[实用新型]高压水切割专用高效耐用金刚石聚晶喷嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械加工行业应用的后混式高压水切割设备专用喷嘴，尤其是高压水切割专用高效耐用金刚石聚晶喷嘴。

背景技术

水切割，又称水刀切割，是一种利用高压水流切割的机器。该设备能在计算机控制下任意雕琢工件，而且工件的切割质量受材料质地影响小，成品率高，加工成本低、容易操作，因此，水切割已经成为机械工业切割技术方面的主流切割方式。喷嘴是高压水切割设备水射流的发生元件，它能够将高压水转化为具有优良切割性能的高速水流，对于水切割设备来说，喷嘴的好坏将直接影响工件切割的效果。喷嘴是水切割设备最容易损坏的部件，高压水通过喷嘴高速射出，造成了喷嘴的快速磨损。

针对现在市场上用的喷嘴，主要存在以下几个方面问题：一是现有喷嘴一般是市场上最常见的宝石喷嘴，宝石材料的硬度等级为9，在实际应用场合，喷嘴耐磨性能和强度不够高，导致其使用寿命和使用效率降低；二是一般情况下宝石喷嘴国外主要采用密封圈密封，而国内主要采用铜环密封，两种密封性能不高，强度不够，专利公开号CN103862525A的悬浮液射流喷嘴采用的是金属粉末烧结密封只是简单的采用料芯上端密封，密封性能差，强度不高，国内的喷嘴都是一次性的使用过后就报废了，上述几种密封方式的强度都无法满足二次修磨，无法修磨继续使用；三是宝石喷嘴料芯的厚度和定径带不够长，料芯的出水端没有防止外气流干扰的抗干扰区，高压水柱不易集中易发散，工作水出长度不够，切割深度浅、水切割效率低。

现有的宝石喷嘴存在上述缺点，目前，对于喷嘴的研究主要包括三个方面：一是用坚硬耐磨的材料制作喷嘴，以提高喷嘴的寿命；二是优化喷嘴的内壁形状，以降低喷嘴的磨损；三是采用更为先进的密封方式，提高密封强度，以利于后期的修磨，改成大号的喷嘴继续使用，提高利用率；四是优化喷嘴结构，从而得到更为优质的切割水出长度，提高切割深度和切割效率。

综上所述，市场上现有的宝石喷嘴越来越不能满足水切割加工行业的实际需要，目前聚晶金刚石材料比宝石材料硬度高，耐磨性好，可以作为喷嘴的制作材料，因此，用聚晶金刚石材料为制造出耐用高效的喷嘴提供了条件。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供高压水切割专用高效耐用金刚石聚晶喷嘴，该装置通过采用更为先进的烧结方式将聚晶金刚石体和不锈钢套烧结成一体，所述的喷嘴使用寿命及耐磨性能显著提高，密封性好，密封强度高，优化了喷嘴内部孔型，保证高压水柱集中且不易发散，得到的切割水出长，增加了切割深度，提高水切割效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：

高压水切割专用高效耐用金刚石聚晶喷嘴，该装置包括不锈钢套，不锈钢套的上端面开设有圆形沉孔，其下端面设置有锥形连接端；圆形沉孔内安装有喷嘴芯，所述的喷嘴芯包括不锈钢压头、合金粉烧结体及金刚石聚晶料芯，合金粉烧结体在一定的温度和压力下将不锈钢压头、金刚石聚晶料芯及不锈钢套烧结成一体；不锈钢压头内设有入口段圆锥形孔和中间段圆柱形孔，入口段圆锥形孔的小端与中间段圆柱形孔的一端连接，金刚石聚晶料芯内开设有90⁰抗干扰区及出口段圆柱形孔，中间段圆柱形孔的另一端与90⁰抗干扰区的一端连接，90⁰抗干扰区的另一端与出口段圆柱形孔的一端连接。

进一步，所述的锥形连接端的形状为下小上大的燕尾形孔，其深度在0.5mm-0.6mm之间，其锥度为90°。

进一步，所述的不锈钢套的上端面开设的圆形沉孔深度为4.5mm-5.5mm，圆形沉孔的直径为5mm-6mm；

进一步，所述的金刚石聚晶料芯的外表面形状为圆柱形，不锈钢套外表面的横截面形状为圆形；

进一步，所述的金刚石聚晶料芯外圆与不锈钢套外圆的同轴度误差在0.05mm以内，金刚石聚晶料芯的端面与不锈钢套的端面平行度误差应小于0.02mm；

进一步，所述的金刚石聚晶料芯采用国际代号D6的聚晶料芯；

进一步，所述的不锈钢压头的形状为圆柱形，不锈钢压头的直径小于不锈钢套的上端面开设的圆形沉孔的直径0.01-0.02mm，不锈钢压头的长度在4mm-5mm之间；

进一步，90⁰抗干扰区的形状为锥形，其两腰之间的夹角为90⁰，90⁰抗干扰区上端孔的直径大于下端孔的直径。

本实用新型相比现有技术的有益效果：