CN115942585A - 一种电弧等离子体用气密电极结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及等离子体应用技术领域，具体来说是一种电弧等离子体用气密电极结构，包括法兰组件、底盖组件以及电极组件；所述法兰组件通过桥接组件与底盖组件相连接，所述电极组件连接在底盖组件上；本发明公开了一种电弧等离子体用气密电极结构；本发明通过法兰组件、底盖组件、电极组件以及桥接组件的配合使用，不仅可以保证电弧等离子体炬的正常功能使用，同时又确保焊缝为真空气密焊缝，防止在电极支杆螺纹处漏气；也就是既确保了电弧等离子体的形成，又大大提高了电弧等离子体试验的准确性、精确性。

Description

一种电弧等离子体用气密电极结构

技术领域

本发明涉及等离子体应用技术领域，具体来说是一种电弧等离子体用气密电极结构。

背景技术

电弧等离子体是通过电极之间放电产生电弧，气体通过电弧电离后产生等离子体。

可广泛应用于金属焊接、切割、材料表面处理、污水处理、等离子体推进器和辅助燃烧等各个工业领域。

随着等离子体应用越来越广泛，对电弧等离子体炬也提出了更高的要求。

现在的电弧等离子炬的电极支杆是通过螺纹旋转调节的，无气密性处理，易漏气，既影响电弧等离子体的形成，又直接影响电弧等离子体试验的精确性。

特别对于大功率的电弧等离子体试验时，随着等离子腔内的压力增大时，从电极支杆螺纹处漏气越严重。

极大的制约了电弧等离子体试验的准确性、精确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种气密性良好的电弧等离子体用的气密电极结构。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种电弧等离子体用气密电极结构，包括法兰组件、底盖组件以及电极组件；

所述法兰组件通过桥接组件与底盖组件相连接，所述电极组件连接在底盖组件上；

所述电极组件包括活动电极，所述活动电极连接有电极支杆；所述电极支杆贯穿底盖组件设置；

所述法兰组件包括第一底座；所述第一底座通过桥接组件与底盖组件相连接；

所述底盖组件包括底盖；所述底盖与第一底座相对间隔分布；

所述桥接组件包括陶瓷电子枪壳；

所述第一底座通过陶瓷电子枪壳与底盖相连接。

所述第一底座通过连接机构与桥接组件相连接；所述连接机构包括设置在第一底座上的第一管道，所述第一管道通过第一连接盘与桥接组件相连接。

所述第一管道上设有第二管道，所述第二管道远离第一管道一端设有水嘴。

所述底盖组件还包括设置在底盖上的连接筒，所述电极支杆穿过连接筒设置；所述电极支杆穿过连接筒与活动电极相连接。

所述底盖上设有底盖穿孔，所述底盖穿孔内设有连接筒；所述连接筒上设有限位环肋；所述连接筒上的限位环肋与底盖相贴合，所述连接筒贯穿底盖设置；所述限位环肋与底盖外侧面相贴合，所述连接筒与底盖内侧面通过焊接的方式相连接。

所述法兰组件中的第一连接盘通过陶瓷电子枪壳与底盖组件中的底盖相连接。

所述陶瓷电子枪壳包括枪壳陶瓷环。

所述枪壳陶瓷环上设有枪壳杯行件；所述枪壳杯行件倒扣在底盖上。

所述枪壳陶瓷环上还设有支撑环；所述支撑环包括第一支撑环和第二支撑环，所述第一支撑环和第二支撑环间隔分布。

所述支撑环以及枪壳杯行件与枪壳陶瓷环之间设有枪垫片；所述支撑环以及枪壳杯行件与枪壳陶瓷环之间通过焊料片相连接。

本发明的优点在于:

本发明公开了一种电弧等离子体用气密电极结构；本发明通过法兰组件、底盖组件、电极组件以及桥接组件的配合使用，不仅可以保证电弧等离子体炬的正常功能使用，同时又确保焊缝为真空气密焊缝，防止在电极支杆螺纹处漏气；也就是既确保了电弧等离子体的形成，又大大提高了电弧等离子体试验的准确性、精确性。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明电弧等离子体的气密电极结构示意图；

图2为本发明的法兰组件的主视图；

图3为本发明的法兰组件的俯视图；

图4为本发明的陶瓷电子枪壳的结构示意图；

图5为本发明的底盖组件的结构示意图；

上述图中的标记均为：

1、法兰组件，2、桥接组件，3、底盖组件，4、电极组件。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

一种电弧等离子体用气密电极结构，包括法兰组件1、底盖组件3以及电极组件4；所述法兰组件1通过桥接组件2与底盖组件3相连接，所述电极组件4连接在底盖组件3上；本发明公开了一种电弧等离子体用气密电极结构；本发明通过法兰组件1、底盖组件3、电极组件4以及桥接组件2的配合使用，不仅可以保证电弧等离子体炬的正常功能使用，同时又确保焊缝为真空气密焊缝，防止在电极支杆42螺纹处漏气；也就是既确保了电弧等离子体的形成，又大大提高了电弧等离子体试验的准确性、精确性。

本发明相当于优化了传统电弧等离子体的结构，在一定程度上保证了电极使用的气密性。

具体，本发明中所述电极组件4包括活动电极41，所述活动电极41连接有电极支杆42；电极支杆42的设置，方便了后续与高压电源的连接，而在本发明中活动电极41(电极支杆42)通过接通电源，形成等离子体；方便后续的使用；另外，在本发明中所述电极支杆42贯穿底盖组件3设置；本发明通过这样的设置，方便了电极支杆42在底盖组件3上的布置，另外，在本发明中所述法兰组件1包括第一底座11；所述第一底座11通过桥接组件2与底盖组件3相连接；在本发明中法兰组件1的设置，方便了电弧等离子体炬与重整反应腔的连接，进而相当于组成重整装置的装配连接，另外，在本发明中法兰组件1包括第一底座11，第一底座11为一个基础连接座，方便了与重整反应腔壳体的连接；另外，在本发明中所述底盖组件3包括底盖31；所述底盖31与第一底座11相对间隔分布；本发明通过底盖31的设置，起到很好的桥接作用，方便了电极支杆42的布置安放，同时底盖31还起到很好的封堵作用，可以对电极结构进行封堵；另外，在本发明中所述桥接组件2包括陶瓷电子枪壳2-1；陶瓷电子枪壳2-1起到很好的连接作用，方便了法兰组件1与底盖组件3之间的连接；具体所述第一底座11通过陶瓷电子枪壳2-1与底盖31相连接；陶瓷电子枪壳2-1起到侧面密封作用，很好的保证了电极结构的密封性。

进一步的，在本发明中所述第一底座11通过连接机构与桥接组件2相连接；所述连接机构包括设置在第一底座11上的第一管道12，所述第一管道12通过第一连接盘13与桥接组件2相连接；本发明第一管道12垂直于第一底座11设置，相当于纵向加高了法兰组件1；方便了后续与桥接组件2的对接，另外，第一管道12通过第一连接盘13与桥接组件2相连接；第一连接盘13也充当的是一个连接件结构，方便了后续连接时与陶瓷电子枪壳2-1的对接；极大的保证了桥接组件2与法兰组件1的连接。

进一步的，在本发明中所述第一管道12上设有第二管道14，所述第二管道14远离第一管道12一端设有水嘴15；本发明中第二管道14起到很好的桥接连通作用，方便后续进气操作。

进一步的，在本发明中所述底盖组件3还包括设置在底盖31上的连接筒32，所述电极支杆42穿过连接筒32设置；所述电极支杆42穿过连接筒32与活动电极41相连接；在本发明中连接筒32起到很好的桥接支撑作用，不仅可以保证电极支杆42布置的稳定性，还相当于充当连接件进行使用，方便了电极支杆42与底盖31之间的固定连接。

进一步的，在本发明中所述底盖31上设有底盖穿孔，所述底盖穿孔内设有连接筒32；底盖穿孔的设置；方便了连接筒32在底盖31上的穿接布置，同时也方便了电极支杆42的布置安放；另外，在本发明中要求所述连接筒32上设有限位环肋33；所述连接筒32上的限位环肋33与底盖31相贴合，所述连接筒32贯穿底盖31设置；本发明通过限位环肋33的设置，起到很好的限位作用，极大的保证了连接筒32与底盖31连接的稳定性和准确性；另外，在本发明中所述限位环肋33与底盖31外侧面相贴合，所述连接筒32与底盖31内侧面通过焊接的方式相连接；本发明通过这样的设置，极大的保证连接筒32与底盖31之间连接的稳定性。

进一步的，在本发明中所述法兰组件1中的第一连接盘13通过陶瓷电子枪壳2-1与底盖组件3中的底盖31相连接；本发明通过这样的设置，方便了底盖组件3与法兰组件1的连接；在本发明中陶瓷电子枪壳2-1为一个圆套结构，同时陶瓷电子枪壳2-1还起到很好的隔离防护作用。

进一步的，在本发明中所述陶瓷电子枪壳2-1包括枪壳陶瓷环21；本发明通过枪壳陶瓷环21的设置，枪壳陶瓷环21基础作用就是起到桥接作用，方便法兰组件1与底盖31之间的连接。

另外，在本发明中所述枪壳陶瓷环21上设有枪壳杯行件22；所述枪壳杯行件22倒扣在底盖31上；本发明通过枪壳杯行件22的设置，方便了枪壳陶瓷环21与底盖31之间的连接。

进一步的，在本发明中所述枪壳陶瓷环21上还设有支撑环23；支撑环23的设置，不仅可以保证陶瓷电子枪壳2-1的结构强度，还方便了与相邻部件之间的连接，具体，在本发明中所述支撑环23包括第一支撑环231和第二支撑环232，所述第一支撑环231和第二支撑环232间隔分布；第一支撑环231和第二支撑环232把枪壳陶瓷环21分隔成多段结构，方便了后续根据需要与相邻法兰组件1或者底盖组件3相连接。

进一步的，在本发明中所述支撑环23以及枪壳杯行件22与枪壳陶瓷环21之间设有枪垫片24；所述支撑环23以及枪壳杯行件22与枪壳陶瓷环21之间通过焊料片24相连接；本发明通过枪垫片24与焊料片24的设置，可以用来缓冲应力，增加所述支撑环23以及枪壳杯行件22与枪壳陶瓷环21之间焊缝结构的可靠性。

具体：

本发明公开了一种电弧等离子体用气密电极结构；本发明公开的气密电极结构主要包括法兰组件1、陶瓷电子枪壳2-1、底盖组件3、活动电极41和电极支杆42。

在具体实施时：

首先将法兰组件1中第一连接盘13的尺寸外径Φ70mm，厚度1mm，与陶瓷电子枪壳2-1中的支撑环23在真空环境下氩弧焊焊接；其次将陶瓷电子枪壳2-1中的枪壳杯行件22与底盖组件3中的底盖31在真空环境下氩弧焊焊接，其中底盖31的外直径为59mm，边缘处倒R0.5mm的圆角；

再次把电极支杆42与底盖组件3中的连接筒32氩弧焊焊接，在焊接时，确保活动电极41与法兰组件1、陶瓷电子枪壳2-1和底盖组件3的同心度，并保证电极支杆42的下端到底盖组件3中连接筒32下端的距离在30-33mm范围内。

在进行法兰组件1加工(时)，首先将第二管道14和水嘴15焊接连接；其次把第二管道14与第一管道12焊接连接，焊接时确保第二管道14顶到第一管道12的台阶；再次把第一底座11与第一管道12焊接，焊接时确保水嘴15在第一底座11的2个螺纹孔中间，方便螺母的上下；最后把第一连接盘13与第一管道12焊接，由于第一管道12的厚度为1mm，在焊接时使用小功率，避免把盘给焊穿，漏气。

在本发明中陶瓷电子枪壳2-1包括，第二支撑环232、第一支撑环231、枪壳杯行件22等；在本发明中第二支撑环232、第一支撑环231、枪壳杯行件22的两侧均与枪壳陶瓷环21焊接，并且在焊接处放置枪垫片24，在膨胀系数不同的枪壳陶瓷环21和支撑环23间设置垫片，受到温度冲击时由于两者膨胀变化不同，在焊接处产生应力，垫片可以缓冲应力，这样可以增加焊缝结构可靠性能。

将已镀膜的支撑环23、陶瓷、垫片按照图3所示的位置装配成后，在焊接位置放置焊料，放置在焊接夹具上，进入氢气炉进行一次焊接，焊接结束形成真空气密性的整体结构，最终结构图如图3所示。

在本发明中支撑环23进行表面镀镍处理，增加支撑环23与枪壳陶瓷环21焊接时焊料的浸润性，使焊缝完全填充焊料，进而提高陶瓷和电极焊接的质量。

在本发明中枪壳陶瓷环21为多段式结构，由上至下依次为第一陶瓷环211、第二陶瓷环212、第三陶瓷环213以及第四陶瓷环214；第一陶瓷环211与第二陶瓷环212之间设有第二支撑环232，第二陶瓷环212与第三陶瓷环213环之间设有第一支撑环231，第三陶瓷环213与第四陶瓷环214之间设有枪壳杯行件22；这样的设计方式，方便了陶瓷电子枪壳2-1组装生产，同时也方便了陶瓷电子枪壳2-1与相邻部件之间的桥接。

另外，在本发明中要求将底盖31、连接筒32按照图4所示的位置装配成后，在焊接位置放置焊料，放置在焊接夹具上，进入氢气炉进行一次焊接，焊接结束形成真空气密性的整体结构，最终结构图如图4所示。

在实际焊接时，要求确保活动电极41与法兰组件1、陶瓷电子枪壳2-1和底盖组件3的同心度，并保证电极支杆42的下端到底盖组件3中连接筒32下端的距离在30-33mm范围内；同时焊接法兰组件1的第一连接盘13与第一管道12时，由于第一管道12的厚度为1mm，使用小功率焊接。

所述的法兰组件1、陶瓷电子枪壳2-1、底盖组件3在真空环境下氩弧焊焊接，焊缝为真空气密焊缝。

另外，所述陶瓷电子枪壳2-1中的第二支撑环232、第一支撑环231、枪壳杯行件22进行表面镀镍处理，增加器与陶瓷环焊接时焊料的浸润性，使焊缝完全填充焊料，进而提高陶瓷和电极焊接的质量；

法兰组件1中各零件的焊接利用氩弧焊焊接，焊缝为真空气密焊缝。

所述的陶瓷电子枪壳2-1中各零件的焊接要求在氢炉中钎焊，焊缝为真空气密焊缝。

所述的底盖组件3包括底盖31、连接筒32以及焊料34；在氢炉中钎焊，焊缝为真空气密焊缝。

所述的电极支杆42在氩弧焊焊接时，确保与法兰组件1、陶瓷电子枪壳2-1和活动电极41的同心度。

本发明与现有技术相比，既保证了电弧等离子体炬的正常功能使用，同时又确保焊缝为真空气密焊缝，防止在电极支杆42螺纹处漏气。既确保了电弧等离子体的形成，又大大提高了电弧等离子体试验的准确性、精确性。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电弧等离子体用气密电极结构，其特征在于，包括法兰组件、底盖组件以及电极组件；

所述法兰组件通过桥接组件与底盖组件相连接，所述电极组件连接在底盖组件上；

所述电极组件包括活动电极，所述活动电极连接有电极支杆；所述电极支杆贯穿底盖组件设置；

所述法兰组件包括第一底座；所述第一底座通过桥接组件与底盖组件相连接；

所述底盖组件包括底盖；所述底盖与第一底座相对间隔分布；

所述桥接组件包括陶瓷电子枪壳；

所述第一底座通过陶瓷电子枪壳与底盖相连接。

2.根据权利要求1所述的一种电弧等离子体用气密电极结构，其特征在于，所述第一底座通过连接机构与桥接组件相连接；所述连接机构包括设置在第一底座上的第一管道，所述第一管道通过第一连接盘与桥接组件相连接。

3.根据权利要求2所述的一种电弧等离子体用气密电极结构，其特征在于，所述第一管道上设有第二管道，所述第二管道远离第一管道一端设有水嘴。

4.根据权利要求1所述的一种电弧等离子体用气密电极结构，其特征在于，所述底盖组件还包括设置在底盖上的连接筒，所述电极支杆穿过连接筒设置；

所述电极支杆穿过连接筒与活动电极相连接。

5.根据权利要求4所述的一种电弧等离子体用气密电极结构，其特征在于，所述底盖上设有底盖穿孔，所述底盖穿孔内设有连接筒；所述连接筒上设有限位环肋；所述连接筒上的限位环肋与底盖相贴合，所述连接筒贯穿底盖设置；所述限位环肋与底盖外侧面相贴合，所述连接筒与底盖内侧面通过焊接的方式相连接。

6.根据权利要求2所述的一种电弧等离子体用气密电极结构，其特征在于，所述法兰组件中的第一连接盘通过陶瓷电子枪壳与底盖组件中的底盖相连接。

7.根据权利要求1或6任一项所述的一种电弧等离子体用气密电极结构，其特征在于，所述陶瓷电子枪壳包括枪壳陶瓷环。

8.根据权利要求7所述的一种电弧等离子体用气密电极结构，其特征在于，所述枪壳陶瓷环上设有枪壳杯行件；所述枪壳杯行件倒扣在底盖上。

9.根据权利要求7所述的一种电弧等离子体用气密电极结构，其特征在于，所述枪壳陶瓷环上还设有支撑环；所述支撑环包括第一支撑环和第二支撑环，所述第一支撑环和第二支撑环间隔分布。

10.根据权利要求9所述的一种电弧等离子体用气密电极结构，其特征在于，所述支撑环以及枪壳杯行件与枪壳陶瓷环之间设有枪垫片；所述支撑环以及枪壳杯行件与枪壳陶瓷环之间通过焊料片相连接。

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