CN116581626A - 一种二氧化碳激光器的回气管支撑套及二氧化碳激光器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种二氧化碳激光器的回气管支撑套及二氧化碳激光器，所述支撑套包括筒体，筒体外侧设置有至少三个弹性支腿，弹性支腿沿筒体的轴向螺旋排布设置，弹性支腿包括弧形段和翘起段，弧形段的一端与筒体连接，弧形段的另一端与翘起段连接，翘起段背离所述筒体翘起，翘起段远离弧形段的一端设有弧形开口，弧形开口的开口方向背离筒体，弧形开口用于支撑回气管外壁，所述二氧化碳激光器包括所述回气管支撑套。本发明通过支撑套支撑回气管，避免了因烧制玻璃柱支撑而产生的局部应力，提高了二氧化碳激光器的整体强度；支撑套还能为回气管提供均匀的多点支撑；当二氧化碳激光器遇到冲击时，所述支撑套可以减小回气管端头因冲击而损坏的风险。
Description
技术领域
本发明涉及激光器领域，尤其涉及一种二氧化碳激光器的回气管支撑套及二氧化碳激光器。
背景技术
目前的二氧化碳激光器，通常包括有放电管、套设在放电管外部的水冷管、套设在水冷管外部的储气管、设置在放电管内的阴电极和阳电极、以及设置在两端的输出窗和反射窗，反射窗包括有反射镜片和反射镜片冷却装置，输出窗包括有输出镜片和输出镜片冷却装置，在放电管内充以二氧化碳气体和其他辅助气体；当在阴电极和阳电极上加高电压时，放电管中产生辉光放电，经反射镜片和输出镜片反射后形成激光束，激光束从输出镜片中射出。由于二氧化碳激光器有比较大的功率和比较高的能量转换效率，谱线也比较丰富，在10微米附近有几十条谱线的激光输出，在工业、军事、医疗、科研等方面都得到了广泛的应用。
现在的封离式二氧化碳激光器，在放电管的两端分别设置有用于放置电极的空腔，即阳极室和阴极室。有些封离式二氧化碳激光器会在阳极室连接有螺旋结构的回气管，类似结构在申请号为201420436154.0的中国实用新型专利有公开；也有些封离式二氧化碳激光器会在阴极室连接有螺旋结构的回气管，类似结构在申请号为202110801442.6的中国发明专利有公开。
上述结构的封离式二氧化碳激光器中，回气管的一端与电极室联通，另一端端头通过烧制玻璃柱支撑的方法与水冷管外壁或储气管内壁连接固定。但回气管的一端通过烧制玻璃柱支撑进行连接，会产生较大的局部连接应力，造成二氧化碳激光器的局部应力集中，影响二氧化碳激光器的整体强度；而且烧制的玻璃柱支撑为单点支撑，会对回气管的端头施加较大的作用力，也会影响二氧化碳激光器的整体强度；并且由于烧制的玻璃柱支撑缺少变形余量，当二氧化碳激光器受到冲击时，回气管端头有损坏的风险；同时，由于玻璃柱支撑的烧制过程繁琐，对技工专业性要求较高，难以实现批量化生产以及保持产品一致性。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中，回气管靠烧制玻璃柱支撑进行支撑时，会产生较大的局部应力，影响激光器的整体强度，且玻璃柱支撑的单点支撑会对回气管的端头施加较大的作用力，也影响激光器的整体强度，以及玻璃柱支撑缺少变形余量，回气管端头有因二氧化碳激光器受到冲击而损坏的风险的问题，提供一种二氧化碳激光器的回气管支撑套及二氧化碳激光器。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种二氧化碳激光器的回气管支撑套，包括筒体，所述筒体外侧设置有至少三个弹性支腿，所述弹性支腿沿所述筒体的轴向螺旋排布设置，所述弹性支腿包括弧形段和翘起段，所述弧形段的一端与所述筒体连接，所述弧形段的另一端与所述翘起段连接，所述翘起段背离所述筒体翘起，所述翘起段远离所述弧形段的一端设有弧形开口，所述弧形开口的开口方向背离所述筒体，所述弧形开口用于支撑回气管外壁。
本发明提供的一种二氧化碳激光器的回气管支撑套，包括筒体和至少三个弹性支腿，所述筒体用于将所述回气管支撑套套设于水冷管，所述弹性支腿沿所述筒体的轴向螺旋排布设置在所述筒体外侧，使得所述回气管支撑套可以螺旋旋入回气管与水冷管之间，所述弹性支腿包括弧形段和翘起段，所述弧形段能够给弹性支腿提供一定的筒体径向方向上的变形余量，所述翘起段背离所述筒体翘起，所述翘起段可以降低所述弧形段受到的弯矩，所述翘起段远离所述弧形段的一端设有弧形开口，所述弧形开口与回气管外壁相配合，便于更好地支撑回气管，也便于支撑套更好地螺旋旋入回气管与水冷管之间。本发明提供的一种二氧化碳激光器的回气管支撑套，通过支撑套支撑回气管，避免了因烧制玻璃柱支撑而产生的局部应力，提高了二氧化碳激光器的整体强度；所述支撑套包括至少三个弹性支腿，为回气管提供较为均匀的多点支撑，分散了支撑套对回气管的作用力，也提高了二氧化碳激光器的整体强度；所述弹性支腿可以提供一定的变形余量，装配完成后，当二氧化碳激光器遇到冲击时，所述支撑套可以减小回气管端头因冲击而损坏的风险；同时，所述支撑套的安装过程简单，装配时将所述支撑套旋入回气管与水冷管之间即可，避免了烧制玻璃柱支撑繁琐的人工加工环节，还可以机械化批量生产，能够保证产品的一致性。
作为本发明的优选方案，最接近所述筒体端部的所述弹性支腿为定位支腿，所述定位支腿的所述弧形开口的直径与回气管外壁的直径一致。安装支撑套时，定位支腿作为第一个旋入的弹性支腿，将定位支腿对准回气管后旋入回气管与水冷管之间，所述定位支腿的所述弧形开口的直径与回气管外壁的直径一致，有利于帮助整个支撑套安装定位。
作为本发明的优选方案，所述支撑套仅包括一个所述定位支腿，便于安装所述支撑套。
作为本发明的优选方案，除所述定位支腿外的其他所述弹性支腿的所述弧形开口的直径相同且均大于回气管外壁的直径。其他所述弹性支腿的所述弧形开口的直径相同且均大于回气管外壁的直径，可以减少所述弹性支腿对回气管产生除所述筒体径向以外的其他方向的作用力，便于安装。
作为本发明的优选方案，所述弧形段的宽度由一端向另一端逐渐减小，所述弧形段的宽端与所述筒体连接，所述弧形段的窄端与所述翘起段连接。所述弧形段的宽度由一端向另一端逐渐减小，使得所述弧形段的刚度由宽端向窄端逐渐减小，在二氧化碳激光器受到冲击时，所述弹性支腿能够根据冲击的大小提供更加线性的变形量，弹性支腿的受力更加合理，在提供可靠的支撑的同时，也能够提供相应的变形余量。
作为本发明的优选方案，所述翘起段与所述弧形段连接一端的宽度大于所述弧形段的所述窄端。所述翘起段与所述弧形段连接一端的宽度大于所述弧形段的所述窄端，保证所述翘起段可以与回气管外壁配合良好，进而使得所述支撑套更好地支撑回气管。
作为本发明的优选方案，所述弧形段与所述筒体连接的一端设置有突起段，所述突起段背离所述筒体突起。所述突起段能够增强弹性支腿与筒体连接处的耐疲劳性能，增加支撑套的使用寿命。
作为本发明的优选方案，所述弹性支腿在所述筒体的圆周方向均匀设置。使得支撑套在圆周方向上能够提供较为均匀的支撑，提高支撑套支撑的稳定性和可靠性。
作为本发明的优选方案，所述筒体沿母线设置有贯通两端的通槽。通槽使得所述支撑套筒体具有一定的弹性，所述支撑套筒体可以沿所述通槽张开或压缩，便于所述支撑套的安装，也可保证所述支撑套能够牢固的套设在水冷管上。
作为本发明的优选方案，所述支撑套由弹性金属制成。支撑套选择由弹性金属制成，既可以满足弹性要求，又便于制造加工，还可以满足二氧化碳激光器的工况。
本发明还公开了一种二氧化碳激光器，包括任一所述的一种二氧化碳激光器的回气管支撑套。
本发明提供的一种二氧化碳激光器，包括任一所述的二氧化碳激光器的回气管支撑套，采用支撑套支撑回气管，避免了因烧制玻璃柱支撑而产生的局部应力，提高了二氧化碳激光器的整体强度；所述支撑套包括至少三个弹性支腿，为回气管提供较为均匀的多点支撑，分散了支撑套对回气管的作用力，也提高了二氧化碳激光器的整体强度；所述支撑套可以提供一定的变形余量，装配完成后，当本发明提供的二氧化碳激光器遇到冲击时，回气管端头因冲击而损坏的风险得到有效降低。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明提供的一种二氧化碳激光器的回气管支撑套，包括筒体和至少三个弹性支腿，所述筒体用于将所述回气管支撑套套设于水冷管，所述弹性支腿沿所述筒体的轴向螺旋排布设置在所述筒体外侧，使得所述回气管支撑套可以螺旋旋入回气管与水冷管之间，所述弹性支腿包括弧形段和翘起段，所述弧形段能够给弹性支腿提供一定的筒体径向方向上的变形余量，所述翘起段背离所述筒体翘起，所述翘起段可以降低所述弧形段受到的弯矩，所述翘起段远离所述弧形段的一端设有弧形开口，所述弧形开口与回气管外壁相配合，便于更好地支撑回气管，也便于支撑套更好地螺旋旋入回气管与水冷管之间。本发明提供的一种二氧化碳激光器的回气管支撑套，通过支撑套支撑回气管，避免了因烧制玻璃柱支撑而产生的局部应力，提高了二氧化碳激光器的整体强度；所述支撑套包括至少三个弹性支腿，为回气管提供较为均匀的多点支撑，分散了支撑套对回气管的作用力，也提高了二氧化碳激光器的整体强度；所述弹性支腿可以提供一定的变形余量，装配完成后，当二氧化碳激光器遇到冲击时，所述支撑套可以减小回气管端头因冲击而损坏的风险。
2.本发明提供的二氧化碳激光器的回气管支撑套的安装过程简单，装配时将所述支撑套旋入回气管与水冷管之间即可，避免了烧制玻璃柱支撑繁琐的人工加工环节，还可以机械化批量生产，能够保证产品的一致性。
3.本发明提供的一种二氧化碳激光器，包括任一所述的二氧化碳激光器的回气管支撑套，采用支撑套支撑回气管，避免了因烧制玻璃柱支撑而产生的局部应力，提高了二氧化碳激光器的整体强度；所述支撑套包括至少三个弹性支腿，为回气管提供较为均匀的多点支撑，分散了支撑套对回气管的作用力，也提高了二氧化碳激光器的整体强度；所述支撑套可以提供一定的变形余量，装配完成后，当本发明提供的二氧化碳激光器遇到冲击时，回气管端头因冲击而损坏的风险得到有效降低。
附图说明
图1为本发明的二氧化碳激光器的回气管支撑套的三维视图；
图2为本发明的二氧化碳激光器的回气管支撑套的俯视图；
图3为图2的正视图；
图4为图3隐去筒体的弹性支腿的位置关系示意图。
图中标号：1-筒体，2-弹性支腿，3弧形段，4-翘起段，5-弧形开口，6-突起段，7-通槽。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
如图1-4所示，一种二氧化碳激光器的回气管支撑套，包括筒体1和至少三个弹性支腿2，所述弹性支腿2沿所述筒体1的轴向螺旋排布设置在所述筒体1外侧，所述弹性支腿2包括弧形段3和翘起段4，所述弧形段3的一端与所述筒体1连接，所述弧形段3沿所述筒体1的圆周方向逐渐远离所述筒体1，所述翘起段4与所述弧形段3远离所述筒体1的一端连接，所述翘起段4背离所述筒体1翘起，所述翘起段4远离所述弧形段3的一端设有弧形开口5，所述弧形开口5的开口方向背离所述筒体1，所述弧形开口5用于支撑回气管外壁。
本发明提供的一种二氧化碳激光器的回气管支撑套，所述筒体1用于将所述回气管支撑套套设于水冷管，所述筒体1的尺寸根据水冷管的尺寸设置，所述弹性支腿2沿所述筒体1的轴向螺旋排布设置在所述筒体1外侧，使得所述回气管支撑套可以螺旋旋入回气管与水冷管之间，所述弹性支腿2包括弧形段3和翘起段4，所述弧形段3能够给所述弹性支腿2提供一定的所述筒体1径向方向上的变形余量，所述翘起段4背离所述筒体1翘起，所述翘起段4可以降低所述弧形段3受到的弯矩，所述翘起段4远离所述弧形段3的一端设有弧形开口5，所述弧形开口5与回气管外壁相配合，便于更好地支撑回气管，也便于所述支撑套更好地螺旋旋入回气管与水冷管之间。本发明提供的一种二氧化碳激光器的回气管支撑套，通过所述支撑套支撑回气管，避免了因烧制玻璃柱支撑而产生的局部应力，提高了二氧化碳激光器的整体强度；所述支撑套包括至少三个所述弹性支腿2，为回气管提供较为均匀的多点支撑，分散了所述支撑套对回气管的作用力，也提高了二氧化碳激光器的整体强度；所述弹性支腿2可以提供一定的变形余量，装配完成后，当二氧化碳激光器遇到冲击时，所述支撑套可以减小回气管端头因冲击而损坏的风险；同时，所述支撑套的安装过程简单，装配时将所述支撑套旋入回气管与水冷管之间即可，避免了烧制玻璃柱支撑繁琐的人工加工环节，还可以机械化批量生产，能够保证产品的一致性。
实施例2
如图1-4所示，在实施例1的基础上，本实施例进行了进一步的优化设计，具体的，本实施例中，所述回气管支撑套包括三个所述弹性支腿2，三个所述弹性支腿2沿所述筒体1的轴向按左螺旋排布方式设置在所述筒体1外侧，所述弧形段3的直径大于所述筒体1的直径，所述弧形段3对应的圆心角为可以设计70°左右，所述翘起段4沿所述弧形段3的径向背离所述筒体1翘起，所述弧形开口5对应的圆心角可以设计为70°左右。
本领域技术人员可以理解，所述弹性支腿2的螺旋排布的螺旋方向需满足能够使所述支撑套螺旋旋入回气管与水冷管之间，所述弹性支腿2的螺旋排布的螺旋方向根据回气管的螺旋方向设置。
进一步的，最接近所述筒体1端部的所述弹性支腿2为定位支腿，回气管外壁的直径为D1，所述定位支腿的所述弧形开口5的直径为D2，D2≈D1。安装支撑套时，所述定位支腿作为第一个旋入的弹性支腿2，将所述定位支腿对准回气管后旋入回气管与水冷管之间，所述定位支腿的所述弧形开口的直径D2与回气管外壁的直径D1基本一致，有利于帮助整个支撑套安装定位。
进一步的，所述支撑套仅包括一个所述定位支腿，便于安装所述支撑套。
进一步的，除所述定位支腿外的其他所述弹性支腿2的所述弧形开口5的直径基本相同，均为D3，且D3＞D1≈D2。其他所述弹性支腿2的所述弧形开口5的直径基本相同均为D3且大于回气管外壁的直径D1，可以减少所述弹性支腿2对回气管产生除所述筒体1径向以外的其他方向的作用力，便于安装所述支撑套。更优选的，D3等于或大于1.2倍的D1。
进一步的，所述弧形段3的宽度由所述弧形段3与所述筒体1连接的一端向所述弧形段3与所述翘起段4连接的一端逐渐减小。所述弧形段3的宽度由一端向另一端逐渐减小，使得所述弧形段3的刚度由宽端向窄端逐渐减小，在二氧化碳激光器受到冲击时，所述弹性支腿2能够根据冲击的大小提供更加线性的变形量，所述弹性支腿2的受力更加合理，所述弹性支腿2在提供可靠的支撑的同时，也能够提供相应的变形余量。
进一步的，所述翘起段4与所述弧形段3连接一端的宽度大于所述弧形段3的所述窄端。更优选的，所述翘起段4的宽度从所述翘起段4与所述弧形段3连接的一端到开设有所述弧形开口5的一端保持不变。所述翘起段4的宽度满足所述弧形开口5的弦长要求，保证所述翘起段4可以与回气管外壁配合良好，进而使得所述支撑套更好地支撑回气管。
实施例3
如图1-4所示，在实施例1或2的基础上，本实施例进行了进一步的优化设计，具体的，本实施例中，所述弧形段3与所述筒体1连接的一端设置有突起段6，所述突起段6背离所述筒体1突起。所述突起段6能够增强所述弹性支腿2与所述筒体1连接处的耐疲劳性能，增加支撑套的使用寿命。
进一步的，所述弹性支腿2在所述筒体1的圆周方向均匀设置。使得所述支撑套在圆周方向上能够提供较为均匀的支撑，提高所述支撑套支撑的稳定性和可靠性。
进一步的，所述筒体1沿母线设置有贯通两端的通槽7。所述通槽7使得所述筒体1具有一定的弹性，所述筒体1可以沿所述通槽7张开或压缩，便于所述支撑套的安装，也可保证所述支撑套能够牢固的套设在水冷管上。更优选的，本实施例中，所述通槽7开设在所述定位支腿与离所述定位支腿最远的所述弹性支腿2之间。
进一步的，所述支撑套由弹性金属制成。支撑套选择由弹性金属制成，既可以满足弹性要求，又便于制造加工，还可以满足二氧化碳激光器的工况。更优选的，本实施例的回气管支撑套采用301不锈钢制成。
本领域技术人员可以理解，所述支撑套需要具有一定弹性，同时二氧化碳激光器工作时其内部温度较高，所述支撑套还需要能够满足二氧化碳激光器的工况要求，优选的，所述支撑套由弹性金属制成。当然，有满足要求的其他材料替代也可以。
进一步的，所述支撑套由一整块钢板冲压而成，所述筒体1上所述弹性支腿2对应的位置形成缺口。便于制造和加工所述支撑套，同时可以节省材料。
实施例4
本实施例提供一种二氧化碳激光器，包括有放电管，套设在所述放电管外部的水冷管，套设在所述水冷管外部的储气管，设置在两端的输出窗和反射窗，设置在所述放电管的两端用于放置电极的阳极室和阴极室，与所述阴极室连接的回气管，以及旋入所述回气管与所述水冷管之间的回气管支撑套，所述回气管支撑套为本发明任一所述的一种二氧化碳激光器的回气管支撑套，所述回气管支撑套位于所述回气管远离所述阴极室的一端，所述回气管支撑套位于回气管端头第三节或第四节处。
本发明提供的一种二氧化碳激光器，包括任一所述的二氧化碳激光器的回气管支撑套，采用所述支撑套支撑回气管，避免了因烧制玻璃柱支撑而产生的局部应力，提高了所述二氧化碳激光器的整体强度；所述支撑套包括至少三个弹性支腿，为回气管提供较为均匀的多点支撑，分散了所述支撑套对回气管的作用力，也提高了所述二氧化碳激光器的整体强度；所述支撑套可以提供一定的变形余量，装配完成后，当本发明提供的二氧化碳激光器遇到冲击时，回气管端头因冲击而损坏的风险得到有效降低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作出的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种二氧化碳激光器的回气管支撑套，包括筒体(1)，其特征在于，所述筒体(1)外侧设置有至少三个弹性支腿(2)，所述弹性支腿(2)沿所述筒体(1)的轴向螺旋排布设置，所述弹性支腿(2)包括弧形段(3)和翘起段(4)，所述弧形段(3)的一端与所述筒体(1)连接，所述弧形段(3)的另一端与所述翘起段(4)连接，所述翘起段(4)背离所述筒体(1)翘起，所述翘起段(4)远离所述弧形段(3)的一端设有弧形开口(5)，所述弧形开口(5)的开口方向背离所述筒体(1)，所述弧形开口(5)用于支撑回气管外壁。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳激光器的回气管支撑套，其特征在于，最接近所述筒体(1)端部的所述弹性支腿(2)为定位支腿，所述定位支腿的所述弧形开口(5)的直径与回气管外壁的直径一致，所述支撑套仅包括一个所述定位支腿。
3.根据权利要求2所述的一种二氧化碳激光器的回气管支撑套，其特征在于，除所述定位支腿外的其他所述弹性支腿(2)的所述弧形开口(5)的直径相同且均大于回气管外壁的直径。
4.根据权利要求1所述的一种二氧化碳激光器的回气管支撑套，其特征在于，所述弧形段(3)的宽度由一端向另一端逐渐减小，所述弧形段(3)的宽端与所述筒体(1)连接，所述弧形段(3)的窄端与所述翘起段(4)连接。
5.根据权利要求4所述的一种二氧化碳激光器的回气管支撑套，其特征在于，所述翘起段(4)与所述弧形段(3)连接一端的宽度大于所述弧形段(3)的所述窄端。
6.根据权利要求1所述的一种二氧化碳激光器的回气管支撑套，其特征在于，所述弧形段(3)与所述筒体(1)连接的一端设置有突起段(6)，所述突起段(6)背离所述筒体(1)突起。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种二氧化碳激光器的回气管支撑套，其特征在于，所述弹性支腿(2)在所述筒体(1)的圆周方向均匀设置。
8.根据权利要求1-6任一所述的一种二氧化碳激光器的回气管支撑套，其特征在于，所述筒体(1)沿母线设置有贯通两端的通槽(7)。
9.根据权利要求1-6任一所述的一种二氧化碳激光器的回气管支撑套，其特征在于，所述支撑套由弹性金属制成。
10.一种二氧化碳激光器，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一所述的一种二氧化碳激光器的回气管支撑套。
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| CN202310635135.4A CN116581626A (zh) | 2023-05-31 | 2023-05-31 | 一种二氧化碳激光器的回气管支撑套及二氧化碳激光器 |
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Family Applications (1)
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2023
- 2023-05-31 CN CN202310635135.4A patent/CN116581626A/zh active Pending
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