[发明专利]水切割设备切割头和喷射元件冲击能检测装置及其评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水切割设备，尤其是一种水切割设备中关键部件切割头冲击能检测装置以及是否合格的判定方法，具体地说是一种水切割设备切割头和喷射元件冲击能检测装置装置及其评价方法。 

背景技术

众所周知，水切割设备是利用高压水射流和切割砂粒冲击被切割体实现切割目的的，它由于切割效率高，可切割任意材质及任意曲线的特点而被广泛应用于金属、复合材料、石材、玻璃、曲线体、异形曲面加工等，在航空航天、军工、造船、机械制造、民用等领域得到了广泛的运用。 

近年来，随着我国经济建设的不断发展，水切割设备技术也得到了快速发展，有效行程已从过去的一、二米发展到目前的十米以上，切割材料的厚度和切割速度等均在不断的提高。 

作为水切割设备关键指标之一的切割速度受到多种因素的影响，如切割头水喷嘴的质量、高压水的水压、喷砂管的质量以及被切物的厚度、材质等的影响，用户购买水切割设备后经常发现实际使用中的切割速度与设备标示的速度有较大的出入，但由于缺乏评定标准，生产企业和用户之间很容易因此产生矛盾。由于没有统一的评定方法，双方只能协商解决，双方的利益均受影响，因此急需发明一种评定标准和设备来解决这一争端。 

由于切割头是水切割设备的关键部件之一，它直接关系到切割速度的高低，由于高压水从水喷嘴喷出后不是以一条直线射向被切割物的，高压水离开喷孔后会有部分射流产生散射，不参与切割，且散射的量越大，切割效率越低，在水压和喷孔直径确定后，散射的量直接影响到切割效果，因此通过检测散射而损失的能量以及未散射部分的能量即可判断出切割头的优劣。 

水喷嘴、喷砂管及喷头体是组成切割头的主要部件，切割头的效率是这 些部件综合作用的结果，因此除了对切割头的整体冲击能进行评价外，对于每个主要部件也必须进行组装前的评价，只有将合格的部件组装后才能得到合格的切割头，才能保证切割效果的提高，而目前由于缺乏对部件的检测评价手段，因此只能等到水切割头组装试切后才能判定其是否能达到设计规定的切割速度，如果达不到要求，则必须反复调试，通过更换水喷嘴、喷砂管或喷头体来满足设计要求，不仅费工费时，而且会造成大量的人力和财力的浪费，甚至会影响交货周期，如果是在用户现场调试，还会延长调试周期，影响客户的经济利益，因此，开发出一个既能对切割头的整体效率进行评价以保证出厂产品能满足设计要求，同时又能对装配过程中使用的各部件进行检测，保证所使用的主要部件是合格品，以提高生产效率，防止因使用不合格的部件而导致最终产品不合格现象的发生。 

发明内容

本发明的目的是针对目前对出厂的水切割设备的切割头是否合格缺乏判定依据，同时对组成关键部件的喷射元件是否能满足装配要求无法进行定量判断的问题，发明一种水切割设备切割头和喷射元件冲击能检测装置及其评价方法。 

本发明的技术方案之一是： 

一种水切割设备切割头和喷射元件冲击能检测装置，包括机座1，其特征是所述的机座1的上部安装有能上下移动的滑块2，滑块2上安装有夹装喷头体3的夹具4，夹具4下部的机座1上安装有盖板6，盖板6上设有高压射流通孔，盖板6的下部安装有护罩12，护罩12中，所述高压射流通孔的正下方安装有金刚石靶8，金刚石靶8安装在靶座杆9的悬臂端上，靶座杆9的另一端穿过护罩12上的开孔安装在动能传感器10上，动能传感器10安装在传感器座11上；所述的金刚石靶8为用于检测有用冲击动能的实心靶或为用于检测无用冲击动能的空心靶，当金刚石靶8为用于检测有用冲击动能的实心靶时，在该金刚石靶8的上方安装有用于将不参与切割的部分高压水流屏蔽以防止其击打金刚石靶的导流套7。 

在盖板6上安装有定位套5，定位套5中设有与盖板6上的高压水射流 通孔相通的通孔。 

所述的护罩12的下部安装有导流套13，导流套13的下部安装有水斗14，水斗14的下部安装有接水盘15。 

所述的滑块2连接有齿条16，齿条16插装在机座1上的导槽中并与驱动其上下移动的手摇齿轮17相啮合。 

在所述的护罩12中设有锥形安装盘18，所述的导流套7安装在该锥形安装盘18上，金刚石靶8位于所述的锥形安装盘18的下方。 

本发明的技术方案之二是： 

一种水切割设备切割头和喷射元件的分级评价方法，包括切割头的分级评价方法和喷射元件的评价方法，其特征是： 

所述的切割头的评价方法为： 

首先，将待检测的切割头安装在权利要求1所述的检测装置上分别检测高压水通过切割头后冲击金刚石实心靶和空心靶产生的有用冲击动能和无用冲击动能；