CN107262884B - 具有冷却功能的氩弧焊枪及具有该氩弧焊枪的装置 - Google Patents

Abstract

一种具有冷却功能的氩弧焊枪及具有该氩弧焊枪的装置，包括枪体外壳；与枪体外壳连接的绝缘体、第一支撑环和密封体；与绝缘体、第一支撑环和密封体连接的电极连接体；与电极连接体连接的电极；与枪体外壳连接的涡流环；与绝缘体连接的瓷嘴；与涡流环连接的喷嘴；气体分配器；所述密封体具有冷却腔；电极连接体的第一端设有第一冷却流体进液管和第一冷却流体出液管，另一端设有第二冷却流体进液管和第二冷却流体出液管，第二冷却流体进液管的出液口与冷却腔进液口连通，第一冷却流体进液管的进液口与冷却腔出液口连通，第一冷却流体进液管和第一冷却流体出液管伸入电极连接体近电极的端部；电极连接体设有与气体分配器连通的保护气管。

Description

具有冷却功能的氩弧焊枪及具有该氩弧焊枪的装置

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，尤其是涉及一种具有冷却功能的氩弧焊枪及具有该氩弧焊枪的焊接装置。

背景技术

氩弧焊技术是在普通电弧焊的基础上，利用氩气对金属焊材的保护，通过高电流使焊材在被焊基材上融化成液态形成熔池，使被焊金属和焊材达到冶金结合的一种焊接技术，由于在高温熔融焊接中不断送上氩气，使焊材不和空气中的氧气接触，从而防止了焊材的氧化，因此可以焊接不锈钢、铁类五金金属。氩弧焊设备由焊机、焊枪、控制箱、水电气、地线及地线钳、钨极辅助装置等组成。传统的焊枪和工件的电源正负极接法是根据焊接不同的材料而定，通常是以氩气作为保护气体，钨极作为不熔化极，加热熔化母材实现焊接，适用于小型构件和薄壁材料的焊接，其特点是电弧稳定，熔池易于控制，广泛应用于精密焊接及高温高压构件焊接中。

CN 106001861A于2016年10月12日公开了一种高效水冷氩弧焊枪 。该高效水冷氩弧焊枪，是由手柄、枪头体、枪头体护套、后帽、钨极棒、钨极夹、内隔热套、外隔热套、外连接套、喷嘴连接环和陶瓷喷嘴组成，其中手柄中间设置有进气管、进水管和出水管，手柄的右端与包覆在枪头体的外部的机头体外套连接，进气管的下端与枪头体上端侧面的进气孔连接，进气孔与枪头体中心垂直通孔连通，垂直通孔中间设置钨极夹，钨极夹中孔中穿有钨极棒，枪头体的外圆中间加工有环形凹槽，内隔热套的内圆紧密套在环形凹槽的外部将环形凹槽封闭成水冷却套，进水管和出水管与水冷却套连通，内隔热套的外部设置有外隔热套，外隔热套外部与陶瓷喷嘴上端内圆套接在一起，枪头体护套下端设置有外连接套，外连接套下端连接喷嘴连接环，连接环与陶瓷喷嘴上端外圆通过螺纹旋接在一起，后帽设置在枪头体的顶端。

现有技术中的氩弧焊焊枪气流较难控制，焊枪散热点远离发热点，散热性差，钨电极烧蚀严重，电弧无法准确地调控，操作也比较麻烦；因受结构限制，电弧的能量密度不能进一步提高，使得焊接效率难以再提高，焊接质量受到影响，焊接材料的适应性也受到影响。此外，现有技术中还缺少能对枪体发热点进行有效冷却的技术，使得枪体发热点温度较高，不利于延长绝缘材料的使用寿命，也不利于安全操作。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种具有冷却枪体功能、散热性好、气流较易控制，能大幅度提高电弧能量密度的氩弧焊枪及具有该氩弧焊枪的焊接装置。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种具有冷却功能的氩弧焊枪，包括枪体外壳；与所述枪体外壳的轴向内孔第一端连接的绝缘体；与所述枪体外壳的轴向内孔中部连接的第一支撑环；与所述枪体外壳的轴向内孔连接的密封体；与所述绝缘体、第一支撑环和密封体的轴向内孔连接的电极连接体；与所述电极连接体的第一端连接的电极；与所述枪体外壳第一端外侧面连接的涡流环；与所述绝缘体的轴向内孔连接的瓷嘴；与所述涡流环的近电极端连接的喷嘴；位于所述密封体近电极一侧，外侧面与所述绝缘体的轴向内孔连接，内孔与所述电极连接体连接的气体分配器；所述密封体包括冷却凹槽，位于所述冷却凹槽两侧的密封圈，所述密封体与枪体外壳连接后，冷却凹槽与枪体外壳和密封圈之间形成冷却腔；所述电极连接体的第一端设有第一冷却流体进液管，和与第一冷却流体进液管连通的第一冷却流体出液管，所述电极连接体的另一端设有第二冷却流体进液管，和与第一冷却流体出液管连通的第二冷却流体出液管，所述第二冷却流体进液管的出液口与密封体的冷却腔进液口连通，所述第一冷却流体进液管的进液口与密封体的冷却腔出液口连通，所述第一冷却流体进液管和第一冷却流体出液管伸入电极连接体近电极的端部；所述电极连接体还设有保护气管，所述保护气管与气体分配器的进气口连通。

作为改进技术方案之一，本发明提供的具有冷却功能的氩弧焊枪，所述枪体外壳的一侧设有定位槽；所述电极连接体的一侧设有与所述定位槽配合，防止电极连接体旋转的定位凸台。

作为改进技术方案之一，本发明提供的具有冷却功能的氩弧焊枪，还具有位于所述密封体远离电极一端，与所述枪体外壳连接，固定所述密封体和支撑所述电极连接体的第二支撑环。

作为改进技术方案之一，本发明提供的具有冷却功能的氩弧焊枪，所述支撑环的内腔具有对称布置的，与所述电极连接体配合连接的二弧形凸台；所述电极连接体与第一支撑环之间具有冷却凹槽；所述冷却凹槽与冷却腔连通。

作为改进技术方案之一，本发明提供的具有冷却功能的氩弧焊枪，还具有与所述枪体外壳远离电极一端连接的外套；与所述外套远离电极一端连接的端盖。

为了解决上述技术问题，另一方面，本发明提供一种装置，具有前述任一项所述的具有冷却功能的氩弧焊枪。

在不冲突的情况下，前述改进方案可单独或组合实施。

本发明提供的技术方案，因能对电极连接体，尤其是近电极部位进行冷却，可大幅度降低电极连接体和电极的温度，增大电弧的密度，提高焊接功率，从而提高电弧穿透力，提高熔深深度，明显提高焊接质量，可达到激光焊接的效果；可以提高电极连接体和电极的使用寿命；通过对电极进行冷却，可提高焊接功率，从而提高焊接作业效率和焊缝的质量；由于电极连接体和电极得到及时有效的冷却，可使电极不易磨损变形，从而保持长久的尖锐度，提高电弧的能量密度，可以精准地焊接薄板搭接而不会出现偏弧散弧，克服了传统焊枪因电极温度过高而烧损钨针的尖锐度，影响焊接质量的不足。通过对氩弧焊枪中部的冷却，可以进一步降低电极连接体和电极的温度，和降低氩弧焊枪外部的温度，在使用过程中更加安全。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是实施例具有冷却功能的氩弧焊枪的主视结构原理示意图；

图2是图1的俯视结构原理示意图；

图3是实施例中电极连接体的主视结构原理示意图；

图4是图3的俯视结构原理示意图；

图5是图3中B—B向结构示意图；

图6是图4中A—A向结构示意图；

图7是实施例中枪体外壳的主视结构原理示意图；

图8是实施例中密封体的结构原理示意图；

图9是实施例中第一支撑环的结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1至图9所示的具有冷却功能的氩弧焊枪及焊接装置，包括枪体外壳1，与枪体外壳1的轴向内孔第一端连接的绝缘体2，与枪体外壳1的轴向内孔中部连接的第一支撑环3，与枪体外壳1的轴向内孔连接的密封体8，与绝缘体2、第一支撑环3和密封体8的轴向内孔连接的电极连接体4，与电极连接体4的第一端连接的电极5，与枪体外壳1第一端外侧面连接的涡流环10，与绝缘体2的轴向内孔连接的瓷嘴6，与涡流环10的近电极5端连接的喷嘴7，位于密封体8近电极5一侧，外侧面与绝缘体2的轴向内孔连接，内孔与电极连接体4连接的气体分配器9。其中的密封体8包括设在其外周面上的环形冷却凹槽801，位于冷却凹槽801两侧的密封圈802，密封体8与枪体外壳1连接后，冷却凹槽801与枪体外壳1和密封圈802之间形成冷却腔。其中的电极连接体4的第一端设有第一冷却流体进液管401，和与第一冷却流体进液管401连通的第一冷却流体出液管402，电极连接体4的另一端设有第二冷却流体进液管403，和与第一冷却流体出液管402连通的第二冷却流体出液管404，第二冷却流体进液管403的出液口与密封体8的冷却腔进液口连通，第一冷却流体进液管401的进液口与密封体8的冷却腔出液口连通，第一冷却流体进液管401和第一冷却流体出液管402伸入电极连接体4近电极5的端部；电极连接体4还设有保护气管405，保护气管405与气体分配器9的进气口连通。枪体外壳1起支撑固定连接作用，电极连接体4上设有冷却流体进液管和出液管，冷却流体先经过中部的冷却腔对氩弧焊枪进行冷却，然后进入电极连接体4近电极5的端部，对高温处进行冷却，通过降低电极连接体4和电极5的温度，提高它们的使用寿命。较低温度的电极，有利于增大电弧的密度，提高焊接功率，从而提高电弧穿透力，提高熔深深度，明显提高焊接质量。绝缘体2位于枪体外壳1的内部，能得到有效防护。保护气管405与外部氩气源连接，在焊接时，氩气通过保护气管405、气体分配器9进入气体流道，经气体流道排出，起保护作用，同时冷却绝缘体2、电极连接体4、瓷嘴6和电极5。

可选地，本发明提供的具有冷却功能的氩弧焊枪及氩弧焊装置，枪体外壳1的一侧设有定位槽101；电极连接体4的一侧设有与定位槽101配合，防止电极连接体4旋转的定位凸台。定位凸台卡入定位槽101内，防止装配后的电极连接体4在外力的作用下旋转。

可选地，本发明提供的具有冷却功能的氩弧焊枪及氩弧焊装置，还具有位于密封体8远离电极5一端，与枪体外壳1连接，固定密封体8和支撑电极连接体4的第二支撑环10。第二支撑环10将密封体8固定后，密封体8与枪体外壳1贴合，不会产生轴向移动，使密封圈802起到良好的密封效果，防止冷却腔泄漏。电极连接体4的端部与第二支撑环10的轴向内孔连接，使电极连接体4得到固定，不会摆动。

可选地，本发明提供的具有冷却功能的氩弧焊枪及氩弧焊装置，支撑环3的内腔具有对称布置的，与电极连接体4配合连接的二弧形凸台301；电极连接体4与第一支撑环3之间具有冷却凹槽302；冷却凹槽302与冷却腔连通。电极连接体4与二弧形凸台301连接，弧形凸台301起支撑固定作用，电极连接体4与非弧形凸台301之间具有空隙，形成冷却凹槽302，冷却凹槽302与冷却腔连通，加大了冷却腔的容积和换热面积。

可选地，本发明提供的具有冷却功能的氩弧焊枪及氩弧焊装置，还具有与枪体外壳1远离电极5一端连接的外套11；与外套11远离电极5一端连接的端盖12。

本发明提供的技术方案，因能对电极连接体4，尤其是近电极5部位进行冷却，可大幅度降低电极连接体4和电极5的温度，增大电弧的密度，提高焊接功率，从而提高电弧穿透力，提高熔深深度，明显提高焊接质量，可达到激光焊接的效果；可以提高电极连接体4和电极5的使用寿命；通过对电极5进行冷却，可提高焊接功率，从而提高焊接作业效率和焊缝的质量；由于电极连接体4和电极5得到及时有效的冷却，可使电极5不易磨损变形，从而保持长久的尖锐度，提高电弧的能量密度，可以精准地焊接薄板搭接而不会出现偏弧散弧，克服了传统焊枪因电极温度过高而烧损钨针的尖锐度，影响焊接质量的不足。通过对氩弧焊枪中部的冷却，可以进一步降低电极连接体4和电极5的温度，和降低氩弧焊枪外部的温度，在使用过程中更加安全。

显然，本发明不限于以上优选实施方式，还可在本发明权利要求和说明书限定的精神内，进行多种形式的变换和改进，能解决同样的技术问题，并取得预期的技术效果，故不重述。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接或联想到的所有方案，只要在权利要求限定的精神之内，也属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种具有冷却功能的氩弧焊枪，其特征在于，包括枪体外壳（1）；与所述枪体外壳（1）的轴向内孔第一端连接的绝缘体（2）；与所述枪体外壳（1）的轴向内孔中部连接的第一支撑环（3）；与所述枪体外壳（1）的轴向内孔连接的密封体（8）；与所述绝缘体（2）、第一支撑环（3）和密封体（8）的轴向内孔连接的电极连接体（4）；与所述电极连接体（4）的第一端连接的电极（5）；与所述枪体外壳（1）第一端外侧面连接的涡流环（10）；与所述绝缘体（2）的轴向内孔连接的瓷嘴（6）；与所述涡流环（10）的近电极（5）端连接的喷嘴（7）；位于所述密封体（8）近电极（5）一侧，外侧面与所述绝缘体（2）的轴向内孔连接，内孔与所述电极连接体（4）连接的气体分配器（9）；所述密封体（8）包括冷却凹槽（801），位于所述冷却凹槽（801）两侧的密封圈（802），所述密封体（8）与枪体外壳（1）连接后，冷却凹槽（801）与枪体外壳（1）和密封圈（802）之间形成冷却腔；所述电极连接体（4）的第一端设有第一冷却流体进液管（401），和与第一冷却流体进液管（401）连通的第一冷却流体出液管（402），所述电极连接体（4）的另一端设有第二冷却流体进液管（403），和与第一冷却流体出液管（402）连通的第二冷却流体出液管（404），所述第二冷却流体进液管（403）的出液口与密封体（8）的冷却腔进液口连通，所述第一冷却流体进液管（401）的进液口与密封体（8）的冷却腔出液口连通，所述第一冷却流体进液管（401）和第一冷却流体出液管（402）伸入电极连接体（4）近电极（5）的端部；所述电极连接体（4）还设有保护气管（405），所述保护气管（405）与气体分配器（9）的进气口连通。

2.根据权利要求1所述的具有冷却功能的氩弧焊枪，其特征在于，所述枪体外壳（1）的一侧设有定位槽（101）；所述电极连接体（4）的一侧设有与所述定位槽（101）配合，防止电极连接体（4）旋转的定位凸台。

3.根据权利要求1所述的具有冷却功能的氩弧焊枪，其特征在于，还具有位于所述密封体（8）远离电极（5）一端，与所述枪体外壳（1）连接，固定所述密封体（8）和支撑所述电极连接体（4）的第二支撑环（10）。

4.根据权利要求1所述的具有冷却功能的氩弧焊枪，其特征在于，所述第一支撑环（3）的内腔具有对称布置的，与所述电极连接体（4）配合连接的二个弧形凸台（301）；所述电极连接体（4）与第一支撑环（3）之间具有第二冷却凹槽（302）；所述第二冷却凹槽（302）与冷却腔连通。

5.根据权利要求1所述的具有冷却功能的氩弧焊枪，其特征在于，还具有与所述枪体外壳（1）远离电极（5）一端连接的外套（11）；与所述外套（11）远离电极（5）一端连接的端盖（12）。

6.一种装置，其特征在于，具有权利要求1～5任一项所述的具有冷却功能的氩弧焊枪。

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