一种高压水束发生装置及具有该装置的水导激光系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种高压水束发生装置及水导激光系统，所述高压水束发生装置包括：射流匀化模块，其外侧与水管接头连接，接收从所述水管接头流入的水，并将水在内部进行均匀分布后，输送至出水口处；喷嘴，其安装在所述出水口处，将所述出水口处的水喷出，形成高压水束；透光玻璃，其安装在所述喷嘴后部，激光透过所述透光玻璃后进入所述高压水束；所述水导激光系统，具有所述高压水束发生装置。这样，射流匀化模块将水管接头内输送的水进行均匀分布后再输送，使得内部的水压均匀分布，从而消除了水压集中分布造成的抖动现象，大大提高了加工精度及加工效率，从而大大缩短了加工时间。

High pressure water beam generating device and water guiding laser system with the device

The present invention discloses a high pressure water beam generating device and a water guide laser system. The high pressure water beam generating device comprises a jet homogenizing module, which is connected with a pipe joint on the outside, receives water from the pipe joint and distributes the water evenly to the outlet of the water outlet, and the nozzle is installed in the said. The water outlet of the outlet is ejected from the outlet of the water outlet to form a high pressure water beam; the light permeable glass is installed at the rear of the nozzle, and the laser enters the high pressure water beam through the transparent glass, and the water guide laser system has the high pressure water beam generating device. In this way, the water jet homogenizing module distributes the water in the pipe joint and then distributes the water evenly, making the internal water pressure evenly distributed, thus eliminating the jitter caused by the concentrated distribution of water pressure, greatly improving the machining precision and processing efficiency, thus greatly shortening the processing time.

【技术实现步骤摘要】
一种高压水束发生装置及具有该装置的水导激光系统
本专利技术涉及水导激光
，具体涉及一种高压水束发生装置及具有该装置的水导激光系统。
技术介绍
随着精密和超精密加工技术的不断发展，激光与其它加工技术的复合逐渐成为加工制造领域的主流技术。水导激光加工技术将特定波长的聚焦激光束导入作为光纤的高速流动的水束，激光在水与空气界面发生多次全反射后形成高能量束流射到工件表面，实现对工件的微细加工。与传统激光微加工技术相比较，由于在加工过程中水束光纤射流对激光能量有均匀化作用、对工件有冷却、冲洗作用,因而水导引激光微加工技术具有加工精度高、加工应力极小、热影响区小、无热熔渣、加工边缘整齐和加工效率高等优点。现有的水导激光加工技术，其高压水束的出水口处，水压集中在进水管的连接口一侧，容易导致装置的抖动或者高压水束的抖动现象，大大影响了加工精度和加工时间。鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本专利技术。
技术实现思路
为解决上述技术缺陷，本专利技术采用的技术方案在于，首先提供一种高压水束发生装置，其包括：射流匀化模块，其外侧与水管接头连接，接收从所述水管接头流入的水，并将水在内部进行均匀分布后，输送至出水口处；喷嘴，其安装在所述出水口处，将所述出水口处的水喷出，形成高压水束；透光玻璃，其安装在所述喷嘴后部，激光透过所述透光玻璃后进入所述高压水束。较佳的，所述射流匀化模块包括：进水腔，其外部与所述水管接头连接，内部设置有环形流道，使得进入内部的高压水呈环形均匀分布；过渡腔，其内部中空，设置在所述进水腔内侧，所述过渡腔的腔体外壁上均匀设置有多个通孔，所述通孔与所述进水腔内部环形流道连接；核心部件，其设置在所述过渡腔内侧，并与所述通孔连接，将流过所述通孔的水导引至所述出水口处。较佳的，所述射流匀化模块还包括喷嘴座，所述喷嘴座与所述核心部件连通，其上设置有所述出水口处，所述喷嘴固定在所述喷嘴座上。较佳的，所述喷嘴座与所述过渡腔连接，将所述核心部件固定在所述喷嘴座与所述过渡腔围成的空间内。较佳的，所述核心部件为环形结构，其外壁上部设有环形流道，与所述通孔连通。较佳的，所述核心部件外壁下部设置有垂直槽，所述垂直槽一端与上部的环形流道连通，另一端与所述喷嘴座连通。较佳的，所述喷嘴座中部设置有环形凸起，所述环形凸起上设置有水平槽，所述水平槽一端与所述环形凸起的外侧连通，另一端与所述环形凸起的内侧连通。较佳的，所述喷嘴座上所述环形凸起的外侧与所述过渡腔的接触位置，设置有第一密封圈。较佳的，所述环形凸起中心处为所述出水口，所述喷嘴设置在所述出水口处。其次提供一种具有上述所述高压水束发生装置的水导激光系统，其还包括：供液子系统，其通过所述水管接头与所述高压水束发生装置连通，对所述高压水束发生装置进行供水；激光器，其用以产生高功率激光；光路调整子系统，其与所述激光器、所述高压水束发生装置连接，对激光的路径进行调整，使激光射入所述高压水束发生装置形成高压水束光纤。与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：这样，射流匀化模块将水管接头内输送的水进行均匀分布后再输送，使得内部的水压均匀分布，从而消除了水压集中分布造成的抖动现象，大大提高了加工精度及加工效率，从而大大缩短了加工时间；所述高压水束发生装置产生的微细水束(高压水束)具有更长的稳定长度与更细的直径；当激光耦合进入微细水束之后，能够传播更长的距离，水束光纤的能量密度会更高，工作距离会更长，从根本上提高了水束光纤的加工效率和加工柔性；并且，高压的微细水束会对加工区域产生更强的冲刷作用，这一方面更高效的抑制了金属材料表面堆积的液层的形成，防止液层对激光的折射；另一方面加快了被加工材料表面液体的更新速率，进而提高了被加工材料表面的热传导速率，最大程度上抑制了激光加工过程中的热累积现象，从而提高了加工质量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术各实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1是本专利技术高压水束发生装置的剖面图；图2是本专利技术高压水束发生装置的爆炸图；图3是本专利技术高压水束发生装置正面的爆炸图；图4是本专利技术水导激光系统的结构图。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。实施例1如图1结合图2、图3所示，其为；其中，所述高压水束发生装置10包括：射流匀化模块1001，其外侧与水管接头9连接，接收从所述水管接头9流入的水，并将水在内部进行均匀分布后，输送至出水口处；喷嘴1003，其安装在所述出水口处，将所述出水口处的水喷出，形成高压水束；透光玻璃1002，其安装在所述喷嘴1003后部，并与所述喷嘴1003密封隔离，激光透过所述透光玻璃1002后进入所述高压水束。这样，射流匀化模块1001将水管接头9内输送的水进行均匀分布后再输送，使得内部的水压均匀分布，从而消除了水压集中分布造成的抖动现象，大大提高了加工精度及加工效率，从而大大缩短了加工时间。实施例2如上述所述的高压水束发生装置10，本实施例与其不同之处在于，所述射流匀化模块1001包括：进水腔101，其外部与所述水管接头9连接，内部设置有环形流道，使得进入内部的高压水能够呈环形均匀分布；过渡腔104，其内部中空，设置在所述进水腔101内侧，所述过渡腔104的腔体外壁上均匀设置有多个通孔，所述通孔与所述进水腔101内部环形流道连接；核心部件106，其设置在所述过渡腔104内侧，并与所述通孔连接，将流过所述通孔的水导引至出水口处。这样，水从水管接头9进入后，先进入环形流道，在环形流道内均匀分布，使得水压不再集中，均匀分散；然后通过过渡腔104内的通孔，进入过渡腔104内部，由于通孔的均匀分布，使得进入过渡腔104内的水的水压保持均匀；最后通过核心部件106的引导，进入出水口处；这样，使得水管接头9内输送的水均匀分布，消除了水压集中分布造成的抖动现象。其中，所述通孔数量为6个，这样输送效率高，且过渡腔104的结构性能好，加工也更加方便。实施例3如上述所述的高压水束发生装置10，本实施例与实施例2不同，为基于实施例1的另一实现方式，其中，所述射流匀化模块1001内部均匀分布有蜂窝状的水流通道(图中未画出)，该水流通道一端与水管接头9连接，另一端与出水口连接，从而使得从水管接头9内流入的水均匀进入各个水流通道，达到消除水压集中分布现象的目的。另外，所述射流匀化模块1001内部还可以设有环形流道，水从水管接头9流入后，先流入环形流道内进行均匀分布后，再通过环形流道下部均匀设置的蜂窝状的水流通道流到出水口处，从而使得从水管接头9内流入的水均匀进入各个水流通道，达到消除水压集中分布现象的目的。其中，环形流道下部均匀设置的蜂窝状的水流通道为竖直通道，这样流速更高，且竖直通道不会对水的流速产生不必要的阻碍。实施例4如上述所述的高压水束发生装置10，本实施例与其不同之处在于，所述射流匀化模块1001还包括喷嘴座110，所述喷嘴座110与所述核心部件106连通，其上设置有出水口处，所述喷嘴1003固定在所述喷嘴座110上。所述喷嘴座110与所述过渡腔104连接，从而将喷嘴座110固定在所述过渡腔104上。所述核心部件106设置在所述过渡腔104内侧，这样，就将所述核心部件106也固定在了所述喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压水束发生装置，其特征在于，包括：射流匀化模块，其外侧与水管接头连接，接收从所述水管接头流入的水，并将水在内部进行均匀分布后，输送至出水口处；喷嘴，其安装在所述出水口处，将所述出水口处的水喷出，形成高压水束；透光玻璃，其安装在所述喷嘴后部，激光透过所述透光玻璃后进入所述高压水束。

【技术特征摘要】
1.一种高压水束发生装置，其特征在于，包括：射流匀化模块，其外侧与水管接头连接，接收从所述水管接头流入的水，并将水在内部进行均匀分布后，输送至出水口处；喷嘴，其安装在所述出水口处，将所述出水口处的水喷出，形成高压水束；透光玻璃，其安装在所述喷嘴后部，激光透过所述透光玻璃后进入所述高压水束。2.如权利要求1所述的高压水束发生装置，其特征在于，所述射流匀化模块包括：进水腔，其外部与所述水管接头连接，内部设置有环形流道，使得进入内部的高压水呈环形均匀分布；过渡腔，其内部中空，设置在所述进水腔内侧，所述过渡腔的腔体外壁上均匀设置有多个通孔，所述通孔与所述进水腔内部环形流道连接；核心部件，其设置在所述过渡腔内侧，并与所述通孔连接，将流过所述通孔的水导引至所述出水口处。3.如权利要求2所述的高压水束发生装置，其特征在于，所述射流匀化模块还包括喷嘴座，所述喷嘴座与所述核心部件连通，其上设置有所述出水口处，所述喷嘴固定在所述喷嘴座上。4.如权利要求3所述的高压水束发生装置，其特征在于，所述喷嘴座与所述过渡腔连接，将所述核心部件固定在所述喷嘴座与所述过渡腔围成的空间内。5.如权利要求3所述的高压水束...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立军，丁烨，曹俊杰，王懋露，王扬，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23