另一端，刀头体的另一端连接有砂管；气管、高压水管及输砂管均由所述轮轴穿过，该高压水管与所述高压阀体的入口相连通，高压阀体上安装有控制其开关的气缸，气管与所述气缸相连通，输砂管与所述刀头体相连通，所述高压阀体的出口与所述刀头体相连通。
[0006]其中:所述第二旋转臂的另一端安装有旋转接头，该旋转接头包括第一高压管、端盖、本体、密封件及压紧导环，所述本体的上下两端均连接有端盖，该端盖的中间设有压紧导环，所述密封件位于本体的中间，与上下两端所述端盖上的压紧导环抵接；所述第一高压管的一端通过第一直角两通与所述高压水管相连通，所述第一高压管的另一端由压紧导环及密封件穿过，并相对压紧导环及密封件可转动；所述第一高压管内分别开有通流孔及高压水孔，该高压水孔的一端与所述第一直角两通相连通，另一端通过所述通流孔与本体上开设的高压连接口的一端相连通，该高压连接口的另一端通过第二高压管与高压阀体的一个入口相连通；
[0007]所述压紧导环的轴向截面为中空的“T”形，插设于所述端盖的中间孔内，所述端盖通过压紧螺钉与本体连接，并通过所述压紧导环压紧密封件；所述端盖、本体及密封件随所述第二旋转臂共同转动；所述第一旋转臂的一端与水切割机工作平面平行，另一端向下倾斜，该第一旋转臂通过所述第一伺服电机驱动转动；所述第二旋转臂的一端与第一旋转臂的另一端相平行；所述第一旋转臂的另一端向下倾斜45° ;所述高压阀体的出口通过第二直角两通与所述刀头体相连。
[0008]本实用新型的优点与积极效果为:
[0009]1.本实用新型采用两个伺服电机实现A、B轴转动，精度高，性能好，成本低。
[0010]2.本实用新型的旋转接头结构简单，性能可靠，由于不采用轴承，耐用度很高。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图；
[0012]图2为本实用新型的结构剖视图；
[0013]图3为本实用新型旋转接头的结构剖视图；
[0014]图4为图3的俯视图；
[0015]其中:I为第一伺服电机，2为壳体，3为第一同步轮，4为第二同步轮，5为同步带，6为轮轴，7为安装板，8为气管，9为高压水管，10为输砂管，11为第一旋转臂，12为第二伺服电机，13为第一直角两通，14为第二旋转臂，15为旋转接头，16为刀头体，17为砂管，18为第二直角两通，19为气缸，20为高压阀体，21为第一高压管，22为第二高压管，23为端盖，24为本体，25为密封件，26为压紧导环，27为压紧螺钉，28为高压连接口，29为通流孔，30为高压水孔。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
[0017]如图1、图2所不，本实用新型包括第一伺服电机1、壳体2、第一同步轮3、第二同步轮4、同步带5、安装板7、第一旋转臂11、第二伺服电机12、第一直角两通13、第二旋转臂14、旋转接头15、刀头体16、砂管17、第二直角两通18、气缸19及高压阀体20，本实用新型整体通过安装板7连接至水切割机的移动机构上，其中壳体2固接在安装板7上，第一伺服电机I固定在壳体2上，第一、二同步轮3、4及同步带5均位于壳体2内；第一同步轮3连接于第一伺服电机I的输出端，第二同步轮4的轮轴6 —端通过轴承与壳体2转动连接，另一端由壳体2穿出、连接于第一旋转臂11的一端，第一、二同步轮3、4之间通过同步带5相连。第一旋转臂11的一端平行于水切割机工作平面，另一端向下倾斜45° ;第二伺服电机12固定在第一旋转臂11另一端的上表面，第二伺服电机12的输出端通过轴承与第一旋转臂11的另一端转动连接，并穿过第一旋转臂11的另一端、与第二旋转臂14相连。第二旋转臂14的一端端面呈“U”形，该“U”形开口的两侧均与第二旋转臂11向下倾斜的另一端平行。第一旋转臂11通过第一伺服电机I驱动转动，第二伺服电机12随第一旋转臂11转动，并驱动第二旋转臂14转动。
[0018]第二旋转臂14 “U”形开口远离第一旋转臂11的一侧上安装有旋转接头15，如图3、图4所示，旋转接头15包括第一高压管21、端盖23、本体24、密封件25、压紧导环26及压紧螺钉27，本体24的中间设有密封件25，本体24的上下两端均通过压紧螺钉27连接有端盖23，每个端盖23的中间设有压紧导环26，该压紧导环26的轴向截面为中空的“T”形，插设于端盖23的中间孔内，密封件25的上下两端分别由两个端盖23上的压紧导环26压紧。气管8、高压水管9及输砂管10均由第二同步轮4的轮轴6的内孔穿过，第一高压管21的一端通过第一直角两通13与高压水管9相连通，第一高压管21的另一端由压紧导环26及密封件25中间穿过，端盖23、本体24及密封件25随第二旋转臂14共同转动，并相对第一高压管21可转动。第一高压管21内沿轴向开有高压水孔30，该高压水孔30的上端与第一直角两通13相连通，下端与第一高压管21上沿径向开设的通流孔29相连通；本体24上沿径向开有高压连接口 28，该高压连接口 28的一端与通流孔29相通，另一端通过第二高压管22与高压阀体20的入口相连通。
[0019]刀头体16的顶端安装在第二旋转臂14的另一端上，并通过第二直角两通18与高压阀体20的出口相连通；刀头体16的下端与砂管17相连通，输砂管10连通于刀头体16上，砂管17的顶端位于输砂管10与刀头体16连通处的下方。高压阀体20上设有控制其开关的气缸19，气管8与气缸19相连通。
[0020]本实用新型的高压阀体20为市购产品，购置于沈阳海德科技有限公司，型号为GYK380-2。
[0021]本实用新型的工作原理为:
[0022]本实用新型的气管8外接高压气(0.4?0.5Mpa)生产单元；高压水管9通过旋转接头15与高压水源相连，高压水管9内的水压为380?620Mpa ;输砂管接外部供砂单元。
[0023]第一伺服电机I工作，驱动第一同步轮3旋转，通过同步带5带动第二同步轮4旋转，第二同步轮4的轮轴6由壳体2内安装的轴承排除间隙，并且带动气管8、高压水管9、输砂管10、第一旋转臂11及第一旋转臂11上安装的部件形成A轴(即轮轴6)旋转。第二伺服电机12随第一旋转臂11旋转，同时，第二伺服电机12驱动第二旋转臂14、旋转接头15、刀头体16、砂管17、第二直角两通18、高压阀体20及气缸19形成B轴(第二伺服电机12的输出轴)旋转。第一直角两通13及第一高压管21不随B轴转动，B轴的转角可达±100°。
[0024]第一、二伺服电机1、12通过控制装置(本实用新型的控制装置为现有技术)控制转动，形成A、B两轴的转动，进而形成被加工物体所需的切割角度；高压水管9引入的高压水依次流经第一直角两通13、高压水孔30、通流孔29、高压连接口 28，通过第二高压管22与高压阀体20连通。高压阀体20由气缸19控制开关，高压阀体20打开时，高压水经高压阀20、第二直角两通18进入刀头体16内，经过刀头体16内宝石(红宝石、蓝宝石)的内孔喷出，在刀头体16内部形成真空区，将输砂管10内的切割砂吸入，高压水和切割砂混合后通过砂管17的导引对被加工物体的正反角度的动态切割。
【权利要求】
1.一种超高压水切割机动态切割装置，其特征在于:包括第一伺服电机(I)、壳体(2)、第一同步轮(3)、第二同步轮(4)、同步带(5)、第一旋转臂(11)、第二伺服电机(12)、第二旋转臂(14)、刀头体(16)、砂管(17)、气缸(19)及高压阀体(20)，其中第一伺服电机⑴安装在壳体(2)上，所述第一、二同步轮(3、4)及同步带(5)均位于该壳体(2)内，所述第一同步轮⑶连接于第一伺服电机⑴的输出端，第二同步轮⑷的轮轴(6) —端与所述壳体⑵转动连接，另一端由壳体⑵穿出、连接于所述第一旋转臂(11)的一端，所述第一、二同步轮(3、4)之间通过同步带(5)相连；所述第一旋转臂(11)的另一端安装有第二伺服电机(12)，该第二伺服电机(12)的输出端与所述第二旋转臂(14)的一端连接，所述刀头体(16)的一端安装在第二旋转臂(14)的另一端，刀头体(16)的另一端连接有砂管(17);气管(8)、高压水管(9)及输砂管(10)均由所述轮轴(6)穿过，该高压水管(9)与所述高压阀体(20)的入口相连通，高压阀体(20)上安装有控制其开关的气缸(19)，气管(8)与所述气缸(19)相连通，输砂管(10)与所述刀头体(16)相连通，所述高压阀体(20)的出口与所述刀头体(16)相连通。2.按权利要求1所述的超高压水切割机动态切割装置，其特征在于:所述第二旋转臂(14)的另一端安装有旋转接头(15)，该旋转接头(15)包括第一高压管(21)、端盖(23)、本体(24)、密封件(25)及压紧导环(26)，所述本体(24)的上下两端均连接有端盖(23)，该端盖(23)的中间设有压紧导环(26)，所述密封件(25)位于本体(24)的中间，与上下两端所述端盖(23)上的压紧导环(26)抵接；所述第一高压管(21)的一端通过第一直角两通(13)与所述高压水管(9)相连通，所述第一高压管(21)的另一端由压紧导环(26)及密封件(25)穿过，并相对压紧导环(26)及密封件(25)可转动；所述第一高压管(21)内分别开有通流孔(29)及高压水孔(30)，该高压水孔(30)的一端与所述第一直角两通(13)相连通，另一端通过所述通流孔(29)与本体(24)上开设的高压连接口(28)的一端相连通，该高压连接口(28)的另一端通过第二高压管(22)与高压阀体(20)的一个入口相连通。3.按权利要求2所述的超高压水切割机动态切割装置，其特征在于:所述压紧导环(26)的轴向截面为中空的“T”形，插设于所述端盖(23)的中间孔内，所述端盖(23)通过压紧螺钉(27)与本体(24)连接，并通过所述压紧导环(26)压紧密封件(25);所述端盖(23)、本体(24)及密封件(25)随所述第二旋转臂(14)共同转动。4.按权利要求2所述的超高压水切割机动态切割装置，其特征在于:所述第一旋转臂(11)的一端与水切割机工作平面平行，另一端向下倾斜，该第一旋转臂(11)通过所述第一伺服电机⑴驱动转动；所述第二旋转臂(14)的一端与第一旋转臂(11)的另一端相平行。5.按权利要求4所述的超高压水切割机动态切割装置，其特征在于:所述第一旋转臂(11)的另一端向下倾斜45°。6.按权利要求1所述的超高压水切割机动态切割装置，其特征在于:所述高压阀体(20)的出口通过第二直角两通(18)与所述刀头体(16)相连。
【文档编号】B24C9-00GK204277793SQ201420687999
【发明者】牛彦波, 武昱 [申请人]沈阳铠锐德科技有限公司