CN203556993U - 自带气泵的单管igbt逆变式空气等离子切割机的结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自带气泵的单管IGBT逆变式空气等离子切割机的结构，在所述的机箱底板上设置有气泵，气泵与机箱底板之间设有弹性橡皮垫，在所述的逆变功率板与气泵之间通过固定在机箱底板上的中隔板阻隔，逆变功率板通过绝缘板固定在中隔板上，气泵经过电磁阀、气压开关与割枪连接，主控制板控制电磁阀、气压开关和气泵工作；它是一种尺寸小，结构紧凑，重量轻，采用单管IGBT逆变及其控制技术的，电流可在14~25A调节的，自带气泵的空气等离子切割机产品，利用它，使用者不需要再外配空气压缩机或供气设备，即可实现对一些材料薄板的切割，使用非常方便，具有较好的性价比。

Description

自带气泵的单管IGBT逆变式空气等离子切割机的结构

技术领域

本实用新型涉及空气等离子切割机产品的技术领域，具体是一种尺寸小，结构紧凑，重量轻，采用单管IGBT逆变及其控制技术的自带气泵的空气等离子切割机。

背景技术

当前空气等离子切割机产品市场的竞争十分激烈，没有技术和综合成本优势的产品，最终是难以在市场上有生存空间或发展前景的，产品的技术和综合成本优势不仅体现在制造技术的先进性和参数性能指标方面，还在很大程度上取决于切割机结构设计的新颖性、生产制造工艺的先进性，产品的一致性和可靠性等方面。

目前，国内外市场或客户希望小型空气等离子切割机产品（如逆变空气等离子切割机等）能够满足价格低、使用方便、产品可靠性高等要求。要实现上述要求，就需要产品生产企业通过技术创新解决问题。产品的可靠性高，销售价格低，用户或市场反映就会好。逆变等离子切割机属于电子控制类产品，如果能够实现低成本、高效的加工和先进的制造，则可大幅度提高产品的品质和生产效率，降低生产和客户采购成本。这就能够增强产品的市场竞争力，企业也可获得更好的经济效益。

过去的空气等离子切割机产品，无论是传统变压器式的，还是逆变式的，都需要使用者再外配空气压缩机或供气设备，方可实现对一些材料（如不锈钢、铜、铝、碳钢等）的切割，也就是说，客户除了购买等离子切割机外，还需要购买空气压缩机或配置供气设备系统，这样的方式无疑会大大增加用户的资金投入。

针对金属薄板（0.2~6mm）材料切割的逆变式等离子切割机，通常其电流在15~40A之间可调节，应用相对较多，同样地，此类设备也需要用户外配或购买小型空气压缩机或供气设备系统，尽管与大型的空气压缩机或供气设备系统相比价格便宜了许多，但是，仍然是一笔不小的开支。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供—种自带气泵的单管IGBT逆变式空气等离子切割机的结构，为解决上述矛盾而研发的，在切割机内部自带气泵，它是一种尺寸小，结构紧凑，重量轻，采用单管IGBT逆变及其控制技术的，电流可在14~25A调节的，自带气泵的空气等离子切割机产品，利用它使用者不需要再外配空气压缩机或供气设备，即可实现对一些材料（如不锈钢、铜、铝、碳钢等）薄板（0.2~6mm）的切割，使用非常方便，价格也比外配空气压缩机或供气设备的普通逆变等离子切割机产品便宜很多，因此具有较好的市场竞争优势。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种自带气泵的单管IGBT逆变式空气等离子切割机的结构，它包括机箱外壳、逆变功率板、主控制板和机箱底板，其特征在于：在所述的机箱底板上设置有气泵，气泵与机箱底板之间设有弹性橡皮垫，在所述的逆变功率板与气泵之间通过固定在机箱底板上的中隔板阻隔，逆变功率板通过绝缘板固定在中隔板上，气泵经过电磁阀、气压开关与割枪连接，主控制板控制电磁阀、气压开关和气泵工作。

本实用新型等离子切割机自身带有压缩空气气泵23，因此，使用者不需要外配或购买小型空气压缩机或供气设备系统，该设备的压缩空气气泵23属于小型的气泵，其供气压力和流量是有一定限制的，这也是本实用新型等离子切割机设计为小电流（14~25A），针对薄板（0.2~6mm）进行切割的主要原因；本实用新型空气等离子切割机有别于市场上其它现有逆变式空气等离子切割机等产品的重要特征，由于本实用新型结构设计独特，在降低用户产品采购成本等方面具有良好的优势，因此有明显的设计创新性。

此外，本实用新型空气等离子切割机的电路板组件采用了大量的表面贴片电子元器件和集成电路以及SMT工艺方法进行自动加工，由于这些器件的体积小，因而会使电路板尺寸大为减小，降低PCB和产品整机材料的成本，另外，由于装焊这些贴片器件采用先进、高效、适合于大批量自动化生产和检测的设备，因而可极大地提高电路板或产品的生产效率，降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型的分解结构示意图；

图1中部件的名称如下：1、把手紧固螺栓、螺母 2、把手 3、机箱外壳 4、自攻螺钉 5、逆变功率板 6、绝缘板 7、功率弧固定系组 8、中隔板 9、控制变压器 10、电容器 11、电扇 12、主控制板 13、电抗器 14、电抗器固定螺栓、螺母 15、底板 16、开关 17、风扇固定螺钉 18、风罩 19、拉不脱 20、电原线 21、电磁阀 22、气压开关 23、气泵 24、橡胶垫 25、气泵固定螺栓 26、底座 27、底座固定螺钉 28、前面板 29、拉不脱 30、割枪 31、快速接头系组 32、电流调节旋钮 33、指示灯 34埋头自攻螺钉 35、主控板固定系组。

具体实施方式

如图1所示，自带气泵的单管IGBT逆变式空气等离子切割机的结构包括由机箱外壳3、逆变功率板5、绝缘板6、中隔板8、控制变压器9、冷却风扇11、主控制板12、电抗器13、机箱底板15、电源开关16、电源线20、电磁阀21、气压开关22、气泵23、弹性橡皮垫24、机箱前面板28、等离子切割枪30、电流调节电位器32、状态指示灯33等零部件，三个指示灯33分别是电源指示灯、切割工作指示灯、过热指示灯，气泵23固定在机箱底板15上，气泵23与机箱底板15之间设有弹性橡皮垫24，在所述的逆变功率板5与气泵23之间通过固定在机箱底板15上的中隔板8阻隔，逆变功率板5通过绝缘板6固定在中隔板8上，气泵23经过电磁阀21、气压开关22与割枪30连接，，主控制板12控制电磁阀21、气压开关22和气泵23工作。

本实用新型等离子切割机自身带有压缩空气气泵23，因此，使用者不需要外配或购买小型空气压缩机或供气设备系统，该设备的压缩空气气泵23属于小型的气泵，其供气压力和流量是有一定限制的，这也是本实用新型等离子切割机设计为小电流（14~25A），针对薄板（0.2~6mm）进行切割的主要原因，此外，本实用新型等离子切割机的切割枪也是特殊设计和专用的，与常规使用的切割枪是不一样的，差异就在于气流量的适应性方面，本实用新型，气泵23产生的气流量相对小一些，如果采用常规使用的切割枪，则无法进行正常的切割过程，但是，采用本实用新型经特殊设计和专用的等离子切割枪则能够实现对薄板（0.2~6mm）的正常切割过程。

本实用新型控制电路板设计为二个部分，分别为逆变功率板5和主控制板12，逆变功率板5完成输入交流的整流、滤波、（单管）IGBT开关组逆变、快速恢复二极管整流的作用；主控制板12则主要完成：1、IGBT开关驱动PWM（脉冲宽度调节）波形的产生，它是根据给定输出电流大小、实际输出电流反馈信号等共同决定的；2、切割机输出电流的给定及其负反馈恒流输出控制，它也是根据给定输出电流大小、实际输出电流反馈信号等共同决定的。通过改变PWM脉冲的占空比，则可调节输出的电流、电压；3、切割机工作过程时序或逻辑控制，主要是完成预通气、非转移弧点火、正常等离子弧发生、滞后闭气等过程控制；4）工作状态（空载、负载）检测和（电源指示、负载工作指示、过热指示）状态的检测和指示控制。

如果要改变切割机的输出电流数值范围，在电路板上，可通过改变少量电阻的参数值，即可改变本实用新型等离子切割机输出电流或功率的大小，容易形成符合国家和国际标准的系列化产品，例如，制成20A、25A额定电流等级的产品。

本实用新型的电路板不仅采用了先进的控制技术，而且还采用了大量的SMT贴片生产、检测等高新技术和工艺，因而具有结构简单、体积小、重量轻、成本低、生产效率高、制造技术先进等优点。在电路板上，可通过改变少量电阻的参数值，即可改变本实用新型等离子切割机输出电流或功率的大小，容易形成符合国家和国际标准的系列化产品。例如，制成20A、25A电流等级的产品。

以上内容是结合具体的自带气泵的小型逆变式空气等离子切割机的结构和电路板控制功能对本实用新型所作的详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只限于这些说明，对本实用新型所述技术领域的其他技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演和替换，这些都应该视为属于本实用新型保护的范畴。

Claims (1)

1.一种自带气泵的单管IGBT逆变式空气等离子切割机的结构，它包括机箱外壳（3）、逆变功率板（5）、主控制板（12）和机箱底板（15），其特征在于：在所述的机箱底板（15）上设置有气泵（23），气泵（23）与机箱底板（15）之间设有弹性橡皮垫（24），在所述的逆变功率板（5）与气泵（23）之间通过固定在机箱底板（15）上的中隔板（8）阻隔，逆变功率板（5）通过绝缘板（6）固定在中隔板（8）上，气泵（23）经过电磁阀（21）、气压开关（22）与割枪（30）连接，主控制板（12）控制电磁阀（21）、气压开关（22）和气泵（23）工作。

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