专利名称：一种环形磨料储存装置的制作方法
—种环形磨料储存装置 技术领域
本发明属于高压水射流切割领域，确切的说，涉及一种高压水射流切割机上的磨 料储存装置。
背景技术：
高压磨料射流技术是近三十年来发展起来的一项新技术。此技术是通过高压泵将 普通自来水加压并迫使高压水经一个直径很小的高压水射流喷嘴喷射而出，形成一股高 速水射流，其速度可高达1000米/秒。此射流可用来加工各种较软材料或薄的硬质材料。 通常情况下，在此射流中加入磨料，使其形成一股高速磨料射流，此磨料射流可用来加工任 何材料，包括金刚石。
高压磨料射流的形成过程实质上是高压水和磨料混合并经喷嘴喷出的过程。因 此，磨料通道是高压磨料射流系统一个必不可少的组成部分。该通道中，磨料储存装置起着 非常重要的作用，该装置一方面储存一定数量的磨料供切割装置用，另一方面通过其自身 的磨料流量调节阀将一定流量的磨料送至喷嘴。当前普遍使用的磨料储存装置一般呈圆柱 状，悬挂在指定运动轴的侧面，此种磨料储存装置的优点是与喷嘴距离适中，同时，如遇压 缩空气出现故障时手动加砂方便，此外，当遇到回水故障时，能快速、容易清除湿砂。缺点是 悬挂在指定运动轴侧面的磨料储存装置会对该运动轴产生一附加扭矩，此扭矩如不能被其 他扭矩平衡，则该扭矩会导致运动轴产生一微小变形，从而对切割过程引入系统误差。发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种对运动轴无附加扭矩、排障容易、手动加砂 方便、与喷嘴距离适中、不占用工作台有效空间的磨料储存装置。
本发明是通过如下技术方案实现的一种环形磨料储存装置，包括箱体和阀门，箱 体用于储存磨料，磨料阀门用于控制箱体内的磨料是否流出；其特征在于，所述箱体呈中空 环状，中空部分用于将所述箱体套在运动轴上，所述箱体的轴线与所述运动轴的轴线重合 或在基准面上平行；所述磨料储存装置的重心基本位于基准面上；所述基准面是指经过所 述箱体的轴线的竖直面。
进一步的，所述环形磨料储存装置还包括一流量调节装置，流量调节装置用于调 节磨料流量，其输入端与箱体底部连通，输出端与磨料阀门连通。
进一步的，所述流量调节装置为一调节圆盘，该调节圆盘上分布有多个直径不同 的小孔。
进一步的，所述箱体上设置有自动磨料注入口和空气排出口。
进一步的，所述箱体顶部设置有一箱盖，所述箱盖可拉动滑出或翻转打开。
进一步的，所述磨料阀门包括阀体、阀芯和弹簧，所述阀体内部有一阀孔，所述阀 体上开有与所述阀孔相通的空气进口、空气出口、磨料进口和磨料出口，所述阀孔由依次连 通的第一阀孔段、第二阀孔段和第三阀孔段组成；所述阀芯的一端位于第一阀孔段内，另一端位于第三阀孔段内，中间部分位于第二阀孔段内；所述弹簧位于第一阀孔段内，一端与阀 体连接，另一端与阀芯连接；所述空气进口设置在第一阀孔段的阀芯侧，空气出口设置在第 一阀孔段的弹簧侧，所述磨料进口和磨料出口同轴且上下对应的设置在阀体的第三阀孔段 侧；所述阀芯的运动能够连通或阻塞磨料进口和磨料出口。
本发明将磨料储存装置设计成中空环状的结构，并套于运动轴上来实现切割过程 中磨料的供给，其对运动轴无任何附加扭矩，能够避免运动轴的变形，减少系统误差，提高 系统切割精度。同时，该装置还具有排障容易、手动加砂方便、与喷嘴距离适中、不占用有效 工作空间的优点。
图1为本发明所述的磨料储存装置的立体图；图2为本发明所述的流量调节圆盘与磨料阀门部分的剖面图；图3为本发明所述的磨料阀门的结构示意图；图4为高压磨料射流切割机水和磨料通道示意图；图中各标号的含义如下1-箱体、2-流量调节圆盘、3-磨料阀门、4-自动磨料注入口、5-空气排出口、6-阀体、 7-阀芯、8-弹簧、9-空气进口、10-空气出口、11-磨料进口、12-磨料出口、13-高压泵、 14-高压水通道、15-磨料罐、16-磨料输送通道、17-磨料储存装置、18-磨料软管、19-喷 嘴。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的一种较佳实施方式。
如图1所示，本发明提供的磨料储存装置，包括箱体I和磨料阀门3，箱体I用于储 存磨料，磨料阀门3用于控制箱体I内的磨料是否流出，即控制磨料是否进入喷嘴。
所述箱体I呈中空环状，中空部分用于将所述箱体I套在运动轴上，所述运动轴是 指支撑喷嘴所在轴的运动轴。箱体I的轴线要与所述运动轴的轴线重合或在基准面上平 行，所述基准面是指经过所述箱体I的轴线的竖直面。为了消除磨料存储装置对运动轴的 扭矩，所述磨料存储装置的重心要基本位于基准面上。
优选的，本发明提供的磨料储存装置还包括一流量调节装置，用于调节从磨料储 存装置流出的磨料的流量。流量调节装置的输入端与箱体底部连通，输出端与磨料阀门连 通。如图2所示，本实施例中采用的流量调节装置为流量调节圆盘2，其盘面上分布有多个 直径不同的小孔，小孔的直径决定了磨料流量。箱体I内的磨料需经过流量调节圆盘2上 的小孔调节流量之后，再经磨料阀门流出。流量调节圆盘2的一端与箱体I的底部连通，另 一端与磨料阀门连通。工作时，磨料从流量调节圆盘2上的一个小孔流出，通过改变调节圆 盘的位置便可方便调节磨料的流量。这种流量调节圆盘使用简单方便，且能够有效的调节 流量。
优选的,为了能够自动向箱体I内注入磨料,箱体I顶部设置有自动磨料注入口 4 和空气排出口 5，自动磨料注入口 4用于采用气动方式向箱体I内注入磨料，一般情况下，磨料注入是通过压缩空气将磨料通过所述自动磨料注入口 4输送进入箱体I ;空气排出口 5 用于排出随磨料进入箱体I的空气。出于对称和美观的考虑，自动磨料注入口 4设置在箱 体I顶部的正中央，空气排出口 5为两个，分别位于自动磨料注入口 4的两侧。
优选的，为了能够手动向箱体I内注入磨料，箱体I顶部还可以设置一个箱盖，所 述箱盖可拉动滑出或翻开。当出现压缩空气故障时可拉开箱盖，手动向箱体I内添加磨料。 自动磨料注入口 4和空气排出口 5均可设置在所述箱盖上。
优选的，本实施例中采用气动阀门作为磨料阀门3，其通过充入气体的方式来控 制阀门的开启和关闭，结构简单、响应灵敏，且能够实现阀门开启和关闭的自动控制。如图3 所示，本发明所述的磨料阀门3包括阀体6、阀芯7和弹簧8，所述阀体6内部有一阀孔，所述 阀体外部开有与所述阀孔6相通的空气进口 9、空气出口 10、磨料进口 11和磨料出口 12，磨 料进口 11通过流量调节圆盘2上的小孔与箱体I内部连通。阀孔由依次连通的第一阀孔 段、第二阀孔段和第三阀孔段组成。阀芯7的一端位于第一阀孔段内，另一端位于第三阀孔 段内，中间部分位于第二阀孔段内；阀体6、阀芯7和第一阀孔段构成一密闭腔室，弹簧8设 置在第一阀孔段内，密闭腔室外。弹簧8的一端与阀体6连接，另一端与阀芯7连接。空气 进口 9设置在第一阀孔段的阀芯侧，空气出口 10设置在第一阀孔段的弹簧侧，磨料进口 11 和磨料出口 12同心且上下对应的设置在阀体的第三阀孔段侧。工作时，通过空气进口 9向 阀体6的密闭腔室内通入压缩空气，压缩空气克服弹簧8的作用力，推动阀芯7向左移动， 此时气动磨料阀门3打开，磨料经磨料进口 11和磨料出口 12流出。工作完成后，停止向阀 体6内通入压缩空气，阀芯7则在弹簧8的作用下向右移动，此气动时磨料阀门3关闭，磨 料被阻塞在磨料进口 11。本发明所述的磨料阀门3的实现有很多种方式，除了采用本实施 例中的气动磨料阀门之外，还可以采用电磁控制阀门等。
将本发明所述的磨料储存装置套装在运动轴上，用于高压磨料射流切割，其工作 过程如下如图4所示，普通自来水经高压泵13加压后形成高压水，此高压水流经高压水通 道14到达喷嘴19，喷嘴19上游有一水喷嘴，高压水经该水喷嘴喷出后形成纯水射流。磨料 罐15中的磨料由压缩空气经磨料输送通道16送至本发明所述的磨料储存装置17箱体上 的自动磨料注入口 4，磨料经流量调节圆盘2调节流量后，从磨料阀门3流出，后经磨料软管 18进入喷嘴19，与纯水射流在磨料喷嘴中的混合腔混合，并进入喷嘴19下游的磨料喷嘴， 经磨料喷嘴聚能后形成磨料射流作用于待切割工件。
本发明不仅局限于上述具体实施方式
，本领域一般技术人员根据本发明公开的内 容，可以采用其它多种具体实施方式
实施本发明，因此，凡是采用本发明的设计结构和思 路，做一些简单的变化或更改的设计，都落入本发明保护的范围。
权利要求
1.一种环形磨料储存装置，包括箱体和阀门，箱体用于储存磨料，磨料阀门用于控制箱体内的磨料是否流出；其特征在于，所述箱体呈中空环状，中空部分用于将所述箱体套在运动轴上，所述箱体的轴线与所述运动轴的轴线重合或在基准面上平行；所述磨料储存装置的重心基本位于基准面上；所述基准面是指经过所述箱体的轴线的竖直面。
2.根据权利要求1所述的环形磨料储存装置，其特征在于，所述环形磨料储存装置还包括一流量调节装置，流量调节装置用于调节磨料流量，其输入端与箱体底部连通，输出端与磨料阀门连通。
3.根据权利要求2所述的环形磨料储存装置，其特征在于，所述流量调节装置为一调节圆盘，该调节圆盘上分布有多个直径不同的小孔。
4.根据权利要求1所述的环形磨料储存装置，其特征在于，所述箱体上设置有自动磨料注入口和空气排出口。
5.根据权利要求1所述的环形磨料储存装置，其特征在于，所述箱体顶部设置有一箱盖，所述箱盖可拉动滑出或翻转打开。
6.根据权利要求1-5任一所述的环形磨料储存装置，其特征在于，所述磨料阀门包括阀体、阀芯和弹簧，所述阀体内部有一阀孔，所述阀体上开有与所述阀孔相通的空气进口、 空气出口、磨料进口和磨料出口，所述阀孔由依次连通的第一阀孔段、第二阀孔段和第三阀孔段组成；所述阀芯的一端位于第一阀孔段内，另一端位于第三阀孔段内，中间部分位于第二阀孔段内；所述弹簧位于第一阀孔段内，一端与阀体连接，另一端与阀芯连接；所述空气进口设置在第一阀孔段的阀芯侧，空气出口设置在第一阀孔段的弹簧侧，所述磨料进口和磨料出口同轴且上下对应的设置在阀体的第三阀孔段侧；所述阀芯的运动能够连通或阻塞磨料进口和磨料出口。
全文摘要
本发明提供了一种环形磨料储存装置，包括箱体和阀门，箱体用于储存磨料，磨料阀门用于控制箱体内的磨料是否流出；其特征在于，所述箱体呈中空环状，中空部分用于将所述箱体套在运动轴上，所述箱体的轴线与所述运动轴的轴线重合或在基准面上平行；所述磨料储存装置的重心基本位于基准面上；所述基准面是指经过所述箱体的轴线的竖直面。本发明将磨料储存装置设计成中空环状的结构，并套于运动轴上来实现切割过程中磨料的供给，其对运动轴无任何附加扭矩，能够避免运动轴的变形，减少系统误差，提高系统切割精度。同时，该装置还具有排障容易、手动加砂方便、与喷嘴距离适中、不占用有效工作空间的优点。
文档编号B24C5/00GK103009263SQ201110286558
公开日2013年4月3日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年9月23日
发明者张仕进, 曾继跃, 袁朝帅 申请人:上海狮迈科技有限公司