CN206662517U - 无间断等离子切焊机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无间断等离子切焊机，包括电源主机、供水控制单片机、净水机和切焊枪；所述切焊枪内部设置有带有压力传感器不锈钢水箱，所述供水控制单片机的信号采集端连接所述压力传感器，以使得所述供水控制单片机的控制端控制所述净水机开启或关闭；所述电源主机上设置有带有降温水道的降温板。本实用新型通过所述净水机使得该无间断等离子切焊机可以适应于各种水质的工作条件，并能对电源主机主动降温；同时，通过所述压力传感器和所述供水控制单片机，实现了对该不锈钢水箱自动供水，确保了利用所述无间断等离子切焊机能进行长时间无间断切割或焊接。

Description

无间断等离子切焊机

技术领域

本实用新型涉及等离子切焊机设备技术领域，具体的说，涉及了一种无间断等离子切焊机。

背景技术

现有的等离子体切焊机其工作原理通常将电源负极与等离子切焊机内部的阴极头连接，电源正极与等离子切焊机的阳极喷嘴相连，工作时，启动开关按钮使阴阳极瞬间短路，然后阴阳极分离一定距离后产生高温电弧，使得位于等离子体切焊机焊枪内部储存的水蒸发成水蒸气和电离成等离子体，该水蒸气包裹着所述等离子体及电弧从阳极喷嘴中喷出，形成高温等离子电弧束，可应用于等离子焊接。等离子切割、高温钎焊和材料表面热处理。但现有的等离子体切焊机的焊枪内部储存的水量有限不能无间断工作，且工作过程中，现有的等离子体切焊机各个部件因工作电流会产生大量热量，从而需要间断工作。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种能够长时间工作的无间断等离子切焊机。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种无间断等离子切焊机，包括电源主机、供水控制单片机、净水机和切焊枪；

所述电源主机的壳体的两侧面板均为一降温板，所述降温板上设置有降温水道；所述降温水道的进水口与所述净水机的出水口相连；

所述切焊枪包括绝缘塑料壳体和设置在所述绝缘塑料壳体内部的不锈钢水箱，所述不锈钢水箱内设置有压力传感器，所述降温水道的出水口与所述不锈钢水箱的进水口相连接；

所述供水控制单片机的信号采集端连接所述压力传感器，以使得所述供水控制单片机控制所述净水机开启或关闭。

基于上述,所述净水机的进水口还通过第一抽水泵连接有储水罐；所述供水控制单片机的控制端分别控制所述净水机和所述第一抽水泵开启或关闭。

基于上述，所述降温水道的出水口与所述不锈钢水箱进水口之间还依次设置有第二抽水泵和单向阀，所述供水控制单片机的控制端分别控制所述净水机、所述第一抽水泵和所述第二抽水泵开启或关闭。

基于上述，所述切焊枪的绝缘塑料壳体的头部通过一陶瓷固定连接环连接有紫铜阳极套筒，所述紫铜阳极套筒上设置有阳极帽，所述阳极帽与电源的正极输出端相连；所述绝缘塑料壳体尾部设置有启动装置。

基于上述，所述启动装置包括启动按钮、陶瓷固定座和滑动设置在所述陶瓷固定座内部的陶瓷推块，所述陶瓷固定座固定在所述绝缘塑料壳体上，所述启动按钮通过一陶瓷推杆与所述陶瓷推块固定连接。

基于上述，所述不锈钢水箱内部还设置有紫铜质阴极杆，所述紫铜质阴极杆尾部通过一阴极导电块与电源的负极输出端相连，所述紫铜质阴极杆尾部还套设有一陶瓷绝缘保护套，且所述紫铜质阴极杆尾部顶端伸出所述陶瓷绝缘保护套设置，所述阴极导电块卡设在所述陶瓷推块上；所述紫铜质阴极杆头部设置有阴极头，所述阴极头上设置有钨芯头；所述紫铜质阴极杆外侧同轴套设有绝缘陶瓷套筒，且所述紫铜质阴极杆与所述绝缘陶瓷套筒间隙配合，所述绝缘陶瓷套筒外侧同轴套设有涡流发生装置，所述绝缘陶瓷套筒通过所述涡流发生装置进行定位。

基于上述，所述不锈钢水箱尾部还设置有第一密封套环和第二密封套环，所述第二密封套环固定在所述第一密封套环内，所述第二密封套环密封套设在所述紫铜质阴极杆上；所述紫铜质阴极杆对应所述第二密封套环密封位置设置有复位弹簧固定环，所述第二密封套环和所述复位弹簧固定环之间设置有复位弹簧，且所述复位弹簧处于自由状态时，所述钨芯头与所述阳极帽分离，所述阴极头与所述阳极帽之间形成电离室。

基于上述，所述涡流发生装置包括紫铜质套管本体和一体设置的蒸发部、涡流发生部和环形过渡槽，所述紫铜质套管本体头部外侧表面固定有气水分离器，所述气水分离器的外表面与所述不锈钢水箱箱壁密封配合；所述紫铜质套管本体尾部设置有顶紧弹簧固定环，所述顶紧弹簧固定环与所述第一密封套环之间设置有顶紧弹簧，所述涡流发生部顶端通过所述顶紧弹簧顶设在所述阳极帽内表面上；所述涡流发生部和所述蒸发部表面均开设有产生涡流的螺旋形沟槽，所述涡流发生部的表面积小于所述蒸发部表面积，所述涡流发生部顶部开设有涡流导流槽，所述涡流导流槽与所述阳极帽内表面配合形成涡流喷射孔。

基于上述，所述电源主机还包括主机电路控制装置，所述主机电路控制装置包括依次串接的整流电路单元、第一电子开关单元、逆变电路单元、第一二次整流电路单元、非转移弧电路单元、第二电子开关单元和正极输出端，所述非转移弧电路单元还直接连接负极输出端；所述整流电路单元还通过与控制电路单元、第二保护电路单元和所述第二电子开关单元串联组成第二串联回路；所述控制电路单元还直接连接有第一保护电路单元；所述整流电路单元还通过低压供电电路单元分别与所述的逆变电路单元和控制电路单元相连接。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型通过在该无间断等离子切焊机单独设置有可以净化水质的净水机，使得该无间断等离子切焊机可以摆脱必须要携带纯净水的限制，完全适应于各种水质的工作条件；同时，通过在电源主机上设置有带有降温水道的降温板，实现了对电源主机的主动降温；进一步的，通过在所述不锈钢水箱底部设置压力传感器，使得所述供水控制单片机能够根据该压力传感器采集的不锈钢水箱内部的压力，进而控制所述净水机开启或关闭，实现了对该不锈钢水箱自动供水，从而确保了利用所述无间断等离子切焊机能进行长时间无间断切割或焊接，从而大大提高了工作效率。

附图说明

图1是本实用新型提供的无间断等离子切焊机的整体系统连接示意图。

图2是本实用新型提供的无间断等离子切焊机的降温板结构示意图。

图3是本实用新型提供的无间断等离子切焊机的切焊枪结构示意图。

图4是本实用新型提供的无间断等离子切焊机的紫铜质阴极杆结构示意图。

图5是本实用新型提供的无间断等离子切焊机的涡流发生装置结构示意图。

图6是本实用新型提供的无间断等离子切焊机的净水机滤芯连接状态示意图。

图7是本实用新型提供的无间断等离子切焊机的主机电路控制装置的功能模块示意图。

图中：1、储水罐；2、净水机；201、超滤膜滤芯；202、活性碳滤芯；203、反渗透膜滤芯；204、PP棉滤芯；205、冲洗液出口；3、电源主机；301、降温板；302、降温水道；4、切焊枪；5、供水控制单片机；51、第一抽水泵；52、第二抽水泵；6、单向阀；7、阳极帽；8、涡流发生装置；81、涡流发生部；82、蒸发部；83、涡流导流槽；84、顶紧弹簧固定环；9、气水分离器；10、钨芯头；11、电离室；12、紫铜阳极套筒；13、绝缘陶瓷套筒；14、紫铜质套管本体；15、紫铜质阴极杆；16、不锈钢水箱；17绝缘塑料壳体；18、顶紧弹簧；19、启动按钮；20、不锈钢水箱注水连接管；21、复位弹簧；22、阴极头；23、第一密封套环；24、阴极导电块；25、陶瓷推块；26、陶瓷固定连接环；27、复位弹簧固定环；28、陶瓷绝缘保护套；29、第二密封套环；30、陶瓷固定座；31、压力传感器。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

实施例

如图1所示，本实施例提供一种无间断等离子切焊机，它包括电源主机3、供水控制单片机5、储水罐1、净水机2、第一抽水泵51、第二抽水泵52和切焊枪4。

如图2所示，所述电源主机3包括电源主机壳体和设置在所述电源主机壳体内部的主机电路控制装置，所述电源主机壳体两侧设置有降温板301，所述降温板301上设置有降温水道302。

如图3所示，所述切焊枪4包括绝缘塑料壳体17和设置在所述绝缘塑料壳体17内部的不锈钢水箱16，所述不锈钢水箱16底部内侧设置有压力传感器31，所述不锈钢水箱16顶部进水口处设置有不锈钢水箱注水连接管20。

具体地，上述各部件之间连接关系如下：所述储水罐1通过所述第一抽水泵51与所述净水机2的进水口相连，所述净水机2的出水口与所述降温水道302的进水口相连，所述降温水道302的出水口通过所述第二抽水泵52和耐高温高压输水管与所述不锈钢水箱注水连接管20相连。优选地，该耐高温高压输水管两端均通过喉箍与上述结构固定连接。所述第二抽水泵52与所述不锈钢水箱注水连接管20之间还设置有单向阀6；该单向阀6使得水只能从第二抽水泵52内进入所述不锈钢水箱16内，而不能回流。

所述供水控制单片机5设置在所述电源主机壳体上，所述供水控制单片机5的信号采集端连接所述压力传感器31，以使得所述供水控制单片机5控制端分别控制所述第一抽水泵51、第二抽水泵52和所述净水机2开启或关闭。所述供水控制单片机5还通过导线与所述电源主机3开关相连接。

所述绝缘塑料壳体17头部通过陶瓷固定连接环26连接有紫铜阳极套筒12，所述紫铜阳极套筒12上设置有阳极帽7，且所述陶瓷固定连接环26、所述紫铜阳极套筒12和所述阳极帽7之间均为螺纹连接，所述阳极帽7与电源的正极输出端相连。所述绝缘塑料壳体17尾部设置有启动装置，所述启动装置包括启动按钮19、陶瓷固定座30和滑动设置在所述陶瓷固定座30内部的陶瓷推块25，所述陶瓷固定座30固定在所述绝缘塑料壳体17上，所述启动按钮19通过一陶瓷推杆与所述陶瓷推块25固定连接。

如图4所示，所述不锈钢水箱16内部还设置有紫铜质阴极杆15，所述紫铜质阴极杆15尾部通过一阴极导电块24与电源的负极输出端相连，所述紫铜质阴极杆15尾部还套设有一陶瓷绝缘保护套28，且所述紫铜质阴极杆15尾部顶端伸出所述陶瓷绝缘保护套28设置，所述阴极导电块24卡设在所述陶瓷推块25上。所述紫铜质阴极杆15头部设置有阴极头22，所述阴极头22上设置有钨芯头10。

所述紫铜质阴极杆15外侧表面同轴套设有绝缘陶瓷套筒13，且所述紫铜质阴极杆15与所述绝缘陶瓷套筒13间隙配合，使得所述紫铜质阴极杆15可以在所述绝缘陶瓷套筒13内左右滑动。所述绝缘陶瓷套筒13外侧表面同轴套设有涡流发生装置8，所述绝缘陶瓷套筒13通过所述涡流发生装置8进行定位。

所述不锈钢水箱16尾部设置有第一密封套环23和第二密封套环29，所述第二密封套环29固定在所述第一密封套环23内，所述第二密封套环29密封套设在所述紫铜质阴极杆15上。所述紫铜质阴极杆15对应所述第二密封套环29密封位置设置有复位弹簧固定环27，所述第二密封套环29和所述复位弹簧固定环27之间设置有复位弹簧21，且所述复位弹簧21处于自由状态时，所述钨芯头10与所述阳极帽7分离，所述阴极头22与所述阳极帽7之间形成电离室。

如图5所示，所述涡流发生装置8包括紫铜质套管本体14和一体设置的蒸发部82、涡流发生部81和环形过渡槽，所述紫铜质套管本体14焊接在所述蒸发部82的尾部。所述紫铜质套管本体14头部外侧表面固定有气水分离器9，且所述气水分离器9的外表面与所述不锈钢水箱16箱壁密封配合。所述紫铜质套管本体14尾部内侧开设有用于固定所述绝缘陶瓷套筒13的第一环形定位凸起，所述蒸发部82内侧前端设置有用于固定所述绝缘陶瓷套筒13的第二环形定位凸起；通过所述第一环形定位凸起和所述第二环形定位凸起的配合将所述绝缘陶瓷套筒13固定在所述涡流发生装置8内部上。

所述紫铜质套管本体14尾部设置有顶紧弹簧固定环84，所述顶紧弹簧固定环84与所述第一密封套环23之间设置有顶紧弹簧18，使得所述涡流发生部81顶端通过所述顶紧弹簧18顶设在所述阳极帽7内表面上。所述涡流发生部81和所述蒸发部82表面均开设有产生涡流的螺旋形沟槽，且所述涡流发生部81的表面积小于所述蒸发部82表面积。所述涡流发生部81顶部开设有涡流导流槽83，所述涡流导流槽83与所述阳极帽7内表面配合形成涡流喷射孔。

具体地，该涡流发生装置8产生涡流的过程为：首先由所述钨芯头10与所述阳极帽7之间产生高温电弧的热量通过所述不锈钢水箱16和所述涡流发生装置8传递到所述不锈钢水箱16内的水使其变为水蒸气，该水蒸气再通过所述气水分离器9流通到所述蒸发部82上加速加热和蒸发，并在到达所述环形过渡槽时将各股水蒸气进行混合均匀，使得各股水蒸气温差减小，压强均衡，混合后的水蒸气进一步流通到所述涡流发生部81上，通过所述螺旋形沟槽产生涡流，最后通过位于所述涡流发生部81顶部开设有涡流导流槽83流通到所述电离室内。由于产生的涡流已经进行混合，从而使得喷射出的等离子束具有较好的连续性和稳定性，进而提高了切割缝或焊接缝的一致性。

如图6所示，所述净水机2包括净水机壳体和设置在所述净水机壳体内部的依次连通的超滤膜滤芯201、活性碳滤芯202、反渗透膜滤芯203和PP棉滤芯204，所述超滤膜滤芯201设有进水口，所述PP棉滤芯204设有出水口和冲洗液出口205。

如图7所示，所述主机电路控制装置包括依次串接的整流电路单元002、第一电子开关单元003、逆变电路单元008、第一二次整流电路单元009、非转移弧电路单元012、第二电子开关单元013和正极输出端016，所述非转移弧电路单元012还直接连接负极输出端017。

所述整流电路单元002还通过与控制电路单元005、第二保护电路单元006和所述第二电子开关单元013串联组成第二串联回路；所述控制电路单元005还直接连接有第一保护电路单元007；所述整流电路单元002还通过低压供电电路单元004分别与所述的逆变电路单元008和所述控制电路单元005相连接。

其中，所述第一二次整流电路单元009还通过与第二二次整流电路单元010、转移弧电路单元011和转移弧母材015串联组成第三串联回路；所述转移弧电路单元011还直接连接有第三电子开关单元014。所述整流电路单元002为二/三相全桥整流电路单元。

需要说明的是：所述阳极帽分为焊接帽或切割帽；所述焊接帽和切割帽均包括帽体和设置在所述帽体中心的喷射孔，且所述焊接帽上的喷射口孔径为1.8mm～3.0mm；所述切割帽上的喷射口孔径为0.8mm～1.3mm。在进行切割及焊接时采用的是同一支切焊枪，只需更换阳极帽即可实现切割和焊接功能的转换。

利用本实施例提供的所述无间断等离子切焊机进行切割或焊接时，具体操作步骤及各部件动作状态如下：

首先打开所述电源主机3的电源开关，使得所述供水控制单片机5通电，所述压力传感器31检测到所述不锈钢水箱16内部的压力，并将该压力信号上传至该供水控制单片机5；该供水控制单片机5将该压力信号与设定的压力值进行对比，若小于设定值，则同时开启第一抽水泵51、净水机2和第二抽水泵52，将位于所述储水罐1内的水通过净水机2净化过滤、并流经所述降温水道302后，通过所述第二抽水泵52注入所述不锈钢水箱16内。当所述压力传感器31检测到的压力信号达到设定值时，所述供水控制单片机5的控制端同时关闭所述第一抽水泵51、净水机2和第二抽水泵52。

第二步，人工按动所述启动按钮19，通过该启动按钮19推动所述陶瓷推块25在所述陶瓷固定座30内向前滑动，并使得所述紫铜质阴极杆15在所述绝缘陶瓷套筒13内向前滑动。所述紫铜质阴极杆15向前滑动过程中，通过所述复位弹簧固定环27压缩所述复位弹簧21，同时将所述钨芯头10与所述阳极帽7相接触造成阴阳极短路；当松开所述启动按钮19后，所述紫铜质阴极杆15在所述复位弹簧21的回复力作用下后退，进而使得所述钨芯头10与所述阳极帽7分离产生高温电弧。

该高温电弧的热量通过所述不锈钢水箱16和所述涡流发生装置8传递到所述不锈钢水箱16内的水使其变为水蒸气，所产生的的水蒸气再通过所述气水分离器9流通到所述涡流发生装置8上产生蒸汽涡流，该蒸汽涡流通过所述涡流导流槽83流通到所述电离室内，在电弧作用下，该蒸汽涡流一部分被电离成等离子体，该等离子体随着蒸汽涡流和电弧从阳极喷嘴中喷出，形成高温等离子电弧束。

当工作一段时间后，随着所述不锈钢水箱16内水量减少，所述压力传感器31检测到的压力信号会逐渐变小，当所述压力传感器31检测到的压力信号小于设定值时，所述供水控制单片机5同时开启所述第一抽水泵51、净水机2和第二抽水泵52；从而实现了所述不锈钢水箱16内一直有水存在，实现了利用所述无间断等离子切焊机进行长时间无间断切割或焊接。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型通过在该无间断等离子切焊机单独设置有可以净化水质的储水罐和净水机，使得该无间断等离子切焊机可以摆脱必须要携带纯净水的限制，完全适应于各种水质的工作条件；同时，通过在电源主机上设置有带有降温水道的降温板，实现了对电源主机的主动降温；进一步的，通过在所述不锈钢水箱底部设置压力传感器，使得所述供水控制单片机能够根据该压力传感器采集的不锈钢水箱内部的压力，进而控制所述第一抽水泵、净水机和第二抽水泵开启或关闭，实现了对该不锈钢水箱自动供水，从而确保了利用所述无间断等离子切焊机进行长时间无间断切割或焊接，从而大大提高了工作效率。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种无间断等离子切焊机，其特征在于：它包括电源主机、供水控制单片机、净水机和切焊枪；

所述电源主机的壳体的两侧面板均为一降温板，所述降温板上设置有降温水道；所述降温水道的进水口与所述净水机的出水口相连；

所述切焊枪包括绝缘塑料壳体和设置在所述绝缘塑料壳体内部的不锈钢水箱，所述不锈钢水箱内设置有压力传感器，所述降温水道的出水口与所述不锈钢水箱的进水口相连接；

所述供水控制单片机的信号采集端连接所述压力传感器使得所述供水控制单片机控制所述净水机开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的无间断等离子切焊机，其特征在于：所述净水机的进水口还通过第一抽水泵连接有储水罐；所述供水控制单片机的控制端分别控制所述净水机和所述第一抽水泵开启或关闭。

3.根据权利要求2所述的无间断等离子切焊机，其特征在于：所述降温水道的出水口与所述不锈钢水箱进水口之间还依次设置有第二抽水泵和单向阀，所述供水控制单片机的控制端分别控制所述净水机、所述第一抽水泵和所述第二抽水泵开启或关闭。

4.根据权利要求3所述的无间断等离子切焊机，其特征在于：所述切焊枪的绝缘塑料壳体的头部通过一陶瓷固定连接环连接有紫铜阳极套筒，所述紫铜阳极套筒上设置有阳极帽，所述阳极帽与电源的正极输出端相连；所述绝缘塑料壳体尾部设置有启动装置。

5.根据权利要求4所述的无间断等离子切焊机，其特征在于，所述启动装置包括启动按钮、陶瓷固定座和滑动设置在所述陶瓷固定座内部的陶瓷推块，所述陶瓷固定座固定在所述绝缘塑料壳体上，所述启动按钮通过一陶瓷推杆与所述陶瓷推块固定连接。

6.根据权利要求5所述的无间断等离子切焊机，其特征在于：所述不锈钢水箱内部还设置有紫铜质阴极杆，所述紫铜质阴极杆尾部通过一阴极导电块与电源的负极输出端相连，所述紫铜质阴极杆尾部还套设有一陶瓷绝缘保护套，且所述紫铜质阴极杆尾部顶端伸出所述陶瓷绝缘保护套设置，所述阴极导电块卡设在所述陶瓷推块上；所述紫铜质阴极杆头部设置有阴极头，所述阴极头上设置有钨芯头；所述紫铜质阴极杆外侧同轴套设有绝缘陶瓷套筒，且所述紫铜质阴极杆与所述绝缘陶瓷套筒间隙配合，所述绝缘陶瓷套筒外侧同轴套设有涡流发生装置，所述绝缘陶瓷套筒通过所述涡流发生装置进行定位。

7.根据权利要求6所述的无间断等离子切焊机，其特征在于：所述不锈钢水箱尾部还设置有第一密封套环和第二密封套环，所述第二密封套环固定在所述第一密封套环内，所述第二密封套环密封套设在所述紫铜质阴极杆上；所述紫铜质阴极杆对应所述第二密封套环密封位置设置有复位弹簧固定环，所述第二密封套环和所述复位弹簧固定环之间设置有复位弹簧，且所述复位弹簧处于自由状态时，所述钨芯头与所述阳极帽分离，所述阴极头与所述阳极帽之间形成电离室。

8.根据权利要求7所述的无间断等离子切焊机，其特征在于：所述涡流发生装置包括紫铜质套管本体和一体设置的蒸发部、涡流发生部和环形过渡槽，所述紫铜质套管本体头部外侧表面固定有气水分离器，所述气水分离器的外表面与所述不锈钢水箱箱壁密封配合；所述紫铜质套管本体尾部设置有顶紧弹簧固定环，所述顶紧弹簧固定环与所述第一密封套环之间设置有顶紧弹簧，所述涡流发生部顶端通过所述顶紧弹簧顶设在所述阳极帽内表面上；所述涡流发生部和所述蒸发部表面均开设有产生涡流的螺旋形沟槽，所述涡流发生部的表面积小于所述蒸发部表面积，所述涡流发生部顶部开设有涡流导流槽，所述涡流导流槽与所述阳极帽内表面配合形成涡流喷射孔。

9.根据权利要求1～8任一项所述的无间断等离子切焊机，其特征在于：所述电源主机还包括主机电路控制装置，所述主机电路控制装置包括依次串接的整流电路单元、第一电子开关单元、逆变电路单元、第一二次整流电路单元、非转移弧电路单元、第二电子开关单元和正极输出端，所述非转移弧电路单元还直接连接负极输出端；所述整流电路单元还通过与控制电路单元、第二保护电路单元和所述第二电子开关单元串联组成第二串联回路；所述控制电路单元还直接连接有第一保护电路单元；所述整流电路单元还通过低压供电电路单元分别与所述的逆变电路单元和控制电路单元相连接。