CN106200702B - 一种超高压直驱泵压力调节控制***及方法 - Google Patents

一种超高压直驱泵压力调节控制***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超高压直驱泵压力调节控制***，包括为水刀切割提供高压水的超高压直驱泵、以及用于驱动其工作的电机；所述超高压直驱泵的输出端设有集流块，所述集流块上设有分别通有低压水的入水端、通有高压水的出水端，所述集流块上设有有能够调节所述出水端的水压的调压装置。本发明还公开了一种超高压直驱泵压力调节控制方法，包括低压转换步骤和高压转换步骤。本发明的超高压直驱泵压力调节控制***及方法，其水压调节方式简单，水刀切割的材料更广泛，例如玻璃等脆性材料。

Description

一种超高压直驱泵压力调节控制***及方法
技术领域
本发明涉及水刀切割领域，尤其涉及一种超高压直驱泵压力调节控制***及方法。
背景技术
目前，在进行水刀切割的过程中，由于水刀喷嘴的水压难以调节，在切割部分材料的加工件时，容易出现由于水压过大而使加工件发生断裂的情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种超高压直驱泵压力调节控制***及方法，其水压调节方式简单，水刀切割的材料更广泛，例如玻璃等脆性材料。
为实现上述目的，本发明提供一种超高压直驱泵压力调节控制***，包括为水刀切割提供高压水的超高压直驱泵、以及用于驱动其工作的电机；所述超高压直驱泵的输出端设有集流块，所述集流块上设有分别通有低压水的入水端、通有高压水的出水端，所述集流块上设有能够调节所述出水端的水压的调压装置。
作为本发明的进一步改进，所述集流块上设有与所述出水端连通的卸荷端，调压装置包括卸荷阀，所述卸荷阀与所述卸荷端连接。
作为本发明的更进一步改进，所述卸荷阀为气动式的卸荷阀，该卸荷阀上设有通过气压控制其启闭的控制端。
作为本发明的更进一步改进，所述调压装置包括电磁换向阀，所述电磁换向阀设有用于接入高压气体的输入端，还设有一个低压输出端和一个高压输出端，所述低压输出端和高压输出端与所述卸荷阀的控制端之间分别连接有低压管和高压管。
作为本发明的更进一步改进，所述低压管上设有低压调压阀，所述高压管上设有高压调压阀。
作为本发明的更进一步改进，所述低压管上设有低压单向阀，所述高压管上设有高压单向阀。
一种超高压直驱泵压力调节控制方法，其特征在于包括以下步骤：
1)低压转换步骤：在使用水刀切割加工件前，控制调压装置，使集流块上的出水端的出水压力降低；此时水刀喷嘴的水压能够用于击穿加工件而不使其断裂。
2)高压转换步骤：控制调压装置，使出水端的出水压力升高；此时水刀喷嘴能够用较高的水压对加工件进行切割。
作为本发明的进一步改进，所述低压转换步骤中包括卸荷阀开启步骤：卸荷阀控制端接有低压气体，使卸荷阀开启，集流块中的一部分高压水依次流经卸荷端和卸荷阀，从而使出水端的水压降低；所述高压转换步骤中包括卸荷阀关闭步骤：卸荷阀控制端接有高压气体，使卸荷阀关闭，出水端的水压恢复。
作为本发明的更进一步改进，所述卸荷阀开启步骤之前设有低压管连通步骤：控制电磁换向阀，使低压管连通，高压管断开；所述卸荷阀关闭步骤之前设有高压管连通步骤：控制电磁换向阀，使低压管断开，高压管连通。
作为本发明的更进一步改进，所述低压管连通步骤之前还设有压力设定步骤：根据卸荷阀控制端的启闭所需的压力阈值调节低压调压阀和高压调压阀的压力值。
有益效果
与现有技术相比，本发明的超高压直驱泵压力调节控制***及方法有以下优点：
1、调压装置能够调节集流块出水端的水压，进而调节水刀切割时的水压，从而以适当的水压对加工件进行切割；在切割容易断裂的加工件时，先使用较低的水压将加工件击穿，再使用较高的水压对其进行切割，降低其出现断裂的几率；
2、集流块连接有卸荷阀，通过开启或关闭卸荷阀来调节出水端的水压，其结构简单，操作方便；
3、卸荷阀采用气动式，通过输入高压气体或低压气体来控制卸荷阀的启闭，不仅结构简单，便于维护，而且操作方便；
4、通过电磁换向阀来控制进入其内的高压气体是经过高压管还是经过低压管，无需同时接入高压气体和低压气体，结构更为简单，降低成本；
5、通过调节低压调压阀和高压调压阀，能够分别对低压管和高压管内的压力进行修正，保证卸荷阀启闭的正常运作；
6、低压单向阀和高压单向阀能够防止进入其中一条管路的气压进入另一条管路，从而避免出现气压不足的情况。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种超高压直驱泵压力调节控制***的结构示意图。
图中，1、超高压直驱泵；2、电机；3、集流块；4、入水端；5、出水端；6、卸荷端；7、卸荷阀；8、低压单向阀；9、低压调压阀；10、高压单向阀；11、高压调压阀；12、电磁换向阀；13、低压管；14、高压管。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例。
实施例1
本发明的具体实施方式如图1所示，一种超高压直驱泵压力调节控制***，包括为水刀切割提供高压水的超高压直驱泵1，以及用于驱动超高压直驱泵1工作的电机2，该电机2为伺服电机。超高压直驱泵1的输出端设有集流块3。集流块3上设有分别通有低压水的入水端4、通有高压水的出水端5。入水端4用于将外部的低压水引进集流块3；经过超高压直驱泵1增压的高压水流从出水端5流出，并进入水刀刀头。集流块3连接有调压装置，其能够调节出水端5的水压大小。调压装置能够调节出水端5的水压，进而调节水刀切割时的水压，从而以适当的水压对加工件进行切割；在切割容易断裂的加工件时，先使用较低的水压将加工件击穿，再使用较高的水压对其进行切割，降低其出现断裂的几率。
集流块3上设有与出水端5连通的卸荷端6，调压装置包括卸荷阀7，卸荷阀7与卸荷端6连接。通过开启或关闭卸荷阀7来调节出水端5的水压，其结构简单，操作方便。
卸荷阀7为气动式的卸荷阀，该卸荷阀7上设有控制端。通过向该控制端输入高压气体或低压气体来控制卸荷阀7的启闭，不仅结构简单，便于维护，而且操作方便。
调压装置包括电磁换向阀12，电磁换向阀12设有输入端，该输入端用于接入高压气体。电磁换向阀12还设有一个低压输出端和一个高压输出端，低压输出端和高压输出端与卸荷阀7的控制端之间分别连接有低压管13和高压管14。电磁换向阀12能控制进入其内的高压气体是经过高压管14还是经过低压管13，无需同时接入高压气体和低压气体，结构更为简单，降低成本。
低压管13上设有低压调压阀9，高压管14上设有高压调压阀11。通过调节低压调压阀9和高压调压阀11，能够分别对低压管13和高压管14内的压力进行修正，保证卸荷阀7启闭的正常运作。
低压管13上设有低压单向阀8，高压管14上设有高压单向阀10。低压单向阀8与高压单向阀10均沿气流方向分别位于低压调压阀9和高压调压阀11的后方。低压单向阀8和高压单向阀10均能够防止进入其中一条管路的气压进入另一条管路，从而避免出现因气压不足而无法驱动卸荷阀7的情况。
超高压直驱泵压力调节控制方法包括以下步骤：
1)压力设定步骤：根据卸荷阀7控制端的启闭所需的压力阈值，对低压调压阀9和高压调压阀11的压力值进行调节，以保证卸荷阀7在使用过程中能够正常启闭；
2)低压管连通步骤：控制电磁换向阀12，使低压管13连通，高压管14断开；
3)卸荷阀开启步骤：低压气体使卸荷阀7开启，集流块3中的一部分高压水依次流经卸荷端6和卸荷阀7，从而使出水端5的水压降低；此时水刀喷嘴的水压能够用于击穿加工件而不使其断裂；
4)高压管连通步骤：控制电磁换向阀12，使低压管13断开，高压管14连通；
5)卸荷阀关闭步骤：高压气体使卸荷阀7关闭，出水端5的水压恢复；此时水刀喷嘴能够用较高的水压对加工件进行切割。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (5)

1.一种超高压直驱泵压力调节控制***，包括为水刀切割提供高压水的超高压直驱泵(1)、以及用于驱动其工作的电机(2)；其特征在于：所述超高压直驱泵(1)的输出端设有集流块(3)，所述集流块(3)上设有分别通有低压水的入水端(4)、通有高压水的出水端(5)，所述集流块(3)上设有能够调节所述出水端(5)的水压的调压装置；所述集流块(3)上设有与所述出水端(5)连通的卸荷端(6)，调压装置包括卸荷阀(7)，所述卸荷阀(7)与所述卸荷端(6)连接；所述卸荷阀(7)为气动式的卸荷阀，该卸荷阀(7)上设有通过气压控制其启闭的控制端；所述调压装置包括电磁换向阀(12)，所述电磁换向阀(12)设有用于接入高压气体的输入端，还设有一个低压输出端和一个高压输出端，所述低压输出端和高压输出端与所述卸荷阀(7)的控制端之间分别连接有低压管(13)和高压管(14)。
2.根据权利要求1所述的一种超高压直驱泵压力调节控制***，其特征在于，所述低压管(13)上设有低压调压阀(9)，所述高压管(14)上设有高压调压阀(11)。
3.根据权利要求1或2所述的一种超高压直驱泵压力调节控制***，其特征在于，所述低压管(13)上设有低压单向阀(8)，所述高压管(14)上设有高压单向阀(10)。
4.一种超高压直驱泵压力调节控制方法，其特征在于包括以下步骤：
1)低压转换步骤：在使用水刀切割加工件前，控制调压装置，使集流块(3)上的出水端(5)的出水压力降低；此时水刀喷嘴的水压能够用于击穿加工件而不使其断裂；
2)高压转换步骤：控制调压装置，使出水端(5)的出水压力升高；此时水刀喷嘴能够用较高的水压对加工件进行切割；
所述低压转换步骤中包括卸荷阀开启步骤：卸荷阀(7)控制端接有低压气体，使卸荷阀(7)开启，集流块(3)中的一部分高压水依次流经卸荷端(6)和卸荷阀(7)，从而使出水端(5)的水压降低；所述高压转换步骤中包括卸荷阀关闭步骤：卸荷阀(7)控制端接有高压气体，使卸荷阀(7)关闭，出水端(5)的水压恢复；
所述卸荷阀开启步骤之前设有低压管连通步骤：控制电磁换向阀(12)，使低压管(13)连通，高压管(14)断开；所述卸荷阀关闭步骤之前设有高压管连通步骤：控制电磁换向阀(12)，使低压管(13)断开，高压管(14)连通。
5.根据权利要求4所述的一种超高压直驱泵压力调节控制方法，其特征在于，所述低压管连通步骤之前还设有压力设定步骤：根据卸荷阀(7)控制端的启闭所需的压力阈值调节低压调压阀(9)和高压调压阀(11)的压力值。
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