一種磨料量自動檢測系統及前混合磨料水射流數控切割的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種磨料量自動檢測系統及前混合磨料水射流數控切割機，其中系統包括支架、高壓磨料罐（3）、固定裝置（4），以及依次電連接的單點式稱重傳感器（7）、數控電路（8）和主機（9）；所述的高壓磨料罐（3）垂直放置，其上部套裝在支架頂部，其底部中心設有一向內突進的球形凹槽；所述的單點式稱重傳感器（7）底面固定在支架底部，且其頂部位于高壓磨料罐（3）底部的球形凹槽內；所述的固定裝置（4）套裝在高壓磨料罐（3）高出支架頂面的罐壁四周，并通過定位螺栓（1）固定于支架頂面。可實現實時檢測前混合磨料水射流高壓磨料罐內的磨料量，以保證切割質量，提高工作效率。
【專利說明】一種磨料量自動檢測系統及前混合磨料水射流數控切割機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高壓磨料罐用磨料量自動檢測系統，尤其適用于前混合磨料水射流數控切割機床。
【背景技術】
[0002]前混合磨料水射流的形成原理是通過一個磨料供給混合裝置，使高壓水與磨料充分摻混，形成液固兩相流。此種混合方式加強了磨料和水介質的混合效果，使磨料粒子在水介質中得到了充分的加速，因而磨料粒子具有極高的動能，其切割性能是后混合磨料水射流的數倍。但是，由于高壓磨料罐是密封的，無法直觀地觀測到罐內磨料剩余量，磨料量的自動檢測是前混合磨料水射流的關鍵技術之一。
[0003]現有技術中，前混合磨料水射流數控切割機在工作狀態下，對其高壓磨料罐即時磨料量的控制只是憑直覺或經驗來判斷。向高壓磨料罐內加料時，只憑回水管回水中是否確有磨料同時溢出，來判斷高壓磨料罐內磨料是否已加滿，但這樣容易造成判斷失誤。因為:(1)由于細磨料飄浮隨回水溢出，造成誤斷為高壓磨料罐內磨料已滿，因而影響切割供料；(2)有時因操作疏忽，加料過量，造成旁管路積砂；(3)由于操作人員無法判斷高壓磨料罐內磨料儲量，經常造成因無磨料作業而損壞工件。

【發明內容】

[0004]針對上述現存的技術問題，本發明提供一種磨料量自動檢測系統，可實時檢測前混合磨料水射流高壓磨料罐內的磨料量，以保證切割質量，提高工作效率。
[0005]為解決上述問題，本發明提供以下技術方案:本發明提供一種磨料量自動檢測系統，包括支架、高壓磨料罐，還包括固定裝置，以及依次電連接的單點式稱重傳感器、數控電路和主機；所述的高壓磨料罐垂直放置，其上部套裝在支架頂部，其底部中心設有一向內突進的球形凹槽；所述的單點式稱重傳感器底面固定在支架底部，且其頂部位于高壓磨料罐底部的球形凹槽內；所述的固定裝置套裝在高壓磨料罐高出支架頂面的罐壁四周，并通過定位螺栓固定于支架頂面。
[0006]其中，高壓磨料罐底部設置的球形凹槽可與其下方的稱重傳感器頂部的圓球面相配合，以減小高壓磨料罐位置調節時易產生的角度偏差，以保證稱重的準確性。
[0007]單點式稱重傳感器，采用輪輻梁式結構，是由一個或多個能在受力后產生形變的彈性體和能感應這個形變量的電阻應變片組成的電橋電路，以及能把電阻應變片固定粘貼在彈性體上并能傳導應變量的粘合劑和保護電子電路的密封膠等三大部分組成測力傳感器，具有測量精度高、溫度特性好、工作穩定等優點。將單點式稱重傳感器設置于該高壓磨料罐底部,可通過將磨料罐內磨料量的變化轉化成電信號來實現對罐內磨料量的實時檢測。
[0008]固定裝置，用于保證高壓磨料罐重心和單點式稱重傳感器的重心在同一垂直線上。[0009]進一步的，所述的固定裝置為兩個半圓形固定圈拼接而成。
[0010]進一步的，所述的兩個固定圈上分別設有位置對稱的調節螺栓，且調節螺栓尾端橫向穿透固定裝置。
[0011]進一步的，所述的調節螺栓上還套有一彈簧，便于調節螺栓對高壓磨料罐位置的調整。
[0012]進一步的，所述的調節螺栓2尾段為聚四氟乙烯棒。因聚四氟乙烯棒具有摩擦系數小的優點，因而當有軸向力作用時可以減小高壓磨料罐與固定裝置之間的摩擦力，提高稱重的準確性。
[0013]本發明磨料量自動檢測系統實現了高壓磨料罐內磨料量的實時檢測，且結構簡單、穩定，保證了切割質量，提高了工作效率，具有廣泛的適用范圍和推廣應用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發明一種實施方式所提供的磨料量自動檢測系統的整體系統圖；
圖2為本發明另一種實施方式所提供的磨料量自動檢測系統的俯視圖；
圖3為本發明再一種實施方式所提供的定位螺栓的局部剖示圖。
[0015]圖中:1、定位螺栓，2、調節螺栓，3、高壓磨料罐，4、固定裝置，5、彈簧，6、聚四氟乙烯棒，7、單點式稱重傳感器，8、數控電路，9、主機。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0017]如圖1所示，本發明磨料量自動檢測系統包括支架、用于裝載水和磨料的高壓磨料罐3，還包括固定裝置4，以及依次電連接的單點式稱重傳感器7、數控電路8和主機9。所述的高壓磨料罐3垂直放置，其上部套裝在支架頂部，其底部中心設有一向內突進的球形凹槽。所述的單點式稱重傳感器7底面固定在支架底部，且其頂部位于高壓磨料罐3底部的球形凹槽內，該球形凹槽與單點稱重傳感器7的球形凸面相配合，以減小磨料罐固定時的角度偏差，提高稱重的準確性。所述的固定裝置4套裝在高壓磨料罐3高出支架頂面的罐壁四周，并通過定位螺栓I固定于支架頂面，以方便粗調高壓磨料罐3的垂直位置，以保證該高壓磨料罐3能夠垂直固定。
[0018]上述實施例中，如圖2所示，所述的固定裝置4為兩個半圓形固定圈拼接而成，分別從兩個方向調整高壓磨料罐3的位置，使得調節更加方便精準。
[0019]上述各實施例中，如圖2所示，所述的兩個固定圈上分別設有位置對稱的調節螺栓2，且調節螺栓2尾端橫向穿透固定裝置4，用于配合定位螺栓微調高壓磨料罐3的垂直位置，使高壓磨料罐3重心和單點式稱重傳感器的重心能夠在同一直線上。
[0020]上述各實施例中，如圖3所示，所述的調節螺栓2上還套有一彈簧5。彈簧5的添力口，更加方便了調節螺栓2對高壓磨料罐3位置的微調。
[0021]上述各實施例中，所述的調節螺栓2尾段為聚四氟乙烯棒6，由于調節螺栓2的尾段添加了聚四氟乙烯材料，從而很大程度上減小了固定圈與高壓磨料罐3之間的摩擦力，便于提高稱重精度。
[0022]本發明實施例還提供一種前混合磨料水射流數控切割機，包括本發明任一技術方案所提供的磨料量自動檢測系統。
[0023]實施時，當高壓磨料罐3內裝有磨料時，單點式稱重傳感器7將隨著高壓磨料罐3內磨料量的不同，輸出不同的電信號到數控電路8 ;數控電路8對信號處理后再輸出給主機9，由主機9的控制程序進行換算，顯示出高壓磨料罐3內磨料量的具體數值。主機9的控制程序設置一個磨料量的最高值和最低值，在切割作業過程中，當主機9接收到稱重傳感器7和數控電路8送來的信號并判別出磨料量降至最低值時，控制程序將啟動相應的機構，為磨料罐補充磨料；反之，在補充磨料過程中，當主機9判別出磨料量達到最高值時，則停止補充磨料。因此，在前混合磨料水射流數控切割機系統工作過程中，單點式稱重傳感器7、數控電路8和主機9 一起，可以實時檢測高壓磨料罐3內磨料的重量，并自動判別磨料的重量是否符合設備正常運行的數值要求。
【權利要求】
1.一種磨料量自動檢測系統，包括支架、高壓磨料罐(3)，其特征在于，還包括固定裝置(4)，以及依次電連接的單點式稱重傳感器(7)、數控電路(8)和主機(9)； 所述的高壓磨料罐(3)垂直放置，其上部套裝在支架頂部，其底部中心設有一向內突進的球形凹槽； 所述的單點式稱重傳感器(7)底面固定在支架底部，且其頂部位于高壓磨料罐(3)底部的球形凹槽內； 所述的固定裝置(4)套裝在高壓磨料罐(3)高出支架頂面的罐壁四周，并通過定位螺栓(I)固定于支架頂面。
2.根據權利要求1所述的一種磨料量自動檢測系統，其特征在于，所述的固定裝置(4)為兩個半圓形固定圈拼接而成。
3.根據權利要求2所述的一種磨料量自動檢測系統，其特征在于，所述的兩個固定圈上分別設有位置對稱的調節螺栓(2)，且調節螺栓(2)尾端橫向穿透固定裝置(4)。
4.根據權利要求3所述的一種磨料量自動檢測系統，其特征在于，所述的調節螺栓(2)上還套有一彈簧(5)。
5.根據權利要求4所述的一種磨料量自動檢測系統，其特征在于，所述的調節螺栓2尾段為聚四氟乙烯棒(6)。
6.一種前混合磨料水射流數控切割機，其特征在于，包括權利要求1-5任一項所述的磨料量自動檢測系統。
【文檔編號】B24C7/00GK103978441SQ201410135962
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月6日 優先權日:2014年4月6日
【發明者】郭楚文, 江山, 王鳳超, 趙來運, 魏禮超, 趙韡 申請人:中國礦業大學