CN106001878A - 一种等离子堆焊设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种等离子堆焊设备，属于等离子堆焊技术领域；它解决了现有焊枪焊精度低、堆焊效果差且无法调节电极中心位置的技术问题；一种等离子堆焊设备，包括枪体，其轴向设置；等离子气通道，其由枪体外表面穿入枪体内并由枪体前端穿出；钨极，其位于等离子气通道内；保护气通道，其由枪体外表面穿入枪体并由枪体前端穿出；冷却水通道，其由枪体外表面穿入枪体内且经过枪体前端后由枪体外表面穿出；粉末通道，其由枪体后端穿入并由枪体前端穿出；握柄，其位于枪体后端并与枪体活动连接；枪体的内部结构得到优化，增加了焊枪的堆焊精度，钨极位于等离子气通道内并能在等离子气通道内移动，增加了钨极安装的灵活性。

Description

一种等离子堆焊设备

技术领域

本发明属于等离子堆焊技术领域，涉及一种等离子堆焊设备。

背景技术

等离子粉末堆焊是以等离子弧作为热源，应用等离子弧产生的高温将合金粉末与基体表面迅速加热并一起熔化、混合、扩散、凝固，等离子束离开后自激冷却，形成一层高性能的合金层，从而实现零件表面的强化与硬化的堆焊工艺，其广泛的用于石油、化工、工程机械、矿山机械等行业。

等离子堆焊焊枪是等离子堆焊技术中常用的设备，传统的等离子弧焊枪，例如授权公告号为CN 203484793 U的实用新型公开的一种新型小内孔等离子粉末堆焊枪，其包括上枪体、绝缘体、下枪体，三部分由加长压铸枪体包裹铸为一体，下枪体的下端设有喷嘴和气体保护罩；钨极由钨极夹锁紧固定，贯穿上下枪体；下枪体内设有水冷通道、环形粉通道、环型气体通道依次由内到外排列；下枪体上部并列设有粉管通道、进水通道、出水通道和气体通道；这种焊枪结构虽然能实现小内孔的等离子粉末堆焊，但同时存在以下技术问题，1、焊枪的整体体积较大，结构较松散，一方面增加了成本，另一方面降低了焊枪的堆焊精度；2、其冷却水通道位于下枪体的外围，未延伸至喷嘴处，造成其工作时无法对喷嘴进行有效的降温，易导致喷嘴温度过高，从而影响焊枪的堆焊效果；3、枪体内的钨极与枪体固连且钨极无法在枪体内移动，导致枪体工作过程中，无法调整电极的中心位置无法调节，从而无法调节电弧大小。

综上所述，为了解决上述焊枪存在的技术问题，需要设计一种堆焊精度高、堆焊效果好且能调节电极中心位置的等离子堆焊设备。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种堆焊精度高、堆焊效果好且能调节电极中心位置的等离子堆焊设备。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种等离子堆焊设备，包括

枪体，其轴向设置；

等离子气通道，其由枪体外表面穿入枪体内并由枪体前端穿出，所述等离子气通道位于枪体中心；

钨极，其位于等离子气通道内；

保护气通道，其由枪体外表面穿入枪体并由枪体前端穿出，所述保护气通道有两条且位于等离子气通道两侧；

冷却水通道，其由枪体外表面穿入枪体内且经过枪体前端后由枪体外表面穿出；

粉末通道，其由枪体后端穿入并由枪体前端穿出，粉末通道有两条且位于等离子气通道两侧；

握柄，其位于枪体后端并与枪体活动连接，所述等离子气通道与握柄内部相通，所述钨极伸入握柄内并能在等离子气通道与握柄内移动。

在上述一种等离子堆焊设备中，所述枪体包括

后枪体，等离子气通道、保护气通道、冷却水通道的进口均位于后枪体外表面上，粉末通道的进口位于后枪体的后端面上；

前枪体，其与后枪体相连，等离子气通道、保护气通道与粉末通道均穿过前枪体，冷却水通道的出口位于前枪体外表面上；

喷嘴，其与前枪体固连，所述等离子气通道贯穿喷嘴，所述冷却水通道延伸至喷嘴内，粉末通道贯穿喷嘴且粉末通道的出口位于等离子气通道出口两侧，所述保护气通道的出口位于等离子气通道出口外围；

保护罩，所述保护罩罩设于前枪体上并与喷嘴间形成所述保护气通道的出口。

在上述一种等离子堆焊设备中，所述后枪体的外表面开设有第一进气孔，在前枪体内设置有贯穿前枪体的第一导气孔，在喷嘴的中心设置有贯穿喷嘴的第一出气孔，所述钨极位于第一导气孔与第一出气孔内，所述第一进气孔、第一导气孔与第一出气孔三者相通并形成所述的等离子气通道。

在上述一种等离子堆焊设备中，所述后枪体的外表面开设有两第二进气孔，在前枪体上设置有贯穿前枪体的两第二导气孔，两第二导气孔分别位于等离子气通道两侧，所述保护罩与喷嘴隔开并形成有连通外部的出气腔室，所述第二进气孔、第二导气孔、出气腔室三者连通并形成所述的保护气通道。

在上述一种等离子堆焊设备中，所述后枪体的外表面开设有进水孔，在前枪体内位于等离子通道的外围设置有第一环形腔室，在喷嘴内位于等离子通道的外围开设有第二环形腔室，所述第一环形腔室与第二环形腔室相通，在前枪体的的外表面开设有出水孔，进水孔、第一环形腔室、出水孔依次相通并形成所述的冷却水通道。

在上述一种等离子堆焊设备中，所述后枪体上设置有两贯穿后枪体的进粉孔，所述前枪体上设置有两贯穿前枪体的导粉孔，所述喷嘴上倾斜设置有两贯穿喷嘴的出粉孔，所述出粉孔位于等离子通道两侧并与等离子通道的出口相交，所述进粉孔、导粉孔、出粉孔相通且三者形成所述的粉末通道。

在上述一种等离子堆焊设备中，在后枪体的中部设置有贯穿后枪体的安装孔，所述安装孔内固设有安装套且握柄与安装套相连，所述钨极位于安装套内，安装套的外表面设置有两挡块且挡块抵在安装孔内壁上，所述两挡块间形成有导流槽且导流槽分别与进水孔和第一环形腔室相通。

在上述一种等离子堆焊设备中，所述安装套内设置有夹套，所述夹套的外表面上轴向开设有若干个收缩缺口，相邻两收缩缺口间形成有夹片，所述钨极位于夹套内并被夹片夹住。

在上述一种等离子堆焊设备中，所述枪体还包括绝缘体，所述绝缘体位于后枪体与前枪体之间并与二者固连，所述等离子气通道、保护气通道、冷却水通道、粉末通道均通过绝缘体。

在上述一种等离子堆焊设备中，所述后枪体、绝缘体、前枪体与喷嘴通过螺栓固连，所述保护罩与前枪体螺纹连接，所述握柄与安装套螺纹连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明中，焊枪枪体呈轴向设置的圆柱形状，其整体体积较小，结构简单且紧凑，其生产成本较小，同时，等离子气通道、保护气通道、冷却水通道以及粉末通道均匀分布在枪体上，其优化了枪体的内部结构，增加了焊枪的堆焊精度。

2、本枪体的冷却水通道由枪体的外表面伸入枪体内部并延伸至枪体的前端，因此，冷却水通道内的冷却水能对枪体包括喷嘴在内的整个前端部分进行有效的降温，有效的避免了枪体前端温度过高，从而保证了焊枪具有较好的堆焊效果。

3、钨极位于等离子气通道内并能在等离子气通道内移动，增加了钨极安装的灵活性，使得枪体内电极的中心位置能根据实际情况随意调节，以满足不同的堆焊要求。

附图说明

图1为本发明的前视立体图。

图2为本发明中枪体的立体结构示意图。

图3为本发明的俯视图。

图4为本发明的侧视图。

图5为图2中A-A剖视图。

图6为图2中B-B的剖视图。

图7为图2中C-C的剖视图。

图8为图2中D-D的剖视图。

图9为图2中E-E的剖视图。

图10为图2中F-F的剖视图。

图11为图3中G-G的剖视图。

图12为本发明中夹套的立体图。

图中，10、第一进气管；20、第二进气管；30、进水管；40、出水管；50、进粉管；100、枪体；110、后枪体；111、第一进气孔；112、第二进气孔；113、进水孔；114、进粉孔；115、安装孔；116、安装套；116a、挡块；116b、导流槽；117、导流缺口；120、绝缘体；121、第一连通孔；122、通气孔；123、第二连通孔；124、第三连通孔；125、第四连通孔；130、前枪体；131、第一导气孔；132、第二导气孔；133、第一环形腔室；134、出水孔；135、导粉孔；140、喷嘴；141、第一出气孔；142、第二环形腔室；143、出粉孔；150、保护罩；151、出气腔室；152、环形出气口；160、握柄；170、夹套；171、收缩缺口；172、夹片；200、钨极。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至图11所示，本发明一种等离子堆焊设备，其包括枪体100、设置于枪体100内的等离子通道、保护气通道、冷却水通道以及粉末通道以及位于等离子通道内的钨极200。

枪体100轴向设置，其类似于圆柱，所述枪体100包括依次相连的后枪体110、绝缘体120、前枪体130、喷嘴140以及保护罩150。

所述后枪体110、绝缘体120以及前枪体130均呈圆盘状，所述喷嘴140呈锥台状，所述后枪体110、绝缘体120、前枪体130与喷嘴140通过螺栓固连，所述保护罩150罩在前枪体130上且喷嘴140位于保护罩150与前枪体130之间，所述保护罩150与前枪体130螺纹连接。

如图2、图3所示，在后枪体110的上端外表面开设有通向后枪体110内部的第一进气孔111，在该第一进气孔111上连接有第一进气管10，该第一进气孔111进入后枪体110内后发生弯折并通向后枪体110与绝缘体120相邻的表面。

绝缘体120上开设有与第一进气孔111相通的第一连通孔121，该第一连通孔121呈弯折状，在绝缘体120的中心处轴向开设有贯穿绝缘体120的通气孔122，所述第一连通孔121分别与第一进气孔111和通气孔122连通。

前枪体130的中心处轴向开设有与通气孔122连通且贯穿前枪体130的第一导气孔131。

在喷嘴140的中心处轴向开设有贯穿喷嘴140的第一出气孔141，所述第一进气孔111、第一连通孔121、通气孔122、第一导气孔131、第一出气孔141相通并形成所述的等离子气通道，该等离子气通道用于输送等离子气。

如图2、图3、图4、图6、图7、图8所示，在后枪体110的上端外表面开设有通向后枪体110内部的两第二进气孔112，在该第二进气孔112上连接有第二进气管20，两第二进气孔112分别位于第一进气孔111的两侧，其中一第二进气孔112通入后枪体110的内部上端，另一第二进气孔112通入后枪体110的内部下端。

绝缘体120的内部上下端分别开设有轴向贯穿绝缘体120的两第二连通孔123，所述的两第二连通孔123分别位于通气孔122的两侧，位于绝缘体120上端的第二连通孔123与后枪体110上端的第二进气孔112相通，位于绝缘体120下端的第二连通孔123与后枪体110下端的第二进气孔112相通。

前枪体130的内部上下端分别相应开设有贯穿前枪体130的两第二导气孔132，两第二导气孔132分别位于第一导气孔131的两侧。

保护罩150与喷嘴140隔开并形成有出气腔室151，保护罩150与喷嘴140的前端持平并形成有环形出气口152，该环形出气口152使出气腔室151与外部相通，所述出气腔室151与两第二导气孔132相通，所述第二进气孔112、第二连通孔123、第二导气孔132、出气腔室151依次连通并形成所述的保护气通道，保护气通道用于输送工作时的保护气体。

如图2、图3、图9所示，在后枪体110的上端外表面还开设有通入后枪体110内部的进水孔113，在该进水孔113上插设有进水管30，该进水孔113位于其中第一进气孔111与第二进气孔112之间。

在绝缘体120上轴向开设有贯穿绝缘体120的第三连通孔124，所述第三连通孔124与进水孔113相通。

在前枪体130内位于第一导气孔131的外围设置有第一环形腔室133，所述第三连通孔124与第一环形腔室133的下端连通，在前枪体130的上端外表面上开设有通入前枪体130内部并与第一环形腔室133上端连通的出水孔134，在该出水孔134上插设有出水管40。

在喷嘴140与前枪体130相邻的端面上开设有第二环形腔室142，该第二环形腔室142呈锥形设置且位于第一出气孔141的外围，所述第一环形腔室133与第二环形腔室142相通，所述进水孔113、第一环形腔室133、第二环形腔室142、出水孔134相通并形成所述的冷却水通道，该冷却水通道用于输送冷却水，使整个枪体100在工作时得到有效降温，避免枪体100温度过高。

如图2、图3、图11所示，后枪体110上的后端面上轴向开设有两贯穿后枪体110的进粉孔114，在两进粉孔114上分别插设有进粉管50，两进粉孔114位于安装孔115的两侧。

在绝缘体120上位于通气孔122的两侧分别轴向开设有贯穿绝缘体120的第四连通孔125，两第四连通孔125分别与两进粉孔114连通。

在前枪体130内位于第一导气孔131的两侧分别开设有贯穿前枪体130的导粉孔135，两导粉孔135分别与两第四连通孔125连通。

在喷嘴140上倾斜开设有两贯穿喷嘴140的出粉孔143，所述出粉孔143位于第一出气孔141两侧并与第一出气孔141的出口呈相交状态，所述进粉孔114、第四连通孔125、导粉孔135、出粉孔143依次相通并形成所述的粉末通道，该粉末通道用于输送合金粉末，为整个焊枪提供堆焊所需的金属原料。

在后枪体110的后端还安装有与其相连的握柄160，在握柄160内安装有夹套170，该夹套170伸入后枪体110内。

如图5所示，钨极200位于整个等离子气通道内，钨极200的两端为尖锥状，钨极200前端伸入第一出气孔141内，钨极200后端位于夹套170内并别夹套170夹紧，该钨极200能在夹套170内轴向移动，从而使得电极的中心位置能根据需求随意调节。

如图9所示，在后枪体110的中心处还开设有贯穿后枪体110的安装孔115，该安装孔115与位于绝缘体120上的通气孔122相通，在安装孔115内安装有呈轴向延伸的安装套116，该安装套116内部中空，安装套116的外表面凸设有两挡块116a且挡块116a抵在安装孔115内壁上，所述两挡块116a与安装孔115内壁间形成有导流槽116b，该进水孔113与导流槽116b相通，在安装孔115的底部内壁上开设有与导流槽116b相通的导流缺口117，该导流缺口117与第三连通孔124相通。

同时，本枪体100结构中，后枪体110的内部上端已开设有第一进气孔111、第二进气孔112，前枪体130的内部上端已开设有第二导气孔132，导致整个枪体100内部上端的通道多而密集，为了避免各通道集中在枪体100内部上端，特将绝缘体120上与第一环形腔室133连通的第三连通孔124设置在绝缘体120的内部下端，在安装孔115内开设导流缺口117后，进水孔113通过导流槽116b与导流缺口117能与第三连通孔124相通，以形成冷却水通道，从而避免多个通道集中在整个枪体100内部上端，使各通道在枪体100内部分布更均匀。

如图12所示，所述夹套170的外表面上轴向开设有若干个收缩缺口171，相邻两收缩缺口171间形成有夹片172，所述钨极200位于夹套170内并被夹片172夹住，收缩缺口171的开设使得夹片172能向内外弯曲，使得夹套170的开口形状大小可以随钨极200变化，从而方便调节钨极200在夹套170上的位置，也避免钨极200将夹套170撑破。

作为改进，所述握柄160与安装套116螺纹连接，通过二者螺纹连接，使得握柄160易拆装，从而方便调节钨极200的位置。

本发明的工作原理如下：

先往冷却水通道内通入冷却水，为整个枪体100提供工作时的低温环境。

往保护气通道内通入保护气体对整个枪体100进行气体保护，然后将等离子气通道内通入等离子气体，使整个枪体100处于引弧前的气体准备阶段。

往粉末通道内通入合金粉末，最后开启枪体100的电源，使枪体100上形成电极，最后打开引弧开关，继而完成焊枪堆焊前的准备工作。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种等离子堆焊设备，包括

枪体，其轴向设置；

等离子气通道，其由枪体外表面穿入枪体内并由枪体前端穿出，所述等离子气通道位于枪体中心；

钨极，其位于等离子气通道内；

保护气通道，其由枪体外表面穿入枪体并由枪体前端穿出，所述保护气通道有两条且位于等离子气通道两侧；

冷却水通道，其由枪体外表面穿入枪体内且经过枪体前端后由枪体外表面穿出；

粉末通道，其由枪体后端穿入并由枪体前端穿出，粉末通道有两条且位于等离子气通道两侧；

握柄，其位于枪体后端并与枪体活动连接，所述等离子气通道与握柄内部相通，所述钨极伸入握柄内并能在等离子气通道与握柄内移动。

2.根据权利要求1所述的一种等离子堆焊设备，其特征在于：所述枪体包括

后枪体，等离子气通道、保护气通道、冷却水通道的进口均位于后枪体外表面上，粉末通道的进口位于后枪体的后端面上；

前枪体，其与后枪体相连，等离子气通道、保护气通道与粉末通道均穿过前枪体，冷却水通道的出口位于前枪体外表面上；

喷嘴，其与前枪体固连，所述等离子气通道贯穿喷嘴，所述冷却水通道延伸至喷嘴内，粉末通道贯穿喷嘴且粉末通道的出口位于等离子气通道出口两侧，所述保护气通道的出口位于等离子气通道出口外围；

保护罩，所述保护罩罩设于前枪体上并与喷嘴间形成所述保护气通道的出口。

3.根据权利要求2所述的一种等离子堆焊设备，其特征在于：所述后枪体的外表面开设有第一进气孔，在前枪体内设置有贯穿前枪体的第一导气孔，在喷嘴的中心设置有贯穿喷嘴的第一出气孔，所述钨极位于第一导气孔与第一出气孔内，所述第一进气孔、第一导气孔与第一出气孔三者相通并形成所述的等离子气通道。

4.根据权利要求2所述的一种等离子堆焊设备，其特征在于：所述后枪体的外表面开设有两第二进气孔，在前枪体上设置有贯穿前枪体的两第二导气孔，两第二导气孔分别位于等离子气通道两侧，所述保护罩与喷嘴隔开并形成有连通外部的出气腔室，所述第二进气孔、第二导气孔、出气腔室三者连通并形成所述的保护气通道。

5.根据权利要求2所述的一种等离子堆焊设备，其特征在于：所述后枪体的外表面开设有进水孔，在前枪体内位于等离子通道的外围设置有第一环形腔室，在喷嘴内位于等离子通道的外围开设有第二环形腔室，所述第一环形腔室与第二环形腔室相通，在前枪体的的外表面开设有出水孔，进水孔、第一环形腔室、出水孔依次相通并形成所述的冷却水通道。

6.根据权利要求2所述的一种等离子堆焊设备，其特征在于：所述后枪体上设置有两贯穿后枪体的进粉孔，所述前枪体上设置有两贯穿前枪体的导粉孔，所述喷嘴上倾斜设置有两贯穿喷嘴的出粉孔，所述出粉孔位于等离子通道两侧并与等离子通道的出口相交，所述进粉孔、导粉孔、出粉孔相通且三者形成所述的粉末通道。

7.根据权利要求5所述的一种等离子堆焊设备，其特征在于：在后枪体的中部设置有贯穿后枪体的安装孔，所述安装孔内固设有安装套且握柄与安装套相连，所述钨极位于安装套内，安装套的外表面设置有两挡块且挡块抵在安装孔内壁上，所述两挡块间形成有导流槽且导流槽分别与进水孔和第一环形腔室相通。

8.根据权利要求7所述的一种等离子堆焊设备，其特征在于：所述安装套内设置有夹套，所述夹套的外表面上轴向开设有若干个收缩缺口，相邻两收缩缺口间形成有夹片，所述钨极位于夹套内并被夹片夹住。

9.根据权利要求7或8所述的一种等离子堆焊设备，其特征在于：所述枪体还包括绝缘体，所述绝缘体位于后枪体与前枪体之间并与二者固连，所述等离子气通道、保护气通道、冷却水通道、粉末通道均通过绝缘体。

10.根据权利要求9所述的一种等离子堆焊设备，其特征在于：所述后枪体、绝缘体、前枪体与喷嘴通过螺栓固连，所述保护罩与前枪体螺纹连接，所述握柄与安装套螺纹连接。