[发明专利]喷头组件和水射流设备

说明书

本发明提供了一种喷头组件和水射流设备，喷头组件包括：基座；曲柄，曲柄的一端通过第一点与基座活动连接；摇块，摇块通过第二点与基座活动连接，第一点与第二点之间的距离为第一距离；导杆，导杆的一端与曲柄的另一端铰接，导杆的另一端与摇块相连接且能够相对于摇块滑动；喷杆，设置在导杆远离曲柄的一端；其中，曲柄转动带动导杆移动，进而带动摇块摆动，喷杆移动；且第一距离与曲柄的长度的比值范围为：0.86至1.86。本发明提供的喷头组件，使得曲柄在转动过程中，喷杆远离曲柄的端面在基座的厚度方向且过第一点和第二点的平面上的投影的变化较小，即靶矩的变化较小，有利于提升水射流能量利用率，并保证工作效果的一致性。

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种喷头组件和一种水射流设备。

背景技术

水射流清洗和切割是利用集中在非常小直径范围内的高速水流冲击对象，将其表层破碎并冲刷下来的过程。为了提高大面积施工的效率，可以采用能够产生扇形或圆锥形水流的异形喷嘴，但这些喷嘴加工精度要求高，水流打击力分布不均，且尖角处磨损较快，因此，通常将能够产生小直径圆柱射流的喷嘴进行旋转和摆动运动来增加水射流的冲击作用范围。

将喷嘴与工作面(如平面对象)之间的垂直距离称为靶距，靶距的远近对水射流的打击力影响较大，而采用摆动运动的喷头最大的问题是：喷嘴出口以摆动中心为轴呈圆弧轨迹，因靶距在不断变化，所以工作效果不一致。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一个方面在于，提出一种喷头组件。

本发明的第二个方面在于，提出一种水射流设备。

有鉴于此，根据本发明的一个方面，提供了一种喷头组件，包括：基座；曲柄，曲柄的一端通过第一点与基座活动连接；摇块，摇块通过第二点与基座活动连接，第一点与第二点之间的距离为第一距离；导杆，导杆的一端与曲柄的另一端铰接，导杆的另一端与摇块相连接且能够相对于摇块滑动；喷杆，设置在导杆远离曲柄的一端；其中，曲柄转动带动导杆移动，进而带动摇块摆动，喷杆移动；且第一距离与曲柄的长度的比值范围为：0.86至1.86。

本发明提供的喷头组件，包括基座、曲柄、摇块、导杆和喷杆，曲柄的一端通过第一点与基座活动连接，即曲柄相对于基座可绕第一点转动，摇块通过第二点与基座活动连接，即摇块相对于基座可绕第二点转动，通过导杆的一端与曲柄的另一端铰接，导杆的另一端与摇块相连接且能够相对于摇块滑动，喷杆设置在导杆远离曲柄的一端，使得曲柄相对于基座绕第一点转动时，带动导杆绕第二点转动并沿摇块滑动，进而使摇块绕第二点相对于基座转动，同时，与导杆相连接的喷杆也移动，进而扩大了水射流的作用面积，将第一点与第二点之间的距离定义为第一距离，通过第一距离与曲柄的长度的比值范围为0.86至1.86，使得曲柄在转动过程中，喷杆远离曲柄的端面在基座的厚度方向且过第一点和第二点的平面上的投影的变化较小，由于水射流由喷杆远离曲柄的一端喷向工作面，或喷嘴设置在喷杆远离曲柄的端部，使得曲柄在转动过程中，喷杆远离曲柄的端面或喷嘴与工作面之间的垂直距离变化较小，即靶矩的变化较小，有利于减小水射流打击力的不均匀性，避免喷杆在摆动过程中，喷杆远离曲柄的端面或喷嘴与工作面之间的垂直距离变化较大而无法保证工作效果的一致性，进而有利于保证水射流打击力的均匀性，提升了水射流能量利用率，并保证工作效果的一致性，提高产品的工作效率。进一步地，基座的厚度方向为垂直于曲柄运动轨迹所在的平面的方向。曲柄的长度为第一点到曲柄与导杆铰接位置的距离。

进一步地，通过曲柄、摇块配合导杆和喷杆的结构，并限定第一距离与曲柄的长度的比值范围为0.86至1.86，即可在喷杆移动过程中大大减小喷杆远离曲柄的端面在基座的厚度方向且过第一点和第二点的平面上的投影的变化，即在摆杆移动过程中减小靶矩的变化，结构简单，易于实现，方便生产，适于推广应用。

另外，根据本发明提供的上述技术方案中的喷头组件，还可以具有如下附加技术特征：