[其他]有自动进料作高速喷流消能的紧凑容器

说明书

本发明有关喷流切削系统，具体有关与这种系统有关的消能容器。

利用高速喷流切削在本技术领域中已属熟知。典型的方法是迫使诸如水之类的流体，在55，000磅/英寸²压力下，从直径为0.003至0.030英寸的宝石喷咀中喷出，产生达到三倍音速的喷流。这样产生的喷流可用于切削各种金属和非金属材料，诸如钢，铝，纸，橡胶，塑料，刻夫勒塑料（kevlar），石墨和食物。

为提高喷流的切削力，在喷流中加磨蚀材料，产生所谓的“磨料喷流”。磨料喷流用于有效切削特硬材料中的许多材料，诸如工具钢，防弹钢板，某些陶瓷，防弹玻璃，以至软材料如铅等。典型的磨蚀材料包括金刚砂，硅及铝氧化物，砂粒尺寸从36号到120号。在本文中，“喷流”一词一般指含磨料或无磨料的喷流。

喷流一旦通过工件，必须有办法吸收其高能。不仅人或设备万一被喷流冲击会发生危险，而且形成喷流的流体也必须收集，作适当处理。

因此，喷流切削系统带有一个消能容器以容纳高速喷流。例如，美国专利第2，985，050及3，212，378号中公开了一种盛水或其他流体的接收槽，流体下面有橡胶，或氯丁橡胶或其他弹性材料制成的弹性垫。槽的每一侧上设有喷射轨道，将喷水在液体表面上向下引导，覆盖切割液的蒸汽，防止蒸汽在切削机械的区域中散布。

美国专利第3，730，040号公开了一种消能容器，容器的底部有一个淬火钢的缓冲块，在容器顶部，与工件紧邻有一个截头圆锥形挡板。喷流从容器中的液体中通过进入容器，液体吸收喷流的部分能量。然后喷流冲撞容器底里的钢块。挡板的方向据称可防声波，喷流和蒸汽从进口倒流。

本技术领域中已知的消能容器或接收器，存在两个基本的问题。首先，传统的接收器，尤其用于磨料喷流的，承受过大的磨损，要求相当贵的耐磨元件。由于喷流的切削力，这种元件还有相当短的使用寿命。

其次，迄今，接收器的壳体都很大并很贵，既因为制造所用的金属的质和量。要求有厚金属壁，保证防御喷流的穿透，尤其在使用磨料喷流时。而且，传统的接收器在喷流方向上很长，以便提供通过容器内部的足够长的消能路线，例如，典型传统接收器在喷流前进的方向上，长度达到36英寸。

由于许多缘故，要求使用尺寸紧凑的接收器。在有些应用中，接收器和喷咀连接，动作和工作协调。尺寸紧凑的接收器要求和屏障之间的间隙小，因此在应用中较灵活。此外，紧凑的接收器质量小，更适合于手持喷流切削器，因而在切削作业中可用手动操作喷咀和接收器。

因此，本发明针对的是在紧凑的容器中对高速喷流消能的方法和装置。消能容器有一个主体，其中有一内腔和一个接受高速喷流的孔。腔中有一定量的悬体，在腔内对应喷流的冲击而循环。当喷流穿透悬体堆，且至少有一部分悬体在消能流体中悬浮时，至少吸收冲击喷流的相当大一部分的能量。悬体与喷流有关的损耗，使截面减小时，且相应减低悬体的有效体积时，用一根例如插管将新悬体送进腔中，插管排出端伸进悬体堆中，堆中的悬体不足便造成循环悬体堆中的一个或多个悬体容纳空间。

容器还有将腔中的消能流体和悬体的废料排出，而将悬体保留在内的装置。

关于本发明的上述以及其他细节，从下文关于理想实施方案的说明便可了解，下列各图即为说明的一部分;

图1为本发明的消能容器的透视图;该容器安装在流体喷咀上随之活动;

图2为本发明的消能容器的内外构件的示意透视图;

图3为本发明的消能容器的另一实施方案的概略剖视图。

首先参看图1，所示喷流切削系统有一个喷咀50，用于产生高速喷流52。流体典型为水，或水/磨料混合物。将流体在约30，000-55，000磅/英寸²压力下，强迫通过直径0.076～0.76毫米（0.003～0.030英寸）的宝石喷咀，产生的喷流速度达到音速的三倍。

消能容器10通过装置11与喷咀50连接，随之活动。将喷流52水平射向夹在喷咀50和容器10之间的一块片状材料（图未示），使材料被喷流52穿透。喷咀50和容器10相对于材料活动，切缝随喷咀的活动方向延伸，或和材料活动相反的方向延伸，依情况需要而定。

在切削过程中，喷流52穿过材料，进入消能容器10。在实际中，喷流可以被材料折向，弯折的方向与切缝的方向相反。因而从材料后面出来的折射喷流的路线如图1中用虚线58所示。消能容器10用于立刻接受从工件中穿出的喷流，使其动能被吸收。