本技术大体上指向液体喷射切割系统,更具体地,指向用于液体喷射切割系统的回流分流(diversion,转向)装置以及相关联的系统和方法。
背景技术:
1、液体喷射切割系统用于精密切割、成型、雕刻、铰孔和其它材料加工应用。在液体喷射系统的操作过程中,切割头将携带磨料材料颗粒的高速液体射流导向工件,以快速地侵蚀工件的部分。液体喷射加工与其它材料加工技术(例如研磨、等离子切割等)相比具有显著的优势。例如,液体喷射系统倾向于产生相对精细和干净的切口,而切口周围没有热影响区。就工件的材料类型而言,液体喷射系统也趋向于高度通用。能够使用液体喷射系统加工的材料范围包括非常软的材料(例如橡胶、泡沫、皮革和纸)以及非常硬的材料(例如石料、陶瓷和硬化金属)。此外,在许多情况下,液体喷射系统能够执行要求苛刻的材料处理操作,同时生成很少或不生成灰尘、烟雾或其它潜在有毒的空气传播的(airborne)副产品。
2、然而,有时切割头可能在操作过程中阻塞,诸如由于切割头和工件之间的无意接触。这会导致通过切割头向上游流动的磨料、液体和/或蒸汽朝向磨料源回流和/或回流到磨料源中。进入磨料源的回流会污染(例如弄湿)其中包含的磨料,这会阻塞源的磨料出口和/或使液体喷射系统无法运行。为了使液体喷射系统恢复运行,通常要关闭液体喷射系统并清除磨料源。这会是一个耗时的过程,在此期间液体喷射系统无法使用。
3、为了减少或防止阻塞,一些液体喷射系统采用真空阀(例如单向阀),该真空阀被配置为在磨料流停止时关闭。真空阀旨在阻止回流从切割头进一步向上游行进和/或进入磨料源。其它系统可以使用回流传感器模块来测量磨料供给管线中的真空压力,并使用气缸/螺线管来关闭磨料供给管线并在传感器检测到阻塞时打开回流泄放口(vent)。虽然这些方法在某些情况下可以限制回流并保护磨料源免受污染,但它们(价格)昂贵、设置和校准复杂,并且通常需要在回流事件后进行清洁、测试和重新校准,这些附加的步骤会进一步增加机器停机时间。
技术实现思路
1.一种用于向液体喷射切割系统中的切割头提供磨料的装置,所述装置包括:
2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述回流包括沿上游方向行进的磨料和/或液体。
3.根据权利要求1所述的装置,其中,所述磨料出口被配置为在第三方向上向切割头供给口排出磨料,并且其中所述第二方向和所述第三方向之间的角度在0度和90度之间,包括0度和90度。
4.根据权利要求1所述的装置,其中,所述磨料出口被配置为在第三方向上向切割头供给口排出磨料,并且其中所述第一方向和所述第三方向之间的角度在90度和180度之间,包括90度和180度。
5.根据权利要求1所述的装置,其中,通道在所述磨料入口和所述磨料出口之间延伸,其中所述通道包括靠近所述磨料入口的第一通道部分和靠近所述磨料出口的第二通道部分,其中所述第一通道部分与第一纵向轴线对齐,所述第二通道部分与第二纵向轴线对齐,并且其中所述第二纵向轴线相对于所述第一纵向轴线成非零角度定位,并且被配置为将回流导向所述回流分流器的回流入口。
6.根据权利要求1所述的装置,其中,所述回流入口具有第一直径,所述磨料出口具有小于所述第一直径的第二直径。
7.根据权利要求1所述的装置,其中,第一通道在所述磨料入口和所述磨料出口之间延伸,所述第一通道具有第一内壁,其中第二通道在所述回流入口和所述回流出口之间延伸,所述第二通道具有第二内壁,并且其中所述装置进一步包括至少覆盖一部分所述第一内壁和/或第二内壁的一部分的保护涂层,其中所述保护涂层被配置为至少部分地防止从所述回流吸收水分。
8.根据权利要求1所述的装置,其中,所述液体喷射切割系统包括所述磨料出口下游的切割台,其中所述回流分流器被配置为将所述回流重新导向所述切割台。
9.根据权利要求1所述的装置,其中,所述回流分流器被配置为将经由所述回流入口接收的回流沿弯曲路径导向所述回流出口。
10.根据权利要求1所述的装置,其中,所述回流分流器被配置为将经由所述回流入口接收的所述回流沿弧形路径导向所述回流出口。
11.根据权利要求1所述的装置,其中,所述回流分流器包括靠近所述回流出口的开口截面形状。
12.根据权利要求1所述的装置,其中,通道在所述磨料入口和所述磨料出口之间延伸,其中所述通道包括位于所述回流入口的上游的至少一个溢流道,并且其中所述至少一个溢流道被配置为排出所述回流的至少一部分。
13.根据权利要求12所述的装置,其中,所述通道包括内壁,并且其中所述至少一个溢流道包括所述内壁中的开口,所述开口被配置为当所述至少一个溢流道的下游的通道的一部分被阻塞时,排出从所述磨料入口接收的所述磨料。
14.根据权利要求13所述的装置,其中,所述至少一个溢流道的下游的所述内壁的一部分在上游方向上径向向外呈锥形。
15.一种用于向高压液体喷射切割系统中的切割头提供磨料的装置,所述装置包括:
16.根据权利要求15所述的装置,其中,所述磨料入口被配置为从磨料源接收所述磨料,并且其中所述磨料出口被配置为向切割头供给口排出磨料。
17.根据权利要求16所述的装置,其中,所述至少一个溢流道被配置为至少排出从所述磨料入口流出的所述磨料,以至少部分地防止来自所述第二部分回流的水分向上游行进进入所述磨料源。
18.根据权利要求15所述的装置,其中,通道在所述磨料入口和所述磨料出口之间延伸,并且其中所述至少一个溢流道包括延伸穿过所述通道的侧壁部分的开口。
19.根据权利要求18所述的装置,其中,所述侧壁部分是第一侧壁部分,并且所述至少一个溢流道是第一溢流道,并且其中所述装置进一步包括延伸穿过所述通道的第二侧壁部分的第二溢流道。
20.根据权利要求19所述的装置,其中,所述第一溢流道与所述第二溢流道相对定位。
21.根据权利要求18所述的装置,其中,所述至少一个溢流道被配置为当所述通道至少部分地被从所述磨料出口向上游流动的所述回流填充时,排出从所述磨料入口流动的所述磨料。
22.根据权利要求18所述的装置,其中,所述通道包括靠近所述磨料入口的第一通道部分和靠近所述磨料出口的第二通道部分,其中所述第一通道部分包括具有第一直径的上游端部部分和具有小于所述第一直径的第二直径的下游端部部分。
23.一种用于向高压液体喷射切割系统中的切割头提供磨料的装置,所述装置包括:
24.根据权利要求23所述的装置,其中,所述高压流体包括压缩空气。
25.根据权利要求23所述的装置,其中,所述第二通道相对于所述第一通道成非零角度定位。
26.根据权利要求23所述的装置,其中,所述第二通道被配置为通过所述第一通道的至少一部分将所述高压流体沿下游方向导向所述磨料出口。
27.根据权利要求23所述的装置,其中,所述第二通道被配置为引导所述高压流体沿下游方向通过所述第一通道的至少一部分远离所述磨料入口。
28.根据权利要求23所述的装置,进一步包括位于所述磨料入口的下游和所述磨料出口的上游的回流分流器,其中所述回流分流器被配置为接收从所述磨料出口流走的回流并排出所述回流的至少一部分,所述回流的所述部分包括磨料和/或液体。
29.根据权利要求28所述的装置,其中,所述回流分流器限定弯曲的回流路径。
30.根据权利要求28所述的装置,其中,所述回流分流器包括回流入口和回流出口,所述回流入口被配置为接收从所述磨料出口流走的所述回流的所述部分,所述回流出口被配置为排出所述回流的所述部分,其中所述回流分流器被配置为将经由所述回流入口接收的所述回流的所述部分沿弧形路径导向所述回流出口。
31.根据权利要求28所述的装置,其中,所述回流的所述部分是从所述磨料出口流走的第一部分回流,并且其中所述装置进一步包括位于所述磨料入口的下游和所述回流分流器的上游的至少一个溢流道,其中所述至少一个溢流道被配置为排出从所述磨料入口流动的磨料和/或从所述磨料出口流走的至少第二部分回流。
32.根据权利要求31所述的装置,进一步包括通道,所述通道被配置为将磨料从所述磨料入口导向所述磨料出口,其中所述至少一个溢流道形成在所述通道的侧壁中。
33.根据权利要求32所述的装置,其中,所述至少一个溢流道下游的所述通道的至少一部分在下游方向上径向向内呈锥形。
34.一种使液体喷射切割系统中的切割头的磨料回流分流的方法,所述方法包括:
35.根据权利要求34所述的方法,进一步包括引导高压流体通过所述供给块的至少一部分,以至少部分地从所述第二回流分流器内驱逐所述第一部分回流和/或至少部分地从所述第一回流分流器内驱逐第二部分回流。
36.根据权利要求34所述的方法,其中,使磨料流过所述供给块包括在所述第一部分回流经由所述第二回流分流器排出的同时使所述磨料流动。
37.根据权利要求34所述的方法,其中,使所述磨料流动包括在所述第二部分回流经由所述第一回流分流器排出的同时流动。
38.根据权利要求34所述的方法,其中,(i)排出所述第一部分回流和/或(ii)排出所述第二部分回流中的至少一个包括自动地排出相应的第一部分回流和/或第二部分回流。
39.根据权利要求34所述的方法,其中,(i)排出所述第一部分回流和/或(ii)排出所述第二部分回流中的至少一个包括在维持所述供给块的配置的同时排出相应的第一部分回流和/或第二部分回流。
