CN208431804U - 一种数控火焰切割机点火系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种数控火焰切割机点火系统，主控模块经由接收模块接收指令信号，并向外发出动作信号，供电模块连接继电器模块的控制线圈，控制线圈由主控模块控制通电状态；继电器模块的工作触点由控制线圈的通电状态控制闭合与断开；当工作触点闭合时由电弧发生器与启动电源接通产生高压，点火针与割嘴产生放电电弧，点火针放电能够点燃从割嘴中喷出的燃料。本实用新型提供的点火系统利用点火针与割嘴的巨大电势差产生放电电弧引燃燃料，不需要另外设置燃料通道，直接点割嘴；且点火针与割嘴之间的放电间隙大，减小因铁渣积累造成短路影响电弧放电的可能性。

Description

一种数控火焰切割机点火系统

技术领域

本实用新型涉及点火设备技术领域，更进一步涉及一种数控火焰切割机点火系统。

背景技术

火焰切割机是利用燃料燃烧形成的高温火焰进行金属材料切割的一种切割设备，使用时需要通过点火装置将燃料点燃。目前绝大多数火焰切割机的点火装置是在切割嘴的旁边单独设置一路燃料喷嘴，点火时，电磁阀控制向燃料喷嘴提供燃料，并经由火花塞产生电弧将燃料喷嘴点燃，进而引燃切割嘴。

在实际使用过程中，切割机在切割板材时将金属熔化，液态金属、金属粉尘等杂质附着在火花塞的电极上，金属杂质随着的厚度过大时会引起火花塞短路，无法产生电弧，平均使用每20小时就需要清理一次火花塞，如果严重堵塞就需要整个更换火花塞。由于维护频繁，当点火失效后操作人员常用打火机手动点火，增加了被灼伤和掉落料架的风险，同时也降低了整体的生产效率。

对于本领域的技术人员来说，如何设计一种能够避免金属杂质堵塞造成失效的点火装置，是目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种数控火焰切割机点火系统，能够直接点燃割嘴，降低因铁渣积累影响电弧放电的可能性，具体方案如下：

一种数控火焰切割机点火系统，包括主控模块，所述主控模块经由接收模块接收指令信号，并发出动作信号；还包括与继电器模块的控制线圈相连的供电模块，所述控制线圈由所述主控模块控制通电状态；所述继电器模块的工作触点由所述控制线圈的通电状态控制闭合与断开；

还包括电弧发生器和启动电源，所述工作触点闭合时由电弧发生器与所述启动电源接通产生高压，并经由点火针与割嘴产生放电电弧，所述点火针放电能够点燃从所述割嘴中喷出的燃料。

可选地，所述启动电源为可充电电池，所述启动电源的一端连接于多个所述继电器模块的公共端，另一端连接于所述电弧发生器；所述启动电源串联二极管后与所述供电模块连接。

可选地，所述控制线圈连接于三极管的发射极，所述三极管的集电极接地，所述三极管的基极连接所述主控模块、接收所述主控模块发出的动作信号将基极与集电极导通，使控制线圈通电，并将所述工作触点接通。可选地，所述电弧发生器包括初级线圈和次级线圈，所述初级线圈通过所述工作触点与所述启动电源断开或连通，所述次级线圈并联电容器。

可选地，所述接收模块包括分别独立向所述主控模块发送指令信号的数字信号模块、按键模块和遥控模块。

可选地，所述割嘴连接于机身的末端，所述机身上固定设置连接块，所述连接块上连接设置导向管，所述导向管的末端设置所述点火针，所述点火针通过高压线连接于所述电弧发生器。

可选地，所述导向管的端部通过混凝土固定连接高温陶瓷座，所述点火针设置于所述高温陶瓷座上。

可选地，所述连接块通过钢箍固定在所述机身上；所述高压线经过所述连接块伸入到所述导向管内。

可选地，所述导向管为金属万向管。

本实用新型提供一种数控火焰切割机点火系统，主控模块经由接收模块接收指令信号，并向外发出动作信号，供电模块连接继电器模块的控制线圈，控制线圈由主控模块控制通电状态；继电器模块的工作触点由控制线圈的通电状态控制闭合与断开；当工作触点闭合时由电弧发生器与启动电源接通产生高压，点火针靠近割嘴，通电时产生放电电弧，点火针放电能够点燃从割嘴中喷出的燃料。

本实用新型提供的点火系统，利用点火针与割嘴之间的巨大电势差产生放电电弧引燃燃料，不需要另外设置燃料通道，直接点割嘴；且点火针仅有一个，降低因铁渣积累影响电弧放电的可能性。

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为本实用新型提供的数控火焰切割机点火系统的模块结构示意图；

图2为本实用新型提供的数控火焰切割机点火系统的电路图；

图3为本实用新型提供的数控火焰切割机点火系统的装置结构示意图。

图中包括：

主控模块1、供电模块2、继电器模块3、控制线圈31、工作触点32、三极管33、接收模块4、数字信号模块41、按键模块42、遥控模块43、电弧发生器5、初级线圈51、次级线圈52、电容器53、启动电源6、二极管61、割嘴71、机身72、连接块73、导向管74、点火针75、高压线76、高温陶瓷座77、钢箍78。

具体实施方式

本实用新型的核心在于提供一种数控火焰切割机点火系统，能够直接点燃割嘴，降低因铁渣积累影响电弧放电的可能性。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本实用新型的数控火焰切割机点火系统进行详细的介绍说明。

如图1所示，为本实用新型提供的数控火焰切割机点火系统的模块结构示意图；图2为本实用新型提供的数控火焰切割机点火系统的电路图，图2中各模块由虚线框包围指代；本实用新型的数控火焰切割机点火系统包括主控模块1、供电模块2、继电器模块3、接收模块4、电弧发生器5和启动电源6等结构；主控模块1经由接收模块4接收指令信号，且主控模块1根据接收指令的不同向外发出相应的动作信号；主控模块1的控制电路由单片机、晶体振荡器、第1瓷片电容C1、第2瓷片电容等构成；晶体振荡器的两端分别接单片机的两个时钟端18、19脚，晶体振荡器、第1瓷片电容、第2瓷片电容构成时钟振荡电路；复位电路由复位开关、极性电容、第1电阻组成，复位开关的一端和极性电容的正极均接电源正极，复位开关的另一端和极性电容的负极均接单片机的复位端第9脚，第1电阻串联在单片机U1的复位端第9脚和地之间；通过上述电路实现单片机最小系统，让单片机运作；通过给单片机编程，实现单片机对遥控、按键、机床数字信号输入的处理，并向相应继电器模块的输出开关信号。

还包括供电模块2，供电模块2连接继电器模块3的控制线圈31；控制线圈31由主控模块1控制通电状态，当供电模块2与控制线圈31形成回路时由供电模块2为控制线圈31供电；继电器模块3包括控制线圈31和工作触点32，继电器模块3的工作触点32由控制线圈31的通电状态控制闭合与断开，当控制线圈31通电形成回路时工作触点32闭合工作；供电模块2可采用USB供电等形式。

该系统还包括电弧发生器5和启动电源6，工作触点32闭合时电弧发生器5与启动电源6接通，启动电源6对电弧发生器5供电产生高压，点火针75位于靠近割嘴71的位置，经由点火针75与割嘴71产生放电电弧，当点火针75放电时能够点燃从割嘴71中喷出的燃料。

本实用新型使点火针75处形成高压，割嘴71处为零电势，当点火针75通电后与割嘴71形成巨大的电势差产生电弧放电，也即本实用新型仅设置点火针75一个电极，不会如同火花塞一样在放电电极之间积累铁渣，降低因铁渣积累影响电弧放电的可能性，即使积累了铁渣也很容易清理；该系统不再单独设置管道来引燃割嘴，直接对割嘴处放电点燃，相对于传统的点火装置结构更加简单。

在上述方案的基础上，本实用新型中的启动电源6为可充电电池，如图2所示，本实用新型中设置有多个继电器模块3，能够同时点燃多个割嘴75，启动电源6的一端连接于多个继电器模块3的公共端，另一端连接于电弧发生器5，当某个继电器模块3中的工作触点32与常开点闭合接通时，使启动电源6与电弧发生器5形成闭合回路通电。

由启动电源6单独给电弧发生器5提供供电，因为电弧发生器5功率较大，启动时有一定压降，并会产生谐波，影响控制部分及机床数控模块正常工作，所以用二极管61串联启动电源6，电弧发生器5和启动电源6并联于供电模块2上，启动电源6的正极连接在继电器模块3公共端，负极连接在电弧发生器5负极；如图2所示，本实用新型中的启动电源6串联二极管61后与供电模块2连接，电弧发生器5的连接点位于启动电源6和二极管61之间，由于二极管61的存在，使供电模块2能够对启动电源6充电，启动电源6不断放电后通过供电模块2补充电能，通过二极管61使启动电源6无法反向对供电模块2供电。

具体地，本实用新型通过三极管33控制继电器模块3的控制线圈31是否通电，控制线圈31连接于三极管33的发射极e，三极管33的集电极c连接启动电源6，启动电源6的负极接地，三极管33的基极b连接主控模块1、接收主控模块1发出的动作信号。如图2所示，继电器模块3中各继电器的控制线圈31的正极连接在供电模块2的正极上，控制线圈31的负极连接在三极管33的发射极e，三极管33的集电极c接地，当主控模块1的单片机给三极管33的基极b输入低电平信号，将基极b与集电极c导通，使控制线圈31通电，继电器模块3的工作触点32就会通电吸合，控制电弧发生器5通电。

如图2所示，本实用新型中的电弧发生器5包括初级线圈51和次级线圈52，初级线圈51通过工作触点32与启动电源6断开或连通，次级线圈52并联电容器53，初级线圈51和次级线圈52相当于变压器，初级线圈51中通入直流电，次级线圈52感应形成高压，电容器53存储电荷形成高压。

优选地，本实用新型中的接收模块4包括分别独立向主控模块1发送指令信号的数字信号模块41、按键模块42和遥控模块43。数字信号模块41把数控火焰切割机原有的点火系统信号线接入到主控模块1的单片机上，用于接收操作人员输入的操作指令；按键模块42中每个按键开关一端连接于电源负极，另一端连接主控系统的单片机，当按键按下时向单片机输入低电平信号；遥控模块43分为接收板和遥控器，采用315Mhz的遥控信号发射和接收；接收板带编码2272芯片与遥控器的编码后实现通讯；接收板把收到的遥控信号传输给主控模块的单片机。

在上述任一技术方案的基础上，如图3所示，为本实用新型提供的数控火焰切割机点火系统的装置结构示意图；本实用新型中的割嘴71连接于机身72的末端，机身72上固定设置连接块73，连接块73上连接设置导向管74，导向管74的末端设置点火针75，点火针75通过高压线76连接于电弧发生器5。

电弧发生器5的输出端一极接在数控火焰切割机机身上，另一极接在高压线76上，与点火针相连。电弧发生器5的输出端分正负两极，负极接在启动电源6的负极，负极一直带电；正极接在了图2中工作触点32左侧继电器的常开点，工作触点32也即公共端，在此电路中接了正极，当控制线圈31通电，工作触点32就会与常开点吸合，电弧发生器5就会工作了。

导向管74的端部通过混凝土固定连接高温陶瓷座77，点火针75设置于高温陶瓷座77上，陶瓷结构具有较高的硬度，且不易附着铁渣，方便清理。

连接块73通过钢箍78固定在机身72上，通过钢箍78周向绑定在机身72，钢箍78的两端可通过螺栓等结构连接，确保连接稳定牢固；高压线76经过连接块73伸入到导向管74内，高压线76在导向管74中延伸。

导向管74为金属万向管，万向管一端的螺纹紧固在连接块上，导向管74能够弯曲到任意的角度，并在不受外力时保持定型，调整点火针75与割嘴71的距离，控制在3-8mm左右；在更换割嘴71时，将万向管拨到一边以方便更换；同时实现防撞，保护高温陶瓷座、延长点火针的使用寿命。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种数控火焰切割机点火系统，其特征在于，包括主控模块(1)，所述主控模块(1)经由接收模块(4)接收指令信号，并发出动作信号；还包括与继电器模块(3)的控制线圈(31)相连的供电模块(2)，所述控制线圈(31)由所述主控模块(1)控制通电状态；所述继电器模块(3)的工作触点(32)由所述控制线圈(31)的通电状态控制闭合与断开；

还包括电弧发生器(5)和启动电源(6)，所述工作触点(32)闭合时由电弧发生器(5)与所述启动电源(6)接通产生高压，并经由点火针(75)与割嘴(71)产生放电电弧，所述点火针(75)放电能够点燃从所述割嘴(71)中喷出的燃料。

2.根据权利要求1所述的数控火焰切割机点火系统，其特征在于，所述启动电源(6)为可充电电池，所述启动电源(6)的一端连接于多个所述继电器模块(3)的公共端，另一端连接于所述电弧发生器(5)；所述启动电源(6)串联二极管(61)后与所述供电模块(2)连接。

3.根据权利要求2所述的数控火焰切割机点火系统，其特征在于，所述控制线圈(31)连接于三极管(33)的发射极，所述三极管(33)的集电极接地，所述三极管(33)的基极连接所述主控模块(1)、接收所述主控模块(1)发出的动作信号将基极与集电极导通，使所述控制线圈(31)通电，并将所述工作触点(32)接通。

4.根据权利要求3所述的数控火焰切割机点火系统，其特征在于，所述电弧发生器(5)包括初级线圈(51)和次级线圈(52)，所述初级线圈(51)通过所述工作触点(32)与所述启动电源(6)断开或连通，所述次级线圈(52)并联电容器(53)。

5.根据权利要求3所述的数控火焰切割机点火系统，其特征在于，所述接收模块(4)包括分别独立向所述主控模块(1)发送指令信号的数字信号模块(41)、按键模块(42)和遥控模块(43)。

6.根据权利要求1至5任一项所述的数控火焰切割机点火系统，其特征在于，所述割嘴(71)连接于机身(72)的末端，所述机身(72)上固定设置连接块(73)，所述连接块(73)上连接设置导向管(74)，所述导向管(74)的末端设置所述点火针(75)，所述点火针(75)通过高压线(76)连接于所述电弧发生器(5)。

7.根据权利要求6所述的数控火焰切割机点火系统，其特征在于，所述导向管(74)的端部通过混凝土固定连接高温陶瓷座(77)，所述点火针(75)设置于所述高温陶瓷座(77)上。

8.根据权利要求7所述的数控火焰切割机点火系统，其特征在于，所述连接块(73)通过钢箍(78)固定在所述机身(72)上；所述高压线(76)经过所述连接块(73)伸入到所述导向管(74)内。

9.根据权利要求8所述的数控火焰切割机点火系统，其特征在于，所述导向管(74)为金属万向管。