CN209954042U - 具有优化风冷且提高切割能力的屏蔽罩 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具有优化风冷且提高切割能力的屏蔽罩，它包括屏蔽罩本体(106)，屏蔽罩本体(106)包括一个远端(101)和一个近端(104)，远端(101)处设置有一个喷射孔(110)，屏蔽罩本体(106)内设置有一个台阶，台阶位置处设置有一个环状的绝缘体(105)，环状的绝缘体(105)沿径向设置有一圈涡流孔(108)，环状的绝缘体(105)外缘面与屏蔽罩本体(106)内表面之间形成一个腔室(107)，涡流孔(108)与腔室(107)相连通。本实用新型它能够改善等离子气的涡流强度，增强冷却效果，提高屏蔽罩使用寿命，以及等离子割炬的切割能力；降低实际使用中的容错率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种具有优化风冷且提高切割能力的屏蔽罩，属于等离子切割技术领域。
背景技术
现有的精细等离子割炬的基本配件包含：割炬主体、水管、电极、喷嘴、涡流环、带涡流器的内固定罩、外固定罩、屏蔽罩。其中，水管安装在主体内，电极、喷嘴、涡流环、内固定罩依次套在前一个配件上并安装在割炬主体上，而屏蔽罩套在内固定罩上，外固定罩套在屏蔽罩上并安装在割炬主体上。等离子割炬通过管线连接到电源和气体控制台。
当启动电源后，通过电源电路板的电气控制，电极与喷嘴之间形成引导电弧并转移到被切割的金属材料上，生成等离子弧，从而随着数控机床的运动，对金属材料进行切割。
期间，等离子弧聚集在电极的中心，随着等离子气的流动方向，依次通过喷嘴过道孔、屏蔽罩过道孔，到达被切割金属上。等离子弧的温度可达30000℃以上，但等离子气和保护气分别通过涡流环和涡流器形成旋转涡流气，在弧与配件过道孔之间形成一层保护层，因此配件不会被融化。但是，虽然配件在冷却液的冷却下，还是有局部地方温度过高，产生氧化现象，从而造成我们所见的自然磨损情况。因此，在整个等离子系统的使用过程中，电极、喷嘴、屏蔽罩最易于损坏。
但是，在实际使用过程中，还存在一些异常现象，导致配件易于损坏。例如，当穿孔和切割时，割缝中的金属材料变成细小的熔渣，随着割炬中的气流，大部分被吹走，但有时有的熔渣会迎面返回，进入喷嘴与屏蔽罩的过道孔之间，从而导致灼伤两者的喷射孔或形成双弧，最终损坏配件。
现有技术中，由于涡流器需要具备不导电但良好导热的新能，一般是由聚酰亚胺等高分子材料制成，成本较高，因此，该涡流器一般被设计固定在内固定罩上。由于长时间在高温环境下工作，由高分子材料制成的涡流器容易老化，产生开裂现象，部分涡流器孔遭到损坏，通过涡流器孔的保护气不再稳定，从而影响等离子弧的稳定，造成切割质量下降。通常情况下，最终用户无法察觉该问题或因高昂成本不进行更换，影响生产效率。
另外，涡流器在内固定罩上的装配位置，决定了其在割炬总装配中，只能位于屏蔽罩的近端。由于形成的涡流气离屏蔽罩喷射孔较远，造成冷却效果不良和涡流气分散无力，易加快屏蔽罩的自然损耗和增加异常损坏几率；同时，因为操作工的技能问题，当内固定罩上的绝缘体损坏或孔堵住后，不易发现并解决该问题，造成切割质量问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种具有优化风冷且提高切割能力的屏蔽罩，它能够改善等离子气的涡流强度，增强冷却效果，提高屏蔽罩使用寿命，以及等离子割炬的切割能力；同时降低实际使用中的容错率，提高生产效率。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种具有优化风冷且提高切割能力的屏蔽罩，它包括屏蔽罩本体，所述屏蔽罩本体包括一个远端和一个近端，所述远端处设置有一个喷射孔，所述屏蔽罩本体内设置有一个台阶，所述台阶位置处设置有一个环状的绝缘体，所述环状的绝缘体沿径向设置有一圈涡流孔，所述环状的绝缘体外缘面与屏蔽罩本体内表面之间形成一个腔室，所述涡流孔与腔室相连通。
优选的，所述屏蔽罩本体呈中空圆锥状。
优选的，所述屏蔽罩本体还包括一个锥形外表面，所述锥形外表面与近端之间设置有一个密封件。
优选的，所述绝缘体与屏蔽罩本体通过过盈配合、螺纹连接或胶合方式进行配合。
优选的，所述绝缘体采用不导电但导热良好的材料制成。
优选的，所述绝缘体采用聚酰亚胺或陶瓷制成。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
1、本实用新型绝缘体位于屏蔽罩内部中间位置，保护气对屏蔽罩的冷却效果更好，提高了屏蔽罩的实用寿命；同时，通过绝缘体产生的涡流气更加集中、强劲，进一步对等离子弧进行压缩，增加能量密度，提高了切割能力；
2、在现有技术的实际使用过程中，由于操作工的技能问题，当内固定罩上的绝缘体损坏或孔堵住后，不易发现并解决该问题，造成切割质量问题。而本实用新型将绝缘体设置于屏蔽罩上后，由于屏蔽罩的更换频率大大高于内固定罩，绝缘体可以采用次一等级的材料，该材料的寿命基本与屏蔽罩的寿命一致，在不增加成本的情况下，可以变相的帮助客户解决此潜在问题，提高使用过程中的容错率，为实际生产带来便捷。
附图说明
图1为本实用新型一种具有优化风冷且提高切割能力的屏蔽罩的立体结构示意图。
图2为本实用新型一种具有优化风冷且提高切割能力的屏蔽罩的剖视图。
图3为本实用新型一种具有优化风冷且提高切割能力的屏蔽罩在等离子割炬中的装配关系示意图。
图4为本实用新型一种具有优化风冷且提高切割能力的屏蔽罩与现有技术的寿命对比图。
图5为本实用新型一种具有优化风冷且提高切割能力的屏蔽罩与现有技术的平均寿命对比图。
其中：
屏蔽罩100、远端101、锥形外表面102、密封件103、近端104、绝缘体105、屏蔽罩本体106、腔室107、涡流孔108、喷射孔110、喷嘴320、内固定罩330、外固定罩340、涡流环350、电极360、水管370、割炬本体380、气孔391、夹层通道392、中空孔393、通道394。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
参见图1、图2，本实用新型涉及的一种具有优化风冷且提高切割能力的屏蔽罩，它包括一个大致呈中空圆锥状的屏蔽罩本体106，所述屏蔽罩本体106包括一个远端101和一个近端104，所述远端101处设置有一个喷射孔110，所述屏蔽罩本体106内设置有一个台阶，所述台阶位置处设置有一个环状的绝缘体105，所述环状的绝缘体105沿径向设置有一圈均匀布置且带有一定角度的涡流孔108，所述环状的绝缘体105外缘面与屏蔽罩本体106内表面之间形成一个腔室107，所述涡流孔108与腔室107相连通；当保护气经过割炬其他配件到达该腔室107时，储存气体于此，一方面高压冷气体可以持续冷却屏蔽罩主体106，另一方面，储存于此的保护气更稳定的从涡流孔108中通过，形成稳定的涡流气，从而从喷射孔110中喷射而出。同时，由于绝缘体105接近远端101，通过涡流孔108产生的涡流气更加集中，有助于第二次压缩等离子弧，并提高切割穿透能力。
所述屏蔽罩本体106还包括一个锥形外表面102，所述锥形外表面102与近端104之间设置有一个密封件103；
所述绝缘体105与屏蔽罩本体106通过过盈配合、螺纹连接或胶合等方式进行配合；
所述绝缘体105采用不导电但导热良好的材料制成，如聚酰亚胺、陶瓷等。
图3为本实用新型的屏蔽罩100在等离子割炬中的装配关系示意图。该等离子割炬包括屏蔽罩100、喷嘴320、内固定罩330、内固定罩330、外固定罩340、涡流环350、电极360、水管370和割炬主体380。装配时，先把水管370通过过盈配合，安装进割炬本体380中；然后电极360套住水管370，并通过螺纹连接，安装在割炬主体380上；随后涡流环350插入喷嘴320近端，两者套住电极360，通过过盈配合，安装在割炬主体380上；内固定罩330套住喷嘴320，通过螺纹连接，安装在割炬主体380上，在轴向位置上锁紧喷嘴320；屏蔽罩100放于内固定罩330上，外固定罩340套住屏蔽罩100，通过螺纹连接，固定在割炬主体380上，在轴向位置上锁紧屏蔽罩100。
保护气从割炬主体380的气孔391处喷出，穿过内固定罩330近端上的小孔，进入夹层通道392，随后通过固定在内固定罩330上的中空孔393，并进入屏蔽罩100的主体106与绝缘体105之间的腔室107，经过绝缘体105中带角度的径向孔，形成涡流气，进而沿着喷嘴320的外表面和屏蔽罩100的内表面形成的通道394，向屏蔽罩110的远端喷射孔喷出。
图4为本实用新型与现有技术的寿命对比图。为了获得科学严谨的实验数据，其他变量均相同，只更改使用现有技术的屏蔽罩和本实用新型的屏蔽罩，进行大量的切割测试，以取得屏蔽罩的寿命。切割方法为：对刚相同钢板进行“穿一次孔，切割一米”的原则，重复此操作。当屏蔽罩远端的喷射孔不圆时，即该屏蔽罩达到寿命终点。因此，本实验数据只对穿孔次数进行记录与比较。
图5为本实用新型与现有技术的平均寿命对比图。通过实验数据分析，本实用新型的屏蔽罩寿命能够达到现有技术的4.2倍左右，极大提高了屏蔽罩的使用寿命，降低了实际使用成本。
上述实施例外，本实用新型还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种具有优化风冷且提高切割能力的屏蔽罩，其特征在于：它包括屏蔽罩本体(106)，所述屏蔽罩本体(106)包括一个远端(101)和一个近端(104)，所述远端(101)处设置有一个喷射孔(110)，所述屏蔽罩本体(106)内设置有一个台阶，所述台阶位置处设置有一个环状的绝缘体(105)，所述环状的绝缘体(105)沿径向设置有一圈涡流孔(108)，所述环状的绝缘体(105)外缘面与屏蔽罩本体(106)内表面之间形成一个腔室(107)，所述涡流孔(108)与腔室(107)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种具有优化风冷且提高切割能力的屏蔽罩，其特征在于：所述屏蔽罩本体(106)呈中空圆锥状。
3.根据权利要求1所述的一种具有优化风冷且提高切割能力的屏蔽罩，其特征在于：所述屏蔽罩本体(106)还包括一个锥形外表面(102)，所述锥形外表面(102)与近端(104)之间设置有一个密封件(103)。
4.根据权利要求1所述的一种具有优化风冷且提高切割能力的屏蔽罩，其特征在于：所述绝缘体(105)与屏蔽罩本体(106)通过过盈配合、螺纹连接或胶合方式进行配合。
5.根据权利要求1所述的一种具有优化风冷且提高切割能力的屏蔽罩，其特征在于：所述绝缘体(105)采用不导电但导热良好的材料制成。
6.根据权利要求5所述的一种具有优化风冷且提高切割能力的屏蔽罩，其特征在于：所述绝缘体(105)采用聚酰亚胺或陶瓷制成。
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2019
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