[实用新型]水射流加工装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水射流加工技术领域，特别是涉及一种水射流加工装置。

背景技术

水射流加工包括纯水水射流加工和附加磨料的磨料水射流加工。纯水水射流加工对喷嘴的磨损远远低于磨料水射流加工，但纯水水射流的加工效率远远低于磨料水射流加工的加工效率。

一般的水射流加工装置的喷嘴及混砂腔磨损率较高，造成高磨损率的主要原因是掺杂磨料的水射流在高压高速的情况下通过喷嘴和混砂腔时，磨料会直接摩擦喷嘴及混砂腔的内壁，从而造成混砂腔及喷嘴的磨损，最终影响加工能力。这就需要频繁的更换混砂腔及喷嘴，维护成本较高。

实用新型内容

鉴于现有技术的现状，本实用新型的目的在于提供一种水射流加工装置，降低了喷嘴及混砂腔的磨损率，维护成本低。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种水射流加工装置，包括供压系统、喷射系统和供料系统，所述供压系统与所述供料系统分别连接至所述喷射系统，所述喷射系统包括混砂腔和喷嘴，所述混砂腔将高压水与磨料混合后形成混合液，

所述喷射系统还包括整形管，所述整形管的第一入口与所述混砂腔的出口连通，所述整形管的出口与所述喷嘴连通，所述混砂腔以中等压力将所述混合液从所述混砂腔的出口射入所述整形管内，形成中心水射流；

所述供压系统还包括缓冲介质供给机构，所述缓冲介质供给机构与所述整形管的第二入口相连通，所述缓冲介质供给机构以所述中等压力将缓冲介质射入所述整形管中，所述缓冲介质包裹在所述中心水射流的周侧，包裹有缓冲介质的中心水射流从所述喷嘴射出而作用于被加工的工件。

在其中一个实施例中，所述缓冲介质为液体、气体或气液混合混合物。

在其中一个实施例中，所述缓冲介质为纯水或空气或纯水与空气的混合物。

在其中一个实施例中，所述整形管的出口的内径沿所述整形管的轴向方向逐渐变小，从而使所述中心水射流的流速沿所述整形管的轴向方向逐渐变大。

在其中一个实施例中，所述整形管的出口的内壁为光滑内壁。

在其中一个实施例中，所述整形管的出口的内壁上设置有螺旋形位槽。

在其中一个实施例中，所述喷嘴的孔形形状为圆形、长方形、正方形、椭圆形或三角形。

在其中一个实施例中，所述喷嘴的形状为圆形，所述喷嘴的内径为1微米-100微米。

在其中一个实施例中，所述混砂腔的出口的内径为所述喷嘴的内径的2倍以上。

在其中一个实施例中，所述喷嘴为直线型的狭长结构。

在其中一个实施例中，所述喷嘴的外径小于3毫米，所述喷嘴的内径小于50微米，所述喷嘴的长度大于100毫米。

在其中一个实施例中，所述喷嘴为柔性弯曲结构或刚性弯曲结构。

在其中一个实施例中，所述喷嘴的材料为碳化钨、金刚石或蓝宝石。

在其中一个实施例中，所述中等压力的压力值小于400兆帕。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的水射流加工装置，通过在整形管中将缓冲介质包裹在中心水射流的周侧，避免了磨料与喷嘴及整形管之间的直接接触，从而降低了喷嘴的磨损率。混砂腔以中等压力将混合液低速射出，由于混合液在混砂腔内的流速较低，从而降低了磨料对混砂腔的磨损。本实用新型的水射流加工装置，通过使用缓冲介质及缩流效应，有效的控制了磨料对混砂腔及喷嘴的磨损，使得加工的一致性得到了精确的控制，降低了维护成本。

附图说明

图1为本实用新型的水射流加工装置一实施例的系统框图；

图2为本实用新型的水射流加工装置的喷射系统实施例一的结构示意图；

图3为本实用新型的水射流加工装置的喷射系统实施例二的结构示意图；

图4为本实用新型的水射流加工装置的喷射系统实施例三的结构示意图；

图5为本实用新型的水射流加工装置的喷射系统实施例四的结构示意图；

图6为本实用新型的包裹有缓冲介质中心水射流的仿真结果示意图；

图7为本实用新型的中心水射流沿整形管的轴向方向的速度仿真结果示意图；

图8为本实用新型的中心水射流沿喷嘴的径向方向的速度仿真结果示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术方案更加清楚，以下结合附图，对本实用新型的水射流加工装置作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型并不用于限定本实用新型。