CN110115113B - 快速断开式焊炬手柄 - Google Patents

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Abstract

本文提供了一种用于等离子弧系统(1)中的快速断开式焊炬手柄(12)。在一种方案中，等离子弧系统(1)包括引线(6)，其具有连接到电源(2)的第一端部(3)和连接到焊炬手柄(12)的第二端部(7)。快速断开件(16)位于焊炬手柄(12)的近端(22)处，并且可以包括至少一个信号连接、引导连接、流体连接和主电力连接。流体连接和主电力连接可以由主电力插座(37)和导电导管(33)之间的连接形成。具体地，主电力插座(37)包括环绕其内孔(42)的导电弹簧(40)和O形圈(41)。从主电力插座(37)移除导电导管(33)使O形圈(41)和导电导管(33)之间的流体连接断开，并随后使导电弹簧(40)和导电导管(33)之间的主电力连接断开。

Description

快速断开式焊炬手柄
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年11月11日提交的、申请号为62/420,600且发明名称为“快速断开式焊炬手柄(Quick Disconnect Torch Handle)”的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开整体上涉及流体和电力连接器，并且更具体地，涉及等离子弧装置的手柄内的快速断开件，其中流体和电力都通过所述快速断开件传导。
背景技术
在目前的等离子弧焊炬中，焊炬通常通过焊炬引线连接到电源，所述焊炬引线通常根据具体应用的要求而以各种长度提供。通常，引线的电源侧联接到壳体，壳体通常为适于接收插头的插座的形式，其中布置有配套的电气和流体导体。通常，一个或多个主电力引脚和配合的插座传导电力和流体以用于操作焊炬，通过焊炬提供高电流、高电压和/或高频电功率以启动和操作等离子弧。此外，多个信号引脚和配合的信号引脚插座传导用于操作焊炬的电信号，例如触发开关或电接地等。
可以使用快速断开件将焊炬引线固定到电源，以使得在焊炬和/或焊炬引线损坏或需要更换的情况下可以快速且容易地从电源移除焊炬引线。此外，在必要时，快速断开件允许焊炬和焊炬引线与各种电源互换。然而，目前的等离子焊炬手柄和引线组件在引线的焊炬端部处彼此间为硬连线，并且硬连线可达100英尺以上。这些焊炬和引线组件庞大且相对较重。因此，更换损坏的焊炬手柄组件、焊炬头和/或引线需要在电源处断开连接。此外，在故障的情况下，可能无法立即获得附接有引线的替换焊炬手柄，因此导致工作流中断和显著的停机时间。
另外，当快速断开件进行脱离时，已知的现有技术中的快速断开件的导体经常易于损坏，原因在于导体经常延伸或突出超过它们各自壳体的端部。此外，当导体在现场被损坏或破坏时，可能会无意中使用不合适的导体来更换损坏的导体，使得不适合的设备(例如，焊炬)被错误地连接到电源。结果，焊炬可能工作不正常或者部件可能过早磨损或者组件可能对用户有危险。另外，当已知的现有技术中的快速断开件进行脱离时，焊炬可能被损坏或操作不当，原因在于所有的连接通常是同时断开，或者在某些情况下，即使在快速断开件并未完全接合时气体就会继续流动。因此，如果在焊炬的操作期间发生快速断开件的意外脱离，则等离子弧焊炬可能会损坏或难以操作。
发明内容
鉴于前述内容，需要一种焊炬手柄，其包括包含在其中的快速断开组件。可以在引线的焊炬端部处以最少量的组装来移除和更换焊炬手柄。
根据本公开的示例性实施例的一种系统可以包括：具有连接到电源的第一端部的引线；包括手柄的焊炬，其中所述手柄联接到所述引线的第二端部；以及在所述手柄的近端处的快速断开组件，其中所述快速断开组件包括至少一个信号连接、引导连接、流体连接和主电力连接。
根据本公开的实施例的一种快速断开式焊炬手柄可以包括：通过内部区域连接的近端和远端，以及在所述近端和所述远端之间布置在所述内部区域内的快速断开组件，其中所述快速断开组件包括至少一个信号连接、引导连接、流体连接和主电力连接。
根据本公开的实施例的一种快速断开件可以包括：焊炬手柄，以及联接到所述焊炬手柄的内部内的导体组件的插座组件，其中所述导体组件包括导电导管，并且其中所述插座组件包括主电力插座，所述主电力插座具有沿着内孔布置的导电弹簧和O形圈。所述快速断开件还可以包括由所述O形圈和所述导电导管形成的流体连接，以及由所述导电弹簧和所述导电导管形成的电力连接。
根据本公开的实施例的一种等离子弧焊炬可以包括：具有连接到电源的第一端部的引线，以及包括手柄的焊炬，所述手柄联接到所述引线的第二端部。所述等离子弧焊炬还可以包括在所述手柄的近端处的快速断开组件，所述快速断开组件包括至少一个信号连接、引导连接、流体连接和主电力连接。
附图说明
附图示出了迄今为止设计用于本公开的原理的实际应用的公开实施例的示例性方案，并且，在附图中：
图1是根据本公开的示例性方案的等离子切割/焊接系统的等距视图；
图2是根据本公开的示例性方案的图1的系统的快速断开件的等距视图；
图3是根据本公开的示例性方案的图2的快速断开件的侧视剖视图；
图4是根据本公开的示例性方案的图2的快速断开件的等距剖视图；
图5是根据本公开的示例性方案的快速断开件的侧视横截面图；
图6是根据本公开的示例性方案的图5的快速断开件的等距剖视图；
图7是根据本公开的示例性方案的快速断开件的导体组件的等距部分剖视图；
图8是根据本公开的示例性方案的图7的导体组件的端视图；
图9是根据本公开的示例性方案的快速断开件的插座组件的分解图；
图10A-D是根据本公开的示例性方案的图9的插座组件的第一部段的相应视图；
图11A-C是根据本公开的示例性方案的图9的插座组件的第二部段的相应视图；
图12是根据本公开的示例性方案的图9的插座组件的端视图；
图13是根据本公开的示例性方案的插座组件的侧视图；
图14是根据本公开的示例性方案的图13的插座组件的侧视横截面图。
图15A-E是根据本公开的示例性方案的焊炬的各种视图；以及
图16A-E是根据本公开的示例性方案的图15A-E的焊炬的插座组件的各种视图。
附图不一定是按比例绘制。附图仅仅是示意图，并非旨在描绘本公开的具体参数。附图旨在描绘本公开的典型实施例，因此不应被视为对范围的限制。在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。
此外，为了图示的清楚起见，一些附图中的某些元件可以被省略或者不按比例示出。此外，为了清楚起见，在某些附图中可以省略一些附图标记。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述根据本公开的实施例。该系统能够以许多不同的形式实施，并且不应当被解释为受限于本文阐述的实施例。相反地，提供这些实施例是为了使本公开彻底和完整，并且向本领域技术人员充分传达所述系统和方法的范围。
为了方便和清楚起见，本文将使用诸如“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“竖直”、“水平”、“横向”和“纵向”这样的术语来描述各种部件及其组成部分的相对位置和取向。所述术语将包括具体提及的词语、其衍生词、以及类似含义的词语。
正如本文所使用的那样，以单数形式叙述并且以单词“一”或“一个”开头的元件或操作应被理解为不排除多个元件或操作，除非明确地叙述了这样的排除。此外，对本公开的“一个实施例”的引用不应被解释为排除了也包含所述特征的附加实施例的存在。
如上所述，本文描述了一种用于等离子弧系统中的快速断开式焊炬(QDT)手柄。在一种方案中，所述等离子弧系统包括：具有连接到电源的第一端部的引线，以及联接到引线的第二端部的焊炬手柄。快速断开件位于焊炬手柄的近端，并且可以包括至少一个信号连接、引导连接、流体连接和主电力连接。流体和电力连接可以由主电力插座和导电导管之间的连接形成。具体地，主电力插座包括环绕主电力插座的内孔的导电弹簧和O形圈。从主电力插座移除导电导管使O形圈和导电导管之间的流体连接断开，随后使导电弹簧和导电导管之间的电力连接断开。结果，本公开的QDT手柄允许更快地更换焊炬手柄以适应不同的切割头细节或配置而不必关闭电源。
现在参照图1，将描述根据本公开的示例性实施例的等离子切割/焊接系统1。如图所示，等离子切割/焊接系统(下文中称为“系统”)1包括通过引线6联接到焊炬5的电源2，所述引线6根据具体应用能够以各种长度获得。如图所示，焊炬5包括焊炬本体/手柄12，其通过快速断开件(QD)或快速断开(QD)组件16在端部7处可拆卸地联接到引线6，正如下面将更详细描述的那样。引线6可以通过插头和插座连接18在相对的端部3处连接到电源2，所述插头和插座连接可以包括布置在其中的配合的一组电气和流体导体。在一些实施例中，插头和插座连接18也是快速断开件。
参照图2，现在将更详细地描述根据本公开的实施例的系统1的焊炬5和QD组件16。如图所示，焊炬5可以包括手柄12，所述手柄具有邻近QD组件16和引线6的近端22、以及邻近焊炬头25的远端23。QD组件16可以包括插座组件26和联接到插座组件26的锁定套环27，其中锁定套环27还联接到引线6，如图所示。手柄12的近端22可以包括连接器28(例如外部的脊或螺纹)，以用于在组装QD组件16时与锁定套环27的内表面机械接合。在示例性实施例中，手柄12可以在引线6的第二端部7处通过锁定套环27的单次旋转被移除。相反地，为了安装替换手柄，将手柄12插入并且将锁定套环27反向旋转360度。
在操作中，通过启动触发系统4将气体和电力这两者供应到焊炬头25，这使布置在手柄12内的电力开关启动气体和电力的供应。替代地，触发系统可以用布置在手柄12内的气体控制装置(未示出)来启动气体供应，这将在下面进一步描述。电力开关与电源2(图1)电连通，所述电源生成并提供气体和电力。因此，气体和电力这两者从电源2通过焊炬引线6输送到焊炬头25以用于生成等离子弧以及从焊炬末端9喷射的后续等离子流。因此，根据本发明的实施例的QD组件16能够传导气体和电力这两者以用于操作模块化的等离子弧焊炬5。此外，正如本文所使用的那样，术语近侧、近侧方向或近端应当被解释为表示朝向电源2或者在电源2的方向上，术语远侧、远侧方向或远端应当被解释为表示朝向焊炬5的焊炬头25和焊炬末端9或者在焊炬5的焊炬头25和焊炬末端9的方向上。
现在参照图3-4，将更详细地描述处于断开配置的焊炬5的QD组件16。如图所示，QD组件16的导体组件30布置在手柄12的内部31内。当QD组件16处于断开配置时QD组件16的插座组件26联接到引线6并且布置在手柄12的外部。当焊炬5完全连接时，QD组件16的插座组件26和导体组件30在手柄12的内部31内联接在一起。在一些实施例中，例如在手柄12包括多个部件的情况下，锁定环51可以环绕手柄12的近端22以将手柄12保持在一起。
QD组件16的导体组件30可以包括导电导管33、一组信号引脚34、以及引导引脚35。如图所示，导电导管33、一组信号引脚34、以及引导引脚35布置在手柄12的内部31内，使得导电导管33、一组信号引脚34、以及引导引脚35不延伸超过手柄12的近端22。结果，导电导管33、一组信号引脚34、以及引导引脚35保持在手柄12的内部31内受到保护。导体组件30还可以包括布置在手柄12的内部31内的对准装置32，其中导电导管33、一组信号引脚34、以及引导引脚35延伸通过所述对准装置32。如图所示，对准装置32可以延伸越过手柄12的内部31的直径“D”，以接合形成在手柄12的内壁59中的凹部58。
QD组件16的插座组件26可以包括插座壳体36和延伸通过插座壳体36的主电力孔38的主电力插座37。插座组件26还可以包括一个或多个信号插座39和引导插座45，其中信号插座和引导插座分别联接到一组信号线46和引导线47。导电弹簧40和O形圈41沿着主电力插座37的内孔42布置，如图所示。在一些实施例中，内孔42可以包括相应的凹槽43和44，所述凹槽配置成分别接收导电弹簧40和O形圈41。插座组件26还可以包括围绕主电力插座37同心布置的第一套环48和第二套环49。如图所示，第一套环48围绕主电力插座37压接并将多个电力线54固定就位。将电力线54(其可以是14号线)与主电力插座37、导电弹簧40和导电导管33组合在一起以在插座组件26内形成电源电路。此外，第二套环49围绕引线盖55(例如由橡胶制成)的外部压接在主电力插座37的倒钩上，并且围绕内部气体管56压接以固定气体管组件。
通常，导电导管33和主电力插座37将气体和高电流这两者从电源2通过引线6传导到焊炬5。此外，信号引脚34和信号引脚插座39为焊炬的某些操作导电，例如触发开关、电接地和/或部件就位开关等。另外，引导引脚35和引导引脚插座45传导的电力启动引导电弧以用于启动焊炬处的等离子流，随着通过导电导管33和主电力插座37传导的高电流使气体电离而生成所述等离子流。
在示例性实施例中，导电导管33从焊炬头25延伸通过手柄的内部31，并且包括自由端11，所述自由端11终止于内部31内、短于手柄12的近端22。在一些实施例中，自由端11不延伸超过信号引脚34和/或引导引脚35。导电导管33可以是沿其长度具有均匀直径和均匀侧壁厚度的铜管。如图所示，自由端11未被配件围绕或联接到配件。相反地，自由端是“裸露的”，由此允许主电力插座37的内孔42与导电导管33的自由端11的外表面17直接物理接触。取消来自自由端11的配件有利地减少了手柄12内的部件的数量，并且因此降低了焊炬5的总成本，并且有利地允许导电导管33与导电弹簧40和O形圈41之间的更直接的连接。
现在参照图5-6，将更详细地描述处于组装配置的焊炬5的QD组件16。如图所示，手柄12接合在锁定套环27的内部50内，其中手柄12可以包括径向延伸凸缘52，所述径向延伸凸缘配置成接合锁定套环27的端表面53，从而防止锁定套环27相对于手柄12的进一步轴向移动。在一些实施例中，插座组件26的插座壳体36与布置在手柄12的内部31内的导体组件30的对准装置32互补配合抵接，正如下面将更详细地描述的那样。
在组装时，将插座组件26与导体组件30联接在一起。具体地，在手柄12的近端22处的QD组件16包括由信号引脚34与信号插座39的接合所得到的至少一个信号连接。通过引导引脚35与引导插座45的接合可以进一步形成引导连接，同时通过导电导管33与主电力插座37的接合形成流体连接和主电力连接。在示例性实施例中，流体连接通过O形圈41与导电导管33沿着主电力插座37的内孔42的接合而形成，并且主电力连接通过导电弹簧40与导电导管33的接合而形成。
如图所示，QD组件16的信号连接、引导连接、流体连接和主电力连接存在于手柄12的内部31内，介于手柄12的近端22和手柄12的远端23(图2)之间。更具体地，QD组件16的信号连接、引导连接、流体连接和主电力连接存在于手柄12的内部31内，介于手柄12的近端22和触发系统4(图2)之间。结果，QD组件16允许手柄12在与引线6的接口处、例如在手柄12的近端22处进行拆卸/重新附接。
在组装期间，为了实现流体/主电力连接，将导电导管33插入并且沿着主电力插座37的内孔42插入。如图所示，导电导管33的外表面17接合导电弹簧40以在其间形成电气/电力连接。在一些实施例中，导电弹簧40是由单个或多个金属丝制成以实现不同金属的期望材料特性组合的斜圈螺旋弹簧。导电导管33可以在接合时压缩斜圈导电弹簧40，以使得斜圈导电弹簧40施加径向向内的作用力以帮助将导电导管33固定在主电力插座37内。
当导电导管33进一步插入主电力插座37的内孔42中时，导电导管33的外表面17接合O形圈41以在其间形成气体/流体密封。在一个实施例中，O形圈41由硅橡胶制成。导电弹簧40和O形圈41在一起使用时允许单个部件(例如导电导管33)向手柄12的远端23提供气体和电力。
由于QD组件16的各个连接(例如信号连接、引导连接、流体连接和主电力连接)的配置，因此可以根据以下非限制性的断开序列来控制QD组件16断开连接时的顺序。例如，在一个实施例中，信号连接在引导连接、流体连接和主电力连接之前断开。此外，引导连接在信号连接之后并且在流体连接和主电力连接之前断开。然后，流体连接在信号连接和流体(引导)连接之后但在主电力连接之前断开。最后，主电力连接在信号连接、引导连接和流体连接之后断开，这样导致焊炬5的操作改善。在一个非限制性实施例中，断开序列在相对小的断开距离上进行，例如，此时导电导管33在远离引线6的远侧方向上行进约22毫米。
更具体地，在一个实施例中，当QD组件16最初脱离时，所述一组引脚34和对应的信号插座39之间的信号连接被首先断开。因此，当QD组件16脱离时，电源2(图1)经历类似于放开焊炬开关的动作。如果在等离子弧焊炬操作时QD组件16脱离，则信号连接将首先断开，使电源停止通过由导电导管33和主电力插座37形成的主电力连接以及由引导引脚35和引导插座45形成的引导连接输出电力。
此外，在一些实施例中，多个信号连接可以布置在QD组件16内，并且在一个优选形式中，在QD组件16内采用总共四(4)个信号引脚34。而且，信号连接也可以被排序以按特定顺序断开，例如，在部件就位信号之前断开触发开关信号，以及专用于QD组件16内的不同信号连接的其他可能的变型。在一个实施例中，触发开关信号连接的长度可以短于部件就位开关信号连接的长度。结果，也可以采用各种长度的信号连接来排序焊炬5内的各种信号的断开。在其他实施例中，信号和引导连接断开的断开排序/定时由主电力插座37和引导插座45的步进位置控制。
当QD组件16进一步脱离时，引导连接在信号连接之后断开。因此，在流体连接之前断开引导连接，使得在没有气流的情况下不存在试图引导等离子弧焊炬的可能性。通常，气流的存在向用户提供了在焊炬处存在电力并且焊炬可以在任意时间进行引导的声音指示。在引导连接在流体连接之前断开的情况下，由此为操作者提供了额外的安全特征。
当QD组件16进一步脱离时，流体连接在信号连接和引导连接之后断开。在示例性实施例中，随着导体组件30远离插座组件26移动，当导电导管33的近端或自由端11缩回经过O形圈41时，O形圈41和导电导管33之间的流体连接断开。由于流体连接在信号连接和引导连接之后断开，因此当QD组件16未完全接合时防止气体从QD组件16泄漏。此外，由于流体连接定时成在信号连接和引导连接之后断开，因此只要QD组件16未完全接合，等离子弧焊炬就不起作用并且也不会泄漏气体。
当QD组件16更进一步脱离时，主电力连接在信号连接、引导连接和流体连接之后断开。例如，随着导体组件30远离插座组件26移动，当导电导管33的近端11缩回经过导电弹簧40时，导电弹簧40和导电导管33之间的电力连接断开。由于主电力连接是QD组件16内的相对高电流的导电构件，因此如果QD组件16在焊炬5的操作期间意外地脱离，则在序列中最后断开主电力连接降低了引弧的可能性。
现在参照图7-8，将更详细地描述焊炬5的导体组件30。如图所示，QD16的导体组件30包括导电导管33、一组信号引脚34、以及在其近端22处布置在手柄12的内部31内的引导引脚35。如图所示，导电导管33、一组信号引脚34、以及引导引脚35终止于手柄的近端22内，使得导电导管33、一组信号引脚34、以及引导引脚35不会延伸到手柄的外部，例如不会沿着箭头“A”所示的轴向方向延伸超出手柄12的近端22。结果，导电导管33、一组信号引脚34、以及引导引脚35中的每一个的近端都保持在手柄12的内部31内、例如在触发系统4和手柄12的近端22之间的位置受到保护。
对准装置32布置在手柄12的内部31内，并且配置成为导电导管33、一组信号引脚34、以及引导引脚35提供支撑，所有这些引脚都延伸通过对准装置32中的开口。如图所示，对准装置32可以包括横跨手柄12的内部31延伸的端壁65。在一些实施例中，端壁65垂直于或大致垂直于轴向方向'A'定向，并且通过形成在手柄12的内壁59中的一个或多个凹部58固定就位。端壁65可以包括形成在其中的开口66，开口66的尺寸设计成允许导电导管33穿过其中。在一些实施例中，端壁65可以包括沿其外周边的一个或多个切口67。提供切口67以便允许手柄12中的该位置处的更多材料在结构上加强手柄12。切口67还可以有助于定位和对准手柄12中的对准装置32。
对准装置32例如还包括从端壁65延伸的座置支撑件68，如图所示。在一些实施例中，座置支撑件68从端壁65垂直延伸，并且包括大致U形的外表面69和一组内表面70A-C，这一组内表面形成配置成配合地接合插座组件26的插座壳体36的轮廓，正如下面将更详细描述的那样。座置支撑件68还包括一组信号引脚孔71A-D和引导引脚孔72，它们配置成分别允许信号引脚34和引导引脚35穿过其中。
现在参照图9，将更详细地描述焊炬5的插座组件26。如图所示，QD组件16的插座组件26包括具有第一部段57和第二部段63的插座壳体36，其中主电力插座37延伸通过插座壳体36的第二部段63的主电力孔38。插座组件26还可以包括从信号线46延伸的信号插座39、以及从引导线47延伸的引导插座45。信号插座39和引导插座45延伸通过插座壳体36中的主孔74，并且大体上与主电力插座37平行。导电弹簧40和O形圈41(未示出)沿着主电力插座37的内孔42布置。插座组件26还可以包括同心地围绕弹簧(例如，应变消除弹簧)75的锁定套环27以及可由Teflon制成的垫圈76。
在一些实施例中，插座壳体36的第二部段63包括主体78和从主体78延伸的远侧延伸部79。如图所示，主体78包括主孔74，而远侧延伸部79包括主电力孔38。主孔74的中心纵向轴线和主电力孔38的中心纵向轴线可以彼此偏置且平行。主体78可以包括平坦的凸轮表面80和沿着外表面82的脊81，它们配置成用于与插座壳体36的第一部段57接合，正如下面更详细地描述的那样。插座壳体36的近端83可以包括一组锁定脊84，其配置成接合沿着锁定套环27的内表面布置的锁定环29(图3-4)。在组装期间，锁定环29可以与近端83处的轴向通道85对准，并且随后旋转锁定套环27以使锁定环29在设置于一组锁定脊84的每一个之间的通道86中周向地行进。
在示例性实施例中，远侧延伸部79从插座壳体36的主体78垂直延伸，并且包括大致半圆形的外表面87和一组特征表面88A-C，这一组特征表面形成配置成配合地接合导体组件30的座置支撑件68的一组内表面70A-C(图7-8)的轮廓。例如，当座置支撑件68与插座壳体36的第二部段63的远端77相接触时，内表面70A抵接特征表面88A，内表面70B抵接特征表面88B，并且内表面70C抵接特征表面88C。当接合在一起时，座置支撑件68和第二部段63的相对/配合轮廓防止插座壳体36与对准装置32之间的相对旋转。
现在参照图10A-D，将更详细地描述插座壳体36的第一部段57。如图所示，第一部段57是大致半圆形部件，其具有远端90和近端92、以及在其间延伸的内部通道91。第一部段57可以包括大致U形的外表面89和一组内表面93A-C，这一组内表面限定配置成与插座组件26的插座壳体36的第二部段63配合地接合的轮廓，正如将在下面更详细地描述的那样。在示例性实施例中，第一部段57还包括从下表面96延伸到内部通道91中的突起95。突起95可以包括远端97和近端98，其中远端97限定配置成接合第二部段63的远侧面100和顶点99。在一些实施例中，突起95可以朝向近端98向下倾斜，直至突起95与下表面96相交。
插座壳体36的第一部段57可以包括阶梯状侧壁103，所述阶梯状侧壁包括下凸缘104和上凸缘105。面向近侧的表面108连接下凸缘104和上凸缘105，并且配置成接合插座壳体36的第二部段63的远侧延伸部79。第一部段57的近端92可以包括沿着内表面93C延伸的第一斜面110。第二斜面111沿着上凸缘105的内表面93A延伸。在一些实施例中，包括第一斜面110和第二斜面111以便于插座壳体36的第一部段57和第二部段63之间在滑动接合期间的过盈配合。
第一部段57还可以包括在远端90和近端92之间延伸的一组信号引脚孔112和引导引脚孔114。提供一组信号引脚孔112和引导引脚孔114以分别允许信号引脚34和引导引脚35(图9)穿过其中。一个或多个突起116设置在信号引脚孔112和引导引脚孔114之间，从而一旦第一部段57和第二部段63连结，就为信号引脚34和引导引脚35提供支撑和间隔。
现在参照图11A-C，将更详细地描述插座壳体36的第二部段63。如图所示，插座壳体36的第二部段63包括主体78和从主体78延伸的远侧延伸部79。主体78包括主孔74，而远侧延伸部79包括主电力孔38。主体78可以包括一个或多个凸轮表面80以及沿其外表面82的脊81。第二部段63的近端83可以包括一组锁定脊84A-B，这一组锁定脊配置成接合锁定套环27(未示出)。在组装期间，锁定套环27的锁定环29可以在近端83处沿着轴向通道85滑动，并且随后沿着由该组锁定脊84A-B限定的通道86滑动。
在示例性实施例中，远侧延伸部79从第二部段63的主体78垂直延伸，并且包括大致半圆形的外表面87。该组特征表面88A-C限定配置成配合地接合导体组件30的座置支撑件68的一组内表面70A-C(图7-8)以及第一部段57的轮廓。在一个实施例中，该组特征表面88A-C限定部分地沿着第二部段63的远侧延伸部79延伸的插座脊125。插座脊125可以包括倾斜的远端126和成角的前缘127，以便于在组装期间第一部段57沿着第二部段63通过。如进一步所示，第二部段63可以包括在其远端77处的特征表面88A的斜面130，以及用于接合第一部段57的面向远侧的凸缘94。特征表面88D可以包括由远端壁136和近端壁137限定的凹部135。凹部135的尺寸可以设计成接收插座壳体36的第一部段57的突起95，正如下面将更详细描述的那样。
现在参照图10-14，将更详细地描述包括连结在一起的第一部段57和第二部段63的插座壳体36。如图所示，当第一部段57与插座壳体36的第二部段63相接触时，内表面93A抵接特征表面88A，内表面93B抵接特征表面88B，并且内表面93C抵接特征表面88C。下表面96和突起95与特征表面88D抵接。在一些实施例中，第一部段57的阶梯状侧壁103的下凸缘104沿着第二部段63的凸轮表面80延伸以防止第一部段57相对于第二部段63旋转。连接下凸缘104和上凸缘105的面向近侧表面108接合远侧延伸部79的面向远侧凸缘94。特征表面88A-C和内表面93A-C的相对/配合轮廓允许第一部段57和第二部段63之间仅在一个取向上的相对运动/对准。此外，一旦接合在一起，特征表面88A-C和内表面93A-C就防止第一部段57和第二部段63之间的旋转。
如图14所示，设置在第二部段63的特征表面88D中的凹部135在其中接收第一部段57的突起95。更具体地，远端壁136接合突起95的顶点99和远侧面100以将第一部段57相对于第二部段63锁定就位。如图所示，突起95可以是倾斜的，以便允许第一部段57和第二部段63在组装期间首先滑过彼此，直到顶点99和远侧面100通过远端壁136，这导致突起移动到凹部135中。在一些非限制性实施例中，第一部段57和第二部段63随后只能通过用户控制的开关或工具(未示出)来分离。
图15A-E示出了根据本公开的示例性方案的焊炬的各种视图，并且图16A-E示出了根据本公开的示例性方案的图15A-E的焊炬的插座组件的各种视图。
总之，本文公开了用于在焊炬手柄内提供快速断开件的方案。本公开的QD手柄的第一优点包括能够在几乎不中断工作流程的情况下更快速地更换损坏或故障的焊炬手柄。本公开的QD手柄的第二优点缘于焊炬手柄内的导体的断开位置。信号和引导触点和插座、以及导电导管和主电力插座在深处焊炬手柄内的隔离和受保护的位置中接合/脱离。QD手柄的第三优点是由于座置支撑件和插座壳体的对应配合几何形状而实现的插座组件和导体组件之间的易于对准。QD手柄的第四优点在于单个引线可以与电源一起使用。可以在焊炬前端处以锁定套环的单次旋转来移除和更换手柄。QD手柄的第五优点是能够在焊炬仍然通电的同时移除手柄。无需关闭电源即可实现手柄更换，从而进一步减少了工作流程的中断。本公开的QD手柄的第六优点是其即插即用能力。替换等离子焊炬可以例如在有或没有适配器套件的情况下用于任何不同的电源。QD手柄的第七优点是其更小的尺寸，这便于储存和显示。
虽然已经参考某些方案描述了本公开，但是在不脱离如所附权利要求中限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对所描述的方案进行多种变型、修改和改变。因此，应当理解，本公开不限于所描述的方案，而是具有由所附权利要求的语言及其等同方案限定的完整范围。虽然已经参考某些方案描述了本公开，但是在不脱离如所附权利要求中限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对所描述的方案进行多种变型、修改和改变。因此，应当理解，本公开不限于所描述的方案，而是具有由所附权利要求的语言及其等同方案限定的完整范围。

Claims (32)

1.一种系统，其包括：
具有连接到电源的第一端部的引线；
包括手柄的焊炬，所述手柄联接到所述引线的第二端部；和
在所述手柄的近端附近布置在所述手柄的内部内的快速断开组件，所述快速断开组件包括至少一个信号连接、引导连接、流体连接和主电力连接，其中所述至少一个信号连接、所述引导连接、所述流体连接和所述主电力连接在所述手柄的内部内终止于与所述手柄的近端间隔开的位置处。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述快速断开组件包括导电导管、一组信号引脚、以及引导引脚。
3.根据权利要求2所述的系统，其还包括布置在所述手柄的内部内的对准装置，其中所述导电导管、所述一组信号引脚、以及所述引导引脚延伸通过所述对准装置。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述快速断开组件包括：
插座组件；以及
联接到所述插座组件的锁定套环，所述锁定套环连接到所述引线。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述插座组件包括：
插座壳体；
延伸通过所述插座壳体的主电力孔的主电力插座；以及
沿着所述主电力插座的内孔布置的导电元件。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述插座组件还包括一个或多个信号插座和引导插座。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述至少一个信号连接包括与所述一个或多个信号插座接合的所述一组信号引脚，并且其中所述引导连接包括与所述引导插座接合的所述引导引脚。
8.根据权利要求5所述的系统，其中所述插座壳体与布置在所述手柄的内部内的所述对准装置互补配合抵接。
9.根据权利要求5所述的系统，其中所述流体连接和所述主电力连接包括接合在所述主电力插座内的所述导电导管。
10.根据权利要求5所述的系统，其中所述手柄包括邻近所述焊炬的焊炬头的远端和邻近所述引线的近端，其中所述手柄的近端包括用于可释放地接合所述锁定套环的连接器。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述至少一个信号连接、所述引导连接、所述流体连接和所述主电力连接均位于所述手柄的内部内，处于所述手柄的近端和所述手柄的远端之间。
12.一种快速断开式焊炬手柄，其包括：
通过内部部分连接的近端和远端；以及
在所述近端和所述远端之间布置在所述内部部分内的快速断开组件，所述快速断开组件包括至少一个信号连接、引导连接、流体连接和主电力连接，其中所述至少一个信号连接、所述引导连接、所述流体连接和所述主电力连接在所述手柄的内部内终止于与所述手柄的近端间隔开并且与所述手柄的远端间隔开的位置处。
13.根据权利要求12所述的快速断开式焊炬手柄，其中所述快速断开组件包括导电导管、一组信号引脚、以及引导引脚。
14.根据权利要求13所述的快速断开式焊炬手柄，其还包括布置在所述内部部分内的对准装置，其中所述导电导管、所述一组信号引脚、以及所述引导引脚延伸通过所述对准装置。
15.根据权利要求14所述的快速断开式焊炬手柄，其中所述快速断开组件包括：
插座组件；以及
联接到所述插座组件的锁定套环，所述锁定套环连接到引线。
16.根据权利要求15所述的快速断开式焊炬手柄，其中所述插座组件包括：
插座壳体；
延伸通过所述插座壳体的主电力孔的主电力插座；以及
沿着所述主电力插座的内孔布置的导电元件。
17.根据权利要求16所述的快速断开式焊炬手柄，其中所述插座壳体与布置在所述手柄的内部部分内的所述对准装置互补配合抵接。
18.根据权利要求16所述的快速断开式焊炬手柄，其中所述插座组件还包括一个或多个信号插座和引导插座。
19.根据权利要求18所述的快速断开式焊炬手柄，其中所述至少一个信号连接包括与所述一个或多个信号插座接合的所述一组信号引脚，并且其中所述引导连接包括与所述引导插座接合的所述引导引脚。
20.根据权利要求16所述的快速断开式焊炬手柄，其中所述流体连接和所述主电力连接包括接合在所述主电力插座内的所述导电导管。
21.根据权利要求20所述的快速断开式焊炬手柄，其中所述流体连接形成在所述导电导管和沿着所述主电力插座的内孔布置的O形圈之间，并且其中所述主电力连接形成在所述导电元件和所述导电导管之间。
22.根据权利要求15所述的快速断开式焊炬手柄，其中所述远端邻近焊炬头并且所述近端邻近所述引线，其中所述近端包括用于可释放地接合所述锁定套环的连接器。
23.一种等离子弧焊炬，其包括：
具有连接到电源的第一端部的引线；
包括手柄的焊炬，所述手柄联接到所述引线的第二端部；以及
在所述手柄的近端附近布置在所述手柄的内部内的快速断开组件，所述快速断开组件包括至少一个信号连接、引导连接、流体连接和主电力连接，其中所述至少一个信号连接、所述引导连接、所述流体连接和所述主电力连接在所述手柄的内部内终止于与所述手柄的近端间隔开的位置处。
24.根据权利要求23所述的等离子弧焊炬，其中所述快速断开组件包括导电导管、一组信号引脚、以及引导引脚。
25.根据权利要求24所述的等离子弧焊炬，其还包括布置在所述手柄的内部内的对准装置，其中所述导电导管、所述一组信号引脚、以及所述引导引脚延伸通过所述对准装置。
26.根据权利要求25所述的等离子弧焊炬，其中所述快速断开组件包括：
插座组件；以及
联接到所述插座组件的锁定套环，所述锁定套环连接到所述引线。
27.根据权利要求26所述的等离子弧焊炬，其中所述插座组件包括：
插座壳体；
延伸通过所述插座壳体的主电力孔的主电力插座；以及
沿着所述主电力插座的内孔布置的导电顺应元件。
28.一种快速断开式焊炬手柄，其包括：
通过内部部分连接的近端和远端；以及
布置在所述内部部分内的快速断开组件，所述快速断开组件包括：
导体组件，所述导体组件包括延伸通过内部区域的导电导管，其中所述导电导管具有自由端，所述自由端终止于所述内部部分内并且短于所述手柄的近端；以及
包括主电力插座的插座组件，所述主电力插座包括与所述导电导管的自由端的表面直接物理接触的内孔。
29.一种快速断开式焊炬手柄，其包括：
通过内部部分连接的近端和远端；以及
在所述近端和所述远端之间布置在所述内部部分内的快速断开组件，所述快速断开组件包括插座组件，所述插座组件包括：
连接器壳体；
延伸通过所述连接器壳体的主电力孔的主电力插座，其中所述主电力插座配置成接收导电导管的自由端，所述导电导管终止于所述内部部分内并且短于所述手柄的近端；以及
沿着所述主电力插座的内孔布置的导电顺应元件。
30.一种快速断开式焊炬手柄，其包括：
通过内部部分连接的近端和远端；以及
在所述近端和所述远端之间布置在所述内部部分内的快速断开组件，所述快速断开组件包括连接器壳体，所述连接器壳体包括：
第一部段；以及
与所述第一部段配合连结的第二部段，其中所述快速断开组件的主电力插座延伸通过所述第二部段的主电力和流体连接孔。
31.根据权利要求30所述的快速断开式焊炬手柄，其中所述第一部段包括：
与第一部段近端相对的第一部段远端；以及
在所述第一部段远端和所述第一部段近端之间延伸的内部通道，其中所述内部通道由一组内表面限定，所述一组内表面配置成配合地接合所述连接器壳体的第二部段以防止所述第一部段和所述第二部段之间的旋转。
32.根据权利要求31所述的快速断开式焊炬手柄，其还包括从所述第一部段的下表面延伸到所述内部通道中的突起，其中所述突起包括突起远端和突起近端，并且其中所述突起远端配置成接合所述第二部段中的凹部。
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