CN1031328C - 压力可控制的等离子切焊枪具 - Google Patents
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Abstract
压力可控制的等离子切焊枪具，在枪体内部套装有内装有导气芯管的阴极套管、套管外部为一绝缘体，绝缘体外有与电源正极搭连的阳极套管，阳极套管外为外缘绝体，在外绝缘体下部连接有喷嘴，喷嘴内腔与阴极端子之间为主排气通道，其特征在于：导气芯管与阴极套管之间设置有超压排气阀，排气阀的阀塞与阴极套管的凸环间套有弹簧，排气阀关闭时、气体通向喷嘴，当压力超过预定值时气阀被开启，部分气体排出枪体外，以达到压力的平衡。
Description
本发明涉及一种切割、焊接用具，特别是一种压力可控制的等离子切焊枪具。
美国专利4973816中公开了一种等离子焊枪结构，参见该专利的图1及图4，在其枪体内套装有一阳极套，阳极套电流引入由导线与其的连接实现，在阳极套内部有一内绝缘套，在内绝缘套上段内孔中套置有阴极套管，阴极套管的内孔的上段插接有导气管，在阴极套管的下段外部套有一U形套，U形套下段又与阴极电极相连接，在阴极套管下段外周与U形套内壁之间形成一主导流通道，另外，在U形套的周壁上开设有两组径向通孔，其中下部的一组通孔与电极外部形成的放电通道相贯通，喷嘴与阳极套下段相拧连，喷嘴中心开有与外界相通的喷孔。而U形套周壁上部的另一组通孔则与滑动套装在阳极套内孔和阴极套外周之间的滑动套径向通孔及纵向通道相贯通，纵向通道是由阳极套下段自身钻出的间隔孔形成的，纵向通道与喷嘴外周的环腔及外界相贯通，在内绝缘套的上段还开设有两个纵向通孔，纵向通孔内装设有两组接触器，接触器由套管，套管内的弹簧导电环及控制导线构成。
两组接触器的作用是起一个安全开关的作用，即当更换喷嘴时，以保证高压电路的切断，而切断这个开关的偏压力则由滑动套的外凸活塞环实现，活塞环的压力又来自气体的第二通道，气体的第二通道是由阴极套管、内孔、主导流通道，通孔构成的，同时，第二通道喷出的气体可沿纵向通道及环腔通出，而对喷嘴起冷却作用，在此同时，由导气管引入的气流经内孔、通孔流入放电通道以形成等离子流体。然后，经喷嘴喷射出高浓度的等离子气体焰流将工件进行切割或焊接，而等离子气体是由喷嘴与阴极端子的正负电极的作用而被离子化的，
从该专利的具体结构不难看出，其所存在的最大问题是从进气至气体喷出的整个过程均无压力控制，因此，当进气压力有变化时，必将影响到喷嘴喷出的气体焰流的压力变化，这种压力变化则直接导致切焊气体流速度、浓度的波动，既影响切焊的质量与效率，又造成切焊过程中的不稳定，即导致被切割、焊接工件受热温度、时间的不同，使工件所产生的变形、金属晶格预受应力的不均匀，使被加工部件的变形量、内应力加大或不均衡，不仅给后序加工带来了困难，也影响到其尺寸精度及后期使用过程中的质量。
本发明的目的就在于克服现有技术所存在的上述缺点和不足，而提供一种设置有超压排气阀的，输出压力可控制的等离子切焊枪具。
本发明的目的是通过下面的技术方案实现的：
在枪体内部套装有引入切焊气体并与电源负极相连的阴极套管，阴极套管下部连接有阴极端子，阴极套管内装有中空的导气芯管，阴极套管外套有内绝缘体，内绝缘体外部有一与外绝缘体内孔相套接的阳极套管，阳极套管与电源正极相搭接，在阴极套管内孔与导气芯管之间有一主导流通道，主导流通道与阴极套管外部的放电通道及喷嘴相贯通，其不同之点在于：在阴极套管与导气芯管之间环腔中活动设置有超压排气阀，超压排气阀与阴极套管中段开设的排气孔相接触密封，排气孔与内绝缘体上的泄压通道相导通，在超压排气阀的阀塞与阴极套管的下凸环间套置有弹簧当压力超过预定值时气阀被开启，部分气体排出枪体外以达压力平衡，气阀关闭时，气体全部通向喷嘴。
由上可见：本发明的显著效果是：
第一：当压力超过设定值时，可通过超压排气阀排出，故可始终保持喷嘴工作流的压力、流速的稳定性，对提高切焊效率、提高被加工工件质量十分有利，而且对切焊件所产生的内应力及变形有显著的减少作用和均匀效果，可使切焊件在后期加工及使用中更便利、更耐用。
第二：超量后所排出的多余气流沿喷嘴周围的枪体喷出并在喷嘴喷出的主体焰流周围形成屏蔽气流层、该气流层具有隔离切焊点周围空间的作用，既能起到保温作用，又具有净化切焊点环境的屏蔽作用，对提高切焊效率、防止氧化及提高切焊质量均有好处。
本发明的具体结构是通过下面的实施例及其附图实现的：
图1是本实用新型的结构剖面图。
图2是本实用新型排气时的工作原理示意图。
下面将结合附图1—2对本发明的具体结构进行详细地说明：
在枪体1内部套装有引入切焊气体并与电源负极相连的阴极套管2，阴极套管2下部连接有阴极端子4，阴极套管2内套装有中空的导气芯管3，阴极套管2外套装有一内绝缘体8，内绝缘体8外部有一与外绝缘体9内孔相连接的阳极套管5，阳极套管5与电源正极相搭接，在阴极套管2内孔与导气芯管3外表面之间有一主导通流通道20，主导流通道20与阴极套管2外部的放电空间通道60及喷嘴孔63相贯通，其特征在于：在阴极套管2与导气芯管3之间环腔中活动设置有超压排气阀7，超压排气阀7与阴极套管2中段开设的超压排气孔24相接触密封，超压排气孔24与内绝缘体8上开设的泄压通道83相导通，在阀塞71上环面与导气芯管3的下部凸环35之间套置有弹簧72，阀塞71下环面下部与主导流通道20内的气体压力相作用，弹簧72抵靠在阀塞71的力Ks的大小等于流向喷嘴6的主气流设定压力Kg的大小。参见图1和图2
本发明还有以下结构特征：
阴极套管2固定套装在枪体1的中心孔11中，阴极套管2中上段周向外探伸有一进气管21，进气管21与电源负极相连接，阴极套管2上段22的螺孔与导气芯管3的上段31相旋合，阴极套管2的中段23上孔沿与超压排气阀7的下周边相吻合密封或脱离导通，主气流排气口25开设在阴极套管2中下段周向并与其内侧的主导流通道20和其外侧的放电空间通道60及喷嘴孔63相贯通，阴极套管2的下段26与阴极端子4相拧连并间隔包容在导气芯管3外部。参见图1
导气芯管3与进气管21相对应处周向开设有环槽321，沿导气芯管3纵向开设有一中央导气孔33，中央导气孔33上部与入气孔32相导通，入气孔32与环槽321相贯通，中央导气孔33下端为一豁通的出气口34，出气口34与导气芯管2下段外表面及与其外套装的阴极套管2中下段内表面之间的主导流道20相导通。参见图1
枪体1的中心孔11上段内孔中拧放有封盖12，上段31顶部中心有一拧具捅入凹槽311，在导气芯管3的环槽321上下部各有一沿径向外凸并与阴极套管2内孔滑动套配的凸环35，在下部凸环35的下部与超压排气阀7的阀塞71上环面之间套置有一弹簧72，阀塞71与导气芯管3活动套装并由弹簧72顶压在阴极套管2的中段23的孔口内上沿。参见图1
阴极端子4呈V形中空状，在阴极端子上部有一与阴极套管2下端26相拧连的螺纹段41，阴极端子4的螺纹段下部是一上大下小的中空状的围包在导气芯管3下外部的弹头帽42，在导气芯管3下部外表面与阴极端子4内腔表面之间有一主导流道20。参见图1
阳极套管5与形成枪体1下段13的外绝缘体9及绝缘护帽91相拧连，阳极套管5的中下段52与位于其内的并与内绝缘体8下段外表面之间形成一泄压通道83，阳极套管5上部周向外凸有一与电源正极相连接的阳极接线或搭铁51，阳极套管5的内凸套环53与喷嘴6的上段外螺纹段61相拧连，在内凸套环53外周水平板部开设有间隔的泄气孔54，泄气孔54下部有一呈锥形内收口状的泄气环腔92。参见图1
阳极套管5和阴极套管2之间嵌夹有一内绝缘套体8，内绝缘套体8有一与阴极套管2外圆相套装的内孔81，内孔81下段为一沿径向扩大的内孔段82，内孔段82与阴极套管2下段外表面之间有一与主气流出口25及下部的放电空间环形通道60相贯通的环腔，内绝缘套体8中段沿周围开有与超压排气孔24相通的阶梯孔84，阶梯孔84与阳极套管5内孔及内绝缘套体8下段的小直径段外表面之间的泄压通道83相导通。参见图1
筒状的阳极套管5外圆设有和外绝缘套体9相拧合的螺纹，外绝缘套体9是枪体1的一部分，外绝缘套体9下部有一锥形内收口状的绝缘护帽套91，泄气环腔92位于喷嘴6的中心喷孔63的外周边，喷嘴6内腔呈弹头状、其外部有一锥形段62。参见图1
本发明的工作原理是：参见图1和图2
气体G自进气管21引入，经环槽321、入气孔32、导气孔33、出气口34、主导流通道20、主气流出口25流入通道60中，然后经喷嘴6与阴极端子4的正负电极间通道60时被离子化，最后经喷孔63喷射出高速、高浓度的电浆火焰流Go至工作件W上，以完成切割或焊接作业。
当主气体G压力超过3.5kg/cm2时，气流则将阀塞71向上推起，超量气体则由超压排气孔24、泄压通道83、泄气环腔92逸出并表成围绕喷孔63射出的电浆火焰流Go的屏蔽气体层，以隔绝氧气，避免切焊处的氧化，提高切焊质量，同时，屏蔽气体层还具有冷却喷嘴6的作用及清吹屑碴的作用。可保持切焊口的外观质量。参见图2
当压力小于或等于3.5kg/cm2，即弹簧压力大于气体压力，阀塞自动闭合，气流全部经喷嘴部位通过。放可保证切焊过程的气流的稳定。
如需调整预设压力，可将枪体1上部封盖12取下，用杆锥拧动凹槽311，使上段31上外凸的旋合盘31纵向向上或向下转动，以改变凸环35下部压缩弹簧72的轴向距离的大小，达到调整弹簧72对阀塞71压力大小的目的，因此，可最后达到按切焊需要设定气流压力的目的。
Claims (5)
1、压力可控制的等离子切焊枪具，在枪体(1)内部套装有引入切焊气体并与电源负极相连的阴极套管(2)，阴极套管(2)下部连接有阴极端子(4)，阴极套管(2)内套装有中空的导气芯管(3)，阴极套管(2)外套装有一内绝缘体(8)，内绝缘体(8)外部有一与外绝缘体(9)内孔相连接的阳极套管(5)，阳极套管(5)与电源正极相搭接，在阴极套管(2)内孔与导气芯管(3)外表面之间有一主导流通道(20)，主导流通道(20)与阴极套管(2)外部的放电空间通道(60)及喷嘴孔(63)相贯通，其特征在于：在阴极套管(2)与导气芯管(3)之间环腔中活动设置有超压排气阀(7)，超压排气阀(7)与阴极套管(2)中段开设的超压排气孔(24)相接触密封，超压排气孔(24)与内绝缘体(8)上开设的泄压通道(83)相导通，在阀塞(71)上环面与导气芯管(3)的下部凸环(35)之间套置有弹簧(72)，阀塞(71)下环面下部与主导流通道(20)内的气体压力相作用，弹簧(72)抵靠在阀塞(71)的力(Ks)的大小等于流向喷嘴(6)的主气流的设定压力(kg)的大小。
2、按照权利要求1所述的压力可控制的等离子切焊枪具，其特征在于：阴极套管(2)中上段周向外探伸有一进气管(21)，进气管(21)与电源负极相连接，阴极套管(2)上段(22)的螺孔与导气芯管(3)的上段(31)相旋合，阴极套管(2)的中段(23)上孔沿与超压排气阀(7)的下周边相吻合密封或脱离导通，主气流排气口(25)开设在阴极套管(2)中下段周向并与其内侧的主导流通道(20)和其外侧的放电空间通道(60)及喷嘴孔(63)相贯通，阴极套管(2)的下段(26)与阴极端子(4)相拧连并间隔包容在导气芯管(3)外部。
3、按照权利要求1所述的压力可控制的等离子切焊枪具，其特征在于：枪体(1)的中心孔(11)上段内孔中拧放有封盖(12)，上段(31)顶部中心有一拧具捅入凹槽(311)，在导气芯管(3)的环槽(321)上下部各有一沿径向外凸并与阴极套管(2)内孔滑动套配的凸环(35)，阀塞(71)与导气芯管(3)活动套装并由弹簧(72)顶压在阴极套管(2)的中段(23)的孔口内上沿。
4、按照权利要求1所述的压力可控制的等离子切焊枪具，其特征在于：阳极套管(5)与形成枪体(1)下段(13)的外绝缘体(9)及绝缘护帽(91)相拧连，阳极套管(5)的中下段(52)与位于其内的并与内绝缘体(8)下段外表面之间形成一泄压通道(83)，阳极套管(5)上部周向外凸有一与电源正极相连接的阳极接线或搭铁(51)。
5、按照权利要求1所述的压力可控制的等离子切焊枪具，其特征在于：内绝缘体(8)的内孔段(82)与阴极套管(2)下段外表面之间有一与主气流出口(25)及下部的放电空间环形通道(60)相贯通的环腔，内绝缘体(8)中段沿周围开有与超压排气孔(24)相通的阶梯孔(84)，阶梯孔(84)与阳极套管(5)内孔及内绝缘体(8)下段的小直径段外表面之间的泄压通道(83)相导通。
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