CN106001877A - 空气等离子割机 - Google Patents

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王进成
王成多
赵尔新
杨伟鹏
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SHANGHAI TAYOR ELECTRIC WELDING MACHINE CO Ltd
SHANGHAI TAYOR HEAVY INDUSTRY (GROUP) Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种空气等离子割机，其包括机箱、第一气阀、冷却气出口；压缩空气的第一路接第一气阀进气端，压缩空气的第二路接等离子割枪；第一气阀的出气端接冷却气出口；冷却气出口设置在机箱内；等离子割枪设置在机箱外；冷却气出口朝向机箱内的发热部件。本发明的空气等离子割机，能减少故障原因，维修简便易行，降低制造成本及使用成本，提高冷却效率。

Description

空气等离子割机
技术领域
本发明涉及切割机，特别涉及一种空气等离子割机。
背景技术
等离子是加热到极高温度并被高度电离的气体，它将电弧功率将转移到工件上，高热量使工件熔化并被吹掉，形成等离子弧切割的工作状态。
空气等离子割机的基本原理(这里的切割一般是指金属材料的切割)，是利用极细而高温的等离子弧，使局部金属迅速熔化，再用气流把熔化的金属吹走的切割方法。等离子弧切割由于切割效率高、损耗低、适用范围广等优点已广泛应用于各类工程建设、制造等行业。
我们通常把电弧密度为自然条件下(未经压缩)的电弧称为自由弧；自由弧的导电气体没有完全电离，电弧的温度在6000℃到8000℃之间。而在气压、电压、和磁场的作用下柱状的自由弧(柱截面积正比于功率)可以压缩成等离子弧，等离子弧的导电截面积小能量集中。弧柱中气体几乎可全部达到离子状态。电弧温度可高达15000℃-30000℃。能使金属等物体迅速熔化。空气等离子割机就是利用压缩空气在割枪内将电弧压缩后形成的等离子弧来完成切割的，压缩空气进入割炬后由气室分配两路，即形成等离子气体及辅助气体。等离子气体弧起熔化金属作用，而辅助气体则冷却割炬的各个部件并吹掉已熔化的金属。
空气等离子割机主要有以下部件组成：(1)主电源，可以是传统的单相或三相整流器、单相或三相可控硅整流电源以及各种符合要求的逆变电源；(2)提供压缩空气的气路控制系统；(3)割枪；(4)引弧装置；(5)割机的冷却系统。
割机主电源包括主变压器、电力电子器件((Power Electronic Device，又称为功率半导体器件)、散热器以及控制系统等。为了提高割机的效率，对会产生热量的器件如变压器、电力电子器件进行强迫风冷是常见的方法，由此形成的冷却通路称为冷却风道。
目前空气等离子割机的冷却方式以风机冷却为主。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种空气等离子割机，能减少故障原因，维修简便易行，降低制造成本及使用成本，提高冷却效率。
为解决上述技术问题，本发明提供的空气等离子割机，其包括机箱、第一气阀、冷却气出口；
压缩空气的第一路接第一气阀进气端，压缩空气的第二路接等离子割枪；
所述第一气阀的出气端接冷却气出口；
所述冷却气出口设置在机箱内；
所述等离子割枪设置在机箱外；
所述冷却气出口朝向机箱内的发热部件。
较佳的，所述发热部件为主变压器、控制变压器、电抗器、快恢复二极管、电力电子器件中的一种或多种。
较佳的，第一气阀设置在机箱内。
较佳的，压缩空气的第二路通过第二气阀接等离子割枪。
较佳的，所述第二气阀设置在机箱内。
较佳的，第一气阀为电磁阀；
第二气阀为电磁阀。
较佳的，压缩空气通过减压阀后分为两路分别接第一气阀进气端及等离子割枪。
较佳的，所述冷却气出口设置在机箱内一端；
机箱另一端开设有出风口。
较佳的，所述机箱内设置一封闭腔；
所述发热部件设置在所述封闭腔内；
所述封闭腔的进气口同所述冷却气出口连通；
所述封闭腔的出气口接所述等离子割枪。
较佳的，所述冷却气出口具有多个空气流道或为网状结构。
本发明的空气等离子割机，以压缩空气为冷却媒介，将压缩空气分为两路，一路仍作为割枪的气源使用，另外一路则进入割机机箱的内部，通过冷却气出口喷射到割机机箱内部的发热部件上，从而达到冷却割机的目的。由于压缩空气本身是空气等离子割机必备的气源，本发明的空气等离子割机不再需要单独另设风机，减少了故障原因，使得维修简便易行，可以降低制造成本及使用成本。而且，由于压缩空气形成的冷却风速较由风机产生的风速提高约30％，所以在同样冷却效果同样大小风道情况下，冷却效率可以提高20％以上，能减小机箱内风道结构尺寸并提高冷却效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的空气等离子割机一实施方式示意图；
图2是本发明的空气等离子割机一实施例结构图；
图3是本发明的空气等离子割机另一实施例结构图；
图4是本发明的空气等离子割机另一实施方式示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1、图2、图3、图4所示，空气等离子割机包括机箱2、第一气阀3、冷却气出口4；
压缩空气1的第一路接第一气阀3进气端，第二路接等离子割枪7的；
所述第一气阀3的出气端接冷却气出口4；
所述冷却气出口4设置在机箱2内；
所述等离子割枪7设置在机箱2外；
所述冷却气出口4朝向机箱2内的发热部件5。
较佳的，发热部件5为主变压器51、控制变压器52、电抗器53、快恢复二极管54、电力电子器件(Power Electronic Device，又称为功率半导体器件，例如IGBT)55中的一种或多种。
实施例一的空气等离子割机，以压缩空气1为冷却媒介，将压缩空气1分为两路，一路仍作为割枪7的气源使用(即压缩空气进入割炬后由割炬本体形成等离子气体及辅助气体，等离子气体弧起熔化金属作用，辅助气体则冷却割炬的各个部件并吹掉已熔化的金属)，另外一路则进入割机机箱2的内部，通过冷却气出口4喷射到割机机箱内部的发热部件5上，从而达到冷却割机的目的。由于压缩空气1本身是空气等离子割机必备的气源，实施例一的空气等离子割机不再需要单独另设风机，减少了故障原因，使得维修简便易行，可以降低制造成本及使用成本。而且，由于压缩空气形成的冷却风速较由风机产生的风速提高约30％，所以在同样冷却效果同样大小风道情况下，冷却效率可以提高20％以上，能减小机箱内风道结构尺寸并提高冷却效率。
实施例二
基于实施例一的空气等离子割机，如图1所示，第一气阀3设置在机箱2内。
较佳的，第一气阀3为电磁阀。
实施例三
基于实施例一的空气等离子割机，压缩空气1的第二路通过第二气阀6接等离子割枪7。
较佳的，所述第二气阀6设置在机箱2内。
较佳的，第二气阀6为电磁阀。
实施例四
基于实施例一的空气等离子割机，如图2、图3所示，压缩空气1通过减压阀8后分为两路分别接第一气阀3进气端及等离子割枪7。
实施例五
基于实施例一的空气等离子割机，如图2、图3所示，所述冷却气出口4设置在机箱2内一端；机箱2另一端开设有出风口。
实施例六
基于实施例一，如图4所示，所述空气等离子割机，所述机箱2内设置一封闭腔9，所述发热部件5设置在所述封闭腔9内，所述封闭腔9的进气口同所述冷却气出口4连通，所述封闭腔9的出气口接所述等离子割枪7。
实施例六的空气等离子割机，压缩空气1的第二路在对封闭腔9内的发热部件5进行散热后重新同压缩空气1的第一路汇聚在一起，作为割枪7的气源使用。
实施例七
基于实施例一到六的空气等离子割机，所述冷却气出口4具有多个空气流道41(如图2所示)或为网状结构(如图3所示)。
实施例七的空气等离子割机，通过特殊设计的风道，利用分流原理使压缩空气通过细小管、孔或通道，形成多流道通道或网状的高速气流通道，使压缩空气减压、均流、减速而形成适合作为冷却源的空气从冷却气出口的出气管、孔或通道喷出，全位置喷射到割机内部的发热部件上，高效冷却割机。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种空气等离子割机，其特征在于，包括机箱、第一气阀、冷却气出口；
压缩空气的第一路接第一气阀进气端，压缩空气的第二路接等离子割枪；
所述第一气阀的出气端接冷却气出口；
所述冷却气出口设置在机箱内；
所述等离子割枪设置在机箱外；
所述冷却气出口朝向机箱内的发热部件。
2.根据权利要求1所述的空气等离子割机，其特征在于，
所述发热部件为主变压器、控制变压器、电抗器、快恢复二极管、电力电子器件中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的空气等离子割机，其特征在于，
第一气阀设置在机箱内。
4.根据权利要求1所述的空气等离子割机，其特征在于，
压缩空气的第二路通过第二气阀接等离子割枪。
5.根据权利要求4所述的空气等离子割机，其特征在于，
所述第二气阀设置在机箱内。
6.根据权利要求1、4或5所述的空气等离子割机，其特征在于，
第一气阀为电磁阀；
第二气阀为电磁阀。
7.根据权利要求1所述的空气等离子割机，其特征在于，
压缩空气通过减压阀后分为两路分别接第一气阀进气端及等离子割枪。
8.根据权利要求1所述的空气等离子割机，其特征在于，
所述冷却气出口设置在机箱内一端；
机箱另一端开设有出风口。
9.根据权利要求1所述的空气等离子割机，其特征在于，
所述机箱内设置一封闭腔；
所述发热部件设置在所述封闭腔内；
所述封闭腔的进气口同所述冷却气出口连通；
所述封闭腔的出气口接所述等离子割枪。
10.根据权利要求1到9任一项所述的空气等离子割机，其特征在于，
所述冷却气出口具有多个空气流道或为网状结构。
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