CN202199916U - 多功能等离子切焊机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及等离子切焊设备技术领域，具体是指一种多功能等离子切焊机，其包括：主机和与主机相连的切焊枪，所述的切焊枪包括：壳体，壳体内设水箱，所述水箱的前端口连接阳极套筒，阳极套管连接阳极帽，水箱后端口的密封盖上装有移动杆，移动杆同轴贯穿石英玻璃管内，移动杆的前部设置阴极头，移动杆的后端连接驱动开关，阳极帽连接的主机输出的正极，阴极头连接主机输出的负极，无需外接气源，大大简化了设备的结构。

Description

多功能等离子切焊机

技术领域

本实用新型涉及等离子切焊设备技术领域，具体是指一种多功能等离子切焊机。

背景技术

现代工业领域中，越来越多的使用到了各种金属和非金属材料的切焊设备，现在国内大多采用的切焊设备中，其原理大多采用把水先电解，分离成氢和氧储存在两个罐中，再用氧乙炔的方法进行火焰切焊的方法。这种压缩空气储存方式不仅危险，而且运输不方便，同时由于氧乙炔的切焊火焰为3000℃左右，局限性于碳钢类材料，而对于熔点较低的金属，比如不锈钢、铝、铜，则不能切割，同时对于非金属材料也不能进行切割。

另外，现有技术中还有一种空气等离子切割机，其工作过程中需要压缩空气机，切割时粉尘较大，环境污染大。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种多功能等离子切焊机，其无需外接气源，大大简化了设备的结构。

为了实现上述的目的，本实用新型包括：主机和与主机相连的切焊枪，所述的切焊枪包括：壳体，壳体内设水箱，所述水箱的前端口连接阳极套筒，阳极套管连接阳极帽，水箱后端口的密封盖上装有移动杆，移动杆同轴贯穿石英玻璃管内，移动杆的前部设置阴极头，移动杆的后端连接驱动开关，阳极帽连接的主机输出的正极，阴极头连接主机输出的负极。

所述的主机包括的电路为：整流电路单元、控制电路单元、保护电路单元、电子开关和逆变电路单元，外接电源经整流电路单元全桥整流输出后连接控制电路单元、保护电路单元和逆变电路单元，逆变电路单元连接切焊枪，电子开关控制逆变电路的启动和关闭，控制电路单元连接电子开关，保护电路单元监控主机和切焊枪的工作状态。

所述的阳极帽分为切割阳极帽和焊接阳极帽，切割阳极帽孔径为0.8mm～1.3mm，焊接阳极帽孔径为1.8mm～3.0mm。

所述的阳极套筒内设等离子涡流发生器。

所述的水箱连通辅助水箱。

所述的阴极头为钨棒。

本实用新型用水取代了压缩空气作为工作介质，以水蒸气作为等离子电弧的离子气源，其产生的等离子束温度可达15000℃以上，热量及能量密度大，热区高度集中，穿透能力强，电弧挺度高，切缝较细，弧的扩散角度仅为3度左右，切焊火焰集中，由于采用切割阳极帽和焊接阳极帽从而能够实现切焊一体，而且工作时不需要气瓶、压缩机等附加设备，切焊时不会产生烟尘，不仅体积小，重量轻、携带方便，而且功率大，安全环保节能，以自来水为介质，使用成本低。

附图说明

图1为本实用新型焊接枪的结构原理图。

图2为本实用新型主机的电路功能模块示意图。

图2为本实用新型主机的电路原理图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。

如图1所示本实用新型的切焊枪包括：包括：壳体5，壳体内设水箱13，所述水箱的前端口连接阳极套筒9，阳极套管连接阳极帽7，水箱后端口的密封盖15上装有移动杆12，移动杆同轴贯穿石英玻璃管11内，移动杆的前部设置用钨棒做的阴极头8，移动杆的后端连接驱动开关3，驱动开关3驱动该启动杆12在所述的绝缘陶瓷管11内沿轴线往返移动，并驱动所述的阴极部件与所述的阳极部件接触或者分离，从而实现切焊枪的打火而产生电弧。阳极帽连接的主机输出的正极，阴极头连接主机输出的负极。壳体的上部连接辅助水箱1，辅助水箱与壳体内的水箱连通，辅助水箱上连接注水密封帽2。阳极套筒内设等离子涡流发生器6，等离子涡流发生器使水箱内的水进入等离子涡流发生器时，水在阳极帽和阴极头的电离的情况下产生等离子，等离子在等离子涡流发生器上形成高速气流，把离子弧包裹着作用到代加工的母材上，实现切割或焊接。

本实用新型包括：所述的主机电路控制装置：由整流电路单元、控制电路单元、保护电路单元、电子开关、逆变电路单元构成，外接电源经整流电路单元全桥整流输出后接控制电路单元、保护电路单元、逆变电路单元，逆变电路通过二次整流后输出分别接切焊具，电子开关控制逆变电路的启动和关闭，控制电路控制电子开关，保护电路监控主机及点源载具的运行状态。

如图2所示所示主机电路控制装置包括：依次串接的整流电路单元21、第一电子开关单元22、逆变电路单元23、第一二次整流电路单元24、非转移弧电路单元25，所述的非转移弧电路单元25连接于所述的负极输出端26，且该非转移弧电路单元25通过第二电子开关单元27与所述的正极输出端28相连接，所述的整流电路单元21还依次通过控制电路单元29、第一保护电路单元30与所述的第二电子开关单元27相连接，所述的整流电路单元21还通过低压供电电路单元31分别与所述的逆变电路单元23和控制电路单元29相连接。第一二次整流电路单元24还依次通过第二二次整流电路单元32和转移弧电路单元33分别与第三电子开关单元34和转移弧母材35相连接，所述的控制电路单元29还依次通过第二保护电路单元36、所述的第三电子开关单元34与所述的第二电子开关单元27相连接。

整流电路单元电路采用逆变形式，其中逆变器采用4支IGBT(功率管IRG4PC40UD)，工作电流分档可调3A～12A，空载电压430V，逆变器两组整流电源串联，如果采用非转移弧，只用单回路电路，如果采用转移弧和非转移弧并存，则需要两组电路串联使用。主电路输入交流电，其可以为380伏的三相动力电压，也可以为220伏市电电压，通过三相全桥整流，经过由逆变器中的第1绝缘栅双极型晶体管Q1～第4绝缘栅双极型晶体管Q4的全桥逆变，变压器L1输出两组25KHZ的高频电压，分别整流后作为切割和焊接的工作电源。

如图3所示主机控制电路单元由第八电位器W8为给定的电流信号，通过第22运算放大器IC22和第21运算放大器IC21放大后与电流反馈信号经过第13运算放大器IC13和第12运算放大器IC12放大后进行比较，再经过二级运放第19运算放大器IC19和第20运算放大器IC20送到第18脉宽调制器IC18芯片，由IC18送出两组信号分别经过第17运算放大器IC17、第15D触发器IC15和第14D触发器IC14进行整形和驱动放大单元第15D触发器IC15和第14D触发器IC14，控制逆变器的逆变，保证两组高频管同时开、同时关。第18脉宽调制器IC18的一组相位恒定输出，经第16运算放大器IC16输出负电平使第10三极管Q10导通，驱动第一光耦TLP1，第7运算放大器IC7输出使第16绝缘栅双极型晶体管Q16导通。第三逆变桥ZL3输出的一组高频电压3和4经过整流后输出直流电压，加在切焊具的正负两极，切焊具即可工作，此时工作能量较小，可切焊薄钢材和非导电材料，要使能量加大，使逆变器的两组电压同时工作，可打开电位器W7，开启第二组整流桥ZL2的1和2接工件，此时两组电压为串联，两组回路叠加工作，此时切焊具能量较大，可切焊较厚的导电材料，如果切焊具的水已使用完，1监测到切焊具温度升高，切焊具的保护电路起作用，第16绝缘栅双极型晶体管Q16自动关断，同时第5发光二极管D5发出闪光信号，作业人员此时需停机冷却切焊具，重新加入水后再开机工作。如果主机长时间工作，逆变器的温度过高，装在逆变器上的温控装置起到监测作用，如机箱内温度超过80℃，温度传感器使第16绝缘栅双极型晶体管Q16自动关断，同时第5发光二极管D5发出红光信号，主机自动停止工作，作业人员此时需停止工作，待红光信号消失后再次开启进行工作。

在进行切割或焊接操作时采用同一支切焊枪，只需更换阳极帽，阳极帽分为：切割阳极帽和焊接阳极帽，切割阳极帽孔径为0.8mm～1.3mm，焊接时阳极帽孔径为1.8mm～3.0mm。

本实用新型在工作时，切焊枪内部阳极帽与阴极头间产生电弧，使其间的水先蒸发然后发生电离，形成氢离子、氧离子、氢氧根离子的等离子状态，由于切焊枪内部的水由液态变成气态再变成等离子态，压强上升，远大于外界大气压，故等离子从切焊枪内喷出，以等离子射束的形式喷出阳极帽上的喷嘴，其温度高达15000度左右，因此，可对非易燃材料进行切割、熔焊、纤焊以及其他形式的火焰加工处理。

Claims (6)

1.多功能等离子切焊机，其包括：主机和与主机相连的切焊枪，其特征在于：所述的切焊枪包括：壳体(5)，壳体内设水箱(13)，所述水箱的前端口连接阳极套筒(9)，阳极套管连接阳极帽(7)，水箱后端口的密封盖(15)上装有移动杆(12)，移动杆同轴贯穿石英玻璃管(11)内，移动杆的前部设置阴极头(8)，移动杆的后端连接驱动开关(3)，阳极帽连接的主机输出的正极，阴极头连接主机输出的负极。

2.根据权利要求1所述的多功能等离子切焊机，其特征在于：所述的主机包括的电路为：整流电路单元、控制电路单元、保护电路单元、电子开关和逆变电路单元，外接电源经整流电路单元全桥整流输出后连接控制电路单元、保护电路单元和逆变电路单元，逆变电路单元连接切焊枪，电子开关控制逆变电路的启动和关闭，控制电路单元连接电子开关，保护电路单元监控主机和切焊枪的工作状态。

3.根据权利要求1或2所述的多功能等离子切焊机，其特征在于：所述的阳极帽分为切割阳极帽和焊接阳极帽，切割阳极帽孔径为0.8mm～1.3mm，焊接阳极帽孔径为1.8mm～3.0mm。

4.根据权利要求1或2所述的多功能等离子切焊机，其特征在于：所述的阳极套筒内设等离子涡流发生器(6)。

5.根据权利要求1或2所述的多功能等离子切焊机，其特征在于：所述的水箱连通辅助水箱(1)。

6.根据权利要求3所述的多功能等离子切焊机，其特征在于：所述的阴极头为钨棒。

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