CN102922106A - 一种自夹紧、长寿命、节能导电嘴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接领域，具体为一种机械工业金属焊接用的自夹紧、长寿命、节能导电嘴，解决现有技术中导电嘴对焊丝夹持不稳定、接触电阻大，烧损导电嘴，降低导电嘴寿命等问题。导电嘴包括导电嘴座、导电嘴壳体、弹簧、焊丝夹，焊丝夹设置于导电嘴壳体中，与导电嘴壳体配合，焊丝夹为分体夹持结构，导电嘴座安装于导电嘴壳体一端，导电嘴座的一端伸至导电嘴壳体中，该端与导电嘴壳体之间的空隙设置弹簧，弹簧与焊丝夹的一端顶触。采用本发明结构可以自动夹紧焊丝，提高了电弧稳定性，焊丝干伸长比较直，提高焊接质量，特别是提高自动焊质量。采用本发明结构可以大大提高导电嘴使用寿命，降低成本，只需要更换焊丝夹。

Description

一种自夹紧、长寿命、节能导电嘴

技术领域

本发明涉及焊接领域，具体为一种金属焊接用的自夹紧、长寿命、节能导电嘴。

背景技术

导电嘴是焊接设备易损件，属于焊接耗材，位于焊枪最尾端部分，它是用于导送焊丝的金属嘴。导电嘴的内孔有圆形、椭圆形、三角形或方形等，一般采用黄铜、紫铜、铬锆铜、铍铜等材料制造。普遍使用的是紫铜导电嘴，铬锆铜的材质优于紫铜，更为耐用。曾经日本用陶瓷制作导电嘴，后来因为性能等问题被淘汰。

导电嘴易损坏原因有：

1.操作不当引起损坏，焊枪收弧时，瞬时通过的电流过高，导电嘴极易融化，与焊丝熔接在一起。

2.导电嘴质量问题，包括（规格，材质，做工，孔径大小与焊丝是否合适等）。

3.传统埋弧自动焊导电嘴内径直径大于焊丝直径，会有接触不良，接触电阻大，电流不稳，经常发生起弧时便烧毁导电嘴的现象，多数导电嘴都会因发热变色，当超过了导电嘴材料的软化温度时，硬度和耐磨性能将急剧下降，无法拥有较长的寿命。

中国发明专利（申请号201010193902.3）公开了一种长效导电嘴，导电嘴由瓷帽、导电内芯和尾座组成，瓷帽为空心结构，瓷帽的前端中心设有第一通孔，导电内芯设置在瓷帽内，瓷帽保护在导电内芯外部，导电内芯的尾部为连接部，连接部中心设有第二通孔，连接部的前表面上连接有两个对称放置的连接片，每个连接片的前端均连接有夹紧块，两个夹紧块组成夹头，连接部的后端上套有尾座，且尾座中设有第三通孔，瓷帽的后端套在尾座的前端上。其不足之处在于，结构较为复杂、加工困难，采用塑性变形工艺使两个夹紧块的头部合拢夹持焊丝时，需要依靠连接片的弹性夹持焊丝强行导电，而且会出现焊丝夹持不稳定、接触电阻大，烧损导电嘴，降低导电嘴寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自夹紧、长寿命、节能导电嘴，解决现有技术中导电嘴对焊丝夹持不稳定、接触电阻大，烧损导电嘴，降低导电嘴寿命等问题。

本发明的技术方案是：

一种自夹紧、长寿命、节能导电嘴，导电嘴包括导电嘴座、导电嘴壳体、弹簧、焊丝夹，具体结构如下：

焊丝夹设置于导电嘴壳体中，与导电嘴壳体配合，焊丝夹为分体夹持结构，导电嘴座安装于导电嘴壳体一端，导电嘴座的一端伸至导电嘴壳体中，该端与导电嘴壳体之间的空隙设置弹簧，弹簧与焊丝夹的一端顶触。

所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴，导电嘴壳体中心为壳体内孔，壳体内孔为倒锥台孔形状，倒锥台体形状的焊丝夹与壳体内孔配合，倒锥台孔和倒锥台体的斜率相同。

所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴，导电嘴座为嘴座上段、嘴座中间段、嘴座下段依次连成的一体结构，嘴座中间段的外径大于嘴座上段和嘴座下段的外径，嘴座上段通过外螺纹与焊枪连接，嘴座中间段通过外螺纹与导电嘴壳体连接，嘴座下段伸至导电嘴壳体中，其外侧套有弹簧，通过弹簧顶住焊丝夹，使焊丝夹与导电嘴座留有间隙δ，并保持焊丝夹对焊丝的夹紧状态；导电嘴座的侧面加工两个平行的平面。

所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴，在安装焊丝后，焊丝夹与导电嘴座留有间隙δ≥0.5mm。

所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴，在导电嘴座的中心开有嘴座通孔，焊丝夹中心为焊丝夹中心孔，焊丝夹中心孔与嘴座通孔相通，并且二者中心轴线相同。

所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴，导电嘴壳体采用两种形式：第一种形式为壳体内孔具有壳体底部，第二种形式为壳体内孔不具有壳体底部的通孔；壳体底部为导电嘴壳体自身成型而成，或者壳体底部为安装于导电嘴壳体中的陶瓷锥台结构；壳体底部开有底部通孔，在导电嘴座的中心开有嘴座通孔，焊丝夹中心为焊丝夹中心孔，焊丝夹中心孔上下分别与嘴座通孔、底部通孔相通，并且三者中心轴线相同；导电嘴壳体底部所用陶瓷锥台的锥度与壳体内孔相同，通过从壳体内孔上端口压入到下端口，与壳体内孔下端口平齐或凸出下端口，与壳体内孔形成过盈配合。

所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴，导电嘴壳体采用未经耐热处理的铜合金导电嘴壳体；或者，导电嘴壳体采用经过耐热处理的铜合金导电嘴壳体。

所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴，焊丝夹为两个少半锥台相对设置构成锥台形的焊丝夹，在夹持焊丝时，两个少半锥台的外侧与导电嘴壳体形状配合，并紧密接触，两个少半锥台之间留有间隙δ；或者，焊丝夹为三个120度锥台相对设置构成锥台形的焊丝夹，在夹持焊丝时，三个120度锥台的外侧与导电嘴壳体形状配合，并紧密接触，三个120度锥台之间留有间隙δ。

所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴，焊丝夹的分体相对处分别开有中间槽。

所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴，中间槽采用半圆形、三角形或方形三种结构形式：

（1）中间槽采用半圆形中间槽，相对设置的半圆形中间槽形成圆形的焊丝夹中心孔；

（2）中间槽采用三角形中间槽，相对设置的三角形中间槽形成方形的焊丝夹中心孔；

（3）中间槽采用方形中间槽，相对设置的方形中间槽形成方形的焊丝夹中心孔。

本发明的优点和有益效果是：

1、采用本发明结构可以自动夹紧焊丝，提高了电弧稳定性，焊丝干伸长比较直，提高焊接质量，特别是提高自动焊质量。

2、采用本发明结构可以大大提高导电嘴使用寿命，只需要更换导焊丝夹，降低成本。

3、本发明导电嘴壳体内孔是锥孔，焊丝夹是与导电嘴壳体内孔配合的锥体，锥孔和锥体的斜率相同。焊丝在送进过程中，与焊丝夹之间有摩擦力，在摩擦力作用下焊丝夹沿着锥体下移，进一步夹紧焊丝。因此即使焊丝夹磨损，焊丝夹也会自动夹紧焊丝，这样保证焊丝与焊丝夹有良好的接触，同时保证焊丝干伸长部分比较直。

4、本发明壳体底部为导电嘴壳体自身成型而成，或者壳体底部为安装于导电嘴壳体中的陶瓷锥台结构；陶瓷材料的壳体底部可有效降低焊接飞溅物的粘附。

5、本发明结构导电嘴可以制成目前市场上各种形状的导电嘴，适应不同焊枪的要求。

附图说明

图1（a）为本发明的导电嘴之一结构示意图。

图1（b）为本发明的导电嘴之二结构示意图。

图1（c）为本发明的导电嘴之三结构示意图。

图2（a）-（b）为图1（a）、图1（b）或图1（c）的导电嘴座结构示意图。其中，图2（a）为主视图；图2（b）为图2（a）中A-A剖面图。

图3（a）为图1（a）的导电嘴壳体结构示意图。

图3（b）为图1（b）的导电嘴壳体结构示意图。

图3（c）为图1（c）的导电嘴壳体结构示意图。

图4为图1（a）、图1（b）或图1（c）的弹簧结构示意图。

图5（a）-（c）为本发明的焊丝夹结构示意图。图5（a）为主视图；图5（b）为一个实施例俯视图；图5（c）为另一实施例俯视图。

图5（d）-（g）为本发明焊丝夹分体的结构示意图。图5（d）为主视图；图5（e）为一个实施例俯视图；图5（f）为另一实施例俯视图；图5（g）为又一实施例俯视图。

图中，1导电嘴座；11嘴座上段；12嘴座中间段；13嘴座下段；14嘴座通孔；15平面；2导电嘴壳体；21壳体内孔；22壳体底部；23底部通孔；24陶瓷锥台；3弹簧；4焊丝夹；41焊丝夹中心孔；42少半锥台；43、120度锥台；44中间槽；45半圆形中间槽；46三角形中间槽；47方形中间槽。

具体实施方式

如图1（a）、图1（b）和图1（c）所示，本发明自夹紧、长寿命、节能导电嘴由导电嘴座1、导电嘴壳体2、弹簧3、焊丝夹4等四个部分组成，具体结构如下：

焊丝夹4设置于导电嘴壳体2中，与导电嘴壳体2配合，焊丝夹4为分体夹持结构，导电嘴座1安装于导电嘴壳体2一端，导电嘴座1的一端伸至导电嘴壳体2中，该端与导电嘴壳体2之间的空隙设置弹簧3，弹簧3与焊丝夹4的一端顶触。

本发明中，导电嘴壳体2采用两种结构形式：第一种形式为壳体内孔具有壳体底部，第二种形式为壳体内孔不具有壳体底部的通孔；

1、导电嘴壳体2中心为壳体内孔21，导电嘴壳体2的壳体内孔21具有壳体底部22，壳体底部22开有底部通孔23；

如图1（a）和图3（a）所示，壳体底部为导电嘴壳体自身成型而成；

如图1（c）和图3（c）所示，壳体底部为安装于导电嘴壳体中的陶瓷锥台27结构。导电嘴壳体底部22所用陶瓷锥台24的锥度与壳体内孔21相同，通过从壳体内孔21上端口压入到下端口，与壳体内孔21下端口平齐或略凸出下端口，与壳体内孔21形成过盈配合。

2、如图1（b）和图3（b）所示，导电嘴壳体2中心为壳体内孔21，壳体内孔21为不具有壳体底部22的通孔。

本发明中，壳体内孔21为倒锥台孔形状，倒锥台体形状的焊丝夹4与壳体内孔21配合，倒锥台孔和倒锥台体的斜率相同。

如图1（a）、图1（b）、图1（c）、图2（a）、图2（b）和图4所示，导电嘴座1为嘴座上段11、嘴座中间段12、嘴座下段13依次连成的一体结构，嘴座中间段12的外径大于嘴座上段11和嘴座下段13的外径，嘴座上段11通过外螺纹与焊枪连接，嘴座中间段12通过外螺纹与导电嘴壳体2连接，嘴座下段13伸至导电嘴壳体2中，其外侧套有弹簧3，通过弹簧3顶住焊丝夹4，保证焊丝夹4对焊丝的夹紧状态。在安装焊丝后，焊丝夹4与导电嘴座1留有间隙δ≥0.5mm。在导电嘴座1的中心，开有嘴座通孔14。如图2（b）所示，本发明中，导电嘴座1的嘴座中间段12侧面加工两个平行的平面15，便于夹持，并与导电嘴壳体2拧紧。

如图1（a）-图1（c）和图5（a）-（c）所示，焊丝夹4中心为焊丝夹中心孔41，焊丝夹中心孔41与嘴座通孔14相通，并且二者中心轴线相同，便于焊丝通过和夹持。或者，焊丝夹中心孔41上下分别与嘴座通孔14、底部通孔23相通，并且三者中心轴线相同，便于焊丝通过和夹持。焊丝夹4采用两种分体的结构形式：

1、如图5（b）所示，两个少半锥台42相对设置构成锥台形的焊丝夹4，在夹持焊丝时，两个少半锥台42的外侧与导电嘴壳体2形状配合，并紧密接触，两个少半锥台42之间在焊丝夹紧后留有间隙δ（δ≥0.5mm），不同焊丝直径δ不同，在能夹紧焊丝的情况下δ尽可能大，δ越大导电嘴的使用寿命越长。

2、如图5（c）所示，三个120度锥台43相对设置构成锥台形的焊丝夹4，在夹持焊丝时，三个120度锥台43的外侧与导电嘴壳体2形状配合，并紧密接触，三个120度锥台43之间留有间隙δ（δ≥0.5mm），不同焊丝直径δ不同，在能夹紧焊丝的情况下δ尽可能大，δ越大导电嘴的使用寿命越长。

本发明中，导电嘴壳体2采用两种材料：第一种是铜及铜合金材料，外表面不进行耐热处理；第二种是在铜及铜合金材料外表面进行耐热处理，如镀铬等。

如图1（a）-图1（c）和图5（d）-（g）所示，焊丝夹4的分体相对处分别开有中间槽44，中间槽44采用半圆形、三角形或方形三种结构形式：

1、如图5（e）所示，中间槽44采用半圆形中间槽45，相对设置的半圆形中间槽45形成圆形的焊丝夹中心孔41；

2、如图5（f）所示，中间槽44采用三角形中间槽46，相对设置的三角形中间槽46形成方形的焊丝夹中心孔41；

3、如图5（g）所示，中间槽44采用方形中间槽47，相对设置的方形中间槽47形成方形的焊丝夹中心孔41。

实施例结果表明，本发明具有如下特点：

1、使用寿命延长。在使用过程中随着焊丝夹的磨损，焊丝夹之间的间隙δ越来越小，直到δ为0，这时候焊丝夹对焊丝将失去自动夹紧功能，此时焊丝夹的使用寿命还相当于常规导电嘴的使用寿命。在能夹紧焊丝的情况下δ尽可能大，δ越大导电嘴的使用寿命越长。另外，由于焊丝夹与焊丝之间接触好，降低了二者之间的接触电阻，降低了电阻热，焊丝夹的温度比常规导电嘴的温度要低，进一步提高了焊丝夹的耐磨性，延长了使用寿命。

2、节能。由于接触电阻的降低，降低了能量损耗。

3、焊接稳定、焊接质量提高。由于焊丝夹对焊丝的自动加紧作用，二者之间的接触电阻非常稳定，同时也保证了焊丝干伸长比较直，保证了焊接电弧的稳定，保证了焊接质量的稳定。

4、成本降低。导电嘴是消耗品，本发明只更换焊丝夹部分，该部分的重量不到常规导电嘴的1/3，因此极大地降低了使用成本。

本发明的关键是：导电嘴壳体内孔是锥孔，焊丝夹是与导电嘴壳体内孔配合的锥体，锥孔和锥体的斜率相同。焊丝在送进过程中，与焊丝夹之间有摩擦力，在摩擦力作用下焊丝夹沿着锥体下移，进一步夹紧焊丝。因此，即使焊丝夹磨损，焊丝夹也会自动夹紧焊丝，这样保证焊丝与焊丝夹有良好的接触，同时保证焊丝干伸长部分比较直。

Claims (10)

1.一种自夹紧、长寿命、节能导电嘴，其特征在于，导电嘴包括导电嘴座、导电嘴壳体、弹簧、焊丝夹，具体结构如下：

焊丝夹设置于导电嘴壳体中，与导电嘴壳体配合，焊丝夹为分体夹持结构，导电嘴座安装于导电嘴壳体一端，导电嘴座的一端伸至导电嘴壳体中，该端与导电嘴壳体之间的空隙设置弹簧，弹簧与焊丝夹的一端顶触。

2.按照权利要求1所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴，其特征在于，导电嘴壳体中心为壳体内孔，壳体内孔为倒锥台孔形状，倒锥台体形状的焊丝夹与壳体内孔配合，倒锥台孔和倒锥台体的斜率相同。

3.按照权利要求1所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴，其特征在于，导电嘴座为嘴座上段、嘴座中间段、嘴座下段依次连成的一体结构，嘴座中间段的外径大于嘴座上段和嘴座下段的外径，嘴座上段通过外螺纹与焊枪连接，嘴座中间段通过外螺纹与导电嘴壳体连接，嘴座下段伸至导电嘴壳体中，其外侧套有弹簧，通过弹簧顶住焊丝夹，使焊丝夹与导电嘴座留有间隙δ，并保持焊丝夹对焊丝的夹紧状态；导电嘴座的侧面加工两个平行的平面。

4.按照权利要求3所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴，其特征在于，在安装焊丝后，焊丝夹与导电嘴座留有间隙δ≥0.5mm。

5.按照权利要求1所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴，其特征在于，在导电嘴座的中心开有嘴座通孔，焊丝夹中心为焊丝夹中心孔，焊丝夹中心孔与嘴座通孔相通，并且二者中心轴线相同。

6.按照权利要求1所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴，其特征在于，导电嘴壳体采用两种形式：第一种形式为壳体内孔具有壳体底部，第二种形式为壳体内孔不具有壳体底部的通孔；壳体底部为导电嘴壳体自身成型而成，或者壳体底部为安装于导电嘴壳体中的陶瓷锥台结构；壳体底部开有底部通孔，在导电嘴座的中心开有嘴座通孔，焊丝夹中心为焊丝夹中心孔，焊丝夹中心孔上下分别与嘴座通孔、底部通孔相通，并且三者中心轴线相同；导电嘴壳体底部所用陶瓷锥台的锥度与壳体内孔相同，通过从壳体内孔上端口压入到下端口，与壳体内孔下端口平齐或略凸出下端口，与壳体内孔形成过盈配合。

7.按照权利要求6所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴，其特征在于，导电嘴壳体采用未经耐热处理的铜合金导电嘴壳体；或者，导电嘴壳体采用经过耐热处理的铜合金导电嘴壳体。

8.按照权利要求1所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴，其特征在于，焊丝夹为两个少半锥台相对设置构成锥台形的焊丝夹，在夹持焊丝时，两个少半锥台的外侧与导电嘴壳体形状配合，并紧密接触，两个少半锥台之间留有间隙δ；或者，焊丝夹为三个120度锥台相对设置构成锥台形的焊丝夹，在夹持焊丝时，三个120度锥台的外侧与导电嘴壳体形状配合，并紧密接触，三个120度锥台之间留有间隙δ。

9.按照权利要求1所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴，其特征在于，焊丝夹的分体相对处分别开有中间槽。

10.按照权利要求9所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴，其特征在于，中间槽采用半圆形、三角形或方形三种结构形式：

（1）中间槽采用半圆形中间槽，相对设置的半圆形中间槽形成圆形的焊丝夹中心孔；

（2）中间槽采用三角形中间槽，相对设置的三角形中间槽形成方形的焊丝夹中心孔；

（3）中间槽采用方形中间槽，相对设置的方形中间槽形成方形的焊丝夹中心孔。

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