CN102513703A

CN102513703A - 激光切割吹气喷头

Info

Publication number: CN102513703A
Application number: CN2011103739242A
Authority: CN
Inventors: 曾军河; 彭文斌; 陈继良
Original assignee: WUXI QINGYUAN LASER TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: WUXI QINGYUAN LASER TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-11-22
Filing date: 2011-11-22
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2031-11-22
Also published as: CN102513703B

Abstract

本发明涉及一种激光切割吹气喷头，其包括喷头壳体，喷头壳体内设有导气筒，导气筒与喷头壳体间设有调焦管，调焦管通过螺纹分别与导气筒及喷头壳体连接，调焦管与导气筒相连通；调焦管对应于伸入喷头壳体的另一端通过喷嘴连接体安装有喷嘴，喷嘴与调焦管相连通，导气筒对应于与调焦管相连的另一端端部安装保护镜片，保护镜片对应于与导气筒相连的另一侧设有聚焦镜；调焦管上设有吹气口，吹气口与调焦管相连通；调焦管通过螺纹相对导气筒及喷头壳体相对移动时，使得聚焦镜射出光线能聚焦于喷嘴的轴线上，且光线的焦点位于喷嘴外。本发明结构紧凑，提高喷嘴压力，增强切割效率，适用性好，提高切割质量，安全可靠。

Description

激光切割吹气喷头

技术领域

本发明涉及一种吹气喷头，尤其是一种激光切割吹气喷头，属于激光加工的技术领域。

背景技术

激光切割钢材时，氧气和聚焦的激光束是通过喷嘴射到被切割材料处，从而形成一个气流束。对气流的基本要求是进入切口的气流量要大，速度要高，以便足够的氧化使切口材料充分进行放热反应；同时又有足够的动量将熔融材料喷射吹出。因此喷嘴的设计及气流的控制也是十分重要的因素。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种激光切割吹气喷头，其结构紧凑，提高喷嘴压力，增强切割效率，适用性好，提高切割质量，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述激光切割吹气喷头，包括喷头壳体，所述喷头壳体内设有导气筒，所述导气筒的轴线与喷头壳体的轴线位于同一直线上；导气筒与喷头壳体间设有调焦管，所述调焦管的一端伸入喷头壳体内并套在导气筒上，调焦管通过螺纹分别与导气筒及喷头壳体连接，调焦管与导气筒相连通；调焦管对应于伸入喷头壳体的另一端通过喷嘴连接体安装有喷嘴，喷嘴与调焦管相连通，喷嘴的轴线与调焦管及导气筒的轴线位于同一直线上；导气筒对应于与调焦管相连的另一端端部通过保护镜压圈安装用于封堵导气筒的保护镜片，所述保护镜片对应于与导气筒相连的另一侧设有聚焦镜，所述聚焦镜通过聚焦镜压圈安装于喷头壳体内；调焦管上设有吹气口，所述吹气口与调焦管相连通；调焦管通过螺纹相对导气筒及喷头壳体相对移动时，使得聚焦镜射出光线能聚焦于喷嘴的轴线上，且光线的焦点位于喷嘴外。

所述喷头壳体包括调焦筒及位于所述调焦筒一端端部的冷却筒，调焦管伸入调焦筒对应于与冷却筒相连的另一端端部内，并与调焦管通过螺纹连接；冷却筒对应于与调焦筒相连的端部套在调焦筒上，并与调焦筒相对应配合；聚焦镜位于冷却筒内。

所述冷却筒对应于与调焦管相连的另一端端部通过密封胶圈安装有压板。所述喷嘴连接体通过喷嘴固定圈与喷嘴压紧固定；喷嘴连接体通过切割头固定环压紧固定于调焦管的端部。

所述切割头固定环内对应于邻近喷嘴的一端设有陶瓷环，所述陶瓷环套在喷嘴连接体上，并与喷嘴连接体紧固连接；喷嘴连接体与调焦管间设有绝缘板，所述绝缘板通过切割头固定环及喷嘴连接体压紧在调焦管上。

所述调焦管与调焦筒间设有调焦挡圈，所述调教挡圈的一端伸入调焦筒内，调焦挡圈与调焦筒及调焦管通过螺纹连接。

所述调焦管与导气筒间的结合部设有第一O型圈。所述聚焦镜上套有聚焦镜锁紧圈，所述聚焦镜锁紧圈通过聚焦镜压圈压紧于聚焦镜上。

所述调焦管对应于与冷却筒对应相连的端部设有第二O型圈。所述切割头固定环上设有传感器安装孔。

本发明的优点：冷却筒套在调焦筒上形成喷头壳体，调焦筒内设有导气筒，导气筒的端部通过保护镜压圈安装保护镜片，通过保护镜片能够对冷却筒内的聚焦镜保护，避免切割工作时对聚焦镜的污染；调焦管与调焦筒及导气筒通过螺纹连接，调整方便，同时调节管通过调焦挡圈能与调焦筒锁紧；调焦管上设有吹气口，调焦管通过喷嘴连接体与喷嘴相连，喷嘴通过喷嘴固定圈与喷嘴连接体相连，喷嘴连接体通过切割头固定环安装于调焦管上，并通过陶瓷环及绝缘板与其它物体隔离绝缘；连接紧密，表面光滑，遵循空气动力学中的拉伐尔喷嘴原理，使气体高速高压喷出，结构紧凑，提高喷嘴压力，增强切割效率，适用性好，提高切割质量，安全可靠。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示：本发明包括压板1、冷却筒2、聚焦镜压圈3、导气筒4、调焦筒5、调焦挡圈6、调焦管7、喷嘴连接体8、切割头固定环9、喷嘴固定圈10、喷嘴11、陶瓷环12、绝缘板13、第一O型圈14、密封胶圈15、保护镜压圈16、保护镜片17、第二O型圈18、聚焦镜19、聚焦镜锁紧圈20、传感器安装孔21、吹气口22及光线23。

如图1所示：所述吹气喷头包括喷头壳体，所述喷头壳体包括调焦筒5及位于所述调焦筒5上的冷却筒2，所述冷却筒2套在调焦筒5的一端，冷却筒2内设有定位台；调焦筒5对应于与冷却筒2相连一端的外径小于调焦筒5对应另一端的外径，从而调焦筒5能与冷却筒2对应配合，调焦筒5的端部通过冷却筒2内的定位台进行定位，调焦筒5的轴线与冷却筒2的轴线位于同一直线上。调焦筒5与冷却筒2间设置密封胶圈15。调焦筒5内设有导气筒4，导气筒4一端的外径与调焦筒5对应于与冷却筒2相连的外径相匹配，从而导气筒4能与调焦筒5对应配合，导气筒4的轴线与调焦筒5、冷却筒2的轴线位于同一直线上。导气筒4对应于远离冷却筒2的另一端与调焦筒5间隙配合，且导气筒4与调焦筒5间设有调焦管7，即所述调焦管7位于调焦筒5对应于与冷却筒2相连的另一端。调焦管7的一端伸入调焦筒5内，调焦管7套在导气筒4上，调焦管7通过螺纹分别与导气筒4及调焦筒5相连，且调焦管7通过螺纹能相对导气筒4及调焦筒5相对移动。调焦管7与导气筒4的结合部设有两个第一O型圈14，调焦管7与调焦筒5间设有调焦挡圈6，所述调焦挡圈6套在调焦管7上，调焦挡圈6通过螺纹与调焦管7及调焦筒5相连。调焦管7的轴线与导气筒4及调焦筒5的轴线位于同一直线上，调焦管7的腔体与导气筒4的腔体相连通。调焦筒5对应于伸入冷却筒2内的端部设有第二O型圈18，通过第二O型圈18能提高调焦筒5与冷却筒2的密封性能。

调焦管7对应于导气筒4相连另一端的外壁上设有吹气口22，所述吹气口22与调焦管7及导气筒4的腔体相连通。调焦管7对应于伸入调焦筒5的另一端通过喷嘴连接体8安装有喷嘴11，喷嘴11通过喷嘴连接体8与调焦管7内的腔体相连通，喷嘴11的端部设有喷射孔，气流能够从喷射孔喷射出。喷嘴11通过喷嘴固定圈10压紧安装于喷嘴连接体8上，同时，喷嘴连接体8通过切割头固定环9压紧固定于调焦管7的端部。喷嘴固定圈10的一端伸入切割头固定环9内。切割头固定环9内对应于邻近喷嘴11的一端设有陶瓷环12，所述陶瓷环12套在喷嘴连接体8上，陶瓷环12通过切割头固定环9压紧在喷嘴连接体8上。喷嘴连接体8与调焦管7间设有绝缘板13，所述绝缘板13通过切割头固定环9及喷嘴连接体8压紧于调焦管7上。绝缘板13、喷嘴11、切割头固定环9、喷嘴固定圈10及喷嘴连接体8的轴线与调焦管7的轴线位于同一直线上，喷嘴11通过喷嘴连接体8及绝缘板13与调焦管7及调焦管7上的吹气口22相连通。切割头固定环9上设有传感器安装孔21，通过传感器安装孔21能够设置所需的安装孔。调焦管7、喷嘴连接体8与喷嘴11间的腔体逐渐变小，使得气流能高速高压喷出。

导气筒4对应于邻近冷却筒2的一端端部设有保护镜片17，所述保护镜片17通过保护镜压圈16安装于导气筒4上，保护镜片17对应于与导气筒4相连的一端凸出导气筒4外，并伸入冷却筒2的定位台内。导气筒4通过保护镜片17与保护镜压圈16对应配合能够封堵导气筒4，避免从吹气口22进入的气流通过导气筒4窜入冷却筒2内。保护镜片17的外侧设有聚焦镜19，所述聚焦镜19通过聚焦镜锁紧圈20及聚焦镜压圈3安装于冷却筒2内，聚焦镜19位于冷却筒2内的定位台上。聚焦镜锁紧圈20及聚焦镜压圈3均套在冷却筒2上，聚焦镜锁紧圈20通过聚焦镜压圈3压紧在聚焦镜19上。聚焦镜19能将伸入的光线23的焦点汇聚到喷嘴11的轴线上，并通过调焦管7相对调焦筒5及导气筒4的相对运动，使得汇聚焦点位于喷嘴11外，能够完成对工件的切割。冷却筒2对应于与调焦筒5相连的另一端端部通过密封胶圈16安装有压板1。

如图1所示：使用时，将吹气喷头安装于激光切割机相应的位置，吹气口22与气源相连。工作时，切割激光入射到聚焦镜19上，聚焦镜19将光线23汇聚后产生焦点。当焦点不是位于喷嘴11外，且位于喷嘴11的轴线上时，转动调焦挡圈6，并通过调焦管7与调焦筒5及导气筒4间的螺纹，使得调焦管7相对调焦筒5及导气筒4移动，直至聚焦镜19将光线23聚焦后的焦点位于喷嘴11的轴线上，并位于喷嘴11外；调整结束后，通过调焦挡圈6锁定调焦管7与调焦筒5的位置。调焦完成后，通过吹气口22向调焦管7内吹入高压气体，高压气体沿调焦管7、绝缘板13、喷嘴连接体8后进入喷嘴11内，并由喷嘴11的喷射孔喷出，从而能够将激光光线23聚焦切割的杂物吹落。由于导气筒4上通过保护镜压圈16安装有保护镜17，避免气体、杂物等通过导气筒4污染聚焦镜19，延长聚焦镜19的使用寿命；同时，通过控制喷嘴11喷出气体的扩散面积，能够控制激光切割的质量；直至切割结束。下次切割时，通过调焦管7进行焦距调节，从而能适应不同切割加工要求。

本发明冷却筒2套在调焦筒5上形成喷头壳体，调焦筒5内设有导气筒4，导气筒4的端部通过保护镜压圈16安装保护镜片17，通过保护镜片17能够对冷却筒2内的聚焦镜19保护，避免切割工作时对聚焦镜19的污染；调焦管7与调焦筒5及导气筒4通过螺纹连接，调整方便，同时调节管7通过调焦挡圈6能与调焦筒5锁紧；调焦管7上设有吹气口22，调焦管7通过喷嘴连接体8与喷嘴11相连，喷嘴11通过喷嘴固定圈10与喷嘴连接体8相连，喷嘴连接体8通过切割头固定环9安装于调焦管7上，并通过陶瓷环12及绝缘板13与其它物体隔离绝缘；连接紧密，表面光滑，遵循空气动力学中的拉伐尔喷嘴原理，使气体高速高压喷出，结构紧凑，提高喷嘴压力，增强切割效率，适用性好，提高切割质量，安全可靠。

Claims

1.一种激光切割吹气喷头，其特征是：包括喷头壳体，所述喷头壳体内设有导气筒（4），所述导气筒（4）的轴线与喷头壳体的轴线位于同一直线上；导气筒（4）与喷头壳体间设有调焦管（7），所述调焦管（7）的一端伸入喷头壳体内并套在导气筒（4）上，调焦管（7）通过螺纹分别与导气筒（4）及喷头壳体连接，调焦管（7）与导气筒（4）相连通；调焦管（7）对应于伸入喷头壳体的另一端通过喷嘴连接体（8）安装有喷嘴（11），喷嘴（11）与调焦管（7）相连通，喷嘴（11）的轴线与调焦管（7）及导气筒（4）的轴线位于同一直线上；导气筒（4）对应于与调焦管（7）相连的另一端端部通过保护镜压圈（16）安装用于封堵导气筒（4）的保护镜片（17），所述保护镜片（17）对应于与导气筒（4）相连的另一侧设有聚焦镜（19），所述聚焦镜（19）通过聚焦镜压圈（3）安装于喷头壳体内；调焦管（7）上设有吹气口（22），所述吹气口（22）与调焦管（7）相连通；调焦管（7）通过螺纹相对导气筒（4）及喷头壳体相对移动时，使得聚焦镜（19）射出光线（23）能聚焦于喷嘴（11）的轴线上，且光线（23）的焦点位于喷嘴（11）外。

2.根据权利要求1所述的激光切割吹气喷头，其特征是：所述喷头壳体包括调焦筒（5）及位于所述调焦筒（5）一端端部的冷却筒（2），调焦管（7）伸入调焦筒（5）对应于与冷却筒（2）相连的另一端端部内，并与调焦管（5）通过螺纹连接；冷却筒（2）对应于与调焦筒（5）相连的端部套在调焦筒（5）上，并与调焦筒（5）相对应配合；聚焦镜（19）位于冷却筒（2）内。

3.根据权利要求2所述的激光切割吹气喷头，其特征是：所述冷却筒（2）对应于与调焦管（5）相连的另一端端部通过密封胶圈（15）安装有压板（1）。

4.根据权利要求1所述的激光切割吹气喷头，其特征是：所述喷嘴连接体（8）通过喷嘴固定圈（10）与喷嘴（11）压紧固定；喷嘴连接体（8）通过切割头固定环（9）压紧固定于调焦管（7）的端部。

5.根据权利要求4所述的激光切割吹气喷头，其特征是：所述切割头固定环（9）内对应于邻近喷嘴（11）的一端设有陶瓷环（12），所述陶瓷环（12）套在喷嘴连接体（8）上，并与喷嘴连接体（8）紧固连接；喷嘴连接体（8）与调焦管（7）间设有绝缘板（13），所述绝缘板（13）通过切割头固定环（9）及喷嘴连接体（8）压紧在调焦管（7）上。

6.根据权利要求2所述的激光切割吹气喷头，其特征是：所述调焦管（7）与调焦筒（5）间设有调焦挡圈（6），所述调教挡圈（6）的一端伸入调焦筒（5）内，调焦挡圈（6）与调焦筒（5）及调焦管（7）通过螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的激光切割吹气喷头，其特征是：所述调焦管（7）与导气筒（4）间的结合部设有第一O型圈（14）。

8.根据权利要求1所述的激光切割吹气喷头，其特征是：所述聚焦镜（19）上套有聚焦镜锁紧圈（20），所述聚焦镜锁紧圈（20）通过聚焦镜压圈（3）压紧于聚焦镜（19）上。

9.根据权利要求2所述的激光切割吹气喷头，其特征是：所述调焦管（5）对应于与冷却筒（3）对应相连的端部设有第二O型圈（18）。

10.根据权利要求4所述的激光切割吹气喷头，其特征是：所述切割头固定环（9）上设有传感器安装孔（21）。