CN101801583B - 等离子喷枪、等离子喷枪的喷嘴及等离子加工机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种等离子喷枪、等离子喷枪的喷嘴及等离子加工机。在该等离子喷枪中,可靠地形成通往喷嘴的导引电弧用通电路径,喷嘴容易拆卸,并且喷嘴的中心轴进行定位时的障碍被消除。喷嘴(16)具有外凸缘(62),外凸缘(62)的上表面提供与喷嘴基座(30)相对的通电面(64)。喷嘴基座(30)具有弹性的电触点(54a),(54b)。电触点(54a),(54b)与喷嘴的外凸缘(62)(通电面64)抵接而形成导引电弧用通电路径。当喷嘴(16)安装在喷嘴基座(30)上时,电触点(54a),(54b)与喷嘴的外凸缘(62)(通电面64)抵接而形成导引电弧用通电路径,并且,与喷嘴的中心轴(16A)大致平行地向从喷嘴基座(30)推出的方向推压喷嘴的外凸缘(62)(通电面64)。

Description

等离子喷枪、等离子喷枪的喷嘴及等离子加工机
技术领域
本发明通常涉及等离子切割机之类的等离子加工机,特别是涉及等离子加工机的等离子喷枪及其喷嘴的结构。
背景技术
等离子喷枪(プラズマト一チ)在开始进行切割等加工时,产生所谓导引电弧(パイロツトア一ク)的放电,该放电发生在喷枪(ト一チ)内的喷嘴和电极之间,然后移动该导引电弧并确立等离子弧,该等离子弧是用于切割工件的、发生在电极和工件之间的放电。在喷枪内存在用于生成导引电弧的从枪体到喷嘴的通电路径。
作为现有的通电路径结构的一个典型例,例如有在日本特开平11-221675号公报中公开的通电路径,该通电路径采用用于在枪体上安装喷嘴的帽(在该公报中称之为内帽)。该内帽在其前端部保持喷嘴,在其基端部与枪体螺纹结合。内帽在其前端部具有与喷嘴直接接触的金属面。这样的内帽和枪体的螺钉形成从枪体到喷嘴的通电路径。
在日本特开2000-334570号公报中,公开有一种等离子喷枪,其采用与上述通电路径不同结构的通电路径。在该喷枪中,用于在枪体上安装喷嘴的帽(在该公报中称之为固定帽(リテイニングキヤツプ))与喷嘴之间被电绝缘,未形成通电路径。取而代之,通电路径由枪体内的金属制的喷嘴基座形成。当喷嘴通过固定帽安装于枪体时,喷嘴的基端面被向喷嘴基座的前端面推压并与之接触,从而喷嘴和喷嘴基座电连接。而且,设置于喷嘴基座前端部的多个弹性的电连接端子,通过朝向喷嘴中心的大的弹力,与喷嘴基端部的外侧面接触,从而从外侧夹持喷嘴,形成喷嘴和喷嘴基座之间的电连接。
专利文献1:日本特开平11-221675号公报
专利文献2:日本特开2000-334570号公报
发明内容
根据日本特开2000-334570号公报的公开内容,通往喷嘴的通电路径通过如下两类接触来形成。第一类接触为通过由固定帽向喷嘴基座推压喷嘴而产生的喷嘴的基端面和喷嘴基座的前端面之间的接触。第二类接触为借助多个电连接端子的大的弹力而产生的电连接端子和喷嘴的外侧面之间的接触。
但是,上述第一类接触存在如下问题。在喷嘴基端面和喷嘴基座前端面之间,夹有将喷嘴外侧的冷却水通路和喷嘴内侧的等离子气体通路隔开的水-气密封用O形环。压缩该O形环时产生的反作用力,使朝向喷嘴基座推压喷嘴的力减小,阻碍形成可靠的通电路径。由此,有可能造成喷嘴和喷嘴基座之间的接触电阻变大,或者两者的接触面由于因接触不良而产生的火花而受到熔损。由于比起在水中的情况,在气体中更容易发生电绝缘破坏,因此,与冷却水通路侧相比,在气体通路侧喷嘴与喷嘴基座之间更容易产生火花。一旦产生这样的火花,本来并非是消耗品的喷枪主体就会受到损害。
上述第二类接触,即、弹性的电触点与喷嘴外侧面之间的接触存在如下问题。该第二类接触的作用是补偿上述第一类接触中存在的上述问题。为了在弹性的电触点和喷嘴侧面之间可靠地形成通电路径,即、为了确保足够的接触面表面压力,就要使电触点的弹力足够大,并以大的弹力从外侧夹持喷嘴。由于存在该大的夹持力,当用户更换喷嘴时,单单用手不易拆卸喷嘴。另外,由于来自各电触点的、施加于喷嘴外侧面的推压力的方向为朝向喷嘴中心轴的方向,因此,喷嘴中心轴有可能因多个电触点的弹力的不平衡而从正确的位置(典型的是喷枪的中心轴)偏离。
因此,本发明的目的在于更加可靠地形成通往喷嘴的导引电弧用通电路径。
本发明的另一个目的在于在更换喷嘴时更加容易地进行喷嘴的拆卸。
本发明的又一个目的在于即使因通电路径和喷嘴之间的接触不良而发生了部件的熔损,也能更加容易地从该破坏恢复原状。
本发明还有一个目的在于使通电路径不妨碍喷嘴中心轴的对位。
基于本发明提供的等离子喷枪构成为,具有:含有喷嘴基座的枪体和安装于喷嘴基座的喷嘴,通过使喷嘴与喷嘴中心轴大致平行地在朝向喷嘴基座的方向上移动或者在远离喷嘴基座的方向上移动,在喷嘴基座上安装喷嘴或者从喷嘴基座拆卸喷嘴。喷嘴具有通电面,该通电面在喷嘴的表面上与喷嘴基座相对向。枪体具有弹性的电触点,该电触点通过与喷嘴的通电面抵接而形成通往喷嘴的导引电弧用通电路径。另外,当喷嘴与其中心轴大致平行地在朝向喷嘴基座的方向上移动,以使喷嘴安装于喷嘴基座时,喷嘴的通电面在与喷嘴的中心轴大致平行且朝向喷嘴基座的方向上推压电触点。
根据本发明的等离子喷枪,在喷嘴安装于枪体的喷嘴基座的状态下,枪体的电触点与喷嘴的通电面抵接,并以其弹力推压喷嘴的通电面。喷嘴的通电面与喷嘴基座相对向,电触点向与喷嘴的中心轴大致平行且从喷嘴基座推出喷嘴的方向推压该通电面。因此,在喷嘴安装于枪体的状态下,电触点与喷嘴之间的接触力足够大,确保电触点和喷嘴之间的良好的电接触,并可靠地形成通往喷嘴的导引电弧用通电路径。另外,当用户欲将喷嘴从喷嘴基座拆卸下来时,由于电触点欲将喷嘴从喷嘴基座推出,因此容易进行喷嘴的拆卸。
本发明一方面的等离子喷枪还具有使冷却液流动的冷却液通路,在冷却液通路中,配置有喷嘴的通电面以及与通电面抵接的电触点部分。因此,即使万一在电触点和喷嘴的通电面之间接触的位置发生了接触不良,由于该接触位置处于冷却液中,因此,难以因电绝缘破坏而产生火花,抑制因火花而引起的破坏。
在本发明一方面的等离子喷枪中,能够从枪体拆卸电触点。即使万一电触点因火花而受到破坏,由于能够只更换电触点,因此容易从破坏状态恢复原状。
在本发明一方面的等离子喷枪中,喷嘴具有外凸缘,该外凸缘绕喷嘴的中心轴的实质整个外周设置在喷嘴的外侧面上,该外凸缘提供用于与电触点接触的所述通电面。当为了在枪体上安装喷嘴而在喷嘴基座上压入喷嘴时,无论绕喷嘴的中心轴的旋转位置相对于喷嘴基座处于何种位置,喷嘴的外凸缘的某位置都与枪体的电触点接触而可靠地形成通电路径。因此,用户在枪体上安装喷嘴时,无需进行喷嘴、喷嘴基座和电触点之间在旋转方向上的对位。另外,外凸缘还增加了喷嘴的外表面积,提高了喷嘴的冷却效果。
在本发明一方面的等离子喷枪中,仅通过喷嘴的通电面和电触点之间的接触,提供导引电弧用通电路径和喷嘴之间的电连接。由于在除了喷嘴的通电面和电触点的接触位置以外的位置不存在导引电弧用通电路径和喷嘴之间的电连接,因此,即使万一因接触不良而产生火花,在其他位置,特别是除了枪体的电触点以外的位置(不容易进行更换的位置)不会受到由火花引起的破坏。另外,通电路径施加在喷嘴上的力只有来自电触点的推压力,并且,由于该力的方向与喷嘴的中心轴大致平行,因此,该力不会成为使喷嘴的中心轴横向偏移的原因。
本发明还提供一种安装于所述等离子喷枪的喷嘴。本发明又提供一种具有所述等离子喷枪的等离子加工机。
根据本发明,可靠地形成导引电弧用的通电路径。另外,根据本发明,由于电触点产生从枪体向外推出喷嘴的力,因此,在更换喷嘴时容易进行喷嘴的拆卸。
如本发明的一方面所述的那样,在能够从枪体拆卸电触点的情况下,即使万一发生接触不良,由于受到破坏的部件为喷嘴和电触点,无论哪个部件均可更换,因此容易恢复原状。另外,如本发明的一实施方式所述那样,在仅由电触点和喷嘴的接触提供导引电弧用通电路径和喷嘴的电连接的情况下,通电路径施加在喷嘴上的力只有来自电触点的推压力,并且,由于该力的方向与喷嘴的中心轴大致平行,因此,该通电路径不会成为对喷嘴中心轴进行对位时的障碍。
本发明一方面的喷嘴是安装于等离子喷枪的喷嘴,具有第一圆筒部、外凸缘和第二圆筒部。外凸缘具有从第一圆筒部的外周面沿径向突出的通电面,并且在轴向上与第一圆筒部邻接配置,其直径大于第一圆筒部的直径。第二圆筒部在轴向上与外凸缘邻接配置,并且在其外周面上形成有滚花,其直径小于外凸缘的直径。如果该喷嘴安装于等离子喷枪,设置于枪体侧的电触点与喷嘴的通电面抵接,以其弹力推压喷嘴的通电面。在此,由于通电面从第一圆筒部的外周面沿径向突出,因此,来自电触点的推压力沿与喷嘴中心轴大致平行的方向作用在通电面上。因此,即使电触点的弹力不均匀,喷嘴中心轴从正确的位置偏离的可能性也很小。由此,能够更加可靠地形成通往喷嘴的导引电弧用通电路径。另外,在该喷嘴中,通过设置大直径的外凸缘,增加喷嘴的表面积。而且,通过使滚花形成在第二圆筒部的外周面上,也增加喷嘴的表面积。由此,能够提高喷嘴的冷却效果。
附图说明
图1是简单地表示基于本发明的等离子加工机的一实施方式的整体结构的立体图;
图2是沿基于本发明的等离子喷枪一实施方式的中心轴的剖面图;
图3是沿等离子喷枪中心轴的不同角度的剖面图;
图4是表示等离子喷枪的喷嘴基座附近的结构的分解立体图;
图5是喷嘴基座附近的放大剖面图;
图6是从轴向看到喷嘴基座附近的结构的图;
图7是基于本发明的喷嘴的一实施方式的侧视图。
附图标记说明
1   等离子加工机
2   工作台
3   工件
4   移动台车
6   臂
8   滑架
10  等离子喷枪
12  枪体
14  电极
14A 电极的中心轴
16  喷嘴
16A 喷嘴的中心轴
18  防护帽
24  固定帽
28  电极基座
30  喷嘴基座
31  O形环
52  冷却液通路
54a,54b  电触点
56  螺栓
62  外凸缘
64  通电面
66  凹凸部
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的一实施方式。
图1简单地表示基于本发明的等离子加工机的一实施方式的整体结构。
如图1所示,等离子加工机(例如等离子切割机)1具有:工作台2,在其上载置着工件(典型的有钢板)3;等离子喷枪10,其喷出等离子弧以加工(例如切割)工件3;喷枪移动装置4,6,8,其用于使等离子喷枪10相对工件3朝向X(纵)、Y(横)、Z(高度)方向移动。喷枪移动装置4,6,8例如由在工作台2的旁边能够沿X方向往返移动的移动台车4、从移动台车4沿Y方向在工作台2的上方延伸的臂6、以及朝向Z方向能够往返移动地支承着等离子喷枪10且能够在臂6上沿Y方向往返移动的滑架8等构成。在移动台车4和(或)工作台2内,安装有用于由等离子喷枪10产生导引电弧、等离子弧并且控制这些电弧的电弧电源电路和控制装置。虽未图示,但还设有向等离子喷枪10供给等离子气体、辅助气体等气体的气体系统以及向等离子喷枪10供给冷却液(典型的有冷却水)的冷却系统等。
图2和图3分别表示沿着基于本发明的等离子喷枪的一实施方式的中心轴的剖面图,该等离子喷枪用于图1所示的等离子加工机。在图2和图3中,沿中心轴进行剖切的剖切面的角度不同。如图2和图3所示,等离子喷枪10具有:枪体12以及在枪体12上可装卸地安装的多个部件,例如电极14、绝缘旋流器(絶縁スワラ)15、喷嘴16、防护帽18(20,22)和固定帽24等。枪体12具有基部26、电极基座28、喷嘴基座30、绝缘套筒32、电极冷却管34、支架36、固定环38、电极冷却液供给管40、电极冷却液排出管42、喷嘴冷却液供给管48及喷嘴冷却液排出管50等。
在枪体12中,基部26为大致圆柱状,大致圆筒状的电极基座28安装在其前端部。大致圆锥筒状的喷嘴基座30安装在基部26前端部的电极基座28的外侧。用于将电极基座28和喷嘴基座30之间电绝缘的绝缘套筒32,夹在该电极基座28和喷嘴基座30之间。电极冷却管34固定在电极基座28的内侧。基部26、电极基座28、喷嘴基座30、绝缘套筒32和电极冷却管34被同轴配置。
大致圆筒状的支架36嵌合在基部26的外周,在支架36的外侧面上具有螺纹牙。用于在枪体12上将固定帽24固定的固定环38安装在支架36的外周。在固定环38的内侧面具有螺纹牙,该螺纹牙与支架36的外侧面的螺纹牙螺纹结合,固定环38相对于支架36能够旋转。
电极基座28由金属制成,经由基部26内的电气布线(图示省略),与上述电弧电源电路的电极通电用端子连接。电极14的基端部装卸自如地插入在电极基座28的前端部内。电极14由金属制成,具有前端被封闭的大致圆筒形状。电极基座28和电极14紧密接触,两者经由该接触面电连接。当在电极基座28上安装电极14时,电极冷却管34进入到电极14的内侧空间(用于冷却电极14的冷却水路)的最深处(紧靠电极14前端部的背后位置)。
喷嘴基座30由金属制成,经由基部26内的电气布线(图示省略),与上述电弧电源电路的喷嘴通电用端子连接。喷嘴16的基端部装卸自如地插入喷嘴基座30的前端部。具体地讲,如图4和图5所示,用于使喷嘴16的基端部插入的孔17设置在喷嘴基座30上。图4是表示喷嘴基座30附近的结构的分解立体图。图5是表示喷嘴基座30附近的结构的放大剖面图。孔17在轴向上贯通喷嘴基座30,具有第一孔部17a和第二孔部17b。第一孔部17a设置在喷嘴基座30的前端部上,其内径大于后述的喷嘴16的外凸缘62的外径。第二孔部17b在喷嘴基座30的轴向基端侧与第一孔部17a连接,与第一孔部17a同轴配置。第二孔部17b的内径小于第一孔部17a的内径,并且大于后述的喷嘴16的第一圆筒部63的外径。如图4~图6所示,从轴向看沿径向延伸的一对槽部33a,33b设置在喷嘴基座30的前端部。一对槽部33a,33b隔着第一孔部17a彼此相对向地配置,并与第一孔部17a连通。图6是从轴向前端侧看到安装着喷嘴16的状态下的喷嘴基座30的图。
当在喷嘴基座30上安装了喷嘴16时,喷嘴16的中心轴16A的位置和电极14的中心轴14A的位置一致。喷嘴16由金属制成,其前端部具有用于喷出等离子弧的小孔60。O形环31被夹在喷嘴基座30前端部的内侧面和插入到喷嘴基座30内侧的喷嘴16的基端部的外侧面之间。O形环31确保喷嘴基座30前端部的内侧空间(等离子气体通路)68和喷嘴16外侧空间(用于冷却喷嘴16的冷却液通路)52之间的气液密封。而且,通过O形环31,在喷嘴基座30前端部的内侧面和插入到喷嘴基座30内侧的喷嘴16的基端部的外侧面之间确保少许间隙,由此,喷嘴基座30不直接和喷嘴16接触。这样,喷嘴基座30虽不直接和喷嘴16接触,取而代之,如后述那样,安装于喷嘴基座30的多个(也可以是一个)电触点54a,54b与喷嘴16接触,由此形成通往喷嘴16的导引电弧用通电路径。
大致圆筒状的绝缘旋流器15插在电极14和喷嘴16之间。绝缘旋流器15确保电极14和喷嘴16之间的电绝缘。另外,绝缘旋流器15具有多个倾斜地贯通其侧壁的气孔,对于从喷嘴基座30前端部的等离子气体通路68通过这些气孔流入到位于喷嘴16内侧的等离子气体通路70中的等离子气流,施加用于进行斜角控制(ベベル角制御)的旋转运动。
用于保护喷嘴16的防护帽18以覆盖喷嘴16前端部的方式设置在喷嘴16前端部的外侧(下方)。防护帽18具有保持喷嘴16并保护喷嘴16的作用。防护帽18具有外侧防护帽20和内侧防护帽22。辅助气体通路形成在外侧防护帽20和内侧防护帽22之间,该辅助气体通路不仅用于将辅助气流向喷嘴16的小孔60的出口周围引导,而且对该辅助气流施加用于斜角控制的旋转。内侧防护帽22通过其内侧面与喷嘴16的外侧面一起形成用于冷却喷嘴16的冷却液通路52。内侧防护帽22由热传导性良好的材料制成,将来自外侧防护帽20的热向冷却液通路52释放,也起到冷却外侧防护帽20的作用。
固定帽24构成等离子喷枪10的前端部分的外壳的主要部分,在其前端部保持着防护帽18,并且,其基端部与固定环38卡合。通过紧固固定环38,固定帽24被固定在支架36(枪体12)上。辅助气体通路存在于固定帽24的壁厚范围内,该辅助气体通路用于向防护帽18内的上述辅助气体通路引导辅助气流。固定帽24通过其内侧面与喷嘴基座30的外侧面一起形成用于冷却喷嘴16的冷却液通路52。
从枪体12的基部26的基端面向基部26的内部,插入有电极冷却液供给管40、电极冷却液排出管42、喷嘴冷却液供给管48和喷嘴冷却液排出管50。如图2所示,电极冷却液供给管40与电极冷却管34连接,电极冷却液排出管42与电极基座28连接。另外,如图3所示,喷嘴冷却液供给管48和喷嘴冷却液排出管50分别与用于冷却喷嘴16的冷却液通路52的一端和另一端连接。
从上述冷却系统,冷却液以适合冷却电极14的第一流量供给到电极冷却液供给管40,冷却液以适合冷却喷嘴16的第二流量供给到喷嘴冷却液供给管48。用于冷却电极14的冷却液,从电极冷却液供给管40通过电极冷却管34供给到紧靠电极14前端部的背后部分,冷却电极14,从那里沿着电极14的内侧面流动并进一步冷却电极14,然后,通过电极冷却液排出管42回到上述冷却系统。用于冷却喷嘴16的冷却液,从喷嘴冷却液供给管48流入到冷却液通路52,在此,沿喷嘴16的外侧面、防护帽18的内侧面流动,冷却喷嘴16、防护帽18,然后,通过喷嘴冷却液排出管50回到上述冷却系统。
如图5和图7所示,喷嘴16具有第一圆筒部63、外凸缘62、第二圆筒部65和前端部67。第一圆筒部63位于喷嘴16中最靠基端侧的位置。第一圆筒部63具有圆筒形状,其外径小于上述喷嘴基座30的第二孔部17b的内径。另外,对第一圆筒部63的基端部进行倒角。外凸缘62设置在喷嘴16中面向冷却液通路52的外侧面上靠近基端部的位置。外凸缘62与第一圆筒部63的轴向前端侧邻接而配置,并与第一圆筒部63连接。外凸缘62的外径大于第一圆筒部63的外径。第二圆筒部65与外凸缘62的轴向前端侧邻接而配置,并与外凸缘62连接。第二圆筒部65的外径小于外凸缘62的外径。另外,外凸缘62和第二圆筒部65之间的连接部分69形成为前端变细的锥状。另外,滚花形成在第二圆筒部65的外周面中的基端侧部分,该滚花成为由多个细小的突起构成的凹凸部66。前端部67与第二圆筒部65的轴向前端侧邻接而配置,并与第二圆筒部65连接。前端部67具有前端侧缩径的前端变细的形状。外凸缘62和凹凸部66(虽然并非必须如此设置,但)均优选在绕喷嘴16中心轴16A的实质整个外周(360度)的角度范围内设置。外凸缘62和凹凸部66的作用之一是增大喷嘴16的与冷却液接触并进行热交换的表面积,以提高喷嘴16的冷却效果。
而且,喷嘴16的外凸缘62也起到形成通往喷嘴16的导引电弧用通电路径的作用。下面,更加详细地说明该导引电弧用通电路径的形成。
如图5和图7所示,喷嘴16的外凸缘62在喷嘴16的外侧面上向外侧突出,并提供与喷嘴基座30相对向的通电面64。通电面64从第一圆筒部63的外周面向径向外侧突出。通电面64是包围喷嘴16的整个外周的圆环状平坦面,与喷嘴16的中心轴16A垂直。
另外,在喷嘴基座30的外侧面上,多个由金属制成的弹性的电触点54a,54b安装在绕中心轴16A以一定角度的间隔离散的位置上。具体地讲,电触点54a,54b分别安装在上述一对槽部33a,33b中,以180度的间隔进行配置。电触点54a,54b例如利用金属螺栓56固定在喷嘴基座30上,并与该喷嘴基座30电连接。电触点54a,54b从安装在喷嘴基座30上的安装位置朝向喷嘴16侧延伸。即,电触点54a,54b从槽部33a,33b向第一孔部17a突出。电触点54a具有多处被弯曲的形状,如图7所示,具有基端部71、中间部72和前端部73。基端部71沿喷嘴基座30的轴向延伸。电触点54a在基端部71固定于喷嘴基座30,构成悬臂状态。中间部72与基端部71连接,并相对喷嘴基座30的轴向倾斜地配置。前端部73与中间部72连接,并与喷嘴基座30的轴向垂直地配置。电触点54b的形状也与电触点54a相同。另外,电触点54a,54b的前端之间的距离大于喷嘴16的第一圆筒部63的外径,并且小于外凸缘62的外径。因此,电触点54a,54b的前端部73抵接在喷嘴16的外凸缘62的通电面64上。在从喷嘴16的通电面64朝向喷嘴基座30并且与中心轴16A大致平行的方向上,电触点54a,54b被推压而压缩,并通过该压缩产生的弹力可靠地抵接在喷嘴16的通电面64上,然后朝向远离喷嘴基座30的方向(向喷嘴基座30的前端外侧推出的方向)推压喷嘴16。因此,即使电触点54a,54b的弹性系数不是特别高,在喷嘴16和电触点54a,54b之间也确保可靠的电连接。这样,喷嘴基座30和电触点54a,54b形成通往喷嘴16的导引电弧用通电路径。
如前所述,在喷嘴基座30和喷嘴16之间确保少许间隙,30,16这两者之间未直接接触。因此,通往喷嘴16的导引电弧用通电路径仅通过电触点54a,54b与喷嘴16的通电面64之间的接触来确保。如图2所示,电触点54a,54b和喷嘴16的通电面64一同进入到冷却液水路52内。通过松开金属螺栓56,能够从喷嘴基座30将电触点54a,54b拆卸下来。即使万一在电触点54a,54b与通电面64之间接触的位置产生了接触不良,由于喷嘴基座30和喷嘴16未直接接触,因此,在喷嘴基座30和喷嘴16之间也几乎不产生绝缘破坏。由于电触点54a,54b与通电面64接触的位置浸在冷却液中,因此,即使在该接触位置产生接触不良,也难以因电绝缘破坏而产生火花。即使万一在电触点54a,54b与通电面64接触的位置产生了火花,由于该接触的位置处在冷却液中,因此与处于气体中的情况相比受到的破坏小,而且,受到破坏的只有喷嘴16和电触点54a,54b。喷嘴16是迟早需要更换的消耗品。如果更换时期尚早的喷嘴16受到破坏,通过使该喷嘴16绕中心轴16A旋转若干角度,能够将未受到破坏的通电面64的位置作为与电触点54a,54b接触的位置而重新使用。电触点54a,54b只不过是廉价的金属板,能够从喷嘴基座30只拆卸该电触点54a,54b进行更换。因此,即使因接触不良而产生了火花,枪体12也不会受到特别大的破坏,能够容易且廉价地进行修复。
利用夹在喷嘴16和电极14之间的绝缘旋流器15、夹在绝缘旋流器15和电极14之间的0形环以及夹在绝缘旋流器15和喷嘴16之间的O形环的作用,喷嘴16的中心轴16A和电极14的中心轴14A自动地进行位置对准,以使喷嘴16的中心轴16A和电极14的中心轴14A位置一致。利用电触点54a,54b来形成通电路径,对于该喷嘴16和电极14的中心轴位置对准不会成为特别的障碍。即,电触点54a,54b施加于喷嘴16的推压力的方向与喷嘴16的中心轴16A大致平行。电触点54a,54b施加于喷嘴16的推压力中与中心轴16A垂直的垂直方向的分力几乎为零。因此,来自电触点54a,54b的推压力不会成为使喷嘴16的中心轴16A横向偏移的原因。
在更换电极14和喷嘴16等消耗品时,首先,从枪体12拆卸固定帽24,然后,通过将喷嘴16沿自喷嘴基座30远离的方向与其中心轴16A大致平行地拔出,从喷嘴基座30拆卸喷嘴16。此时,由于电触点54a,54b欲将喷嘴16从喷嘴基座30推出,因此,该推压作用有助于拆卸喷嘴16。根据不同的情况,有时即使用户不牵引喷嘴16,当用户拆卸了固定帽24时,(由于通常等离子喷枪10的前端朝下)借助于重力和电触点54a,54b的推压作用,喷嘴16在(和防护帽18一起)被保持在固定帽24内的状态下,自然地从喷嘴基座30被拔出。这样,容易从喷嘴基座30拆卸电触点54a,54b。
反之,当在喷嘴基座30上安装喷嘴16时,喷嘴16与其中心轴16A大致平行地被推入喷嘴基座30的圆端部内,然后,在枪体12上安装固定帽24以固定防护帽18和喷嘴16。或者,喷嘴16在(和防护帽18一起)被保持在固定帽24内的状态下,与其中心轴16A大致平行地被推入喷嘴基座30的前端部内,与固定帽24一起被安装于枪体12。无论采取哪种方式,喷嘴16在被推入喷嘴基座30时,电触点54a,54b与喷嘴16抵接,电触点54和通电面64这两者沿彼此相反的方向与喷嘴16的中心轴16A大致平行地相互推压而合并在一起。由此,可靠地形成电触点54a,54b与喷嘴16的电连接。但是,电触点54a,54b在与喷嘴16的中心轴16A垂直的方向上不推压喷嘴16。因此,电触点54a,54b不会成为使喷嘴16的中心轴16A从电极14的中心轴14A发生位置横向偏移的原因。
另外,当喷嘴16被推入到喷嘴基座30中时,无论喷嘴16的位置处在绕喷嘴16中心轴16A的旋转方向的哪个位置,一定能确保喷嘴16和电触点54a,54b的电接触。这是因为用于与电触点54a,54b接触的通电面64被设置在喷嘴16的整个外周。
另外,在图示的实施方式中,虽然喷嘴16的通电面64为与喷嘴16的中心轴16A垂直的平坦面,但是,这只不过是一个例示,并不一定必须如此设置。只要能够确保如上所述的电触点54a,54b和通电面64之间的电接触,通电面64可以从与中心轴16A垂直的方向倾斜若干角度,或者也可以是弯曲的面。另外,在本实施方式中,虽然通电面64(由于由外凸缘62提供)存在于喷嘴16的外周面上的实质整个外周,但这也只不过是一个例示,并不一定必须如此设置。只要能够确保如上所述的电触点54a,54b和通电面64之间的电接触,多个通电面64可以离散地存在于喷嘴16的外侧面上绕中心轴16A间隔规定角度的位置上。
以上说明了本发明的一实施方式,但是,该实施方式只是用于说明本发明,并非旨在将本发明的范围限定为本实施方式。只要不脱离其范围,本发明可以通过其他各种方式来实施。
例如,在上述的实施方式中,喷嘴16的通电面64为包围喷嘴16的整个外周的一个圆环上的平面,并与喷嘴的中心轴16A垂直,但是,这只不过是一个例示,并不一定必须如此设置。作为变形例,例如多个通电面可以分别设置在喷嘴16表面上的绕中心轴16A以规定角度的间隔离散的位置上。另外,通电面也可以设置在喷嘴外侧面以外的表面(例如,内侧面或者基端面等)上。另外,只要确保通电面和电触点的接触,通电面可以是弯曲的面,也可以从与喷嘴的中心轴16A垂直的方向稍微倾斜。
另外,在上述的实施方式中,虽然多个电触点54a,54b分别安装在喷嘴基座30的外侧面上的绕中心轴16A以规定角度的间隔离散的位置上,但是,这只不过是一个例示,并不一定必须如此设置。作为变形例,例如可以是一个圆环状的电触点在喷嘴基座30上在绕喷嘴16的中心轴16A的整个外周的角度范围内设置,该圆环状的电触点与喷嘴16的通电面64抵接。作为其他变形例,也可以是一个或多个电触点安装在枪体12内的喷嘴基座30以外的部件上,由该部件和电触点提供导引电弧用通电路径。
工业实用性
本发明具有能够更加可靠地形成通往喷嘴的导引电弧用通电路径的效果,作为等离子喷枪、喷嘴和等离子加工机是有用的。

Claims (6)

1.一种等离子喷枪,具有:含有喷嘴基座(30)的枪体(12)和安装于所述喷嘴基座(30)的喷嘴(16),通过使所述喷嘴(16)与所述喷嘴的中心轴(16A)大致平行地在朝向所述喷嘴基座(30)的方向上移动或者在远离所述喷嘴基座(30)的方向上移动,在所述喷嘴基座(30)上安装所述喷嘴(16)或者从所述喷嘴基座(30)拆卸所述喷嘴(16);该等离子喷枪的特征在于,
所述喷嘴(16)具有通电面(64),该通电面(64)在所述喷嘴(16)的表面上且与所述喷嘴基座(30)相对向;
所述枪体(12)具有弹性的电触点(54a,54b),该电触点(54a,54b)通过与所述喷嘴的所述通电面(64)抵接,形成通往所述喷嘴(16)的导引电弧用通电路径;
当所述喷嘴(16)与所述中心轴(16A)大致平行地在朝向所述喷嘴基座(30)的方向上移动,以使所述喷嘴(16)安装于所述喷嘴基座(30)时,所述喷嘴的所述通电面(64)在与所述喷嘴的中心轴(16A)大致平行且朝向所述喷嘴基座(30)的方向上推压所述电触点(54a,54b),
所述喷嘴基座(30)前端部的内侧空间形成为等离子气体通路(68),
所述喷嘴(16)的基端部的外侧空间形成为冷却所述喷嘴(16)的冷却液通路(52),
在所述喷嘴基座(30)前端部的内侧面和所述喷嘴(16)的基端部的外侧面之间夹持着O形环(31),
通过O形环(31),在所述喷嘴基座(30)前端部的内侧面和所述喷嘴(16)的基端部的外侧面之间确保少许间隙,使所述喷嘴基座(30)与所述喷嘴(16)不直接接触,
在所述冷却液通路(52)中,配置有所述喷嘴的所述通电面(64)以及与所述通电面(64)抵接的所述电触点(54a,54b)部分。
2.如权利要求1所述的等离子喷枪,其特征在于,
能够从所述枪体(12)拆卸所述电触点(54a,54b)。
3.如权利要求1所述的等离子喷枪,其特征在于,
所述喷嘴(16)具有外凸缘(62),该外凸缘(62)绕所述中心轴(16A)的实质整个外周设置在所述喷嘴(16)的外侧面上;
所述外凸缘(62)提供所述通电面(64)。
4.如权利要求1所述的等离子喷枪,其特征在于,
仅通过所述电触点(54a,54b)和所述喷嘴的通电面(64)之间的接触,提供所述通电路径和所述喷嘴(16)之间的电连接。
5.一种喷嘴,其安装于权利要求1所述的等离子喷枪(10),该喷嘴(16)的特征在于,具有:
最靠基端侧的第一圆筒部(63);
外凸缘(62),其具有从所述第一圆筒部(63)的外周面沿径向突出的通电面(64),并且在轴向上与所述第一圆筒部(63)邻接而配置,该外凸缘(62)的直径大于所述第一圆筒部(63)的直径;
第二圆筒部(65),其在轴向上与所述外凸缘(62)邻接而配置,在其外周面的基端侧部分形成有滚花,该滚花成为由多个细小的突起构成的凹凸部(66),该第二圆筒部(65)的直径小于所述外凸缘(62)的直径,
前端部(67),其与所述第二圆筒部(65)的轴向前端侧邻接配置,具有前端侧缩径的前端变细的形状。
6.一种等离子加工机,其特征在于,具有:
如权利要求1所述的等离子喷枪(10);
载置工件(3)的工作台(2);
喷枪移动装置(4,6,8),其相对所述工作台(2)上的所述工件使所述等离子喷枪(10)移动。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8212173B2 (en) * 2008-03-12 2012-07-03 Hypertherm, Inc. Liquid cooled shield for improved piercing performance
US8389887B2 (en) * 2008-03-12 2013-03-05 Hypertherm, Inc. Apparatus and method for a liquid cooled shield for improved piercing performance
DE102010006786A1 (de) 2010-02-04 2011-08-04 Holma Ag Düse für einen flüssigkeitsgekühlten Plasma-Schneidbrenner
US8884179B2 (en) * 2010-07-16 2014-11-11 Hypertherm, Inc. Torch flow regulation using nozzle features
CN101980588B (zh) * 2010-10-04 2013-06-12 周开根 一种电弧等离子体喷枪
CN103200757B (zh) * 2010-10-04 2015-06-24 衢州昀睿工业设计有限公司 一种电弧等离子体喷枪
US8633417B2 (en) 2010-12-01 2014-01-21 The Esab Group, Inc. Electrode for plasma torch with novel assembly method and enhanced heat transfer
JP5841342B2 (ja) * 2011-03-17 2016-01-13 株式会社小松製作所 プラズマ切断装置用ノズル及びプラズマトーチ
JP2012192443A (ja) * 2011-03-17 2012-10-11 Komatsu Ltd プラズマ切断装置用ノズル及びプラズマトーチ
US9114475B2 (en) * 2012-03-15 2015-08-25 Holma Ag Plasma electrode for a plasma cutting device
DE102012213453A1 (de) * 2012-07-31 2014-02-06 Siemens Aktiengesellschaft Brenner für das Wolfram-Inertgas-Schweißen
KR101349949B1 (ko) * 2012-10-16 2014-01-15 현대삼호중공업 주식회사 플라즈마 토치용 노즐 및 이를 포함하는 플라즈마 토치
US9144148B2 (en) 2013-07-25 2015-09-22 Hypertherm, Inc. Devices for gas cooling plasma arc torches and related systems and methods
US9338872B2 (en) 2013-07-31 2016-05-10 Lincoln Global, Inc. Apparatus and method of aligning and securing components of a liquid cooled plasma arc torch
US9386679B2 (en) 2013-07-31 2016-07-05 Lincoln Global, Inc. Apparatus and method of aligning and securing components of a liquid cooled plasma arc torch using a multi-thread connection
WO2015015266A1 (en) * 2013-07-31 2015-02-05 Lincoln Global, Inc. Apparatus for aligning and securing components of a liquid cooled plasma arc torch
US9313871B2 (en) 2013-07-31 2016-04-12 Lincoln Global, Inc. Apparatus and method of aligning and securing components of a liquid cooled plasma arc torch and improved torch design
JP6636249B2 (ja) * 2015-01-30 2020-01-29 株式会社小松製作所 プラズマトーチ用交換部品ユニット
JP6522967B2 (ja) 2015-01-30 2019-05-29 株式会社小松製作所 プラズマトーチ用センタパイプ、接触子、電極、及びプラズマトーチ
JP6522968B2 (ja) * 2015-01-30 2019-05-29 株式会社小松製作所 プラズマトーチ用絶縁ガイド、及び交換部品ユニット
CN112404677B (zh) * 2020-11-04 2022-05-17 常州九圣焊割设备股份有限公司 基于富氧工艺的等离子弧切割系统
CN112404676B (zh) * 2020-11-04 2022-05-17 常州九圣焊割设备股份有限公司 基于富氧工艺的高效散热型等离子弧切割系统
WO2023183230A1 (en) * 2022-03-22 2023-09-28 The Esab Group Inc. Consumables for plasma cutting torch

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3114678B2 (ja) * 1996-11-25 2000-12-04 日本電気株式会社 コンタクトおよびこれを使用した高密度コネクタ
JP2001252770A (ja) * 2000-03-08 2001-09-18 Koike Sanso Kogyo Co Ltd プラズマトーチ
JP2005046913A (ja) * 2004-10-06 2005-02-24 Komatsu Ltd プラズマ切断方法及び装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2686535B2 (ja) 1988-05-10 1997-12-08 昭 金川 トーチ
US4929811A (en) * 1988-12-05 1990-05-29 The Lincoln Electric Company Plasma arc torch interlock with disabling control arrangement system
JP3286376B2 (ja) 1993-03-12 2002-05-27 日立ビアメカニクス株式会社 プラズマアークトーチ
JP3911081B2 (ja) 1998-02-04 2007-05-09 小池酸素工業株式会社 プラズマトーチ
JP3635986B2 (ja) 1999-05-26 2005-04-06 株式会社小松製作所 プラズマトーチ及びそのノズル
US6268583B1 (en) * 1999-05-21 2001-07-31 Komatsu Ltd. Plasma torch of high cooling performance and components therefor
JP3606178B2 (ja) 2000-08-03 2005-01-05 トヨタ車体株式会社 プラズマ溶接トーチ
US6914211B2 (en) * 2003-02-27 2005-07-05 Thermal Dynamics Corporation Vented shield system for a plasma arc torch

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3114678B2 (ja) * 1996-11-25 2000-12-04 日本電気株式会社 コンタクトおよびこれを使用した高密度コネクタ
JP2001252770A (ja) * 2000-03-08 2001-09-18 Koike Sanso Kogyo Co Ltd プラズマトーチ
JP2005046913A (ja) * 2004-10-06 2005-02-24 Komatsu Ltd プラズマ切断方法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
US8420975B2 (en) 2013-04-16
JP5567071B2 (ja) 2014-08-06
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WO2009008271A1 (ja) 2009-01-15
US20100155373A1 (en) 2010-06-24
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JP5205377B2 (ja) 2013-06-05
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JP2012192456A (ja) 2012-10-11

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