聚晶金刚石水刀的制作方法

本实用新型涉及水刀技术领域，具体涉及一种聚晶金刚石水刀。

背景技术：

水刀又称砂管，磨料喷咀，是指高压磨料水射流加工机床射流出口处用作磨料与水进行混合的喷咀。因为其内部射流条件环境恶劣，磨料被加速后对砂管内部的磨损非常大，故而需要用非常耐磨的材料来进行制造。

如图1所示，砂管的结构十分简单，基本上由两段构成，即锥状人口和柱状出口，因不同用途其尺寸略有差别。砂管由于受到高速磨料粒子的冲刷，其选材十分重要。一般来讲，砂管材质必须具有高硬度、高耐磨性，两者缺一不可。一般为复合碳化钨材料加工制作而成。通常，硬质合金中，WC作为主要耐磨相以颗粒形式存在，而Co只是作为黏合剂。但这种软金属黏合剂的存在显然对其耐磨性有很大的影响，因此-般Co的含量应限制在6％以下。碳化物的形状、尺寸、种类、工艺条件对材料的耐磨性有很大影响。高速磨料粒子对砂管的磨损，实质上属于磨料磨损的范畴。磨料磨损包括有滑动磨料磨损、冲击破碎和高应力碾碎式磨料磨损、冲蚀磨损等。对砂管的磨损起决定作用的是滑动磨料磨损，磨损的主要方式有微切削、微变形或疲劳。它不仅与砂管的材料、形状有关，而且磨料的粒度、形状、硬度、滑动速度等都对其有影响，因此砂管的磨损过程十分复杂。因此，合理选择射流压力、磨料材质和粒度可有效地提高砂管的使用寿命；在设计和装配过程中，应确保水喷咀和砂管的对中性，以使射流处于最佳位置，防止偏磨。

目前，市场上的水刀多以进口为主。国内的硬质合金砂管耐磨性不足，在低水压的情况下勉强可以使用，高水压下磨损剧烈，使用寿命短，无法满足连续生产的需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种使用寿命长的聚晶金刚石水刀。

为实现上述目的，本实用新型聚晶金刚石水刀采用如下技术方案：聚晶金刚石水刀，包括金属管，金属管内嵌装有聚晶金刚石管，聚晶金刚石管与金属管长度一致，聚晶金刚石管包括主体管段和入口管段，金属管内设有锥孔，聚晶金刚石管外壁具有与锥孔适配的锥度，聚晶金刚石管的外径由聚晶金刚石水刀入口至出口逐渐变小，聚晶金刚石管具有通孔，入口管段的内孔由锥形孔与直孔构成，锥形孔形成聚晶金刚石水刀入口，聚晶金刚石管的内孔与入口管段的直孔孔径一致。

进一步地，所述聚晶金刚石管与所述金属管焊接或胶接。

进一步地，所述聚晶金刚石管的内孔与入口管段的直孔均是圆孔。

进一步地，所述金属管的出口端设有工艺锥头。

本实用新型的有益效果：本实施例聚晶金刚石水刀，将现有的一体式的硬质合金水刀，改为外部为硬质合金管、内部为聚晶金刚石管的双层结构，高速水射流从聚晶金刚石管的通孔通过，由于硬质合金管、聚晶金刚石管长度一致，水射流不与硬质合金管接触，只与聚晶金刚石管接触，聚晶金刚石管耐磨性好，因此可以延长水刀的使用寿命。聚晶金刚石管的入口管段的内孔之所以设计成锥形孔与直孔两部分的，是考虑到，如果仅在入口管段设置锥形孔，那么入口管段在与主体管段对接时，因制造误差、配合精度等因素的影响，对接处可能形成凸台，对水射流有阻力，造成出水无力。本实施例聚晶金刚石水刀，进一步地将聚晶金刚石管设计成有锥度的，与金属管锥形配合，在使用时，在水射流的冲击下，配合会越来越紧，可靠性高。不会出现在高速水流的持续冲击下，聚晶金刚石管整体或其中的一段可能会飞出伤人的情况。

附图说明

图1是现有技术中水刀的结构示意图；

图2是本实用新型聚晶金刚石水刀的实施例1的结构示意图。

图中各标记对应的名称：1、金属管，2、入口管段，3、主体管段，4、内孔，5、锥形孔，6、直孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型聚晶金刚石水刀的实施例1：如图2所示，包括金属管1，金属管1内嵌装有聚晶金刚石管。金属管为硬质合金管。金属管内设有锥孔，由于聚晶金刚石水刀整体长度不是很长，所以锥孔的锥度也不大。硬质合金管的锥孔，采用电火花切割方式切割，以容纳聚晶金刚石管。

聚晶金刚石管与金属管1长度一致，聚晶金刚石管由主体管段3和入口管段2两段构成。聚晶金刚石管外壁具有与金属管1锥孔适配的锥度，聚晶金刚石管的外径由聚晶金刚石水刀入口至出口逐渐变小。聚晶金刚石管具有通孔，入口管段2的内孔由锥形孔5与直孔6构成，锥形孔5形成聚晶金刚石水刀入口，聚晶金刚石管的内孔4与入口管段的直孔6孔径一致。聚晶金刚石管的内孔与入口管段的直孔均是圆孔。聚晶金刚石管的内孔采用电腐蚀的方式加工，然后对孔进行磨削加工，以达到所需的表面质量。聚晶金刚石管入口处的锥形孔，采用电极加工方式。

聚晶金刚石管与金属管1焊接。具体地，在聚晶金刚石管与金属管的间隙中填充焊料，采用真空钎焊的方式将两者牢固焊接。

金属管的出口端设有工艺锥头。

本实施例聚晶金刚石水刀，将现有的一体式的硬质合金水刀，改为外部为硬质合金管、内部为聚晶金刚石管的结构，高压的混合液从聚晶金刚石管的通孔通过，由于硬质合金管、聚晶金刚石管长度一致，混合液不与硬质合金管接触，聚晶金刚石管耐磨性好，可以延长水刀的使用寿命。聚晶金刚石管的入口管段的内孔之所以设计成锥形孔与直孔两部分的，是考虑到，如果仅在入口管段设置锥形孔，那么入口管段在与主体管段对接时，因制造误差、配合精度等因素的影响，对接处可能形成凸台，对水射流有阻力，造成出水无力。

本实施例聚晶金刚石水刀，进一步地将聚晶金刚石管设计成有锥度的，与金属管锥形配合，在使用时，在水射流的冲击下，配合会越来越紧，可靠性高。如果聚晶金刚石管和金属管都是圆管，没有锥度，那么在高速水流的持续冲击下，聚晶金刚石管整体或其中的一段可能会飞出伤人，造成重大安全隐患。

本实用新型聚晶金刚石水刀的实施例2：

与实施例1的区别在于，聚晶金刚石管和金属管之间采用胶接的方式固定在一起。

本实用新型聚晶金刚石水刀的实施例3：

与实施例1的区别在于，聚晶金刚石管分为三段或四段，入口管段不变，将主体管段分成几段，容易制造，因为现有的工艺条件，满足不了较长的聚晶金刚石的制造。