柱塞阻尼装置及其构成的旋转喷头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种柱塞阻尼装置及其构成的旋转喷头，柱塞阻尼装置包括均轴向延伸的第一阻尼体和第二阻尼体，第一阻尼体的后端面与第二阻尼体的前端面相对，第二阻尼体设有轴向的柱塞孔，柱塞孔内滑动连接有轴向的阻尼柱塞，阻尼柱塞后侧的柱塞孔内填充有压缩油；第一阻尼体的后端面设有环形的凸轮槽，阻尼柱塞的前端伸入凸轮槽内并与凸轮槽的槽底面相抵，旋转喷头是由芯轴、旋转体、喷头体以及所述柱塞阻尼装置构成。本实用新型是一种转速可以调节、阻尼机构的阻尼力能够随转速变化而变化、外观小巧且阻尼限速机构性能稳定、控制精确的柱塞阻尼装置及其构成的旋转喷头。
【专利说明】柱塞阻尼装置及其构成的旋转喷头
【技术领域】
[0001]本实用新型属于高压水射流领域，尤其涉及一种柱塞阻尼装置及其构成的旋转喷头。
【背景技术】
[0002]随着科技的的快速发展以及绿色环保概念的推广，高压水射流切割、清洗、建筑物水利拆除、水力采煤等工艺正在被接受。主要原因有三个方面:1、切割、清洗效果好:2、水力拆除粉尘小，减小建筑物拆除时对城市的污染；3、水力采煤和水力灭火效果好。
[0003]高压水旋转喷头是一种高效、多用途的水射流工具，然而，目前的高压水旋转喷头存在以下几个主要问题:1、旋转喷嘴和整个喷头体为一体，喷头只有单一的喷射效果，如果消费者需要两种或两种以上的喷射效果，则需要购置相应的旋转喷头，成本相应增加。2、每个喷头的恒定转速在生产出来后基本上确定不能够调节。3、一般高压水旋转喷头的阻尼机构是离心式、电磁式和硬阻尼式。离心式阻尼机构在喷头转速较低的情况下不起作用，电磁式和硬阻尼式无论转速高低其阻尼力基本恒定不变，且这些阻尼机构形式普遍存在易卡死、易损坏、寿命短的问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是克服现有旋转喷头旋转喷嘴不能够更换，转速不能够调节，阻尼机构的阻尼力不能够虽转速变化而变化，阻尼结构易卡死、损坏的缺点，提供一种转速可以调节、阻尼机构的阻尼力能够随转速变化而变化、外观小巧且阻尼限速机构性能稳定、控制精确的柱塞阻尼装置及其构成的旋转喷头。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:柱塞阻尼装置，包括均轴向延伸的第一阻尼体和第二阻尼体，第一阻尼体的后端面与第二阻尼体的前端面相对，第二阻尼体设有轴向的柱塞孔，柱塞孔内滑动连接有轴向的阻尼柱塞，阻尼柱塞后侧的柱塞孔内填充有压缩油；第一阻尼体的后端面设有环形的凸轮槽，阻尼柱塞的前端伸入凸轮槽内并与凸轮槽的槽底面相抵。
[0006]所述凸轮槽为匀变凸轮槽，匀变凸轮槽的槽底面为前后倾斜的斜面。
[0007]所述第一阻尼体和第二阻尼体均为管状体，凸轮槽为环形。
[0008]所述柱塞孔至少设置两个，每个柱塞孔内均设有阻尼柱塞和压缩油。
[0009]柱塞孔为通孔，所述第二阻尼体的后端面设有环形的密封槽，密封槽与所有柱塞孔的后端连通，密封槽内前后设有过油阻尼垫圈和密封垫圈，所述压缩油填充于阻尼柱塞和过油阻尼垫圈之间，过油阻尼垫圈的前端面设有环形注油槽，环形注油槽与每个柱塞孔均连通，第二阻尼体设有注油孔，注油孔后端与环形注油槽连通、前端内设用于封堵注油孔的注油孔螺栓。
[0010]旋转喷头，包括喷头体、旋转体、芯轴和所述的柱塞阻尼装置，旋转体、第一阻尼体和第二阻尼体从前至后依次套设在芯轴外圈，第二阻尼体与芯轴为固定连接，第一阻尼体与芯轴为转动连接，芯轴设有轴向的前后通透的中心输水孔，旋转体与第一阻尼体固定连接，喷头体与旋转体固定连接，芯轴与喷头体连通，喷头体上可拆卸连接有旋转喷嘴，旋转喷嘴沿芯轴切线方向设置或者与芯轴切线呈锐角夹角设置。
[0011]所述旋转喷嘴至少设置两个，所有旋转喷嘴为环绕芯轴中心轴线逆时针或者顺时针设置。
[0012]所述旋转体与芯轴之间设有轴承，芯轴与旋转体之间为密封连接，芯轴中心输水孔的后端口处设有用于连接高压水管的内螺纹孔。
[0013]第一阻尼体和旋转体通过定位销连接，旋转体与喷头体通过丝扣连接，在喷头体上设有轴向喷嘴。
[0014]所述第二阻尼体的后端面设有环形的密封槽，密封槽与所有柱塞孔的后端连通，密封槽内前后设有过油阻尼垫圈和密封垫圈，压缩油填充于阻尼柱塞和过油阻尼垫圈之间，过油阻尼垫圈的前端面设有环形注油槽，环形注油槽与柱塞孔连通，第二阻尼体设有注油孔，注油孔后端与环形注油槽连通、前端内设用于封堵注油孔的注油孔螺栓，芯轴为阶梯轴，第二阻尼体的后端挡设于芯轴的台阶面的前侧，密封垫圈和所述芯轴19的台阶面之间通过高强度胶粘接。
[0015]本实用新型所述的柱塞阻尼装置及其构成的旋转喷头的优点和有益效果在于:柱塞阻尼装置在喷头高、低转速情况下均起作用，并且阻尼力随喷头转速变化可调节，并且不易卡死或损坏，使用寿命长，性能稳定、控制精确。柱塞阻尼装置构成的旋转喷头的旋转喷嘴能够更换，转速能够调节，柱塞阻尼装置的阻尼力能够随转速变化而变化，与现有旋转喷头相比直径大大减小，外观更加小巧，与先有技术相比，本产品使用寿命延长，本实用新型所述的旋转喷头可以应用于高压水射流切割、清洗、水力冲击灭火、水力采煤、金属表面预处理和建筑物水力拆除等。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是柱塞阻尼装置的结构示意图；
[0017]图2是第二阻尼体的结构示意图；
[0018]图3是图2中的B-B视图；
[0019]图4是图2中的C-C视图；
[0020]图5是第一阻尼体后端面上匀变凸轮槽的结构示意图；
[0021]图6是旋转喷头的结构示意图；
[0022]图7是图6中的A-A视图；
[0023]图8是实施例3中图6的A-A视图。
【具体实施方式】
[0024]实施例1:
[0025]由图1-图5所示的柱塞阻尼装置，包括均轴向前后延伸的第一阻尼体9和第二阻尼体7，所述第一阻尼体9和第二阻尼体7均为管状体且两者同轴设置，第一阻尼体9和第二阻尼体7为前后设置且第一阻尼体9的后端面与第二阻尼体7的前端面相对并相贴合，第二阻尼体7设有轴向前后延伸的柱塞孔，柱塞孔为通孔，柱塞孔内滑动连接有轴向的阻尼柱塞8，阻尼柱塞8的外侧面与柱塞孔的内壁相贴合，阻尼柱塞8后侧的柱塞孔内填充有压缩油6，所述柱塞孔设置两个，两柱塞孔对称设置在第二阻尼体7的两侧，每个柱塞孔内均设有所述阻尼柱塞8和压缩油6。当然，本实用新型不拘泥于上述形式，柱塞孔及其内对应设置的阻尼柱塞8均可根据情况设置多个，同样可达到发明目的。
[0026]第一阻尼体9的后端面设有凸轮槽，凸轮槽为环形的匀变凸轮槽25，匀变凸轮槽25的槽底面为前后倾斜的斜环面，斜环面为与第一阻尼体中心轴线具有锐角夹角的斜平面，所有阻尼柱塞8的前端均与匀变凸轮槽25的槽底面相抵，这样，第二阻尼体7内的阻尼柱塞8可通过第一阻尼体9后端面的匀变凸轮槽25做前后伸缩运动。所述第二阻尼体7的后端面设有环形的密封槽，密封槽与所有柱塞孔的右端均连通，密封槽内前后设有环形的过油阻尼垫圈2和环形的密封垫圈4，过油阻尼垫圈2覆盖所有柱塞孔的右端口，所述压缩油6填充于阻尼柱塞8和过油阻尼垫圈2之间，过油阻尼垫圈2的前端面设有环形注油槽5，环形注油槽5与每个柱塞孔的后端口均连通，第二阻尼体7设有注油孔23，注油孔23为轴向延伸，注油孔23后端与环形注油槽5连通，注油孔23的位于第二阻尼体7前端面的前端口内设用于封堵注油孔23的注油孔螺栓24。这样可通过注油孔23向柱塞孔内阻尼柱塞8以及过油阻尼垫圈2之间的腔室注入不同粘度的油，注油后用注油孔螺栓24密封。当然，本实用新型不拘泥于上述形式，凸轮槽也可为其他形式的凸轮槽，凸轮槽的槽底面在前后方向上具有起伏变化即可。
[0027]实施例2:
[0028]由图1-图7所示的旋转喷头，包括芯轴19、喷头体14、管状的旋转体17和实施例1所述的柱塞阻尼装置，所述旋转体17、第一阻尼体9和第二阻尼体7从前至后依次套设在芯轴19外圈，喷头体14通过丝扣固定连接于旋转体17的前侧。芯轴19设有轴向的前后通透的中心输水孔1，芯轴19为空心轴。
[0029]芯轴19与喷头体14连通，即喷头体14自带的内孔与芯轴19的中心输水孔I相连通，芯轴19的前端口正对于喷头体14后端口的后侧。喷头体14的内孔与其上所有喷嘴均连通，喷头体14、旋转体17、第一阻尼体9、第二阻尼体7和芯轴19五者为共中心轴线设置。第二阻尼体7与芯轴19为固定连接，第一阻尼体9与芯轴19为转动连接，旋转体17与第一阻尼体9通过定位销18固定连接。旋转体17前端与芯轴19前端之间设有轴承16，芯轴19上设有挡设于轴承16前侧的环形的轴承端盖15，轴承端盖15螺纹连接于芯轴19外圈，芯轴19前端外部设有用于固定轴承端盖15的外螺纹，轴承端盖15也相应设有内螺纹。旋转体前端口处设有用于容纳轴承端盖15和轴承16的前扩孔，轴承16卡设于轴承端盖15后侧的前扩孔内。
[0030]芯轴19的中心输水孔I的后端口处设有用于连接高压水管的内螺纹孔21，芯轴19的中心输水孔I的后端口处设有扩孔，扩孔设置内螺纹，所述内螺纹孔21即为该扩孔。芯轴19的中心输水孔I位于芯轴19的中心轴线上。
[0031]喷头体14前端设有两个轴向喷嘴13。喷头体14上还可拆卸连接有旋转喷嘴，所述旋转喷嘴12共设置两个，所以喷头体14上也对应设置两个用于安装旋转喷嘴12的喷嘴孔，旋转喷嘴12螺纹连接在喷嘴孔的外端，所以旋转喷嘴12螺接在喷头体14上。所有旋转喷嘴为环绕芯轴中心轴线逆时针设置，旋转喷嘴12沿芯轴19切线方向设置。所以本例中的两旋转喷嘴12为反向设置，喷射反向也相反。当然，本实用新型不拘泥于上述形式，喷嘴孔以及旋转喷嘴12均可根据情况设置多个；此外，所有旋转喷嘴12环绕芯轴中心轴线顺时针也可。
[0032]旋转体17与芯轴19之间为密封连接，在旋转体17后侧的芯轴19外侧面上设有芯轴密封槽，芯轴密封槽内设有芯轴密封圈10，芯轴密封圈10为橡胶密封圈。当然，本实用新型不拘泥于上述情况，可根据情况设置不同数量的芯轴密封圈10，并且也可通过其他密封元件密封于芯轴19与旋转体17之间的任意合适位置。
[0033]第一阻尼体9的后端面与第二阻尼体7的前端面相贴合，第二阻尼体7设有轴向延伸的柱塞孔，柱塞孔为通孔，柱塞孔内滑动连接有阻尼柱塞8，阻尼柱塞8的外侧面与柱塞孔的内壁相贴合，阻尼柱塞8后侧的柱塞孔内填充有压缩油6，所述柱塞孔设置两个，两柱塞孔对称设置在第二阻尼体7的两侧，每个柱塞孔内均设有阻尼柱塞8和压缩油6。当然，本实用新型不拘泥于上述形式，柱塞孔及其内对应设置的阻尼柱塞8均可根据情况设置多个，同样可达到发明目的。
[0034]第一阻尼体9的后端面设有环形的匀变凸轮槽25，匀变凸轮槽25的槽底面为前后倾斜的斜环面，斜环面为与芯轴19中心轴线呈锐角夹角的斜平面，所有阻尼柱塞8的前端均与匀变凸轮槽25的槽底面相抵，这样，第二阻尼体7内的阻尼柱塞8可通过第一阻尼体9右端面的匀变凸轮槽25做伸缩运动。所述第二阻尼体9的右端面设有环形的密封槽，密封槽与所有柱塞孔的右端均连通，密封槽内前后设有过油阻尼垫圈2和密封垫圈3，过油阻尼垫圈2覆盖所有柱塞孔的右端口，所述压缩油6填充于阻尼柱塞8和过油阻尼垫圈2之间，过油阻尼垫圈2的前端面设有环形注油槽5，环形注油槽5与每个柱塞孔的右端口均连通，第二阻尼体7设有注油孔23，注油孔23为轴向延伸，注油孔23后端与环形注油槽5连通、前端内设用于封堵注油孔23的注油孔螺栓24，即注油孔螺栓24螺纹连接于第二阻尼体7注油孔23的左端口内。这样可通过注油孔23向柱塞孔内阻尼柱塞7以及过油阻尼垫圈2之间的腔室注入不同粘度的油，注油后用注油孔螺栓24密封。
[0035]芯轴19为阶梯轴，第二阻尼体7的后端挡设于芯轴19的径向的台阶面的前侧，第二阻尼体7与芯轴19为固定连接，密封垫圈4和所述芯轴19的台阶面之间通过高强度胶3粘接，高强度胶3同时起到密封连接的作用。
[0036]本实用新型所述的旋转喷头，其具体工作过程如下:将高压水管通过内螺纹孔21连接在芯轴19后端，使高压水依次流经芯轴19内的轴孔1、喷头体并最终由旋转喷嘴12高速喷出，旋转喷嘴12喷射出的射流产生切向水力扭矩，使喷头体、旋转体以及第一阻尼体2环绕芯轴19中心轴线做旋转运动，高压水同时也从两轴向喷嘴13喷出，产生轴向高压水射流，在第一阻尼体9转动的同时，阻尼柱塞8做前后方向的伸缩运动并产生一定的阻力，限制喷头高速旋转，达到理想的喷射效果。
[0037]实施例3:
[0038]由图1-图6以及图8所示的旋转喷头，与实施例2的不同之处在于:旋转喷嘴12为与芯轴19切线的夹角α呈锐角夹角设置，当高压水从旋转喷头喷出，旋转喷头同样可产生切向水力扭矩，使喷头体14、旋转体17以及第一阻尼体9在两旋转喷嘴12的作用下同步旋转。
【权利要求】
1.柱塞阻尼装置，其特征在于:包括均轴向延伸的第一阻尼体和第二阻尼体，第一阻尼体的后端面与第二阻尼体的前端面相对，第二阻尼体设有轴向的柱塞孔，柱塞孔内滑动连接有轴向的阻尼柱塞，阻尼柱塞后侧的柱塞孔内填充有压缩油；第一阻尼体的后端面设有环形的凸轮槽，阻尼柱塞的前端伸入凸轮槽内并与凸轮槽的槽底面相抵。
2.如权利要求1所述的柱塞阻尼装置，其特征在于:所述凸轮槽为匀变凸轮槽，匀变凸轮槽的槽底面为前后倾斜的斜面。
3.如权利要求2所述的柱塞阻尼装置，其特征在于:所述第一阻尼体和第二阻尼体均为管状体，凸轮槽为环形。
4.如权利要求3所述的柱塞阻尼装置，其特征在于:所述柱塞孔至少设置两个，每个柱塞孔内均设有阻尼柱塞和压缩油。
5.如权利要求4所述的柱塞阻尼装置，其特征在于:柱塞孔为通孔，所述第二阻尼体的后端面设有环形的密封槽，密封槽与所有柱塞孔的后端连通，密封槽内前后设有过油阻尼垫圈和密封垫圈，所述压缩油填充于阻尼柱塞和过油阻尼垫圈之间，过油阻尼垫圈的前端面设有环形注油槽，环形注油槽与每个柱塞孔均连通，第二阻尼体设有注油孔，注油孔后端与环形注油槽连通、前端内设用于封堵注油孔的注油孔螺栓。
6.旋转喷头，其特征在于:包括喷头体、旋转体、芯轴和权利要求3所述的柱塞阻尼装置，旋转体、第一阻尼体和第二阻尼体从前至后依次套设在芯轴外圈，第二阻尼体与芯轴为固定连接，第一阻尼体与芯轴为转动连接，芯轴设有轴向的前后通透的中心输水孔，旋转体与第一阻尼体固定连接，喷头体与旋转体固定连接，芯轴与喷头体连通，喷头体上可拆卸连接有旋转喷嘴，旋转喷嘴沿芯轴切线方向设置或者与芯轴切线呈锐角夹角设置。
7.如权利要求6所述的旋转喷头，其特征在于:所述旋转喷嘴至少设置两个，所有旋转喷嘴为环绕芯轴中心轴线逆时针或者顺时针设置。
8.如权利要求6所述的旋转喷头，其特征在于:所述旋转体与芯轴之间设有轴承，芯轴与旋转体之间为密封连接，芯轴中心输水孔的后端口处设有用于连接高压水管的内螺纹孔。
9.如权利要求6所述的旋转喷头，其特征在于:第一阻尼体和旋转体通过定位销连接，旋转体与喷头体通过丝扣连接，在喷头体上设有轴向喷嘴。
10.如权利要求6所述的旋转喷头，其特征在于:所述第二阻尼体的后端面设有环形的密封槽，密封槽与所有柱塞孔的后端连通，密封槽内前后设有过油阻尼垫圈和密封垫圈，压缩油填充于阻尼柱塞和过油阻尼垫圈之间，过油阻尼垫圈的前端面设有环形注油槽，环形注油槽与柱塞孔连通，第二阻尼体设有注油孔，注油孔后端与环形注油槽连通、前端内设用于封堵注油孔的注油孔螺栓，芯轴为阶梯轴，第二阻尼体的后端挡设于芯轴的台阶面的前侦牝密封垫圈和所述芯轴的台阶面之间通过高强度胶粘接。
【文档编号】B05B3/02GK203635376SQ201320855995
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】马宝安, 李玉龙, 裴刚, 李振, 张春然, 王金凯 申请人:河南宇建矿业技术有限公司