CN201467557U - 一种新型的等离子枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型的等离子枪，其包括：枪壳体；前电极，其设置于所述枪壳体内部，所述前电极的出口端设有喷嘴；后电极，其设置于所述枪壳体内部，所述后电极远离前电极的一端封闭，所述前、后电极之间绝缘设置，且二者端面之间具有间隙；一个气体流道，其进气管设置于枪壳体的后部外侧，出气口设置于所述间隙内；一个冷却水通道，其进水管设置于枪壳体的后部外侧，出水管从所述后电极的封闭的一端向外延伸而出；其中，所述气体流道和冷却水通道相互独立设置，所述进气管位于所述进水管和出水管之间。本实用新型通过一个水冷系统，即单进单出的管路来冷却前、后电极。

Description

一种新型的等离子枪

技术领域

本实用新型是有关于一种新型的等离子枪。

背景技术

等离子枪能提供一种高效而且干净的热源一等离子体流，它被广泛地应用于电站锅炉点火、切割、焊接、喷涂、冶金、化工和废物处理等工业领域，以及材料、航空航天的科学领域。热等离子体具有很高的温度和能量密度，并且含有相当数量的带电粒子(电子和离子)，它不同于用化学燃烧的方法产生的高温气体，很多过去不能完成的工艺过程在等离子条件下能够很好地实现。在过去20年里，电弧等离子体技术发展很快，在工业领域有了广泛的应用。

在专利申请号为CN200810116024.8，申请日为2008年7月2日的中国发明专利申请公开了一种交流等离子发射枪，该等离子发射枪的前电极外侧设有一个前水冷系统，前水冷系统具有一个进水管和一个出水管；后电极外侧设有一个后水冷系统，后水冷系统具有一个进水口和一个出水口；也就是说，该水冷系统是采用双进双出的管路结构来冷却前、后电极的，如此使得水冷系统极其复杂，制造成本高，适用性差。

因此，本设计人对其进行了改进，而产生了本实用新型。

以引入方式将上述专利申请的技术内容合并于本申请。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种新型的等离子枪，其通过一个水冷系统，即单进单出的管路来冷却前、后电极。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现，

一种新型的等离子枪，其包括：枪壳体；前电极，其设置于所述枪壳体内部，所述前电极的出口端设有喷嘴；后电极，其设置于所述枪壳体内部，所述后电极远离前电极的一端封闭，所述前、后电极之间绝缘设置，且二者端面之间具有间隙；一个气体流道，其进气管设置于枪壳体的后部外侧，出气口设置于所述间隙内；一个冷却水通道，其进水管设置于枪壳体的后部外侧，出水管从所述后电极的封闭的一端向外延伸而出；其中，所述气体流道和冷却水通道相互独立设置，所述进气管位于所述进水管和出水管之间。

在优选的实施方式中，所述枪壳体包括外管、中管和内管，所述中管与内管之间形成第一气体流道，所述外管与中管之间形成第一冷却水通道；所述第一气体流道和第一冷却水通道分别是所述气体流道和冷却水通道的一部分。

在优选的实施方式中，所述前、后电极之间设置有绝缘装置，所述绝缘装置包括第一绝缘套，所述第一绝缘套于轴向方向设置有一个贯通孔和多个气孔，所述气孔分布于所述贯通孔的外侧，所述气孔将所述第一气体流道与上述间隙连通；所述第一绝缘套于径向方向设置有多个贯通的水孔，所述气孔与所述水孔相互交错设置；所述第一绝缘套的外表面设有一圈的凸台，所述凸台的外表面连接于所述中管，所述凸台位于所述水孔的一侧。

在优选的实施方式中，所述绝缘装置还包括第二绝缘套，所述第二绝缘套螺纹连接于所述第一绝缘套的后端；所述第二绝缘套的后部设有凸起块，所述凸起块的外表面连接于所述内管，所述凸起块的前端面与第一绝缘套的后端面之间具有第一间距，所述第一气体流道通过所述第一间距与所述第一绝缘套上的气孔连通。

在优选的实施方式中，所述前电极外侧套设有一个前电极外套，所述前电极与前电极外套之间形成第二冷却水通道，所述第二冷却水通道是所述冷却水通道的一部分；所述前电极外套螺纹连接于所述第一绝缘套的前端内侧，所述前电极外套的后部在径向上设有多个旋流进气孔，所述旋流进气孔分别对应上述气孔和间隙；所述前电极外套的前部至少两处于径向上设有多个流水孔，所述流水孔包括进水孔和出水孔，所述进水孔位于出水孔的前侧，所述前电极外套的前部设有凸出的连接部，连接部位于进水孔的前侧，连接部与所述外管连接；所述进水孔将所述第一、二冷却水通道连通。

在优选的实施方式中，所述前电极与前电极外套之间还设置有哈夫件套筒，所述哈夫件套筒与前电极之间具有第三间距；所述哈夫件套筒的后部在径向上设有一圈的突部，所述突部连接于所述前电极外套的进、出水孔之间的位置，所述进水孔位于所述突部的前侧。

在优选的实施方式中，所述后电极外侧套设有一个后电极外套，所述后电极外套的外表面连接着上述绝缘装置，所述后电极与后电极外套之间形成第三冷却水通道，所述第三冷却水通道是所述冷却水通道的一部分，所述第二、三冷却水通道通过上述出水孔和水孔相连通。

在优选的实施方式中，所述后电极外套包括第一、二后电极外套，所述第一后电极外套螺纹连接于所述第二后电极外套的后方及内侧；所述第二后电极外套的径向上设有多个过孔，每个过孔分别与上述水孔相对应。

在优选的实施方式中，所述后电极封闭的一端设有接管尾杆，所述接管尾杆的前部连接于后电极，后部于轴向上设有一个用于连接所述出水管的连接孔，所述接管尾杆的外侧连接于所述第一后电极外套；所述接管尾杆的中间位置径向上设有多个穿孔，所述穿孔将所述第三冷却水通道与所述连接孔连通。

在优选的实施方式中，所述进水管内部容设有绝缘套，在进水管的外部连接有前电极接线片；所述出水管的内部容设有绝缘棒，在出水管外部连接有后电极接线片。

本实用新型的等离子枪的特点及优点是：

1、采用单进单出的冷却水系统来冷却前、后两个电极，并能使冷却水与压缩空气在两个电极之间的实现交叉设置，大大简化等离子枪外围管线。

2、整个等离子枪的长度可以根据工程实际情况任意设计，不影响电极长度以及等离子枪效率。

3、前后电极的电缆接线无需另设接头，可直接与冷却水的进水和回水管相连接。

4、既可作为交流等离枪也可作为直流等离子枪，无需稳弧设备。

5、各零件之间由螺纹连接，拆装方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图.

图1是本实用新型的等离子枪的剖面主视示意图；

图2是图1的局部放大示意图；

图3是本实用新型的等离子枪的第一绝缘套的剖面主视示意图；

图3A是沿图3的A-A线剖面示意图；

图4是本实用新型的等离子枪的第二绝缘套的剖面主视示意图；

图5是本实用新型的等离子枪的前电极的剖面主视示意图；

图5A是沿图5的A-A线剖面示意图；

图6是本实用新型的等离子枪的前电极外套的剖面主视示意图；

图6A是沿图6的A-A线剖面示意图；

图6B是沿图6的B-B线剖面示意图；

图7是本实用新型的等离子枪的第二后电极外套的剖面主视示意图；

图7A是沿图7的A-A线剖面示意图；

图8本实用新型的等离子枪的接管尾杆的剖面主视示意图；

图8A是图8的侧视示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是本实用新型的等离子枪的剖面主视示意图；图2是图1的局部放大示意图。如图1、2所示，本实用新型的等离子枪包括枪壳体，前电极1，后电极2和一个气体流道和一个冷却水通道。所述前、后电极1、2设置于所述枪壳体内部，所述前电极1的出口端(远离后电极2的一端)设有喷嘴11，所述后电极2远离前电极1的一端封闭，所述前、后电极1、2之间绝缘设置，且二者端面之间具有间隙31。所述气体流道的进气管32设置于枪壳体的后部外侧，出气口设置于所述间隙31内。所述冷却水通道的进水管41设置于枪壳体的后部外侧，出水管42从所述后电极2的封闭的一端向外延伸而出。其中，所述气体流道和冷却水通道相互独立设置，所述进气管32位于所述进水管41和出水管42之间。其中，所述前、后电极1、2可为中空圆柱形电极。

本实用新型使用一个水冷系统(一个冷却水通道)就能实现对前、后电极1、2的冷却；而压缩空气通过所述气体流道旋向进入前、后电极1、2间的间隙31，被前、后电极1、2之间的电弧电离后形成旋转等离子体，并旋转进入前电极1的管内，由喷嘴11喷出。此外，由于冷却水通道与气体流道相互独立，因此冷却水通道不会影响前、后电极1、2之间的绝缘关系。

在具体的实施方式中，所述枪壳体包括外管51、中管52和内管53，所述中管52与内管53之间形成第一气体流道61，所述外管51与中管52之间形成第一冷却水通道71；所述第一气体流道61和第一冷却水通道71分别是所述气体流道和冷却水通道的一部分.

在较佳的实施方式中，配合图3所示，所述前、后电极1、2之间设置有绝缘装置，所述绝缘装置包括第一绝缘套8，所述第一绝缘套8于轴向方向设置有一个贯通孔81和多个气孔82，所述气孔82分布于所述贯通孔81的外侧，所述气孔82将所述第一气体流道61与上述间隙31连通，即，气孔82并不是贯通的，而是盲孔，其前端(即右端)截止处与间隙31对应；所述第一绝缘套8于径向方向设置有多个贯通的水孔83，所述气孔82与所述水孔83相互交错设置，使得在水孔83中流通的水不会进入气孔82，其中，水孔83可位于气孔82在长度方向上的中间位置处；所述第一绝缘套8的外表面设有一圈的凸台84，所述凸台84的外表面连接于所述中管52，所述凸台84位于所述水孔83的一侧。也就是说，第一绝缘套8的设置实现了冷却水线路与压缩空气线路的交叉设置。

配合图4所示，所述绝缘装置还包括第二绝缘套85，所述第二绝缘套85螺纹连接于所述第一绝缘套8的后端；所述第二绝缘套85的后部设有凸起块86，所述凸起块86的外表面连接于所述内管53，所述凸起块86的前端面与第一绝缘套8的后端面之间具有第一间距87，所述第一气体流道61通过所述第一间距87与所述第一绝缘套上的气孔82连通，也就是说，压缩空气从进气管32通过第一气体流道61、第一间距87和气孔82，而进入间隙31中，所述第一气体流道61、第一间距87和气孔82构成了气体流道，压缩空气在气体流道中的走向参见图2的箭头A所示。

在较佳的实施方式中，配合图5、5A和图6、6A、6B所示，所述前电极1外侧套设有一个前电极外套12，所述前电极1与前电极外套12之间形成第二冷却水通道62，所述第二冷却水通道62是所述冷却水通道的一部分；所述前电极外套12的后部在径向上设有多个旋流进气孔121，旋流进气孔121沿着前电极外套12的切线方向设置，所述前电极外套12螺纹连接于所述第一绝缘套8的前端内侧，并使所述旋流进气孔121分别对应第一绝缘套8的气孔82和上述间隙31，如此压缩空气从气孔82通过旋流进气孔121进入间隙31，以能充分拉长气流经电离所形成的电弧长度；所述前电极外套12的前部至少两处于径向上设有多个流水孔，此处在前电极外套12的轴向上具有两处流水孔，分别为进水孔122和出水孔123，进水孔122位于出水孔123的前侧(即图6中所示的右侧)，所述进水孔122将所述第一、二冷却水通道61、62连通。其中，所述前电极外套12的前部设有凸出的连接部124，连接部124位于进水孔122的前侧，连接部124与所述外管51连接，如此使得第一冷却水通道61中的冷却水能很顺利地从进水孔122进入第二冷却水通道62。另外，在此处，前电极外套12的连接部124是通过档怀125而与前电极1连接的。

所述前电极1与前电极外套12之间还设置有哈夫件套筒13，所述哈夫件套筒13与前电极1之间具有第三间距14；所述哈夫件套筒13的后部在径向上设有一圈的突部131，所述突部131连接于所述前电极外套12的进、出水孔122、123之间的位置，所述进水孔122位于所述突部131的前侧，如此可使得冷却水从第一冷却水通道61、进水孔122进入第二冷却水通道62后，可被突部131阻挡而到达前电极1的前部，以及第三间距14中，从而充分冷却前电极1。

在较佳的实施例中，所述后电极2外侧套设有一个后电极外套，所述后电极外套的外表面连接着上述绝缘装置，所述后电极2与后电极外套之间形成第三冷却水通道63，所述第三冷却水通道63是所述冷却水通道的一部分，所述第二、三冷却水通道62、63通过上述前电极外套12的出水孔123和第一绝缘套8的水孔83相连通.进一步而言，由于第一绝缘套8具有凸台84，凸台84位于水孔83的一侧，因此第一绝缘套8的外表面(在水孔83远离凸台84的另一侧的位置)与中管52之间具有第四间距21，第二冷却水通道62中的冷却水充分冷却前电极1后，从出水孔123、第四间距21和水孔83进入第三冷却水通道63.

配合图7、7A所示，所述后电极外套包括第一、二后电极外套22、23，所述第一后电极外套22螺纹连接于所述第二后电极外套23的后方及内侧。第二后电极外套23的径向上设有多个过孔231，每个过孔231分别与水孔83相对应，使得冷却水从水孔83、过孔231进入第三冷却水通道63。

配合图8、8A所示，所述后电极2封闭的一端设有接管尾杆24，所述接管尾杆24的前部连接于后电极2，后部于轴向上设有一个用于连接所述出水管42的连接孔25，所述接管尾杆24的外侧连接于所述第一后电极外套22；所述接管尾杆24的中间位置径向上设有多个穿孔26，所述穿孔26将所述第三冷却水通道63与所述连接孔25连通。

本实用新型的冷却水从进水管41依次进入第一冷却水通道61、进水孔122、第二冷却水通道62、第三间距14、出水孔123、第四间距21、第三冷却水通道63、穿孔26、连接孔25，再从出水管42流出，其中的第一冷却水通道61、进水孔122、第二冷却水通道62、第三间距14、出水孔123、第四间距21、第三冷却水通道63、穿孔26、连接孔25构成了冷却水通道，冷却水在冷却水通道中的走向参见图2的箭头B所示。

另外，所述进水管41内部容设有绝缘套411，在进水管41的外部连接有前电极接线片412；出水管42的内部容设有绝缘棒421，在出水管42外部连接有后电极接线片422。所述前、后电极接线片412、422与电源相连接，所述电源可为直流电源或交流电源。

所述进气管32的内部也容设有绝缘套321，其材料可为聚四氟乙烯，从而使等离子枪与压缩空气进气管绝缘。

以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种新型的等离子枪，其特征在于：所述等离子枪包括：

枪壳体；

前电极，其设置于所述枪壳体内部，所述前电极的出口端设有喷嘴；

后电极，其设置于所述枪壳体内部，所述后电极远离前电极的一端封闭，所述前、后电极之间绝缘设置，且二者端面之间具有间隙；

一个气体流道，其进气管设置于枪壳体的后部外侧，出气口设置于所述间隙内；

一个冷却水通道，其进水管设置于枪壳体的后部外侧，出水管从所述后电极的封闭的一端向外延伸而出；

其中，所述气体流道和冷却水通道相互独立设置，所述进气管位于所述进水管和出水管之间。

2.根据权利要求1所述的新型的等离子枪，其特征在于，所述枪壳体包括外管、中管和内管，所述中管与内管之间形成第一气体流道，所述外管与中管之间形成第一冷却水通道；所述第一气体流道和第一冷却水通道分别是所述气体流道和冷却水通道的一部分。

3.根据权利要求2所述的新型的等离子枪，其特征在于，所述前、后电极之间设置有绝缘装置，所述绝缘装置包括第一绝缘套，所述第一绝缘套于轴向方向设置有一个贯通孔和多个气孔，所述气孔分布于所述贯通孔的外侧，所述气孔将所述第一气体流道与上述间隙连通；所述第一绝缘套于径向方向设置有多个贯通的水孔，所述气孔与所述水孔相互交错设置；所述第一绝缘套的外表面设有一圈的凸台，所述凸台的外表面连接于所述中管，所述凸台位于所述水孔的一侧。

4.根据权利要求3所述的新型的等离子枪，其特征在于，所述绝缘装置还包括第二绝缘套，所述第二绝缘套螺纹连接于所述第一绝缘套的后端；所述第二绝缘套的后部设有凸起块，所述凸起块的外表面连接于所述内管，所述凸起块的前端面与第一绝缘套的后端面之间具有第一间距，所述第一气体流道通过所述第一间距与所述第一绝缘套上的气孔连通。

5.根据权利要求1-4任一项所述的新型的等离子枪，其特征在于，所述前电极外侧套设有一个前电极外套，所述前电极与前电极外套之间形成第二冷却水通道，所述第二冷却水通道是所述冷却水通道的一部分；所述前电极外套螺纹连接于所述第一绝缘套的前端内侧，所述前电极外套的后部在径向上设有多个旋流进气孔，所述旋流进气孔分别对应上述气孔和间隙；所述前电极外套的前部至少两处于径向上设有多个流水孔，所述流水孔包括进水孔和出水孔，所述进水孔位于出水孔的前侧，所述前电极外套的前部设有凸出的连接部，连接部位于进水孔的前侧，连接部与所述外管连接；所述进水孔将所述第一、二冷却水通道连通。

6.根据权利要求5所述的新型的等离子枪，其特征在于，所述前电极与前电极外套之间还设置有哈夫件套筒，所述哈夫件套筒与前电极之间具有第三间距；所述哈夫件套筒的后部在径向上设有一圈的突部，所述突部连接于所述前电极外套的进、出水孔之间的位置，所述进水孔位于所述突部的前侧。

7.根据权利要求5所述的新型的等离子枪，其特征在于，所述后电极外侧套设有一个后电极外套，所述后电极外套的外表面连接着上述绝缘装置，所述后电极与后电极外套之间形成第三冷却水通道，所述第三冷却水通道是所述冷却水通道的一部分，所述第二、三冷却水通道通过上述出水孔和水孔相连通.

8.根据权利要求7所述的新型的等离子枪，其特征在于，所述后电极外套包括第一、二后电极外套，所述第一后电极外套螺纹连接于所述第二后电极外套的后方及内侧；所述第二后电极外套的径向上设有多个过孔，每个过孔分别与上述水孔相对应。

9.根据权利要求7所述的新型的等离子枪，其特征在于，所述后电极封闭的一端设有接管尾杆，所述接管尾杆的前部连接于后电极，后部于轴向上设有一个用于连接所述出水管的连接孔，所述接管尾杆的外侧连接于所述第一后电极外套；所述接管尾杆的中间位置径向上设有多个穿孔，所述穿孔将所述第三冷却水通道与所述连接孔连通。

10.根据权利要求7所述的新型的等离子枪，其特征在于，所述进水管内部容设有绝缘套，在进水管的外部连接有前电极接线片；所述出水管的内部容设有绝缘棒，在出水管外部连接有后电极接线片。

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