CN114535794B - 一种激光切割头的气路系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光切割头的气路系统，激光切割头包括切割主体和用于固定切割主体的基台，基台包括竖向固定座和设置于竖向固定座端部的横向连接座；切割主体包括设置于横向连接座上方的光路模组和设置于横向连接座下方的切割模组，气路系统包括：设置于竖向固定座内的第一导气通道，设置于切割模组内的第二导气通道、第三导气通道、导气筒组件和位于导气筒组件下方的喷嘴组件。本发明提供的激光切割头的气路系统，通过第一导气通道、第二导气通道、第三导气通道和导气筒组件的设置来对气体进行引导传输和分流，并最大程度上避免气体在流动过程中形成湍流或涡流，从而提升激光切割头的切割性能、切割效果、切割效率和出气的均匀性。

Description

一种激光切割头的气路系统

技术领域

本发明属于激光切割设备技术领域，具体涉及一种激光切割头的气路系统。

背景技术

激光切割机的正常工作离不开辅助气体的参与，其中，常见的辅助气体一般有四种：空气、氧气、氮气和氩气等。由于辅助气体类型的不同，激光切割机的切割效果也会略有不同。实际切割时，应当根据不同的加工要求和切割材料的变化对辅助气体的类型进行适当的选择，以使激光切割机能够保证切割质量的同时，又可以达到节省成本的目的。例如压缩空气可以被用于切割薄板，以使激光切割机降低切割成本；氧气则可以被用来切割普通碳钢；氮气可以被用来切割不锈钢和合金钢等。

鉴于辅助气体对激光切割机的切割效果和加工能力的影响，激光切割机中气路系统的具体构造和性能对产品加工质量等的影响也显得尤为关键。具体地，气路系统的优劣对于待加工件切缝的宽度、坡度、切面的粗糙度、熔渣的黏着状态、切割速度等几乎所有的加工参数都会产生影响。

经分析，出现上述情况的主要原因在于气路系统的设置方式能够严重影响腔体内气体流场的湍流分布、光路传输及镜片保护性能等。当激光在湍流中传播时，气体密度的变化导致混合层气体折射率梯度的变化，气体折射率梯度的变化又会导致激光波前畸变，破坏激光光束的相干性。而激光相干性的退化将严重削弱激光的光学质量，引起光线的随机漂移、激光能量在光束截面上的重新分布等，如引起畸变、展宽和破碎等现象。尤其在激光切割机对厚板的加工过程中，工件的加工质量明显受制于激光光束质量的影响，不理想的光束质量将引起切不透、切割效率低或者切割断面质量下降等问题。

基于上述问题的存在，现有技术中激光切割头气路系统的储气槽通常连通有多个均匀分布的孔式导气通道或狭缝式导气通道，然后该种结构的导气通道与激光切割头下保护镜下方的腔体相连通，并最终经腔体从喷嘴中流出。这种结构的气路系统虽然能够在一定程度上减小气体流动过程中产生湍流的可能性，但是仍然无法完全避免气体湍流的形成，也就无法使得激光切割头的工作稳定性得以保证。具体地，当气流从储气槽进入下保护镜下方的腔体时，导气通道附近的气流流量较多、速度较高，且位于导气通道附近的气流能够在进入腔体后于腔体的中部进行汇合，并沿腔体的内壁向下流动。但是，当气流沿导气通道的延伸方向进行流动时，其以较小的流速和较小的流量进入腔体中，并最终在下保护镜的底部形成涡流。

此外，现有技术还存在一种吹气平缓均匀的激光切割头气路装置，其包括保护镜片、设置在保护镜片下方的挡风环外罩、设置在挡风环外罩内的且与挡风环外罩内壁形成第一环形风道的挡风环以及与挡风环外罩连接的进气管；挡风环包括外壳、内壳以及由外壳与内壳围绕形成的第二环形风道，第二环形风道的开口在上且朝向保护镜片，外壳上等角度环形设置有若干进气孔。该气路装置通过在挡风环外壁上设置多个环形分布的小孔，以此来避免由于单方向进气导致的挡风环进气速率不一致的问题，从而确保激光束经过的腔体中基本无湍流出现，进而保证激光切割的性能。但是，在实际的加工过程中，这种结构的气路装置仍然无法完全满足较高的加工要求，对于激光切割机切割效果的提升较为有限。

由此可见，现有技术有待于进一步地改进和提高。

发明内容

本发明提供了一种激光切割头的气路系统，以解决上述技术问题中的至少一个技术问题。

本发明所采用的技术方案为：

本申请提供一种激光切割头的气路系统，所述激光切割头包括切割主体和用于固定所述切割主体的基台，所述基台包括竖向固定座和设置于所述竖向固定座端部的横向连接座；所述切割主体包括设置于所述横向连接座上方的光路模组和设置于所述横向连接座下方的切割模组，所述气路系统包括：设置于竖向固定座内的第一导气通道，设置于所述切割模组内的第二导气通道、第三导气通道、导气筒组件和位于所述导气筒组件下方的喷嘴组件；

其中，所述导气筒组件包括相互嵌套的内筒和外筒，所述外筒的上方和下方分别设有绕设于其外侧的第一储气槽和第二储气槽，所述内筒开设有顶端封闭的气腔，且所述内筒的外壁沿竖直方向开设有连通所述第二储气槽和所述气腔的导气槽；所述第二导气通道用于连通所述第一导气通道和所述第一储气槽，所述第三导气通道用于连通所述第一储气槽和第二储气槽，以使气体依次流经所述第一导气通道、所述第二导气通道、所述第一储气槽、所述第三导气通道和所述第二储气槽后，在所述导气槽的引导下向上流动，并在所述内筒顶端的反射作用下由所述气腔流出所述喷嘴组件。

作为本发明的一种优选实施方式，所述第一导气通道包括与外部气源相连通的进气口、竖向通道和位于所述进气口与所述竖向通道之间，并用于连通所述进气口和所述竖向通道的横向通道；所述进气口设置于所述横向通道的中心，所述竖向通道位于所述横向通道的两端，以使所述第一导气通道实现对于气体的第一次分流。

作为本发明的一种优选实施方式，所述第一导气通道还包括设置于所述横向通道与所述竖向通道连接处的第一挡块，以及设置于所述竖向通道底端的第二挡块。

作为本发明的一种优选实施方式，所述第一导气通道与所述第二导气通道之间还设置有用于连通两者的引导通道，且所述引导通道自所述第一导气通道的出口向所述第二导气通道的进口由高到低倾斜。

作为本发明的一种优选实施方式，所述引导通道与所述第一导气通道之间和/或所述引导通道与所述第二导气通道之间设置有密封件。

作为本发明的一种优选实施方式，所述切割模组包括位于所述外筒上方的固定圆台，沿所述固定圆台的周向对称设置有两个弧形槽，两个所述弧形槽形成所述第一储气槽。

作为本发明的一种优选实施方式，所述第二导气通道包括水平通道和与所述水平通道相连通的倾斜通道，所述倾斜通道的出口与所述第一储气槽的进口相连通。

作为本发明的一种优选实施方式，所述倾斜通道的内径与所述第三导气通道的内径之比为11/14-13/14。

作为本发明的一种优选实施方式，所述第二储气槽为设置于所述外筒外壁的环形槽，且所述环形槽通过所述第三导气通道分别与所述第一储气槽的多个出口相连通，以使所述第三导气通道实现对气体的第二次分流。

作为本发明的一种优选实施方式，所述导气槽为多个，且多个所述导气槽沿所述内筒的外壁均匀分布，以实现对于气体的第三次分流。

由于采用了上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：

1.本发明提供的激光切割头的气路系统，通过第一导气通道、第二导气通道、第三导气通道和导气筒组件的设置来对气体进行引导传输和分流，并最大程度上避免气体在流动过程中形成湍流或涡流，从而提升激光切割头的切割性能、切割效果、切割效率和出气的均匀性。具体地，第一导气通道、第二导气通道和第三导气通道用于将气源产生的辅助气体引导传输至导气筒组件中的气腔中，第一储气槽和第二储气槽则用于对流动路径中的辅助气体进行中转和暂存，以确保前序和后序流动路径中辅助气体流动过程的平稳性和均匀性。本申请提供的气路系统，相较于现有技术而言，通过上述结构的设置大大延长了气体的流动路径，使气体能够在较长的流动路径中维持于一个较为稳定的流动状态，尽可能降低气体在流动过程中出现流速突变的可能性，从而在很大程度上避免了因气体流速较高、流动路径较短而可能引起的湍流或涡流现象。

此外，本申请中的气体能够在依次经过第一导气通道、第二导气通道、第一储气槽、第三导气通道和第二储气槽之后，在导气槽的引导下向上流动，并最终被内筒顶端反射至气腔。在这种流动方式中，由于气体不是直接经过导气通道进入的气腔，而是借用了反射原理来实现的气体路径变化，因此能够在很大程度上避免气体因流速、流量的变化导致其汇集于气腔的某一部分，从而尽可能地防止气体于气腔中形成涡流或湍流，进而利于确保气体流动过程的平稳性，并使得激光切割机的切割效果得以大幅改善。

2.作为本发明的一种优选实施方式，第一导气通道的进气口设置于横向通道的中心，从而使得气体能够在经进气口进入横向通道时，不仅使横向通道两侧的进气量保持平衡，还能够确保位于横向通道两端的竖向通道维持于稳定的导气状态。并且，这种设置方式能够使得第一导气通道对经进气口进入其内部的气体进行第一次分流，从而提升后序气体流动过程的平稳性。

3.作为本发明的一种优选实施方式，通过在横向通道与竖向通道连接处设置第一挡块的方式，来减小横向通道与竖向通道之间的装配间隙，从而尽可能避免气体在流经该连接处改变流向时产生较大的紊流，进而最大程度上防止气体在第一导气通道的流动过程中因压力和温度的变化而引起的气体流场密度的变化，以提升气体流动过程的稳定性。此外，设置于竖向通道底端的第二挡块同样可以减小竖向通道与引导通道之间的装配间隙，有效减少该位置处的压力和温度损失，确保气体更加平稳地在气路系统中进行传输。

4.作为本发明的一种优选实施方式，引导通道倾斜设置的方式一方面便于气体从第一导气通道流向第二导气通道，减少气体在流动过程中的损失；另一方面，通过在引导通道与第一导气通道和/或第二导气通道之间设置密封件的方式，来提升第一导气通道与第二导气通道之间连接的密封性，防止气体由第一导气通道流向第二导气通道的过程中出现泄漏的情况。

5.作为本发明的一种优选实施方式，对称设置于固定圆台的两个弧形槽所形成的第一储气槽能够对第二导气通道输入的气体进行暂存和中转，从而最大程度上避免因第一储气槽的前序流动路径（如第一导气通道和第二导气通道部分）过长时，气体由于压力不足而导致无法满足激光切割的要求的情况出现，进而提升激光切割机的切割效果和切割效率。

6.作为本发明的一种优选实施方式，两个弧形槽的进口不仅可以是多个，其出口也可以设置为多个。并且，第二储气槽通过第三导气通道与第一储气槽的多个出口相连通的方式，在第一次分流的基础上，又实现了第三导气通道对气体的第二次分流。进一步地，多个导气槽的设置能够实现对气体的第三次分流。至此，结合前述内容，本申请提供的气路系统已然实现了对于气体流动路径的三次分流，这种对气体的流动路径进行多次分流的设置方式一方面能够使得气体在气路系统中的流动过程更加均匀，有效避免了气体集中汇集于气路系统中的某处或某几处的情况出现，从而大大降低气路系统出现湍流或涡流的可能性，进而利于提升产品的加工质量。另一方面，这种多次分流的设置方式，利于技术人员分别对处于不同阶段的气体流动状态进行精密调控，如通过调整各个导气通道之间或导气槽之间的截面比，来实现对于气体流速的控制，从而大大提升激光切割机的切割效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种激光切割头的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种激光切割头的爆炸图；

图3为本发明实施例提供的一种气路系统的转折剖的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种内筒的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种第一导气通道的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的又一种气路系统的结构示意图。

其中：

100切割主体，110光路模组，111光阑组件，112上保护镜组件，113准直镜组件，114聚焦镜组件，115下保护镜组件，120切割模组，121第二导气通道，1211水平通道，1212倾斜通道，122第三导气通道，123导气筒组件，124喷嘴组件，125内筒，126外筒，127第一储气槽，128第二储气槽，129导气槽，130固定圆台；

200基台，210竖向固定座，211第一导气通道，212进气口，213竖向通道，214横向通道，215第一挡块，216第二挡块，217引导通道，220横向连接座。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“轴向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“实施方式”、“实施例”、“一种实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1-2所示，本申请提供一种激光切割头的气路系统，其中，所述激光切割头包括切割主体100和用于固定所述切割主体100的基台200，所述基台200包括竖向固定座210和设置于所述竖向固定座210端部的横向连接座220；所述切割主体100包括设置于所述横向连接座220上方的光路模组110和设置于所述横向连接座220下方的切割模组120。

需要说明的是，本申请中的光路模组110用于对激光发射器所发出的激光进行聚焦，具体地，光路模组110可以包括由上而下依次设置的光阑组件111、上保护镜组件112、准直镜组件113、聚焦镜组件114和下保护镜组件115等。切割模组120位于光路模组110的下方，其能够用于将光路模组110产生的激光引导至代加工表面，从而实现对于工件的激光切割。基于此，切割模组120内部通常会开设有能够供激光穿过的空腔，以最终与光路模组110共同形成一个完整的激光传输路径。此外，为了提升激光切割的效率和质量，往往还需要使得辅助气体（如压缩空气、氧气、氮气、氩气）全程参与到激光传输的整个过程中。因此，激光切割头的气路系统中气体的流动路径实际上与激光传输路径之间至少部分重合。

具体地，参照图3和图4所示，本申请中的气路系统可以包括设置于竖向固定座210内的第一导气通道211，以及设置于所述切割模组120内的第二导气通道121、第三导气通道122、导气筒组件123和位于所述导气筒组件123下方的喷嘴组件124。进一步地，本申请中的导气筒组件123可以包括相互嵌套的内筒125和外筒126，所述外筒126的上方和下方分别设有绕设于其外侧的第一储气槽127和第二储气槽128，所述内筒125设置有顶端封闭的气腔，且所述内筒125的外壁沿竖直方向开设有连通所述第二储气槽128和所述气腔的导气槽129。

其中，所述第二导气通道121用于连通所述第一导气通道211和所述第一储气槽127，所述第三导气通道122用于连通所述第一储气槽127和第二储气槽128，以使气体依次流经所述第一导气通道211、所述第二导气通道121、所述第一储气槽127、所述第三导气通道122和所述第二储气槽128后，在所述导气槽129的引导下向上流动，并在所述内筒125顶端的反射作用下由所述气腔流出所述喷嘴组件124。

本发明提供的激光切割头的气路系统，通过第一导气通道211、第二导气通道121、第三导气通道122和导气筒组件123的设置来对气体进行引导传输和分流，并最大程度上避免气体在流动过程中形成湍流或涡流，从而提升激光切割头的切割性能、切割效果、切割效率和出气的均匀性。具体地，第一导气通道211、第二导气通道121和第三导气通道122用于将气源产生的辅助气体引导传输至导气筒组件123中的气腔中，第一储气槽127和第二储气槽128则用于对流动路径中的辅助气体进行中转和暂存，以确保前序和后序流动路径中辅助气体流动过程的平稳性和均匀性。本申请提供的气路系统，相较于现有技术而言，通过上述结构的设置大大延长了气体的流动路径，使气体能够在较长的流动路径中维持于一个较为稳定的流动状态，尽可能降低气体在流动过程中出现流速突变的可能性，从而在很大程度上避免了因气体流速较高、流动路径较短而可能引起的湍流或涡流现象。

此外，本申请中的气体能够在依次经过第一导气通道211、第二导气通道121、第一储气槽127、第三导气通道122和第二储气槽128之后，在导气槽129的引导下向上流动，并最终被内筒125顶端反射至气腔。在这种流动方式中，由于气体不是直接经过导气通道进入的气腔，而是借用了反射原理来实现的气体路径变化，因此能够在很大程度上避免气体因流速、流量的变化导致其汇集于气腔的某一部分，从而尽可能地防止气体于气腔中形成涡流或湍流，进而利于确保气体流动过程的平稳性，并使得激光切割机的切割效果得以大幅改善。

在一个实施例中，参照图5所示，第一导气通道211还可以包括与外部气源相连通的进气口212、竖向通道213和位于所述进气口212与所述竖向通道213之间，并用于连通所述进气口212和所述竖向通道213的横向通道214。

应当理解的是，本实施例虽没有限定进气口212的数量和位置，但为了确保气体在气路系统流动过程中的均匀性，可以将一个进气口212设置于横向通道214的中心，并且竖向通道213对称设置于横向通道214的两端，以使所述第一导气通道211实现对于气体的第一次分流。这种设置方式使得气体能够在经进气口212进入横向通道214时，不仅使横向通道214两侧的进气量保持平衡，还能够确保位于横向通道214两端的竖向通道213维持于稳定的导气状态。此外，这种设置方式在实现对于气体的第一次分流之后，还有利于提升后序气体流动过程的平稳性。

关于气体在气路系统中的分流方式和原理，本申请仅以气路系统设置一个进气口212的方式为例进行阐述。因此，无论上述第一分流过程，还是下述第二次分流、第三次分流和第四次分流都是在同一气路系统下，且气路系统所包含结构均相同的情况下进行的叙述。此时，当气路系统仅设置一个进气口212时，由于横向通道214为一个、竖向通道213为两个，由此可以实现对于气体流动路径的第一次分离。

还需要说明的是，本实施例对于进气口212的结构也没有限定，例如可以将进气口212设置为圆形通孔的形式，也可以将进气口212设置为圆锥形孔，还可以将进气口212设置为矩形孔、方形孔或菱形孔等。优选地，当进气口212为圆锥形孔时，能够在气体输入时，提升对于气体的汇集效果，从而在一定程度上利于气体流速和压力的提升，进而便于气体输送过程的顺利进行。

进一步地，继续参照图5所示，第一导气通道211还可以包括设置于所述横向通道214与所述竖向通道213连接处的第一挡块215，以及设置于所述竖向通道213底端的第二挡块216。

气体在流经横向通道214与竖向通道213的连接处改变流向时会产生紊流，在横向通道214和竖向通道213相交处的外侧通道产生明显压损和涡流，为解决该问题，增加第一挡块215，具体的，第一挡块215靠近进气口一侧的前端面与竖向通道213的外壁面相切设置进而最大程度上防止气体在第一导气通道211的流动过程中因压力和温度的变化而引起的气体流场密度的变化，以提升气体流动过程的稳定性。此外，设置于竖向通道213底端的第二挡块216同样可以减小竖向通道213与下述引导通道217之间的装配间隙，有效减少该位置处的压力和温度损失，确保气体更加平稳地在气路系统中进行传输。

关于第一挡块215和第二挡块216的具体结构，本领域技术人员在具体实施时可以采用多种不同的方式，只需要使得第一挡块215和第二挡块216能够实现密封功能即可，此处将不再进行展开叙述。当然，除了采用挡块来对个通道之间进行密封之外，还可以采用密封圈、密封垫等，本实施例对此也没有限定。

在一个具体的示例中，继续参照图3所示，所述第一导气通道211与所述第二导气通道121之间还可以设置有用于连通两者的引导通道217，且所述引导通道217自所述竖向通道213的出口向所述第二导气通道121的进口由高到低倾斜。优选地，引导通道217的倾斜角度可以在105°-130°之间。此外，引导通道217与第一导气通道211之间和/或引导通道217与第二导气通道121之间还可以设置有密封件。

引导通道217倾斜设置的方式一方面便于气体从第一导气通道211流向第二导气通道121，减少气体在流动过程中的损失；另一方面，通过在引导通道217与第一导气通道211和/或第二导气通道121之间设置密封件的方式，来提升第一导气通道211与第二导气通道121之间连接的密封性，防止气体由第一导气通道211流向第二导气通道121的过程中出现泄漏的情况。

在另一个实施例中，参照图6所示，所述切割模组120可以包括位于所述外筒126上方的固定圆台130，沿所述固定圆台130的周向对称设置有两个弧形槽，两个所述弧形槽形成所述第一储气槽127。对称设置于固定圆台130的两个弧形槽所形成的第一储气槽127能够对第二导气通道121输入的气体进行暂存和中转，从而最大程度上避免因第一储气槽127的前序流动路径（如第一导气通道211和第二导气通道121部分）过长时，气体由于压力不足而导致无法满足激光切割的要求的情况出现，进而提升激光切割机的切割效果和切割效率。

作为本发明的一种优选实施方式，继续参照图3所示，所述第二导气通道121可以包括水平通道1211和与所述水平通道1211相连通的倾斜通道1212，所述倾斜通道1212的出口与所述第一储气槽127的进口相连通。优选地，倾斜通道1212的内径与第三导气通道122的内径之比可以为11/14-13/14。通过上述内径比的设置，使得倾斜通道1212的内径小于第三导气通道122的内径，从而能够使得气体由第二导气通道121向第三导气通道122流动时，提升气体的流动速度，进而减小气体的流动损失。

进一步地，所述第二储气槽128为设置于所述外筒126外壁的环形槽，且所述环形槽通过所述第三导气通道122分别与所述第一储气槽127的多个出口相连通，以使所述第三导气通道122实现对气体的第二次分流。

气体在经过第一导气通道211的第一次分流之后，由于两个竖向通道213分别需要和水平通道1211相连通，因此水平通道1211也被设置为两个。相应地，倾斜通道1212也为两个。但是，由于第一储气槽127的出口设置于其端部，每一个第一储气槽127都具有一个位于自身中间位置的进气口212，以及位于其两端的出气口。因此，当两个倾斜通道1212分别连接有两个第一储气槽127时，由于第一储气槽127的出气口总数为四个，且这四个出气口分别通过第三导气通道122与第二储气槽128相连通。这样，第三导气通道122实际上实现了对第二导气通道121中两个气体流动路径的再次分流，即二分四，最终将气路系统中的气体流动路径分为四个。

再进一步地，参照图4所示，所述导气槽129设置为多个，且多个所述导气槽129沿所述内筒125的外壁均匀分布，以实现对于气体的第三次分流。由于导气槽129能够连通第二储气槽128和气腔，因此在上述四个气体流动路径的基础上，再次将其进行分流，从而最终使得气体具有更多的流动路径。至于最终分流后的流动路径的具体数量，则应当与导气槽129的具体数量相对应。

还需要注意的是，本实施例对于导气槽129的具体尺寸虽然没有限定，但是本领域技术人员可以通过调整导气槽129的尺寸（如宽度、高度、长度等）来实现对于气体流速的控制。如图4所示，例如可以将导气槽129的宽度记为a，高度记为b，作为优选，a：b可以是1:1、1:2、3:4等。具体的，截面通道的流动压降随流量线性增大，不同的高宽比与截面通道的流动压降且呈非线性关系。

至此，结合前述内容，本申请提供的气路系统已然实现了对于气体流动路径的三次分流，这种对气体的流动路径进行多次分流的设置方式一方面能够使得气体在气路系统中的流动过程更加均匀，有效避免了气体集中汇集于气路系统中的某处或某几处的情况出现，从而大大降低气路系统出现湍流或涡流的可能性，进而利于提升产品的加工质量。另一方面，这种多次分流的设置方式，利于技术人员分别对处于不同阶段的气体流动状态进行精密调控，如通过调整各个导气通道之间或导气槽之间的截面比，来实现对于气体流速的控制，从而大大提升激光切割机的切割效果。

本发明中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种激光切割头的气路系统，所述激光切割头包括切割主体和用于固定所述切割主体的基台，所述基台包括竖向固定座和设置于所述竖向固定座端部的横向连接座；所述切割主体包括设置于所述横向连接座上方的光路模组和设置于所述横向连接座下方的切割模组，其特征在于，

所述气路系统包括：设置于竖向固定座内并用于对气体进行第一次分流的第一导气通道，设置于所述切割模组内的第二导气通道、第三导气通道、导气筒组件和位于所述导气筒组件下方的喷嘴组件；

其中，所述导气筒组件包括相互嵌套的内筒和外筒，所述外筒的上方和下方分别设有绕设于其外侧的第一储气槽和第二储气槽，所述内筒上方设置顶端封闭的气腔，且所述内筒的外壁沿竖直方向开设有连通所述第二储气槽和所述气腔的导气槽；

所述切割模组包括位于所述外筒上方的固定圆台，沿所述固定圆台的周向对称设置有两个弧形槽，两个所述弧形槽形成所述第一储气槽，所述第二储气槽为设置于所述外筒外壁的环形槽，且所述环形槽通过所述第三导气通道分别与所述第一储气槽的多个出口相连通,以使所述第三导气通道实现对气体的第二次分流；

所述第二导气通道用于连通所述第一导气通道和所述第一储气槽，所述第三导气通道用于连通所述第一储气槽和第二储气槽，以使气体依次流经所述第一导气通道、所述第二导气通道、所述第一储气槽、所述第三导气通道和所述第二储气槽后，在所述导气槽的引导下向上流动，并在所述内筒顶端的反射作用下由所述气腔流出所述喷嘴组件。

2.如权利要求1所述的一种激光切割头的气路系统，其特征在于，所述第一导气通道包括与外部气源相连通的进气口、竖向通道和位于所述进气口与所述竖向通道之间，并用于连通所述进气口和所述竖向通道的横向通道；

所述进气口设置于所述横向通道的中心，所述竖向通道位于所述横向通道的两端，以使所述第一导气通道实现对于气体的第一次分流。

3.如权利要求2所述的一种激光切割头的气路系统，其特征在于，所述第一导气通道还包括设置于所述横向通道与所述竖向通道连接处的第一挡块，以及设置于所述竖向通道底端的第二挡块。

4.如权利要求1所述的一种激光切割头的气路系统，其特征在于，所述第一导气通道与所述第二导气通道之间还设置有用于连通两者的引导通道，且所述引导通道自所述第一导气通道的出口向所述第二导气通道的进口由高到低倾斜。

5.如权利要求4所述的一种激光切割头的气路系统，其特征在于，所述引导通道与所述第一导气通道之间和/或所述引导通道与所述第二导气通道之间设置有密封件。

6.如权利要求1所述的一种激光切割头的气路系统，其特征在于，所述第二导气通道包括水平通道和与所述水平通道相连通的倾斜通道，所述倾斜通道的出口与所述第一储气槽的进口相连通。

7.如权利要求6所述的一种激光切割头的气路系统，其特征在于，所述倾斜通道的内径与所述第三导气通道的内径之比为11/14-13/14。

8.如权利要求1所述的一种激光切割头的气路系统，其特征在于，所述导气槽为多个，且多个所述导气槽沿所述内筒的外壁均匀分布，以实现对于气体的第三次分流。

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