一种储气稳压式水气耦合装置

本技术属于水导激光耦合，尤其涉及一种储气稳压式水气耦合装置。

背景技术：

1、水导激光加工技术是一种新型的激光加工技术，其主要应用于航空航天、微电子、生物医疗等需要精密加工的领域。水导激光基于激光能够在水束中发生全反射的原理，将激光的能量限制在直径为几十微米的水射流中，通过水射流引导激光进行加工。采用水导激光加工技术进行加工生产时，在激光对加工表面进行加工后水束快速冷却加工表面并冲刷加工残渣，在减小加工表面热影响区的同时有效提高了加工表面质量。该技术具有高加工精度、高加工速度、极小加工作用力、极小热影响区、无残余应力、无裂纹等优势。

2、现有技术中，形成稳定的水射流是水导激光加工技术前提条件，而水导激光加工技术在进行水束与激光耦合后，由于辅助气体的气压不够稳定，严重影响了耦合装置气体的质量与形态，目前现有的装置中，往往由于不具有储气腔结构，气体直接从单侧入口进入腔体内部，这样就导致腔体内部的气体压力不均衡，进而对水束产生一定的冲击作用，不利于延长高速水射流的有效稳定长度，直接影响水导激光技术的有效加工距离，进而影响水导激光加工质量。

3、为此，针对上述的技术问题，本实用新型提供了一种储气稳压式水气耦合装置。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种储气稳压式水气耦合装置，以解决现有的装置中由于不具有储气腔结构，气体直接从单侧入口进入腔体内部，导致了腔体内部的气体压力不均衡，对水束产生冲击作用，直接影响水导激光技术的有效加工距离的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

3、本实用新型提供了一种储气稳压式水气耦合装置，包括：主体；进水口，设置于主体的顶端；腔室组件，设置于主体的内部，并与进水口相连接；腔道，设置于主体的内部，并与腔室组件相连接，腔道包括多条子腔道，多条子腔道对称设置于腔室组件的周向；储气腔，设置于腔道的周向，并与腔道相连接；进气口，设置于主体的侧面，并与储气腔相连接；缩流组件，设置于主体内部，且设置于腔室的下方，并与下腔室相连接，缩流组件的直径小于下腔室。

4、可选地，腔室组件包括：上腔室，设置于进水口的下面，并与进水口相连接，且上腔室沿进水口的进水方向呈锥形设置；气腔，设置于上腔室的下面，并与上腔室相连接；下腔室，设置于气腔的下面，并与气腔相连接。

5、可选地，缩流组件包括：上缩流道，设置于下腔室的下面，并与下腔室相连接；下缩流道，设置于上缩流道的下面，并与上缩流道相连接。

6、可选地，水气耦合出口，设置于主体的下端，并与下缩流道相连接。

7、可选地，进水口、上腔室、气腔、下缩流道、水气耦合均设置为同轴。

8、相较于现有技术，本实用新型通过设置储气腔进行储气，并采用多个子腔道的进气形式，实现了腔室组件内气场压力流线的均匀分布，避免气体直接冲击高速水射流，为水射流提供了保护，这样设置，有利于延长高速水射流的稳定长度，进而增加了水导激光的有效加工距离。

技术特征：

1.一种储气稳压式水气耦合装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的储气稳压式水气耦合装置，其特征在于，所述腔室组件包括：

3.根据权利要求2所述的储气稳压式水气耦合装置，其特征在于，所述缩流组件包括：

4.根据权利要求3所述的储气稳压式水气耦合装置，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求4所述的储气稳压式水气耦合装置，其特征在于，所述进水口、所述上腔室、所述气腔、所述下缩流道、所述水气耦合均设置为同轴。

技术总结
本技术提供一种储气稳压式水气耦合装置，包括：主体；进水口，设置于主体的顶端；腔室组件，设置于主体内部，并与进水口相连接；腔道，设置于主体的内部，并与腔室组件相连接，腔道包括多条子腔道，多条子腔道对称设置于腔室组件的周向；储气腔，设置于腔道组件的周向，并与腔道组件相连接；进气口，设置于主体的侧面，并与储气腔相连接；缩流组件，设置于主体内部，且设置于腔室的下方，并与下腔室相连接，缩流组件的直径小于下腔室。本技术通过储气腔进行储气，并采用多个子腔道的进气形式，实现了腔室组件内气场压力流线的均匀分布，利于延长高速水射流的稳定长度，增加了水导激光的有效加工距离。

技术研发人员：吴凡,邢飞,锁红波,卞宏友,王蔚,王海,冯景威
受保护的技术使用者：沈阳工业大学
技术研发日：20230710
技术公布日：2024/2/21