本發明總體上涉及水射流切割系統和過程的領域。更具體地，本發明涉及用于對準在水射流切割頭內的水流的方法和器械。

背景技術：

水射流切割系統產生水的高壓、高速射流，用于切割材料。這些系統通常通過將水或另一合適的流體加壓到高壓（例如，高達90,000磅每平方英寸或更大）且強制流體以高速通過小的孔口，從而將大量的能量集中在小的面積上來起作用。為了切割硬質材料，水射流能夠是“有研磨作用的”，或者在水射流內包括磨料顆粒以增加切割能力。如在本文中使用的，術語“水射流”包括任何基本上純的水射流、液體射流和/或泥漿射流。如在本文中使用的，術語“泵”意味著在大約30,000-90,000磅每平方英寸（PSI）之間或更高的“超高壓泵”。然而，本領域的普通技術人員可容易理解，本發明還適用于低壓系統。

在水射流切割系統的操作期間，流體（例如，水）被引導到水射流孔口組件，用于通過水射流孔口組件收縮和對準。離開孔口組件的水流必須良好對準到水射流噴嘴的軸線，使得在離開切割頭之前，水流不顯著地觸及噴嘴的內壁。優選的是使水流在噴嘴內居中。不良的水流對準將導致噴嘴壽命和切割性能（例如，切割速度、部分公差和邊緣品質）惡化。當前，通過將孔口置放在經機加工的基部或殼體的腔中且然后將保持環按壓在孔口上以將孔口固定在適當位置來構建孔口組件。然而，使用該方法，可能難以以孔口流到噴嘴軸線的極佳對準所要求的高水平精確度來機加工所述腔?？卓诮M件還能夠通過如下步驟制造：將孔口組裝到基部坯件中；對準離開坯件的水流；且相應地機加工孔口組件基面特征以實現適當的對準。然而，該過程能夠是非常昂貴的，且其可能難以實現高的水流對準。所需要的是良好對準的孔口組件，其能夠在沒有昂貴的對準程序的情況下一致地生產。

技術實現要素：

本發明解決了水射流切割系統的未滿足的需求，即，在不需要昂貴的對準程序的情況下實現高的水流對準。在一些實施例中，在基部部件的底部表面和孔口組件中的孔口的頂部表面之間引入基本平行度。在一些實施例中，在基部部件的底部表面和基部部件的縱向軸線之間引入基本垂直度。在一些實施例中，基座形基部部件從基部部件的頂部表面突出，且允許下述裝備接近孔口坐置表面，所述設備能夠將孔口坐置表面磨制成基本平行于基部部件的底部表面。

在一些實施例中，基座包括頂部表面，其突出在孔口基部的其余部分上方。壓帽被壓配合到基座，且被成形為將孔口部件固定到基座。在一些實施例中，壓帽能夠被設計為帶有內徑表面，其被壓配合到基座的外徑上。在一些實施例中，壓帽能夠被設計成使得壓帽的外徑接觸在基部部件的頂部表面中的凹陷的內表面。額外于在孔口坐置表面和基部部件的底部表面之間提供高程度的平行度，本發明提供改進的水射流切割性能（例如，改進的切割速度、部分公差和/或邊緣品質）和良好對準的孔口組件的一致生產，而不需要昂貴的對準程序。

在一方面，本發明的特征在于用于液體射流切割系統的孔口組件。該孔口組件包括基部，其具有底部表面和頂部表面?；肯薅ɑ抗艿溃浯篌w平行于孔口組件的中心軸線。頂部表面包括平面頂部區域，其通過基部的外表面的至少一部分限定。平面頂部區域至少基本上垂直于基部管道?？卓诮M件包括孔口結構，其安置在基部的頂部表面的平面頂部區域上?？卓诮Y構限定通過其的中間管道。中間管道與基部管道對準且與其流體連通。中間管道至少基本上垂直于平面頂部區域且平行于孔口組件的中心軸線。

在一些實施例中，基部被構造成配合地接合磨料主體（abrasive body）。在一些實施例中，基部是切割頭或磨料主體。在一些實施例中，基部管道包括第一筒形部分和第二筒形部分。第一筒形部分能夠具有與第二筒形部分不同的直徑。在一些實施例中，基部管道的直徑大于中間管道的直徑。在一些實施例中，頂部表面包括密封表面。在一些實施例中，基座位于頂部表面的凹陷內。在一些實施例中，基部管道包括基座區段和基部區段?；鶇^段能夠具有比基部區段小的直徑。

在另一方面，本發明的特征在于用于液體射流切割系統的孔口組件。該孔口組件包括具有平面底部區域、中心軸線和頂部表面的大體柱形基部。基部限定基部管道，該基部管道大體平行于中心軸線且從基部的頂部表面延伸到平面底部區域。基部包括限定從基部的頂部表面的突出部的基座?；哂谢酒叫杏诨康钠矫娴撞繀^域的平面頂部區域?？卓诮M件包括在基座的平面頂部區域上的孔口構件?？卓跇嫾薅ㄍㄟ^其的中間管道。中間管道與基部管道流體連通?？卓诮M件包括孔口帽。孔口帽限定通過其的上部管道?？卓诿北粯嬙斐蓪⒖卓跇嫾潭ǖ交?。上部管道與孔口構件的中間管道流體連通。

在一些實施例中，基部被構造成配合地接合磨料主體。在一些實施例中，基部是切割頭或磨料主體。在一些實施例中，基部管道包括第一筒形部分和第二筒形部分。在一些實施例中，第一筒形部分具有與第二筒形部分不同的直徑。在一些實施例中，基部管道的直徑大于中間管道的直徑。在一些實施例中，頂部表面包括密封表面。

在一些實施例中，基座位于頂部表面中的凹陷內。在一些實施例中，基部管道包括基座區段和基部區段。在一些實施例中，基座區段具有比基部區段小的直徑。在一些實施例中，上部管道具有基本上錐形形狀。在一些實施例中，孔口帽包括成形特征，其被構造成接觸孔口構件的周向表面。在一些實施例中，成形特征定向成對準基部管道、中間管道和上部管道。

在一些實施例中，孔口帽包括鈦。在一些實施例中，孔口帽圍繞孔口構件被壓配合在基座上。在一些實施例中，孔口帽包括成組周向凸緣，其徑向朝內延伸且連接到圍繞基座安置的唇部。在一些實施例中，用于孔口組件的平行度值是大約0.00005到0.00015英寸。在一些實施例中，基部的平面底部區域和基座的平面頂部區域被磨制成至少基本上平行。在一些實施例中，基部的頂部表面是圓整的。在一些實施例中，在基座、孔口帽或孔口構件中的至少一個中包括一個或多個通風特征。

在另一方面，本發明的特征在于液體射流切割系統。液體射流切割系統包括流體泵。液體射流切割系統包括與流體泵流體連通的切割頭。切割頭包括切割頭主體。切割頭包括連接到切割頭主體的孔口組件。孔口組件限定流體管道的一部分?？卓诮M件包括連接到切割頭主體的基部部件?；坎考ň哂许敳勘砻娴耐怀隹卓诮雍蠀^域。基部部件包括平行于頂部表面的底部表面?？卓诮M件包括孔口帽，其圍繞突出孔口接合區域安置?？卓诮M件包括安置在孔口帽和孔口接合區域之間的孔口部件。

在一些實施例中，孔口帽基本上圍繞孔口接合區域延伸。在一些實施例中，孔口部件配合地接合孔口帽。在一些實施例中，孔口帽包括鈦。在一些實施例中，基部部件包括在孔口接合區域周圍周向定位的密封表面。在一些實施例中，在基座、孔口部件或孔口帽中的至少一個中包括一個或多個通風特征。

在另一方面，本發明的特征在于用于液體射流切割頭的基部部件?；坎考ㄖ黧w部分，用于連接到液體射流切割頭。主體部分至少部分地限定液體射流管道的第一段和基部部件的第一周向表面。基部部件包括從密封表面軸向朝外延伸的升高部分。升高部分至少部分地限定液體射流管道的第二段、平臺和第二周向表面。所述平臺基本上平行于基部部件的底部表面。

在一些實施例中，液體射流管道的第一和第二段具有不同的直徑。在一些實施例中，相比第二段，第一段具有更大的直徑。在一些實施例中，升高部分位于主體部分的密封表面上的凹陷中或者從其延伸。在一些實施例中，密封表面被成形為接合轉接器，且在密封表面和轉接器之間形成密封。在一些實施例中，平臺的孔口表面在主體部分的密封表面上方延伸。在一些實施例中，第一和第二周向表面限定臺階特征，其被成形為連接到孔口帽。在一些實施例中，基部部件的升高部分具有外徑，其被構造成與具有內徑的帽成壓配合。在一些實施例中，基部部件的外徑基本上類似于帽的內徑。

在另一方面，本發明的特征在于組裝水射流切割頭的方法。該方法包括提供孔口構件，其限定第一管道。該方法包括將孔口構件安置在基座的平面表面上，所述基座從基部部件的表面突出?；坎考薅黧w地聯接到第一管道的第二管道。該方法包括通過將孔口帽緊固到基座來將孔口構件固定到基座的平面表面?？卓诿毕薅ǖ谌艿?，其流體地聯接到第一和第二管道且與第一和第二管道基本上對準。在一些實施例中，第一、第二和第三管道沿著水射流切割頭的中心軸線對準。

在另一方面，本發明的特征在于用于液體射流切割系統的孔口帽組件。孔口帽組件包括帽。帽包括盤形基部部分，其限定中心軸線且具有第一孔。帽包括關于基部部分正交定向的鄰近遠端套管部分。帽包括圍繞套管的遠端端部的圓周安置的固定構件。孔口帽組件包括孔口構件，其被成形和構造成被固定在帽內?？卓跇嫾薅ǖ诙住?/p>

在一些實施例中，固定構件是連續的凸緣。在一些實施例中，固定構件包括連接到基部部分的周向區域的多個凸緣。在一些實施例中，多個凸緣從基部部分軸向地朝外延伸。在一些實施例中，帽包括鈦。在一些實施例中，第一孔具有基本上錐形形狀。在一些實施例中，基部部分進一步包括成組臺階特征，其被成形為連接到孔口部件。

附圖說明

根據在結合附圖時對本發明進行的下述詳細描述，將更加容易理解前述討論。

圖1是現有技術水射流切割系統的橫截面圖示，該系統包括帶有水射流孔口組件的標準基部部件的孔口組件。

圖2是具有標準基部部件的現有技術水射流孔口組件的橫截面圖示。

圖3是根據本發明的說明性實施例，具有基座型基部部件的水射流孔口組件的橫截面圖示。

圖4A-4D是根據本發明的說明性實施例，水射流孔口組件的基座型基部部件的透視圖。

圖4E是根據本發明的說明性實施例，具有若干通風特征的水射流孔口組件的基座型基部部件的透視圖。

圖5是根據本發明的說明性實施例，具有基座型基部部件的另一水射流孔口組件的橫截面圖示。

圖6是根據本發明的說明性實施例，包括水射流孔口組件的基座型基部部件的水射流切割系統的橫截面示意圖示。

具體實施方式

圖1是用于水射流切割系統的現有技術水射流切割頭100的橫截面圖示。水射流切割頭100包括孔口組件104、轉接器108、混合室112、螺帽116、噴嘴120、磨料主體124和噴嘴孔口128。一個或多個高壓缸或泵部件能夠用于產生高壓水流動。高壓水流動被引導通過孔口組件104，以形成凝聚高速水流。水流進入混合室112，在那里，水流可與磨料顆粒（例如，石榴石）混合。水流和磨料顆粒進入噴嘴120，且通過噴嘴孔口128離開以切割期望的材料。

在水射流切割頭100內側，離開孔口組件104的水流必須良好對準到水射流噴嘴孔口128。對準必須足夠良好，以使得水流能夠在離開切割頭100之前基本上沒有接觸和/或觸及噴嘴120的內壁的情況下穿過混合室112和噴嘴120。優選的是水流在噴嘴120內居中。不良的水流對準將導致噴嘴壽命和切割性能（例如，切割速度、部分公差和邊緣品質）惡化。

圖2是現有技術水射流孔口組件200（例如，如上文中在圖1中所示的孔口組件104）的橫截面圖示?？卓诮M件200包括標準基部部件204、孔口208和壓環212。標準基部部件204具有通過中心的管道216、較小擴孔220和較大擴孔224?？卓?08坐置在較小擴孔220中。壓環212以在壓環212的外徑和較大擴孔224的內徑之間的壓配合插入到較大擴孔224中。該構造限制機加工接近基部部件204的孔口坐置表面232，且由于有限的可及性，在較小擴孔220的區域中難以實現高程度的機加工精度。該布置要求小的元件到達較小擴孔220內，以機加工孔口坐置表面232及較小擴孔220和較大擴孔224的側表面，用于切實可行的壓配合和孔口208的適當坐置，從而產生可機加工性和精確度問題。通常，在任何部分中機加工孔要求車削或銑削操作。對于車削操作，當工具行進更靠近部分的中心時，工具對部分的相對速度小得多。取決于所使用的工具，這種變化能夠以不同程度影響切割品質。為了抵消該影響，該部分能夠旋轉更快，但是更快的旋轉受限于機器的最大旋轉速度。類似地，磨削或鉆削，相比工具的中心，鉆頭的外徑關于部分具有高得多的相對速度。為獲得完美平面的表面幾乎不可能且不可重復。進一步的挑戰在于底部坐置表面232與基部坐置表面相對，這要求翻轉該部分以進行機加工。在該部分需要被固定多于一次時，保持相對表面以高程度的精確度彼此平行引入了出現誤差的機會且降低了過程的可重復性。

切割頭的多個尺寸公差能夠影響水流在切割頭內的對準。測試已經示出良好水流對準的關鍵因素是在孔口208的頂部表面和基部部件204的底部表面之間的平行度的程度?！捌叫卸取蹦軌虮涣炕癁闇y量在兩個基本上平行表面之間未對準的線性尺寸，例如，孔口208的底部表面與接觸表面未對準的差異。由于孔口208能夠設有基本上平行的頂部和底部表面，所以水流對準很大程度上取決于基部部件（例如，基部部件204）的底部表面平行于孔口坐置表面（例如，孔口坐置表面232）的能力。

圖3是根據本發明的說明性實施例，具有基座型基部部件304的水射流孔口組件300的橫截面圖示?；坎考?04能夠為大體柱形的，且具有縱向中心軸線332。基部部件304能夠具有基部管道340，其能夠沿著和/或平行于中心軸線332基本上居中。基部管道340能夠包括多個直徑，例如第一直徑344A和第二直徑344B。在一些實施例中，第一直徑344A大于第二直徑344B。在一些實施例中，多個直徑形成一個或多個臺階特征，例如，在基部管道340中的臺階特征352。臺階特征352通過在孔口構件336之下使用較小直徑能夠幫助支撐孔口構件336。使用較大直徑貫穿大部分基部部件304能夠使該部分更容易進行機加工。在不受限于任何單個理論的情況下，相信在水流正在以高速率行進時，其傾向于“拖動”鄰近空氣與其一起，從而產生局部真空。在孔口周圍具有較大直徑的孔能夠允許空氣運動進入，以替換被推出的空氣。

基部部件304具有平面底部表面308、頂部表面312和側表面316?；抗艿?40能夠從頂部表面312延伸到平面底部表面308。平面底部表面308對于用于孔口組件300的切割頭（未示出） 能夠起到主基面的作用。頂部表面312能夠包括第一部分313和/或第二部分315。第一部分313能夠具有凸起和/或圓整形狀。在與切割頭（未示出）的轉接器配合時，第一部分313能夠形成高壓、金屬-對-金屬水密封表面。第二部分315能夠在頂部表面中形成凹部（例如，在位于第一部分313和突出部324之間的環中）。在頂部表面中的凹部能夠允許用于壓帽的空間，同時最小化孔口組件的總體長度，和/或能夠允許使用足夠長度的壓帽，同時維持短的總體輪廓，因此節省所使用的材料。

頂部表面312能夠限定突出部324，例如基座、孔口結構等。突出部324能夠具有柱形或基本上柱形形狀（或如在圖3中繪出的，矩形或基本上矩形橫截面）。突出部324能夠具有平面頂部表面328。平面頂部表面328能夠位于頂部表面312的其余部分上方（例如，如在圖3中所示）。在插入到切割頭中時，突出部324能夠至少部分地安置在切割頭轉接器（未示出）中。在其中平面頂部表面328在頂部表面312的其余部分上方突出的構造中，平面頂部表面328能夠被磨制成平行或基本平行于平面底部表面308。如上所述，該高程度的平行度能夠顯著增強水射流在切割頭內的對準。

突出部324的平面頂部表面328接觸（例如，用作用于孔口構件336的孔口坐置區域）孔口構件336。孔口構件336能夠具有基本上柱形形狀（或如在圖3中所示，基本上矩形橫截面）?？卓跇嫾?36能夠為寶石，例如金剛石或紅寶石?？卓跇嫾?36能夠由天然或合成的石頭構成。孔口構件336具有頂部表面336A、底部表面336B、和側表面336C?？卓跇嫾?36具有通過其中心的管道348（例如，中間管道）。管道348能夠為基本上筒形的和/或沿著基部部件304的中心軸線332基本上居中。管道348能夠具有小于基部管道的直徑的直徑（例如，小于直徑344A和/或344B）。管道348能夠與基部管道340流體連通。在水射流行進通過孔口構件336時，管道348幫助增強水射流的凝聚。在孔口構件336中的管道348的直徑在給定的泵輸出壓力下能夠確定流體流動速率?？卓诠艿?48能夠將潛在的能量（例如，上游壓力）轉換成動能（例如，高速流），其加速下游磨料通過噴嘴孔口以切割期望的材料。

孔口組件300具有帽356（例如，壓帽）。帽356將孔口構件336緊固到基部部件304。帽356能夠壓配合到基部部件304上，例如，到突出部324上，帽356的內徑基本上類似于突出部324的外徑。帽356能夠由金屬制成，例如鈦。帽356能夠具有開口364，其限定與中間管道348流體連通的上部管道。開口364能夠具有基本上錐形或截頭錐形形狀。在帽356被緊固到基部部件304時，空的空間或空氣360能夠存在于帽356、孔口336和突出部324之間。突出部324能夠包括特征366，例如小的柱形凹部，其允許帽356更好地抓緊突出部324。帽356能夠在突出部324上擴展且在通過突出部324的較大頂部直徑的底部唇部之后返回到較小直徑，從而將這些部件有效地卡在一起，以防止帽356脫落。在一些實施例中，帽356包括成形特征370，其被構造成接觸孔口構件336的周向表面。在一些實施例中，成形特征370能夠相對于帽356和/或突出部324定位孔口336。在一些實施例中，特征370能夠基本上對準中間管道348、開口364和基部管道340。在一些實施例中，帽356包括徑向朝內延伸且連接到圍繞突出部324安置的唇部的成組周向凸緣。

在一些實施例中，帽356包括限定中心軸線且具有第一孔的盤形基部部分；關于基部部分正交定向的鄰近的遠端套管部分；和圍繞套管的遠端端部的圓周安置的固定構件。在一些實施例中，固定構件是連續的凸緣。在一些實施例中，固定構件包括連接到基部部分的周向區域的多個凸緣，多個凸緣從基部部分軸向朝外延伸。在一些實施例中，基部部分包括成組臺階特征，其成形為連接到孔口部件（例如，突出部324）。

基部部件304能夠由金屬構成，例如不銹鋼?；坎考?04能夠具有大約0.125”到0.5”或更大的直徑，例如大約0.436”。在一些實施例中，基部部件304被構造成配合地接合磨料主體。在一些實施例中，基部部件304是切割頭或磨料主體。能夠以非常嚴格的平行度規格生產獨立的孔口，使得任何偏差離都是對孔口組件的總體平行度的非常小的貢獻?？卓谀軌蚓哂写蠹s0.070”的大直徑。突出部324的外徑（和/或帽356的內徑）能夠是大約0.100”。

圖4A-4D是根據本發明的說明性實施例的水射流孔口組件的基座型基部部件的透視圖（例如，如參考圖3在上文中所述的基部部件304）。必要特征能夠類似于參考圖3在上文中所述的那些。

圖4E是具有通風特征404A-404C的基座型基部部件透視圖。在測試期間，發現能夠在大氣與孔口和帽之間的區域（例如，如參考圖3上文中所示的空的空間或空氣360）之間產生壓差，這能夠導致循環，其可引起孔口部件比預期更快地開裂。添加至少一個通風特征能夠提供用于平衡壓力且確保孔口不過早地開裂的手段。通風特征404A-404C能夠是在基座的周界周圍機加工到突出部324（例如，基座）中的凹槽，例如，以120度彼此分離的三個凹槽。替代地或額外地，通風特征（一個或復數個）還能是在壓帽部件中鉆制的至少一個小洞。通風口還可以是在壓帽壓配合表面中機加工的凹槽。通常，通風特征（一個或復數個）能夠是允許在周圍流體和通過基座、孔口和/或壓帽包圍的區域之間流體連通的任何特征，使得在孔口部件中和在其周圍的壓力能夠平衡。

圖5是根據本發明的說明性實施例，具有基座型基部部件504的另一水射流孔口組件500的橫截面圖示?；坎考?04具有平面底部表面502、頂部表面506和基部管道510。頂部表面506具有凹陷515和突出部514。突出部514能夠具有平面頂部表面，其充當用于孔口512的坐置區域。帽508能夠壓配合以將孔口524保持在突出部514上。該構造能夠大體包括與上文中參考圖3所述的孔口組件300相同的基礎部件。然而，在圖5的構造中，帽508的外徑接觸凹陷515的內表面，而不是如在圖3的實施例中那樣，帽356的內徑接觸突出部324的外徑。因此，圖5的構造能夠提供基座帽508的替代安裝。

圖6是根據本發明的說明性實施例，水射流切割系統600的橫截面示意圖，水射流切割系統600包括水射流孔口組件的基座型基部部件604、噴嘴608和帽612。在該構造中，基部部件604能夠變成切割頭的磨料主體。該設計的一個優勢在于其消除了在孔口組件和磨料主體之間的其他設計的累計公差，因為在該類型孔口組件中，能夠使孔口安裝表面垂直于接收噴嘴的特征的軸線。另一優勢在于基部變成用于噴嘴的對準表面，這消除了潛在不對準的若干源頭（例如，孔口組件到切割頭和/或切割頭到噴嘴的不對準）。該方法還允許更加緊湊輪廓的切割頭。

本發明還包括組裝水射流切割頭的方法。方法包括提供孔口構件（例如，如上文中在圖3中所示的孔口構件336），其限定第一管道（例如，如上文中在圖3中所示的中間管道348）。方法包括將孔口構件安置在從基部部件（例如，如上文中在圖3中所示的基部部件304）的表面突出的基座（例如，如上文中在圖3中所示的突出部324）的平面表面上。基部部件限定流體地聯接到第一管道的第二管道（例如，如上文中在圖3中所示的基部管道340）。方法包括通過將孔口帽（例如，如上文中在圖3中所示的孔口帽356）緊固到基座來將孔口構件固定到基座的平面表面?？卓诿毕薅ǖ谌艿溃ɡ?，如上文中在圖3中所示的上部管道364），其流體地聯接到第一和第二管道且與第一和第二管道基本上對準。在一些實施例中，第一、第二和第三管道沿著水射流切割頭的中心軸線對準。

表1

表1示出針對根據當前發明的若干孔口部件使用坐標測量機（CMM）系統收集的示例性數據。在該情況下，“平行度”值表示在0.100英寸的基座的外徑處，表面相對于孔口部件的底部表面未對準的距離（以英寸為單位）。換言之，基座的外徑的一側距孔口部件的底部表面的距離比基座的外徑的相對側距孔口部件的底部表面的距離遠了平行度值。對于“磨制”和“機加工”二者的孔口組件基部，提供了可比的數據。如從表1中顯而易見的，對于磨制部分，平行度值低得多（例如，表面更接近平行）；對于“磨制”孔口部件的平均平行度值是0.00008英寸，其中，標準差是0.00004英寸；而對于“機加工”孔口部件的平均平行度值是0.00027英寸，其中，標準差是0.00012英寸。

表2

表2示出流對準數據，其比較基準或現有類型的孔口組件與若干基座型孔口組件，直徑為針對0.012英寸和0.013英寸。與現有技術部分設計相比，針對流動速率、流品質和對準，測試了八個0.012英寸直徑基座型孔口組件和四個0.013英寸直徑基座型孔口組件。在“對準”欄中的數字值提供了用于容易地量化流對準的時間量的度量標準，且能夠理解如下：-1表示在入口中水沒有對齊（lineup）；0表示從噴嘴出來的水沒有對齊；1表示從噴嘴出來的水對準1秒或更短；2表示從噴嘴出來的水對準5秒或更短；且3表示從噴嘴出來的水對準5秒以上。因此，更高的數字與更長的對準時間相關聯且因此與更好地對準組件相關聯。如表2所示，對于所有部分，流動速率和流品質可比，但是使用磨制基座，對準顯著地更好。

表3

1.流品質螺帽（Nut）測量來自僅水螺帽（water-only nut）的面的流的凝聚長度。

2.流對齊代碼類似于上文中在表2中示出的那些：0表示沒有流對齊；1表示流對準1秒或更短；2表示流對準5秒或更短；3表示流對準5秒以上。

3.金剛石是現有原料且用作基準。

表3示出測試數據，其比較來自現有孔口組件和基座型孔口組件的部分。包括針對0.010”和0.014”直徑孔口兩者的結果。結果指示所測試的所有孔口組件均具有良好流品質。對于基準部分，所測得的僅水凝聚長度略微更長。相比基準部分，對于基座孔口組件，流對齊結果略微更好。甚至對于0.030”噴嘴，基座0.014”直徑孔口組件也示出良好對準。所有測試的部分都通過了循環測試。在測試期間，所有的基座型孔口組件都具有可接受的對準測試結果。這些基座部分在制造期間沒有對準步驟的額外支出的情況下制成。

如在本文中使用的，應當理解術語“平面”還能夠指的是通過與接觸表面和/或底座接觸的三個或更多接觸點限定的平面。例如，環或上升的“邊緣”能夠限定“平面”表面的平面。雖然已經參考特定優選實施例具體地示出和描述了本發明，但是本領域技術人員應當理解，在不脫離如通過所附權利要求限定的本發明的精神和范圍的情況下，可在實施例中就形式和細節方面做出各種改變。

權利要求書(按照條約第19條的修改)

1. 一種用于液體射流切割系統的孔口組件，所述孔口組件包括：

具有底部表面和頂部表面的基部，所述基部限定大體平行于所述孔口組件的中心軸線的基部管道，所述基部包括限定從所述頂部表面的突出部的基座，所述基座包括至少基本上垂直于所述基部管道的平面頂部區域；和

安置在所述基部的所述頂部表面的所述平面頂部區域上的孔口結構，所述孔口結構限定通過其的中間管道，所述中間管道與所述基部管道對準且與其流體連通，所述中間管道至少基本上垂直于所述平面頂部區域且平行于所述孔口組件的所述中心軸線。

2.根據權利要求1所述的孔口組件，其中，所述基部被構造成配合地接合磨料主體。

3.根據權利要求1所述的孔口組件，其中，所述基部是切割頭或磨料主體。

4.根據權利要求1所述的孔口組件，其中，所述基部管道包括第一筒形部分和第二筒形部分，所述第一筒形部分具有與所述第二筒形部分不同的直徑。

5.根據權利要求1所述的孔口組件，其中，所述基部管道的直徑大于所述中間管道的直徑。

6.根據權利要求1所述的孔口組件，其中，所述頂部表面包括密封表面。

7.根據權利要求1所述的孔口組件，其中，所述基座位于所述頂部表面的凹陷內。

8.根據權利要求1所述的孔口組件，其中，所述基部管道包括基座區段和基部區段，所述基座區段具有比所述基部區段小的直徑。

9.一種用于液體射流切割系統的孔口組件，所述孔口組件包括：

大體柱形基部，其具有平面底部區域、中心軸線和頂部表面，所述基部限定基部管道，所述基部管道大體平行于所述中心軸線且從所述基部的所述頂部表面延伸到所述平面底部區域，所述基部包括基座，所述基座限定從所述基部的所述頂部表面的突出部，所述基座具有基本上平行于所述基部的所述平面底部區域的平面頂部區域；

在所述基座的所述平面頂部區域上的孔口構件，所述孔口構件限定通過其的中間管道，所述中間管道與所述基部管道流體連通；以及

孔口帽，所述孔口帽限定通過其的上部管道且被構造成將所述孔口構件固定到所述基座，所述上部管道與所述孔口構件的所述中間管道流體連通。

10.根據權利要求9所述的孔口組件，其中，所述基部被構造成配合地接合磨料主體。

11.根據權利要求9所述的孔口組件，其中，所述基部是切割頭或磨料主體。

12.根據權利要求9所述的孔口組件，其中，所述基部管道包括第一筒形部分和第二筒形部分，所述第一筒形部分具有與所述第二筒形部分不同的直徑。

13.根據權利要求9所述的孔口組件，其中，所述基部管道的直徑大于所述中間管道的直徑。

14.根據權利要求9所述的孔口組件，其中，所述頂部表面包括密封表面。

15.根據權利要求9所述的孔口組件，其中，所述基座位于所述頂部表面的凹陷內。

16.根據權利要求9所述的孔口組件，其中，所述基部管道包括基座區段和基部區段，所述基座區段具有比所述基部區段小的直徑。

17.根據權利要求9所述的孔口組件，其中，所述上部管道具有基本上錐形形狀。

18.根據權利要求9所述的孔口組件，其中，所述孔口帽包括成形特征，所述成形特征被構造成接觸所述孔口構件的周向表面。

19.根據權利要求18所述的孔口組件，其中，所述成形特征定向成對準所述基部管道、所述中間管道和所述上部管道。

20.根據權利要求9所述的孔口組件，其中，所述孔口帽包括鈦。

21.根據權利要求9所述的孔口組件，其中，所述孔口帽圍繞所述孔口構件壓配合在所述基座上。

22.根據權利要求9所述的孔口組件，其中，所述孔口帽包括成組周向凸緣，其徑向朝內延伸且連接到圍繞所述基座安置的唇部。

23.根據權利要求9所述的孔口組件，其中，所述孔口組件的平行度值是大約0.00005到0.00015英寸。

24.根據權利要求9所述的孔口組件，其中，所述基部的所述平面底部區域和所述基座的所述平面頂部區域被磨制成至少基本上平行。

25.根據權利要求9所述的孔口組件，其中，所述基部的所述頂部表面是圓整的。

26.根據權利要求9所述的孔口組件，其中，在所述基座、所述孔口帽或所述孔口構件中的至少一個中包括一個或多個通風特征。

27.一種液體射流切割系統，其包括：

流體泵；

與所述流體泵流體連通的切割頭，所述切割頭包括：

切割頭主體；和

孔口組件，所述孔口組件連接到所述切割頭主體且限定流體管道的一部分，所述孔口組件包括：

連接到所述切割頭主體的基部部件，所述基部部件包括（i）具有頂部表面的突出孔口接合區域，和（ii）平行于所述頂部表面的底部表面；

圍繞所述突出孔口接合區域安置的孔口帽；及

安置在所述孔口帽和所述孔口接合區域之間的孔口部件。

28.根據權利要求27所述的液體射流切割系統，其中，所述孔口帽基本上圍繞所述孔口接合區域延伸。

29.根據權利要求27所述的液體射流切割系統，其中，所述孔口部件配合地接合所述孔口帽。

30.根據權利要求27所述的液體射流切割系統，其中，所述孔口帽包括鈦。

31.根據權利要求27所述的液體射流切割系統，其中，所述基部部件包括在所述孔口接合區域周圍周向定位的密封表面。

32.根據權利要求27所述的液體射流切割系統，其中，在基座、所述孔口部件或所述孔口帽中的至少一個中包括一個或多個通風特征。

33. 一種用于液體射流切割頭的基部部件，所述基部部件包括：

用于連接到液體射流切割頭的主體部分，所述主體部分至少部分地限定液體射流管道的第一段和所述基部部件的第一周向表面；以及

從密封表面軸向朝外延伸的升高部分，所述升高部分至少部分地限定所述液體射流管道的第二段、平臺和第二周向表面；

其中，所述平臺基本上平行于所述基部部件的底部表面。

34.根據權利要求33所述的基部部件，其中，所述液體射流管道的第一和第二段具有不同的直徑。

35.根據權利要求34所述的基部部件，其中，相比所述第二段，所述第一段具有更大的直徑。

36.根據權利要求33所述的基部部件，其中，所述升高部分位于所述主體部分的所述密封表面上的凹陷中或者從其延伸。

37.根據權利要求33所述的基部部件，其中，所述密封表面被成形為接合轉接器且在所述密封表面和所述轉接器之間形成密封。

38.根據權利要求33所述的基部部件，其中，所述平臺的孔口表面在所述主體部分的所述密封表面上方延伸。

39.根據權利要求33所述的基部部件，其中，所述第一和第二周向表面限定臺階特征，所述臺階特征被成形為連接到孔口帽。

40.根據權利要求33所述的基部部件，其中，所述基部部件的所述升高部分具有外徑，所述外徑被構造成與具有內徑的帽壓配合，所述基部部件的所述外徑基本上類似于所述帽的所述內徑。

41.一種組裝水射流切割頭的方法，所述方法包括：

提供限定第一管道的孔口構件；

將所述孔口構件安置在基座的平面表面上，所述基座從基部部件的表面突出，所述基部部件限定流體地聯接到所述第一管道的第二管道；以及

通過將孔口帽緊固到所述基座來將所述孔口構件固定到所述基座的所述平面表面，所述孔口帽限定第三管道，所述第三管道流體地聯接到所述第一和第二管道且與所述第一和第二管道基本上對準。

42.根據權利要求41所述的方法，其中，所述第一、第二和第三管道沿著所述水射流切割頭的中心軸線對準。

43.一種用于液體射流切割系統的孔口帽組件，所述孔口帽組件包括：

（i）帽，其包括：

限定中心軸線且具有第一孔的盤形基部部分，所述基部部分包括成組臺階特征，所述臺階特征被成形為連接到孔口部件；

關于所述基部部分正交定向的鄰近遠端套管部分；以及

圍繞所述套管的遠端端部的圓周安置的固定構件；以及

（ii）孔口構件，所述孔口構件被成形和構造成固定在所述帽內，所述孔口構件限定第二孔。

44.根據權利要求43所述的孔口帽組件，其中，所述固定構件是連續的凸緣。

45.根據權利要求43所述的孔口帽組件，其中，所述固定構件包括連接到所述基部部分的周向區域的多個凸緣，所述多個凸緣從所述基部部分軸向朝外延伸。

46.根據權利要求43所述的孔口帽組件，其中，所述帽包括鈦。

47.根據權利要求43所述的孔口帽組件，其中，所述第一孔具有基本上錐形形狀。