CN207326219U - 氢氧焊割与电弧焊一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种氢氧焊割与电弧焊一体机，包括机壳和安装在机壳内的电解电源、电解电源输出转换器、氢氧发生器、自对流散热管和自对流水箱；还包括安装在机壳上的、能够调整电解电源输出外特性的嵌入式控制器；氢氧发生器上设置有氢氧发生器接线端子，氢氧发生器接线端子通过电解电源输出转换器连接到电解电源；自对流水箱位于自对流散热管的上方，自对流散热管位于氢氧发生器的上方，所述氢氧发生器、自对流散热管以及自对流水箱相互连通，自对流水箱上设置有出气口，机壳上设置有氢氧气输出口；机壳上还设置有电焊输出端，电解电源通过电解电源输出转换器连接到电焊输出端。本实用新型实现气割、气焊和电焊于一体。

Description

氢氧焊割与电弧焊一体机

技术领域

本实用新型涉及一种氢氧焊割与电弧焊一体机。

背景技术

焊接和切割是一种十分重要的加工工艺。我国每年仅需要进行焊接加工的钢材就占钢总产量的45％左右，焊接不仅可以解决各种钢材的连接，而且还可以解决铝、铜等有色金属及钛、锆等特种金属材料的连接。而电弧焊和气焊就是焊接加工工艺中的两种最重要的方法。

电弧焊是将电能转换成电弧的热能来熔化母材，电弧的温度大约在10000度。气焊是利用气体火焰加热并熔化母材，火焰温度大约在3000度，与电弧温度相比要低不少，适合对薄壁件的焊接。此外利用气体火焰的热能将金属加热后，利用高速切割氧流使金属燃烧可方便地实现切割，气焊气割常用的气体为乙炔或丙烷。

在很多金属加工现场，往往需要气割、气焊和电焊多种加工过程，现有的气割、气焊和电焊由不同的设备来完成，设备成本高，占用空间大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种同时具有气焊、气割和电焊功能的氢氧焊割与电弧焊一体机。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种氢氧焊割与电弧焊一体机，包括机壳和安装在机壳内的电解电源、电解电源输出转换器、氢氧发生器、自对流散热管和自对流水箱；还包括安装在机壳上的、能够调整电解电源输出外特性的嵌入式控制器；

所述氢氧发生器上设置有氢氧发生器接线端子，所述氢氧发生器接线端子通过电解电源输出转换器连接到电解电源；所述自对流水箱位于自对流散热管的上方，所述自对流散热管位于氢氧发生器的上方，所述氢氧发生器、自对流散热管以及自对流水箱相互连通，所述自对流水箱上设置有出气口，所述机壳上设置有氢氧气输出口；

所述机壳上还设置有电焊输出端，所述电解电源通过电解电源输出转换器连接到电焊输出端。

优选地，还包括安装在机壳内的加水泵，所述自对流水箱上还设置有水位检测装置，所述氢氧发生器上还安装有自动加水电磁阀，所述自动加水电磁阀通过管道连接到加水泵。

优选地，还包括位于机壳内的副水箱，副水箱通过管道连接到加水泵。

优选地，所述自对流水箱上还设置有泄压阀。

优选地，所述机壳内位于氢氧气输出口处还设置有防回火器。

优选地，所述机壳上安装有可用于控制氢氧焊割与电弧焊一体机工作模式或工作参数的触摸屏。

优选地，还包括安装在机壳上的三相输入电源接线排。

优选地，还包括设置在机壳上的加水口。

采用上述技术方案，以水电解的方式产生体积比为2:1的氢氧混合气用于气体焊接和切割，通过电焊输出端进行电焊。相对于现有的气割、气焊和电焊由不同的设备来完成，本实用新型的氢氧焊割与电弧焊一体机设备成本低，占用空间小。

附图说明

图1为本实用新型实施例氢氧焊割与电弧焊一体机的正视图；

图2为本实用新型实施例氢氧焊割与电弧焊一体机的内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例氢氧焊割与电弧焊一体机的后视图；

图4为本实用新型实施例氢氧焊割与电弧焊一体机的气焊、气割模式下的电解电源外特性曲线和电焊模式下的电解电源外特性曲线的对比图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-3所示，本实施例的氢氧焊割与电弧焊一体机包括机壳19和安装在机壳19内的电解电源1、电解电源输出转换器3、氢氧发生器6、自对流散热管11和自对流水箱12；还包括安装在机壳19上的、能够调整电解电源1输出外特性的嵌入式控制器16；氢氧发生器6上设置有氢氧发生器接线端子7，氢氧发生器接线端子7通过电解电源输出转换器3连接到电解电源1；自对流水箱12位于自对流散热管11的上方，自对流散热管11位于氢氧发生器6的上方，氢氧发生器6、自对流散热管11以及自对流水箱12相互连通，自对流水箱12上设置有出气口10，机壳19上设置有氢氧气输出口13；机壳19上还设置有电焊输出端15，电解电源1通过电解电源输出转换器3连接到电焊输出端15。

采用上述技术方案，以水电解的方式产生体积比为2:1的氢氧混合气用于气体焊接和切割，通过电焊输出端15进行电焊。相对于现有的气割、气焊和电焊由不同的设备来完成，本实用新型的氢氧焊割与电弧焊一体机设备成本低，占用空间小。

优选地，本实施例的氢氧焊割与电弧焊一体机还包括安装在机壳19内的加水泵5，自对流水箱12上还设置有水位检测装置14，氢氧发生器6上还安装有自动加水电磁阀9，自动加水电磁阀9通过管道连接到加水泵5。

优选地，本实施例的氢氧焊割与电弧焊一体机还包括位于机壳19内的副水箱4，副水箱4通过管道连接到加水泵5。

优选地，自对流水箱12上还设置有泄压阀2，当设备内部压力发生异常时，泄压阀2可及时向外排泄气体，保证设备安全。

优选地，机壳19内位于氢氧气输出口13处还设置有防回火器8。

优选地，机壳19上安装有可用于控制氢氧焊割与电弧焊一体机工作模式或工作参数的触摸屏。

优选地，本实施例的氢氧焊割与电弧焊一体机还包括安装在机壳19上的三相输入电源接线排18。

优选地，本实施例的氢氧焊割与电弧焊一体机还包括设置在机壳19上的加水口17。

当本实施例的氢氧焊割与电弧焊一体机工作在气割、气焊模式时，将氢氧发生器6和自对流散热管11内注满电解液，接通电源。氢氧发生器6内的水分子在电解电源1作用下由杂乱无章的状态转变成有序的状态，氢氧化学键在电场作用下被强制打破，形成化学阴阳离子，阴阳离子沿各自方向移动，分别在阳极形成氧气，在阴极形成氢气。电解产生的氢氧气及温度较高的电解液自动向上经过自对流散热管11散热，到达自对流散热管11内的电解液由于氢氧气的抬升作用到达自对流水箱12，自对流散热管11的作用是对氢氧气和电解液进行降温，经过自对流散热管11降温的电解液由于冷热自对流又自动下沉至氢氧发生器6内，经过自对流散热管11降温的氢氧气从出气口10排出，经过防回火器8后从氢氧气输出口13输出，可用于氢氧切割或焊接。

当使用一段时间后水位下降，水位检测装置14检测到缺水时，启动自动加水电磁阀9和加水泵5，往氢氧发生器6内加水，当水位到达设定水位时，电磁阀9和加水泵5停止工作。

当本实施例的氢氧焊割与电弧焊一体机工作在电焊模式时，嵌入式控制器16通过调整电解电源1输出外特性，在满足手工电弧焊或氩弧焊电弧特性的基础上，增加引弧和熔滴推力动态调节特性，进而可实现电焊。

电解电源1的输出电压和电流需要同时满足电解和电弧焊的需要，其输出电压和电流外特性曲线在嵌入式控制器16的作用下可调整，外特性在垂降特性基础上，增加外拖和基于电压的动态电流前馈控制，其电压输出范围在0-50伏之间，输出电流在工作模式切换时，根据负载额定功率自动进行匹配。

本实施例的氢氧焊割与电弧焊一体机在水电解氢氧发生器的结构基础上，通过嵌入式控制器16调整电解电源1的外特性，使其能同时适应水电解和电弧焊接的工艺要求，使设备实现氢氧气焊、气割和电弧焊多种功能。

要想电解电源1的输出特性同时满足电解和电弧焊的需求，必须在电源输出外特性曲线、输出切换、参数显示和调节范围方面进行控制和调节。

电解电源1为恒流输出特性，且电解过程没有空载状态。为了满足焊接工艺特性的需求，需要在恒流的垂降外特性上增加外拖特性和空载特性，如图4所示，a图为气焊、气割模式下的电解电源外特性曲线，b图为电焊模式下的电解电源外特性曲线。在由空载转为负载时，也就是焊条触碰到工件的一瞬间，电源必须在正常工作电流上叠加一个可调的引弧电流，提高引弧成功率，引弧成功后自动撤出。本实施例的氢氧焊割与电弧焊一体机通过嵌入式控制器16增加电流给定值，并读取焊接电压反馈值，空载时反馈电压比较高，约为75v,引弧成功后，焊接电压小于45伏，通过检测焊接电压的变化，处理器将电流给定值恢复到正常设定值，实现焊接所需的外拖特性。空载特性主要为引弧提供电压，本实施例的氢氧焊割与电弧焊一体机通过电源变压器的一组交流45V输出电压经整流并接至输出端而实现，当引弧成功后，由嵌入式控制器16关闭。

电弧焊过程中，由于弧长的变化，熔滴过渡呈现出不同的过渡过程。当弧长较长时，需要减小焊接电流，降低焊条熔化速度，使弧长恢复到设定状态，当弧长较短时，需要增大焊接电流，增大焊条熔化速度，使弧长恢复到设定状态，在焊条触碰到工件造成短路时，希望较大地增加焊接电流，使焊条脱离短路状态，本实施例的氢氧焊割与电弧焊一体机的嵌入式控制器16在电流反馈采样值中，增加一个与焊接电压成比例的项，使熔滴推力随着焊接过程动态变化。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、修改、等同替换和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种氢氧焊割与电弧焊一体机，其特征在于，包括机壳(19)和安装在机壳(19)内的电解电源(1)、电解电源输出转换器(3)、氢氧发生器(6)、自对流散热管(11)和自对流水箱(12)；还包括安装在机壳(19)上的、能够调整电解电源(1)输出外特性的嵌入式控制器(16)；

所述氢氧发生器(6)上设置有氢氧发生器接线端子(7)，所述氢氧发生器接线端子(7)通过电解电源输出转换器(3)连接到电解电源(1)；所述自对流水箱(12)位于自对流散热管(11)的上方，所述自对流散热管(11)位于氢氧发生器(6)的上方，所述氢氧发生器(6)、自对流散热管(11)以及自对流水箱(12)相互连通，所述自对流水箱(12)上设置有出气口(10)，所述机壳(19)上设置有氢氧气输出口(13)；

所述机壳(19)上还设置有电焊输出端(15)，所述电解电源(1)通过电解电源输出转换器(3)连接到电焊输出端(15)。

2.根据权利要求1所述的氢氧焊割与电弧焊一体机，其特征在于，还包括安装在机壳(19)内的加水泵(5)，所述自对流水箱(12)上还设置有水位检测装置(14)，所述氢氧发生器(6)上还安装有自动加水电磁阀(9)，所述自动加水电磁阀(9)通过管道连接到加水泵(5)。

3.根据权利要求2所述的氢氧焊割与电弧焊一体机，其特征在于，还包括位于机壳(19)内的副水箱(4)，副水箱(4)通过管道连接到加水泵(5)。

4.根据权利要求1所述的氢氧焊割与电弧焊一体机，其特征在于，所述自对流水箱(12)上还设置有泄压阀(2)。

5.根据权利要求1所述的氢氧焊割与电弧焊一体机，其特征在于，所述机壳(19)内位于氢氧气输出口(13)处还设置有防回火器(8)。

6.根据权利要求1所述的氢氧焊割与电弧焊一体机，其特征在于，所述机壳(19)上安装有可用于控制氢氧焊割与电弧焊一体机工作模式或工作参数的触摸屏。

7.根据权利要求1所述的氢氧焊割与电弧焊一体机，其特征在于，还包括安装在机壳(19)上的三相输入电源接线排(18)。

8.根据权利要求1所述的氢氧焊割与电弧焊一体机，其特征在于，还包括设置在机壳(19)上的加水口(17)。