CN114749780A - 一种用于五金器件的等离子焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及等离子焊接技术领域，且公开了一种用于五金器件的等离子焊接装置，冷却腔中部固定安装有挡环，进水环槽与冷却腔之间活动套接有转环，转环的外壁均匀固定安装有挡板，喷头内部位于进气环槽与电极腔之间开设有进气孔，进气孔内部安装有转动调节开关，出水孔内部固定安装有电磁阀，冷却腔顶壁对应出水孔开口处固定安装有温度管，调节环槽中部活动套接有压盘，调节环槽底部活动安装有顶柱，通过进水设计保证冷却液流动的均匀性从而提高冷却的均匀性，并且通过温度管控制来控制冷却液的排出来保持冷却腔内部温度，同时还通过风阻调节离子弧的变化，提高了冷却和焊接的效果。

Description

一种用于五金器件的等离子焊接装置

技术领域

本发明涉及等离子焊接技术领域，具体为一种用于五金器件的等离子焊接装置。

背景技术

等离子焊接是指利用等离子弧高能量密度束流作为焊接热源的熔焊方法，其焊接装置结构一般都是在喷头内部设置有钨极，在喷头内壁中通入冷却水，在喷嘴顶部通入氩气，这样在喷嘴处就会形成离子弧，离子弧作用在需要进行焊接的五金件上时利用其产生的高温就会使得其融化从而可以进行焊接，等离子焊接技术虽然如今已经应用广泛，但是其具体的应用中还是存在一定的不足之处：

首先，在使用等离子焊接的时候，喷嘴的侧边需要通入冷却液来进行冷却，但是现有的喷头结构使得冷却液在一侧的底部位置进入并且在另一侧的顶部位置流出，这样就导致在冷却腔中并不能形成有效地从底部到顶部均匀冷却，而且还容易在冷却腔出水口一侧的底部形成回流，从而导致在冷却腔中同一高度处形成的冷却效果不一，在冷却腔进水口顶部出也容易形成回流，这些都造成在喷头中的冷却效果差异大，从而导致喷头的使用寿命低；

而且，在使用等离子焊接的时候，由于钨极是直接安装在喷嘴内部的，在通入氩气的时候会对钨极造成干扰导致其会产生轻微的角度偏移，从而在喷嘴处产生的离子弧就不是出正中间，而焊接装置是设置在需要焊接的中部位置处，这样就导致了离子弧与焊缝之间出现偏差，导致焊接出现一定的错位，影响焊接的质量。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种用于五金器件的等离子焊接装置，具备冷却效果好、焊接质量佳的优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种用于五金器件的等离子焊接装置，包括枪体、喷头和保护套，枪体的底部固定连接有喷头，喷头的底部外圈固定套接有保护套，所述喷头的中部开设有电极腔，所述枪体底面固定安装有伸到电极腔中部的钨极，所述喷头底端的中部开设有喷嘴，所述喷头内壁中开设有冷却腔，所述冷却腔中部固定安装有挡环，所述喷头内部位于冷却腔中部外圈位置开设有进水环槽，所述进水环槽与冷却腔之间活动套接有转环，所述转环的外壁均匀固定安装有挡板，所述转环内壁位于相邻挡板之间固定安装有单向阀，所述喷头外壁位于进水环槽等高处安装有与其连通的进水口，所述喷头内部位于冷却腔顶部外圈位置开设有与其连通的出水环槽，所述喷头外壁位于出水环槽等高处安装有与其连通的出水口，所述喷头顶端内部开设有进气环槽，所述喷头内部位于进气环槽与电极腔之间开设有进气孔，所述进气孔内部安装有转动调节开关，所述喷头外壁位于进气环槽等高处安装有与其连通的进气口。

优选的，所述进水口、出水口与进气口均呈切向分别连通到进水环槽、出水环槽、进气环槽内部，所述冷却腔与出水环槽之间开设有出水孔，所述出水孔内部固定安装有电磁阀，所述冷却腔顶壁对应出水孔开口处固定安装有温度管，所述温度管内部开设有汞液腔，所述喷头内部位于温度管顶部处开设有调节环槽，所述调节环槽中部活动套接有压盘，所述调节环槽底部活动安装有顶柱，所述汞液腔顶部活动套接有顶端与顶柱底端固定连接的密封塞，所述顶柱外圈与调节环槽内壁之间固定连接有波纹管，所述压盘的顶部与调节环槽顶壁之间固定安装有抵压弹簧，所述顶柱得顶部开设有触槽，所述压盘的底部对应触槽安装有触头。

优选的，所述进气孔内活动安装有调节转板，所述进气孔底壁位于调节转板底部位置开设有滑槽，所述调节转板的底部固定连接有弧形的套杆且套杆的一端套接在滑槽内部，所述滑槽内壁与套杆端面之间固定连接有支撑弹簧，所述进气孔底壁位于滑槽开口处固定安装有电阻条，所述保护套内部对应进气孔均匀固定安装有电磁铁，所述电阻条与套杆接触且导电，所述电阻条、套杆、电磁铁之间呈线性连接。

优选的，所述汞液腔内部盛有汞且温度管外壁为良导体制成，所述压盘在调节环槽内部呈竖直方向上下滑动，所述触头与触槽接触接通对应电磁阀的开关。

优选的，一组所述套杆与电阻条连接的电路与底部相对方向上的电磁铁电路串联，所述调节转板处于水平位置时套杆与电阻条接触使得接入电路的电阻最大。

优选的，所述进气孔中部开设有转动槽，所述转动槽内部活动套接有调节转轴，所述调节转轴与套接轴之间固定套接有扭簧，所述调节转轴内部开设有导气槽，所述导气槽靠近电极腔一端的开口大小与进气孔直径相同，所述导气槽靠近进气环槽一端的开口大小不小于两倍的靠近电极腔一端的开口大小。

优选的，所述调节转轴的侧边通过滑动电阻接入到电磁铁的电路中，所述导气槽靠近电极腔一侧连通到进气孔的开口变小时带动底部相对方向的电磁铁电路中的电流变大。

本发明具备以下有益效果：

1、通过设置转环控制冷却腔的进水，同时在冷却腔内部还设置有挡环和温度管等电磁结构，相较于现有技术来说，利用在进水环槽切向进来的水流冲击实现冷却腔的均匀进水，同时通过挡环的作用引导冷却水流动实现对喷头内壁自下而上的均匀冷却，并且在冷却腔顶部位置设置温度管实现温度监控，并且利用温度变化实现顶柱与压盘的接触，即实现触头触槽的电性接触，从而打开相对应的电磁阀开关排出冷却液，这样就实现了在冷却腔顶部处根据温度控制排水，保证在冷却腔中温度最高处的冷却液被及时排出，更利于提高冷却效果，同时对喷头也起到更好的保护效果，增加其使用寿命。

2、通过在喷头内部设置有多个进气孔，并且在进气孔内部设置有转动调节开关，同时在保护套中设置有与其对应的电磁铁，相较于现有技术来说，利用多个进气孔对称分布设置，当钨极出现偏移时，通过进气孔内部的风阻变化就会带动调节转板或者调节转轴转动，进而调节电路中的电流大小，并且通过控制系统传递到底部对应的电磁铁上带来磁力的变化，利用该磁力的变化使得钨极带偏的离子弧再被矫正过来，从而保证其可以正对到焊缝处，保证焊接的质量。

附图说明

图1为本发明实施例一结构示意图；

图2为图1中A-A剖面图；

图3为图1中B-B剖面图；

图4为图1中C处放大图；

图5为本发明实施例二结构示意图；

图6为图2中D-D剖面图；

图7为图2中E处放大图；

图8为本发明电磁阀电路结构图；

图9为本发明电磁铁控制示意图。

图中：1、枪体；2、喷头；201、电极腔；202、喷嘴；203、冷却腔；2031、挡环；204、进水环槽；205、出水环槽；2051、出水孔；206、进气环槽；2061、进气孔；207、调节环槽；208、滑槽；209、转动槽；3、保护套；4、钨极；5、进水口；6、转环；601、挡板；602、单向阀；7、电磁阀；8、出水口；9、温度管；901、汞液腔；902、密封塞；10、进气口；11、压盘；12、顶柱；13、触头；14、触槽；15、波纹管；16、抵压弹簧；17、调节转板；1701、套杆；18、电阻条；19、电磁铁；20、支撑弹簧；21、调节转轴；2101、导气槽；22、扭簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅附图1、附图2、附图3、附图4、附图8、附图9，一种用于五金器件的等离子焊接装置，包括枪体1、喷头2和保护套3，枪体1的底部固定连接有喷头2，喷头2的底部外圈固定套接有保护套3，喷头2的中部开设有电极腔201，枪体1底面固定安装有伸到电极腔201中部的钨极4，喷头2底端的中部开设有喷嘴202，喷头2内壁中开设有冷却腔203，冷却腔203中部固定安装有挡环2031，喷头2内部位于冷却腔203中部外圈位置开设有进水环槽204，进水环槽204与冷却腔203之间活动套接有转环6，转环6的外壁均匀固定安装有挡板601，转环6内壁位于相邻挡板601之间固定安装有单向阀602，喷头2外壁位于进水环槽204等高处安装有与其连通的进水口5，喷头2内部位于冷却腔203顶部外圈位置开设有与其连通的出水环槽205，喷头2外壁位于出水环槽205等高处安装有与其连通的出水口8，喷头2顶端内部开设有进气环槽206，喷头2内部位于进气环槽206与电极腔201之间开设有进气孔2061，进气孔2061内部安装有转动调节开关，喷头2外壁位于进气环槽206等高处安装有与其连通的进气口10，进水口5、出水口8与进气口10均呈切向分别连通到进水环槽204、出水环槽205、进气环槽206内部，冷却腔203与出水环槽205之间开设有出水孔2051，出水孔2051内部固定安装有电磁阀7，冷却腔203顶壁对应出水孔2051开口处固定安装有温度管9，温度管9内部开设有汞液腔901，喷头2内部位于温度管9顶部处开设有调节环槽207，调节环槽207中部活动套接有压盘11，调节环槽207底部活动安装有顶柱12，汞液腔901顶部活动套接有顶端与顶柱12底端固定连接的密封塞902，顶柱12外圈与调节环槽207内壁之间固定连接有波纹管15，压盘11的顶部与调节环槽207顶壁之间固定安装有抵压弹簧16，顶柱12得顶部开设有触槽14，压盘11的底部对应触槽14安装有触头13，汞液腔901内部盛有汞且温度管9外壁为良导体制成，压盘11在调节环槽207内部呈竖直方向上下滑动，触头13与触槽14接触接通对应电磁阀7的开关，利用抵压弹簧16对压盘11始终保持向下并与顶柱12的端面处接触，由于在冷却腔203内部各处温度不一样，就导致各个温度管9内部的温度变化差距反馈到密封塞902上带动顶柱12向上移动，但是压盘11时保持平行状态，因此只有在最高处的顶柱12顶部可以与压盘11接触，从而接通之间的触头13与触槽14，进一步实现电磁阀7打开排出冷却液，因此利用这种结构方式就可以使得温度最高处的电磁阀7打开，从而使得冷却腔203内部整体上的冷却液温度更加均匀，进气孔2061内活动安装有调节转板17，进气孔2061底壁位于调节转板17底部位置开设有滑槽208，调节转板17的底部固定连接有弧形的套杆1701且套杆1701的一端套接在滑槽208内部，滑槽208内壁与套杆1701端面之间固定连接有支撑弹簧20，进气孔2061底壁位于滑槽208开口处固定安装有电阻条18，保护套3内部对应进气孔2061均匀固定安装有电磁铁19，电阻条18与套杆1701接触且导电，电阻条18、套杆1701、电磁铁19之间呈线性连接，一组套杆1701与电阻条18连接的电路与底部相对方向上的电磁铁19电路串联，调节转板17处于水平位置时套杆1701与电阻条18接触使得接入电路的电阻最大，在进行焊接的时候当钨极4出现了一定的偏移时，就会导致进气孔2061端口与钨极4之间的间距发生变化，靠近偏移一侧的进气孔2061因为间距变小导致阻风变大，进而使得该侧的调节转板17在支撑弹簧20的作用下向上顶起一段距离，同时使得底部套杆1701与电阻条18接入电路的电阻变小，同时在底部相对方向的电磁铁19上的电流变大，从而增加其磁力对离子弧进行“吸引”的作用，这样就使得由于钨极4偏移带偏的离子弧在磁力的作用下被矫正回来，从而保证焊接的质量。

实施例二

请参阅附图5、附图6、附图7、附图8、附图9，进气孔2061中部开设有转动槽209，转动槽209内部活动套接有调节转轴21，调节转轴21与套接轴之间固定套接有扭簧22，调节转轴21内部开设有导气槽2101，导气槽2101靠近电极腔201一端的开口大小与进气孔2061直径相同，导气槽2101靠近进气环槽206一端的开口大小不小于两倍的靠近电极腔201一端的开口大小，保证导气槽2101的进气口始终与进气孔2061完全连通，同时利用导气槽2101的出气口来进行控制出气情况，当气压变小时就使得导气槽2101出气端与进气孔2061接口封堵变小，从而在扭簧22带动下调节电阻变化，调节转轴21的侧边通过滑动电阻接入到电磁铁19的电路中，导气槽2101靠近电极腔201一侧连通到进气孔2061的开口变小时带动底部相对方向的电磁铁19电路中的电流变大，通过调节转轴21与扭簧22的设计代替调节转板17与支撑弹簧20的作用，其同样起到调节电路中电阻的作用，从而反馈到底部的电磁铁19上使得产生的磁力会对离子弧起到矫正的作用，这里采用风力的大小与扭簧22的弹力相抵消，从而起到稳定导气槽2101接入到进气孔2061接入口的大小，因而当风阻变大时就会使得调节转轴21发生转动从而使得通过导气槽2101进入到进气孔2061中的氩气变少，这样在扭簧22的作用下就实现了电阻的调节，进而反馈到电磁铁19上。

工作原理，在进行焊接时，启动开关同时向进水口5内通入冷却液、向进气口10内通入氩气，钨极4的端部在喷嘴202处形成电弧，同时由于约束作用使得产生等离子弧从而作用在待焊接件上，从进水口5进入到进水环槽204中的冷却液会从侧面冲击在挡板601上，从而使得挡板601运动并带动转环6整体转动，同时在进水环槽204中的冷却液又会通过单向阀602进入到冷却腔203内部，由于挡环2031的限制使得冷却液向下流动并到达冷却腔203的底部然后再沿着冷却腔203的另一侧向上流动，同时对于喷头2的内壁进行冷却作用，达到冷却腔203顶部处的冷却液会具有一定的温度，当一处冷却液温度高于其他地方，就会使得汞液腔901内部的液柱上升高度明显高于其他处，此时位于其顶部的密封塞902就会向上运动并带动顶部的顶柱12抵到压盘11底面处，并且使得触头13与触槽14接触从而对应的电磁阀7打开，冷却液从对应的出水孔2051流出进入到出水环槽205中并最终沿着出水环槽205从出水口8排出，在这个过程中始终保证最高温度处温度管9顶部对应的触头13与触槽14接触并打开电磁阀7排出冷却液，这样就保证了冷却腔203中冷却液的温度保持一定的均匀性，避免因为排液口设计的原因造成冷却腔203内部冷却液温度出现差异大的情况；

当钨极4出现偏移带动底部形成的离子弧出现一定的偏移，此时：

实施例一：在钨极4底部产生的离子弧向钨极4偏向的一侧偏移，钨极4偏移向一侧会导致在该方向上两侧的进气孔2061对于钨极4吹动的风阻不同，从而使得在钨极4偏移一侧的进气孔2061受到的风阻变大，从而在支撑弹簧20的作用下带动调节转板17向上扬起的角度较大，此时套杆1701与电阻条18接入的电阻变小，进而使得底部相对方向上的电磁铁19电磁力增大，并对离子弧产生的吸引力变大，就会起到一个“拉动”的作用使得离子弧再偏移回喷嘴202中部位置，保证焊接的质量。

实施例二：在钨极4底部产生的离子弧向钨极4偏向的一侧偏移，钨极4偏移向一侧会导致在该方向上两侧的进气孔2061对于钨极4吹动的风阻不同，从而使得在钨极4偏移一侧的进气孔2061受到的风阻变大，此时在通过导气槽2101中的气压变小，在扭簧22的作用下使得调节转轴21发生一定程度的扭转，并且带动电阻调节变小，从而带动底部相对方向上的电磁铁19电磁力增大，并对离子弧产生的吸引力变大，就会起到一个“拉动”的作用使得离子弧再偏移回喷嘴202中部位置，保证焊接的质量。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于五金器件的等离子焊接装置，包括枪体（1）、喷头（2）和保护套（3），枪体（1）的底部固定连接有喷头（2），喷头（2）的底部外圈固定套接有保护套（3），其特征在于：所述喷头（2）的中部开设有电极腔（201），所述枪体（1）底面固定安装有伸到电极腔（201）中部的钨极（4），所述喷头（2）底端的中部开设有喷嘴（202），所述喷头（2）内壁中开设有冷却腔（203），所述冷却腔（203）中部固定安装有挡环（2031），所述喷头（2）内部位于冷却腔（203）中部外圈位置开设有进水环槽（204），所述进水环槽（204）与冷却腔（203）之间活动套接有转环（6），所述转环（6）的外壁均匀固定安装有挡板（601），所述转环（6）内壁位于相邻挡板（601）之间固定安装有单向阀（602），所述喷头（2）外壁位于进水环槽（204）等高处安装有与其连通的进水口（5），所述喷头（2）内部位于冷却腔（203）顶部外圈位置开设有与其连通的出水环槽（205），所述喷头（2）外壁位于出水环槽（205）等高处安装有与其连通的出水口（8），所述喷头（2）顶端内部开设有进气环槽（206），所述喷头（2）内部位于进气环槽（206）与电极腔（201）之间开设有进气孔（2061），所述进气孔（2061）内部安装有转动调节开关，所述喷头（2）外壁位于进气环槽（206）等高处安装有与其连通的进气口（10）。

2.根据权利要求1所述的一种用于五金器件的等离子焊接装置，其特征在于：所述进水口（5）、出水口（8）与进气口（10）均呈切向分别连通到进水环槽（204）、出水环槽（205）、进气环槽（206）内部，所述冷却腔（203）与出水环槽（205）之间开设有出水孔（2051），所述出水孔（2051）内部固定安装有电磁阀（7），所述冷却腔（203）顶壁对应出水孔（2051）开口处固定安装有温度管（9），所述温度管（9）内部开设有汞液腔（901），所述喷头（2）内部位于温度管（9）顶部处开设有调节环槽（207），所述调节环槽（207）中部活动套接有压盘（11），所述调节环槽（207）底部活动安装有顶柱（12），所述汞液腔（901）顶部活动套接有顶端与顶柱（12）底端固定连接的密封塞（902），所述顶柱（12）外圈与调节环槽（207）内壁之间固定连接有波纹管（15），所述压盘（11）的顶部与调节环槽（207）顶壁之间固定安装有抵压弹簧（16），所述顶柱（12）得顶部开设有触槽（14），所述压盘（11）的底部对应触槽（14）安装有触头（13）。

3.根据权利要求1所述的一种用于五金器件的等离子焊接装置，其特征在于：所述进气孔（2061）内活动安装有调节转板（17），所述进气孔（2061）底壁位于调节转板（17）底部位置开设有滑槽（208），所述调节转板（17）的底部固定连接有弧形的套杆（1701）且套杆（1701）的一端套接在滑槽（208）内部，所述滑槽（208）内壁与套杆（1701）端面之间固定连接有支撑弹簧（20），所述进气孔（2061）底壁位于滑槽（208）开口处固定安装有电阻条（18），所述保护套（3）内部对应进气孔（2061）均匀固定安装有电磁铁（19），所述电阻条（18）与套杆（1701）接触且导电，所述电阻条（18）、套杆（1701）、电磁铁（19）之间呈线性连接。

4.根据权利要求2所述的一种用于五金器件的等离子焊接装置，其特征在于：所述汞液腔（901）内部盛有汞且温度管（9）外壁为的良导体制成，所述压盘（11）在调节环槽（207）内部呈竖直方向上下滑动，所述触头（13）与触槽（14）接触接通对应电磁阀（7）的开关。

5.根据权利要求3所述的一种用于五金器件的等离子焊接装置，其特征在于：一组所述套杆（1701）与电阻条（18）连接的电路与底部相对方向上的电磁铁（19）电路串联，所述调节转板（17）处于水平位置时套杆（1701）与电阻条（18）接触使得接入电路的电阻最大。

6.根据权利要求1所述的一种用于五金器件的等离子焊接装置，其特征在于：所述进气孔（2061）中部开设有转动槽（209），所述转动槽（209）内部活动套接有调节转轴（21），所述调节转轴（21）与套接轴之间固定套接有扭簧（22），所述调节转轴（21）内部开设有导气槽（2101），所述导气槽（2101）靠近电极腔（201）一端的开口大小与进气孔（2061）直径相同，所述导气槽（2101）靠近进气环槽（206）一端的开口大小不小于两倍的靠近电极腔（201）一端的开口大小。

7.根据权利要求6所述的一种用于五金器件的等离子焊接装置，其特征在于：所述调节转轴（21）的侧边通过滑动电阻接入到电磁铁（19）的电路中，所述导气槽（2101）靠近电极腔（201）一侧连通到进气孔（2061）的开口变小时带动底部相对方向的电磁铁（19）电路中的电流变大。

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