CN112351854B - 用于具有多种附接方法的喷嘴组件的气体扩散器；相应的气体扩散器组件和焊炬 - Google Patents

用于具有多种附接方法的喷嘴组件的气体扩散器；相应的气体扩散器组件和焊炬 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种气体扩散器(502b)，该气体扩散器包括基部、鼻部(514)、芯部、前肩部(512)，该基部包括配置成接纳保持环的槽(520)，该鼻部具有气孔(522)，该芯部将该基部联接到该鼻部(514)，其中该芯部包括配置成接合喷嘴组件的互补螺纹的螺纹(524)，前肩部(512)定位在芯部和基部的相交处，其中前肩部(512)配置成抵接住喷嘴组件的互补肩部。本申请涉及包括这种气体扩散器的气体扩散器组件和包括这种气体扩散器组件的焊炬。

Description

用于具有多种附接方法的喷嘴组件的气体扩散器；相应的气 体扩散器组件和焊炬
相关申请的交叉引用
本国际专利申请要求2019年1月30日提交的美国专利申请序列号第16/262，593号和2018年2月6日提交的美国临时专利申请序列号第62/626，763号的优先权。美国专利申请序列号第16/262，593号和美国临时专利申请第62/626，763号的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及气体扩散器组件，并且更具体地涉及用于具有多种附接方法的喷嘴组件的气体扩散器组件。
背景技术
传统的电弧焊炬具有附接到焊炬的工作端的喷嘴。喷嘴可以使用几种方法中的一种附接到焊炬的可移除部件上(例如，焊炬的气体扩散器、头部和/或喷嘴保持器)。传统的喷嘴和焊炬(和/或焊炬的可移除部件)仅配置成用于一种附接方法，并且可移除部件和喷嘴(和/或焊炬)的附接方法必须被调整以确保牢固的附接。为了服务对所使用的喷嘴附接方法具有不同要求和/或偏好的客户和/或操作者，制造商、供应商、分销商和/或操作者必须跟踪大量不同的部件以便确保焊炬的正确附接和/或操作。
发明内容
提供了用于具有多种附接方法的喷嘴组件的系统和方法，基本上如在其中至少一张附图中所示和/或结合其中至少一张附图所描述的，如权利要求书中更完整描述的那样。
从以下说明书和附图中将更全面地理解本发明的这些和其它优点、方面和新颖特征，以及其所展示的实例的细节。
附图说明
图1是根据本公开的具有电源和送丝器的金属惰性气体(MIG)焊接系统的示例。
图2是根据本公开的图1的MIG焊接系统的焊炬的示例的侧视图。
图3是示例性喷嘴组件的分解图。
图4a是根据本公开的示例性喷嘴插入件插入件的前视立体图。
图4b是根据本公开的图4a的示例性喷嘴插入件插入件的后视立体图。
图4c是根据本公开的图4a的示例性喷嘴插入件的沿剖切线4c-4c的插入件横截面图。
图5a是根据本公开的示例性滑套式气体扩散器组件的前视立体图。
图5b是根据本公开的示例性拧接式气体扩散器组件的前视立体图。
图5c是根据本公开的示例性滑套式气体扩散器的前视立体图。
图5d是根据本公开的示例性拧接式气体扩散器的前视立体图。
图6a和6b是根据本公开的示例性可压缩保持环的立体图。
图7a是根据本公开联接到示例性滑套式气体扩散器组件的示例性喷嘴组件的局部剖视图。
图7b是根据本公开联接到示例性拧接式气体扩散器组件的示例性喷嘴组件的局部剖视图。
附图不一定按比例绘制。类似或相同的附图标记可用于表示类似或相同的部件。
具体实施方式
下文可参考附图描述本公开的优选实例。在以下说明书中，不详细描述公知的功能或构造，因为它们可能以不必要的细节使本公开变得晦涩难懂。对于本公开，应该应用以下术语和定义。
如本文所用，“和/或”意指由“和/或”连接的列表中的项目中的任何一个或多个项目。作为示例，“x和/或y”意指三元素集合{(x),(y),(x,y)}中的任一元素。换言之，“x和/或y”意指“x和y中的一者或两者”。作为另一示例，“x，y和/或z”意指七元素集合{(x),(y),(z),(x,y),(x,z),(y,z),(x,y,z)}中的任何元素。换言之，“x，y和/或z”意指“x，y和z中的一个或多个”。
如本文所用，术语“示例性”意指用作非限制性实例、示例或图例。如本文所用，术语“例如”以及“比如”列举了一个或多个非限制性实例、示例或图例的列表。
如在此所使用的，术语“联接”、“联接到”和“与……联接”各自是指结构和/或电气连接，无论是附接的、粘附的、连接的、接合的、紧固的、联系的、和/或以其他方式固定的。术语“附接”意指粘接、联接、连接、接合、紧固、联系和/或以其他方式固定。术语“连接”意指附接、粘接、联接、接合、紧固、联系和/或以其他方式固定。
当用于修饰或描述值(或值的范围)、位置、取向和/或动作时，术语“约”和/或“大约”意指合理地接近该值、值的范围、位置、取向和/或动作。因此，本文所述的实施例不仅限于所述值、值的范围、位置、取向和/或动作，而且应当包括合理可使用的偏差。
如本文所用，术语“前”和/或“向前”是指更靠近焊接电弧的位置，而“后”是指更远离焊接电弧的位置。
本公开的一些实例涉及一种气体扩散器，该气体扩散器包括基部，该基部包括被配置成用于接纳保持环的槽、具有气孔的鼻部、将该基部联接到该鼻部上的芯部，其中，所述芯部包括配置成接合所述喷嘴组件的互补螺纹的螺纹，以及定位在所述芯部和所述基部的相交处的前肩部，其中，所述前肩部配置成抵接住喷嘴组件的互补肩部。
在一些实例中，气体扩散器还包括延伸穿过气体扩散器的大致中心的孔，其中气孔与该孔流体连通。在一些实例中，槽定位成邻近前肩部。在一些实例中，基部包括后肩部，该后肩部配置成抵接住喷嘴组件的一部分。在一些实例中，基部还包括配置成接纳O形环的第二槽。在一些实例中，基部具有大于芯部的第二外径的第一外径。在一些实例中，鼻部具有小于芯部的第二外径的第三外径。
本公开的一些实例涉及一种气体扩散器组件，该气体扩散器组件包括气体扩散器，该气体扩散器包括基部，该基部包括被配置成用于接纳保持环的保持环槽、具有气孔的鼻部、将该基部联接到该鼻部上的芯部，其中，所述芯部包括配置成接合所述喷嘴组件的互补螺纹的螺纹，以及定位在所述芯部和所述基部的相交处的前肩部，其中，所述前肩部配置成抵接住喷嘴组件的互补肩部。该气体扩散器组件还包括定位在该保持环槽内的保持环。
在一些实例中，气体扩散器组件还包括延伸穿过气体扩散器的大致中心的孔，其中气孔与该孔流体连通。在一些实例中，气体扩散器组件还包括定位在气体扩散器的O形环槽中的O形环。在一些实例中，后肩部定位于O形环槽和保持环槽之间。在一些实例中，保持环槽定位成邻近前肩部。在一些实例中，基部具有大于芯部的第二外径的第一外径。在一些实例中，鼻部具有小于芯部的第二外径的第三外径。
本公开的一些实例涉及一种焊炬，该焊炬包括喷嘴壳体、定位在喷嘴壳体内的喷嘴插入件，其中喷嘴插入件包括配置成摩擦地接合气体扩散器组件的可压缩构件的接合表面、具有螺纹以接合气体扩散器组件的互补螺纹的螺纹表面、以及在螺纹和接合表面之间的肩部。该焊炬还包括联接至该喷嘴插入件的气体扩散器组件，其中该气体扩散器组件包括气体扩散器，并且其中该气体扩散器包括基部、具有气孔的鼻部、将该基部联接至该鼻部的芯部、以及定位在该芯部与该基部的相交处的前肩部，其中该前肩部抵接住该喷嘴插入件的肩部。
在一些实例中，气体扩散器组件还包括定位在气体扩散器的槽内的可压缩构件，其中可压缩构件摩擦地接合该接合表面。在一些实例中，所述芯部通过锥形体联接到所述鼻部，并且从所述锥形体与所述鼻部的相交处到所述前肩部的轴向距离大于或等于所述螺纹表面的轴向长度。
在一些实例中，芯部包括接合到螺纹表面的螺纹，其中从芯部和鼻部的相交处到可压缩构件的轴向距离大于或等于接合表面的轴向长度。在一些实例中，鼻部延伸出喷嘴插入件，使得气孔定位在喷嘴插入件的外部。在一些实例中，气体扩散器联接到鹅颈管。
为了适应多种类型的喷嘴组件和气体扩散器组件(例如滑套式附件、拧接式附件等)已经导致制造商、分销商和/或终端用户必须维护和/或管理的库存增加。本文公开的示例性喷嘴组件允许相同的喷嘴附接到滑套式气体扩散器(和/或头部、喷嘴保持器等)和拧接式气体扩散器。因此，所公开的喷嘴组件对于每种类型气体扩散器不需要单独喷嘴。本公开的示例性喷嘴和气体扩散器组件将显著减少制造商、分销商和/或最终用户需要维护和/或管理的喷嘴库存的量。
所公开的示例性喷嘴组件包括固定在一起形成喷嘴组件的三个独立部件：壳体、电绝缘套管和喷嘴插入件。所公开的示例性喷嘴组件的喷嘴插入件与传统喷嘴插入件的不同之处在于，喷嘴插入件能够附接到滑套式和拧接式气体扩散器组件两者。
图1示出了金属惰性气体(MIG)焊接系统10的实例，其可以使用下面讨论的示例性气体扩散器组件、喷嘴组件和/或其他部件中的任一者。当焊接系统10是MIG焊接系统时，可以使用其他类型的焊接系统。图1示出了焊接系统10，其包括耦接到送丝器14的电源12。在所示实例中，电源12与送丝器14分开，使得送丝器14可定位在离电源12一定距离处的焊接位置附近。然而，应当理解，在一些实现方式中，送丝器14可以与电源12整合在一起。电源12可以通过送丝器14向焊炬16供应焊接电力，或者电源12可以直接向焊炬16供应焊接电力。送丝器14向焊炬16供应焊丝焊条18(例如，实心焊丝、药芯焊丝、带涂层的焊丝)。可与电源12一体或分开的气体供应器20将气体(例如，二氧化碳、氩气)供应到焊炬16。操作者可以扳动焊炬16的扳机22，以在焊条18和工件26之间产生电弧24。在一些实例中，焊接系统10可以由自动化接口触发，该自动化接口包括但不限于可编程逻辑控制器(PLC)或机器人控制器。焊接系统10被设计成向焊炬16提供焊丝(例如，焊条18)、焊接电力和保护气体。如本领域技术人员将理解的，焊炬16可以是许多不同的类型，并且可以便于使用焊条18和气体的各种组合。
焊接系统10可以经由设置在电源12上的操作员接口28从操作员接收数据设置。操作者接口28可以并入电源12的面板中，并且可以允许选择设置，例如焊接工艺(例如，焊棒、TIG、MIG)、待使用的焊条18的类型、电压和电流设置、传输模式(例如，短路、脉冲、喷射、脉冲)等。特别地，焊接系统10允许MIG焊接(例如脉冲MIG焊接)，在MIG焊接中使用引导穿过焊炬16的由各种材料(例如钢或铝)制成的焊条18(例如焊丝)。焊接设置被传送到电源12内的控制电路30。
控制电路30操作，以控制由功率转换电路32施加到焊条18的焊接功率输出的产生，以执行期望的焊接操作。例如，在一些实例中，控制电路30可以适于调节脉冲MIG焊接方案，该脉冲MIG焊接方案可以具有熔融金属从焊丝到正在进行的焊接的熔融焊池的短路转移和/或喷射转移的方面。通过调节在焊条18和工件26之间形成的电弧24的电流和电压脉冲的操作参数，可以在操作期间控制这种转移模式。
控制电路30耦接到功率转换电路32，功率转换电路32提供在焊炬16处施加到焊条18的焊接功率(例如，脉冲波形)。功率转换电路32耦接到如箭头34所示的电力源。施加到功率转换电路32的功率可源于电网，尽管也可使用其它电源，例如由发动机驱动的发电机、电池、燃料电池或其它替代源产生的电力。功率转换电路32的部件可以包括斩波器、升压转换器、降压转换器、逆变器等。
控制电路30控制供应到焊炬16的焊接电力的电流和/或电压。控制电路30可以至少部分地基于送丝器14或焊炬16内的一个或多个传感器36来监测电弧24的电流和/或电压。在一些实例中，控制电路30的处理器35至少部分地基于来自传感器36的反馈来确定和/或控制电弧长度或焊条伸出长度。该电弧长度在此被定义为焊条18与工件26之间的电弧的长度。处理器35利用存储在存储器37中的数据(例如，算法、指令、操作点)来确定和/或控制电弧长度或焊条伸出长度。存储在存储器37中的数据可以经由操作者接口28、网络连接来接收，或者在控制电路30的组装之前预加载。可以在一个或多个模式中控制电源12的操作，例如恒定电压(CV)调节模式，其中控制电路30在焊接操作过程中改变焊接电流的同时将焊接电压控制为基本恒定。即，焊接电流可以至少部分地基于焊接电压。作为附加或替代，可以在电流控制模式中控制电源12，在该电流控制模式中，独立于焊接电压来控制焊接电流。在一些实例中，控制电源12以恒定电流(CC)模式操作，其中控制电路30在焊接操作期间在焊接电压改变时将焊接电流控制为基本恒定的。
图2是图1的MIG焊接系统的焊炬16的实例的侧视图，其可以使用以下讨论的示例性气体扩散器组件、喷嘴组件和/或其他部件中的任一者。如关于图1所讨论的，焊炬16包括用于启动焊接并向焊接提供焊条18的扳机22。具体地，扳机22设置在手柄38上。当进行焊接时，焊接操作者握住手柄38。在第一端40处，手柄38耦接到电缆42，焊接耗材(例如，焊条、保护气体等)在电缆42处供应到焊缝。焊接耗材通常行进通过手柄38并且在第二端44处离开，该第二端被设置在手柄38上与第一端40相反的一端。
焊炬16包括从手柄38的第二端44延伸出的鹅颈管46。照此，鹅颈管46联接在手柄38与焊嘴48之间。应当注意的是，当扳机22被按压或致动时，焊丝(例如焊条18)行进通过电缆42、手柄38、鹅颈管46和焊嘴48，使得焊丝伸出到焊嘴48的端部50(即焊炬头)之外。此外，如图2所示，手柄38通过紧固件52和54固定到鹅颈管46上，并通过紧固件52和54固定到电缆42上。示出了焊嘴48，其中焊嘴48的一部分被移除以示出焊条18延伸到设置在焊嘴48内的接触焊嘴56之外。虽然图2中所示的示例性焊炬16被设计成用于由人类操作者进行焊接，但是一个或多个被设计成用于由机器人焊接系统使用的焊炬可以作为附加和替代与图1中的焊接系统一起使用。例如，可以对焊炬16作出改型以省略扳机22，焊炬16可以适用于水冷却等。图2所示的示例焊炬16也可以与下面讨论的示例性气体扩散器组件、喷嘴组件和/或其他部件中的任一者一起使用。
虽然传统的喷嘴组件被配置成仅支撑和/或附接到滑套式或拧接式气体扩散器组件中的一个或另一个，但是喷嘴组件300被配置成支撑滑套式和拧接式气体扩散器组件500a、500b。图3示出喷嘴组件300的分解图。图7a示出了具有滑套式气体扩散器组件500a的喷嘴组件300。图4示出了具有拧接式气体扩散器组件500b的喷嘴组件300。喷嘴组件300和气体扩散器组件500a、500b的部件在组装和联接在一起时共用同一轴线100。
喷嘴组件300包括喷嘴壳体302、电绝缘套筒304和喷嘴插入件400。该喷嘴壳体302是基本上中空的，具有延伸穿过该喷嘴壳体302的大致中间的孔。喷嘴壳体302包括基本上管状的后部306和使喷嘴壳体302的外径和内径变窄的锥形前部308。如图7a和7b所示，喷嘴壳体302在其内壁上还包括台阶310，该台阶310配置成抵接住电绝缘套筒304，以防止绝缘套筒304在喷嘴壳体302内进一步向前行进。
电绝缘套筒304定位在喷嘴壳体302内，在喷嘴壳体302与喷嘴插入件400之间。电绝缘套筒304由电绝缘材料形成，以便防止通过气体扩散器传导的电力传导到喷嘴壳体302，该喷嘴壳体在一些实例中也可以是导电的。电绝缘套筒304沿着喷嘴壳体302的内表面延伸。电绝缘套筒304在从管状后部306到锥形前部308的过渡部附近抵接住喷嘴壳体302的台阶310。
图4a-4c示出了喷嘴插入件400的各种视图。喷嘴插入件400允许喷嘴组件300支撑拧接式和滑套式气体扩散器组件两者。在图7a和7b中，喷嘴插入件400定位在喷嘴壳体302内，邻近电绝缘套筒304，大致在喷嘴壳体302的轴向长度的中间。在一些实例中，喷嘴插入件400的外径可大致等于台阶310处的喷嘴壳体302的内径(或喷嘴壳体302在其管状后部306处的内径减去绝缘套筒304的厚度)，使得喷嘴插入件400贴合地配合在喷嘴壳体302和绝缘套筒304内。由于贴合地配合，喷嘴插入件400可将隔热套筒304保持在抵靠喷嘴壳体302的适当位置。在一些实例中，喷嘴插入件400大致为圆柱形，但在一些实例中，喷嘴插入件400可具有不同的形状以适应喷嘴组件300的形状。喷嘴插入件400包括围绕中空内部的圆柱形壁402。喷嘴插入件400包括朝向喷嘴插入件400的后端406形成在内壁402上的接合表面404，以及朝向喷嘴插入件400的前端410形成在壁402中的螺纹表面408。在一些实例中，这种配置可以是颠倒的，使得接合表面404朝向喷嘴插入件400的前端410形成在内壁402上，且螺纹表面408朝向喷嘴插入件400的后端406形成在壁402中。
该接合表面404被配置成摩擦地接合气体扩散器组件，例如滑套式气体扩散器组件500a。在一些实例中，摩擦式接合表面404还可以摩擦地接合拧接式气体扩散器500b。该接合表面具有轴向长度404L。在一些实例中，接合表面404可以形成有某种纹理(例如，滚纹、凸起等)，该种质地配置成增大接合表面404和气体扩散器组件500a、500b之间的摩擦接合。
该螺纹表面408包括阴螺纹槽，该阴螺纹槽被配置成螺纹地接合拧接式气体扩散器组件500b的互补阳螺纹。在一些实例中，螺纹表面408可配置成简单地越过滑套式气体扩散器组件500a的一部分，而不接合、阻碍和/或抑制气体扩散器组件500a。螺纹表面408具有轴向长度408L。
喷嘴插入件400的接合表面404和螺纹表面408由壁402中形成的肩部412分离。肩部412配置成抵接住气体扩散器组件500a、500b的互补前肩部512。尽管喷嘴插入件400的外径沿喷嘴插入件400的轴向长度是相对连续的，但内径是变动的。喷嘴插入件400沿着接合表面404的轴向长度404L的内径大于喷嘴插入件400沿着螺纹表面408的轴向长度408L的大内径和小内径。在一些实例中，此配置可以是颠倒的，其中喷嘴插入件400沿着接合表面404的轴向长度404L的内径小于喷嘴插入件400沿着螺纹表面408的轴向长度408L的大内径和小内径。喷嘴插入件400的肩部412用作内径的过渡点。
图5a示出了滑套式气体扩散器组件500a。图7a示出了根据本公开的方面的通过喷嘴插入件400联接到喷嘴组件300的滑套式气体扩散器组件500a。气体扩散器组件500a有助于在焊炬16的喷嘴组件300内引导焊接耗材(例如，焊条、保护气体等)。气体扩散器组件500a包括气体扩散器502a、可压缩保持环600以及O形环504。在一些实例中，气体扩散器组件500a还可以包括其他部件。
气体扩散器502a是气体扩散器组件500a的主要部件。图5c示出了与气体扩散器组件500a一起使用的示例性气体扩散器502a。气体扩散器502a作为鹅颈管46与接触焊嘴56之间的接口。气体扩散器502a被配置成用于将电能从鹅颈管346传输到接触焊嘴56(未示出)并且将热能从接触焊嘴56传输回到鹅颈管46中。尽管其它部件可与气体扩散器502a配合工作，但气体扩散器502a提供接触焊嘴56与鹅颈管46之间的热及电流的主要传输路径。为了增加所传递的电能和热能的量，可以使用导电和/或导热材料来制造气体扩散器502a。孔(和/或通道)延伸穿过气体扩散器502a的大致中间(和/或中心)。该孔从前端506延伸穿过到后端508。该孔适应焊接耗材(例如，焊丝电极18和/或保护气体)从鹅颈管46穿过气体扩散器502a和/或气体扩散器组件500a的移动。
在一些实例中，气体扩散器502a包括朝向气体扩散器502a的后端508的大致圆柱形基部510和朝向气体扩散器502a的前端506的大致圆柱形鼻部514。基本上为圆柱形的中央芯部516位于鼻部514和基部510之间。中央芯部516在前肩部512处连接到基部510。中央芯部516通过锥形体518连接到鼻部514。基部510的外径大于鼻部514和中央芯部516的外径。中央芯部516的外径大于鼻部514的外径并且小于基部510的外径。基部510可以包括被配置成用于接纳O形环504的O形环槽505。在一些实例中，基部510还可包括后肩部513，后肩部513配置成当气体扩散器组件500a联接到喷嘴组件300时抵接住喷嘴插入件400的后端406。
在一些实例中，气体扩散器502a可以被配置成通过气体扩散器502a的基部510联接到鹅颈管46。在一些实例中，气体扩散器502a的基部510可以包括被配置成摩擦地接合喷嘴插入件400的接合表面404的特征部，以便使用摩擦力将气体扩散器502a保持在喷嘴组件300和/或插入件400内。在一些实例中，这些特征部可以包括在气体扩散器502a的基部510上的肋和/或突出部(未示出)。在一些实例中，特征部可包括可压缩构件，例如可压缩保持环600，如例如图6a和6b所示。在一些实例中，可压缩保持环600可以由弹力型材料构成，使得其在被压缩时产生径向向外的力。在一些实例中，当保持环600与接合表面404接触时，保持环600可以被压缩，并且产生抵靠接合表面404的径向向外的力，以便摩擦地接合该接合表面404并且阻止气体扩散器组件500a从喷嘴插入件400移除。在一些实例中，保持环600可以具有突出部602以增加与接合表面的摩擦接合。在一些实例中，可压缩保持环600可以是非密封保持装置，与例如O形环相反，O形环主要是密封装置而不是保持装置。虽然传统的焊炬可以包括具有与喷嘴和/或喷嘴插入件接触的O形环的气体扩散器组件，但是这些O形环主要用于产生气体密封，并且缺乏必要的径向力以提供有效的保持。保持环600可以定位在气体扩散器502a的基部510的环槽520内。在一些实例中，气体扩散器502a可以包括多个环槽520，使得保持环600可以重新定位在气体扩散器502a上，以便容纳具有例如不同尺寸和/或长度的接合表面404的不同尺寸的喷嘴插入件400。环槽520可以被定位成邻近前肩部512。
在一些实例中，前肩部512可用于气体扩散器502a的基部510与气体扩散器502a的中央芯部516之间的过渡。在一些实例中，气体扩散器502a的芯部516可以是基本上平滑的。在一些实例中，芯部516的外径的尺寸被确定成能够装配在喷嘴插入件400的孔内和/或滑动穿过该孔，其装配位置邻近接合表面404和螺纹表面408，但不接触和/或摩擦地接合该接合表面404和/或螺纹表面408。锥形体518将芯部516连接到鼻部514。
气体扩散器502a的鼻部514被配置成用于附接到接触焊嘴(未示出)。鼻部514包括气孔522，以允许气体从该气体扩散器502a的孔内扩散，穿过气孔522并且进入喷嘴壳体302的内部。鼻部514的外径小于基部510和芯部516，使得当气体扩散器组件500a、500b联接到喷嘴插入件400时，鼻部514可以不接合或不接触喷嘴插入件400。在一些实例中，从锥形体518和鼻部514的相交处到前肩部512的轴向距离可大于或等于喷嘴插入件400的螺纹表面408的轴向长度408L。在一些实例中，芯部516的轴向长度可大致等于喷嘴插入件400的螺纹表面408的轴向长度408L。这可帮助确保气体扩散器502a的鼻部514延伸到喷嘴插入件400的外部，并且鼻部514的气孔522在操作期间定位在喷嘴插入件400的外部和/或远离喷嘴插入件400。
图5b示出了示例性拧接式(和/或螺接式)气体扩散器组件500b。图5d示出根据本公开的方面的拧接式(和/或螺接式)气体扩散器502b。图7b示出了根据本公开的方面的通过喷嘴插入件400联接到喷嘴组件300的拧接式气体扩散器组件500b。在一些实例中，拧接式气体扩散器组件500b在大多数方面可以与滑套式气体扩散器组件500a类似。然而，在一些实例中，拧接式气体扩散器502b可以不具有将芯部516连接到鼻部514的锥形体518。另外，芯部516可以不是基本上平滑的。相反，在一些实例中，中央芯部516可以具有阳螺纹524,所述阳螺纹524配置成螺纹接合喷嘴插入件400的螺纹表面408的阴螺纹槽。喷嘴插入件400的螺纹表面408和气体扩散器组件500b的芯部516的阳螺纹524之间的扭矩将气体扩散器组件500b保持在喷嘴壳体302和/或喷嘴插入件400内的适当位置。在一些实例中，从第一螺纹(和/或鼻部514与芯部516的相交处)到拧接式气体扩散器组件500b的压缩保持环600的轴向距离可以大于或等于喷嘴插入件400的接合表面404的轴向长度404L。在此实例中，在接合表面404与可压缩保持环600接触之前(或基本上在接触同时)，气体扩散器502b的芯部516的螺纹524将开始与喷嘴插入件400的螺纹表面408接合。这可以帮助防止在可以开始将喷嘴插入件400拧到气体扩散器组件500b上之前保持环600与接合表面404之间的摩擦力阻止气体扩散器组件500b插入到喷嘴插入件400中。
图7a和7b示出了根据本公开的方面的通过喷嘴插入件400联接到喷嘴组件300的滑套式和拧接式气体扩散器组件500a、500b。在操作中，操作者可以根据操作者的偏好使用拧接式气体扩散器组件500b或滑套式气体扩散器组件500a中的一个来组装喷嘴组件300。例如，如果操作者希望使用滑套式气体扩散器组件500a，则操作者可拿着喷嘴壳体302(其中紧密地配合有绝缘套筒304和喷嘴插入件400)并将滑套式气体扩散器组件500a通过喷嘴壳体302的后端推入喷嘴插入件400中。操作者能够以最小的摩擦和/或阻力推动气体扩散器组件500a的鼻部514和芯部516通过插入件，因为气体扩散器组件500a的鼻部514和芯部516具有较小的外径，更细长，将在不接合的情况下滑动通过喷嘴插入件400。最终，气体扩散器组件500a的基部510将接触喷嘴插入物400的接合表面404，引起摩擦和/或阻力，此后可能需要更多的努力来将气体扩散器组件500a推入喷嘴插入件400中。在一些额外的努力之后，操作者可以推动气体扩散器组件500a足够远，使得保持环600被接合表面404压缩，从而提供抵靠接合表面404的额外的径向向外的力，并且增加摩擦和/或阻力。最后，当气体扩散器组件500a的前肩部512抵接住喷嘴插入件400的肩部412和/或气体扩散器组件500a的后肩部513抵接住喷嘴插入件400的后端406时，操作者将尽可能远地向内推动气体扩散器组件500a。此后，操作者可以进行正常操作，确信接合表面404和气体扩散器组件500a之间的摩擦力将会将气体扩散器组件500a牢固地保持在喷嘴壳体302和/或喷嘴插入件400内。
例如，如果操作者希望用拧接式气体扩散器组件500b替换滑套式气体扩散器组件500a，则操作者可以首先通过将滑套式气体扩散器组件500a从喷嘴插入件400中拉出来而移除滑套式气体扩散器组件500a。可能需要一些力以克服将滑套式气体扩散器组件500a保持在适当位置的摩擦力。一旦滑套式气体扩散器组件500a被移除，操作者可以拿着相同的喷嘴壳体302(绝缘套筒304和喷嘴插入件400仍贴合地配合在其中)，并将拧接式气体扩散器组件500b通过喷嘴壳体302的后端推入喷嘴插入件400中。操作者能够以最小的摩擦和/或阻力推动气体扩散器组件500b的鼻部514通过该插入件，因为气体扩散器组件500b的鼻部514具有更小的外径，更细长，将在不接合的情况下滑动通过喷嘴插入件400。最终，拧接式气体扩散器组件500b的中央芯部516的阳螺旋螺纹524将接触喷嘴插入件400的螺纹表面408的互补阴螺纹槽。一旦发生这种情况，操作者可以旋转拧接式气体扩散器组件500b，以将拧接式气体扩散器组件500b的中央芯部516的阳螺旋螺纹524拧入喷嘴插入件400的螺纹表面408的互补阴螺纹槽中。当操作者将拧接式气体扩散器组件500b拧入喷嘴插入件400中时，基部510和/或可压缩保持环600可开始与喷嘴插入件400的接合表面404接触，从而增加摩擦和/或阻力。最后，当气体扩散器组件500b的前肩部512抵接住喷嘴插入件400的肩部412和/或气体扩散器组件500a的后肩部513抵接住喷嘴插入件400的后端406时，操作者将牢固地拧紧气体扩散器组件500b。此后，操作者可以进行正常操作，同时螺纹的扭矩和喷嘴插入件400与气体扩散器组件500b之间的摩擦力将气体扩散器组件500b牢固地保持在喷嘴壳体302和/或喷嘴插入件400内。
特别地，利用拧接式气体扩散器组件500b，螺纹的扭矩和可压缩保持环600与接合表面402之间的摩擦力都有助于将气体扩散器组件500b保持在喷嘴组件300内并防止松动和/或脱离。这与仅仅依靠螺纹的扭矩来保持的气体扩散器组件的传统螺丝钉形成对比。拧接式气体扩散器组件500b和喷嘴组件300的双重接合特征抵消了在焊接操作过程中可能导致松动和/或脱离的多个应力(例如，振动、碰撞、磨损、变形、嵌咬、刮擦等)，其比传统的拧接式气体扩散器组件的单一接合特征更好。此外，由于不需要改变不同的喷嘴壳体302和/或喷嘴插入件400来容纳拧接式气体扩散器组件500b或滑套式气体扩散器组件500a，所以操作者可以节省宝贵的时间和/或资源。
虽然上述操作被描述为将气体扩散器组件500a、500b推入喷嘴壳体302中，但是在一些实例中，操作者也可以将喷嘴壳体302(和/或绝缘套筒304和/或喷嘴插入件400)推到气体扩散器组件500a、500b上。在一些实例中，气体扩散器组件500a、500b可以在组装到喷嘴壳体302(和/或绝缘套筒304和/或喷嘴插入件400)上之前和/或之后已经附接到鹅颈管46和/或接触焊嘴。在一些实例中，还可以在操作中与喷嘴组件300一起使用其他部件(例如衬垫、衬垫引导件等)。
虽然已经参考特定实现描述了本方法和/或系统，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本方法和/或系统的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以替换等同物。例如，所公开的实例的块和/或部件可以被组合、划分、重新排列和/或以其他方式修改。此外，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，本方法和/或系统不限于所公开的特定实现。然而，本方法和/或系统将在字面上和在等同原则下包括落入所附权利要求的范围内的所有实现。

Claims (14)

1.一种气体扩散器，包括：
基部，所述基部包括被配置成用于接纳保持环的第一槽以及被配置成用于接纳O形环的第二槽；
鼻部，所述鼻部具有气孔；
芯部，所述芯部将所述基部联接到所述鼻部，其中所述芯部包括螺纹，所述螺纹被配置成用于接合喷嘴组件的互补螺纹，以及
前肩部，所述前肩部定位在所述芯部和所述基部的相交处，其中所述前肩部配置成抵接住所述喷嘴组件的互补肩部，所述基部具有大于所述芯部的第二外径的第一外径，所述鼻部具有小于所述芯部的所述第二外径的第三外径，并且所述前肩部具有小于所述基部的所述第一外径并且大于所述芯部的所述第二外径以及所述鼻部的所述第三外径的直径。
2.如权利要求1所述的气体扩散器，还包括延伸穿过所述气体扩散器的大致中心的孔，其中所述气孔与所述孔流体连通。
3.如权利要求1所述的气体扩散器，其中所述第一槽被定位成邻近所述前肩部。
4.如权利要求1所述的气体扩散器，其中所述基部包括后肩部，所述后肩部配置成抵接住所述喷嘴组件的一部分。
5.如权利要求4所述的气体扩散器，其中所述后肩部在所述第一槽与所述第二槽之间。
6.如权利要求1所述的气体扩散器，其中所述基部、所述芯部或所述鼻部是圆柱形的。
7.如权利要求6所述的气体扩散器，其中所述第一槽与所述第二槽包括两侧由凸起的表面界定的凹陷的表面。
8.一种气体扩散器组件，包括：
气体扩散器，所述气体扩散器包括：
基部，所述基部包括被配置成接纳保持环的保持环槽，
鼻部，所述鼻部具有气孔，
芯部，所述芯部将所述基部联接到所述鼻部，其中所述芯部包括螺纹，所述螺纹被配置成接合喷嘴组件的互补螺纹，以及
前肩部，所述前肩部定位在所述芯部和所述基部的相交处，其中所述前肩部配置成抵接住所述喷嘴组件的互补肩部，所述基部具有大于所述芯部的第二外径的第一外径，所述鼻部具有小于所述芯部的所述第二外径的第三外径，并且所述前肩部具有小于所述基部的所述第一外径并且大于所述芯部的所述第二外径以及所述鼻部的所述第三外径的直径；以及
保持环，所述保持环定位在所述保持环槽内。
9.如权利要求8所述的气体扩散器组件，还包括延伸穿过所述气体扩散器的大致中心的孔，其中所述气孔与所述孔流体连通。
10.如权利要求8所述的气体扩散器组件，还包括定位在所述气体扩散器的O形环槽中的O形环。
11.如权利要求10所述的气体扩散器组件，其中后肩部定位在所述O形环槽与所述保持环槽之间。
12.如权利要求8所述的气体扩散器组件，其中所述保持环槽定位成邻近所述前肩部。
13.如权利要求8所述的气体扩散器组件，其中所述基部、所述芯部或所述鼻部是圆柱形的。
14.如权利要求8所述的气体扩散器组件，其中所述鼻部，所述芯部以及所述鼻部是圆柱形的。
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