CN210524113U - 一种真空等离子焊枪及焊箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于冶金工业真空焊接技术领域，涉及一种真空等离子焊枪及焊箱。所述焊枪包括枪体，枪体的底端与喷嘴可拆卸连接，喷嘴内安装有导气套，导气套与喷嘴的内部可拆卸连接，喷嘴的腰部设有通孔，导气套呈锥形。本实用新型提供的真空等离子焊枪，通过喷嘴腰部的导气孔实现氩气的加压，同时节省了氩气消耗量；通过将导气套设计为锥形，有效改变了氩气的气流方向，使氩气能够更好地通过喷嘴，吹到物料表面，避免了阴极头与喷嘴起边弧，降低了阴极头和喷嘴的消耗量，同时使等离子弧挺直度和能量密度增强，提高了焊接质量。

Description

一种真空等离子焊枪及焊箱

技术领域

本实用新型属于冶金工业真空焊接技术领域，涉及一种真空等离子焊枪及焊箱。

背景技术

有色金属冶炼工业中，需要将各种合金成分通过一定的方式混合均匀，然后通过压力设备配套成型模具将重量一定并且混合均匀的散状物料压制成型，形成一个个形状基本一致的电极块。由于真空自耗电弧熔炼需要将自耗电极整根与辅助电极进行对焊之后方可熔炼。因此在电极块压制与真空自耗熔炼工序之间需要增加一道焊接工序，将单个电极块组拼之后焊接成为一定长度的整根自耗电极。

由于有色金属一般较为活泼，为了避免氧化，影响后续成品质量，因此，一般需要在真空环境中进行焊接。真空等离子焊箱就是一种在真空环境中进行电极块焊接的设备。然而目前现有的真空等离子焊箱，其绝缘效果差、等离子弧柱的挺直度差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种真空等离子焊枪及焊箱，通过加装绝缘材料实现焊枪枪体阴阳极的有效绝缘，通过循环水两个回路实现了枪体和阴极杆的有效冷却，通过合理设计阴极头形状及喷嘴形状实现了起弧的稳定性，有效规避了起边弧的可能。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：

一方面，本实用新型提供了一种真空等离子焊枪，包括枪体，所述枪体的底端与喷嘴可拆卸连接，所述喷嘴内安装有导气套，所述导气套与喷嘴的内部可拆卸连接，所述喷嘴的腰部设有通孔，所述导气套呈锥形。

进一步地，所述喷嘴内还设有隔气套，所述隔气套安装于导气套的上方。

另一方面，本实用新型还提供了一种真空等离子焊箱，包括如上所述的真空等离子焊箱用焊枪，所述枪体与枪体升降装置连接，所述枪体升降装置包括安装于枪体外壁的枪体升降导向套，所述枪体升降导向套分别与枪体升降支撑臂、枪体升降导向柱连接，所述枪体升降支撑臂上安装有枪体升降托板，所述枪体升降托板上安装有气缸支撑架，所述气缸支撑架的顶端设有气缸，所述气缸通过气缸阴极杆连接套与气缸阴极杆固定连接。

进一步地，所述气缸阴极杆的下部位于枪体内，所述枪体内设有阴极头，所述阴极头与气缸阴极杆可拆卸连接；所述气缸阴极杆的上部分别设有阴极杆冷却水进口、阴极杆冷却水出口，所述阴极杆冷却水进口位于阴极杆冷却水出口的下方；所述气缸阴极杆的外部设有绝缘管。

进一步地，所述气缸阴极杆内设有阴极导水管，所述阴极导水管与阴极头之间留有间隙。

进一步地，所述枪体升降支撑臂与枪体升降托板通过螺栓进行连接，电机驱动丝杠旋转，与所述丝杠相配合的铜丝母与枪体升降支撑臂连接。

进一步地，所述枪体内还安装有枪体导水管，所述枪体导水管位于绝缘管的外部；所述枪体导水管设有枪体冷却水出口，所述枪体设有枪体冷却水进口，所述冷却水进口位于枪体冷却水出口的下方。

进一步地，所述枪体的内部还设有进气管，所述进气管位于绝缘管与枪体导水管之间，所述进气管设有氩气进口。

进一步地，所述气缸阴极杆的外部还设有绝缘密封组件，所述绝缘密封组件通过绝缘密封组件托板固定安装于氩气进口的上方。

进一步地，所述气缸阴极杆的上部还连接有导电铜排，所述导电铜排与真空等离子焊箱电源通过线缆连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的技术方案包括以下有益效果：所述真空等离子焊枪，通过喷嘴腰部的导气孔实现氩气的加压，同时节省了氩气消耗量；通过将导气套设计为锥形，有效改变了氩气的气流方向，使氩气能够更好地通过喷嘴，吹到物料表面，避免了阴极头与喷嘴起边弧，降低了阴极头和喷嘴的消耗量，同时使等离子弧挺直度和能量密度增强，提高了焊接质量。

此外，本实用新型提供的真空等离子焊箱，通过循环水两个回路实现了枪体和气缸阴极杆的有效冷却；通过合理设计阴极头形状及喷嘴形状实现了起弧的稳定性，有效规避了起边弧的可能；通过增加绝缘材料实现焊枪枪体阴阳极的有效绝缘。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，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真空等离子焊箱的结构示意图；

图2为本实用新型提供的真空等离子焊箱的结构侧视图。

其中：1为喷嘴；2为导气套；3为隔气套；4为阴极头；5为阴极导水管；6为绝缘管；7为气缸阴极杆；8为枪体；9为枪体导水管；10为枪体冷却水进口；11为枪体冷却水出口；12为氩气进口；13为绝缘密封组件；14为阴极杆冷却水进口；15为阴极杆冷却水出口；16为气缸阴极杆连接套；17为气缸；18为导电铜排；19为绝缘密封组件托板；20为枪体升降托板；21为枪体升降支撑臂；22为铜丝母；23为丝杠；24为枪体升降导向套；25枪体升降导向柱；26为气缸支撑架。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。

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，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例

参见图1所示，本实用新型提供了一种真空等离子焊箱的结构示意图，所述焊箱用焊枪包括枪体8，枪体8的底端与喷嘴1可拆卸连接，喷嘴1内安装有导气套2，导气套2与喷嘴1的内部可拆卸连接，喷嘴1的腰部设有通孔，导气套2呈锥形。

进一步地，喷嘴1内还设有隔气套3，隔气套3安装于导气套2的上，用于改变氩气气流方向，同时二次加压；另外，喷嘴1的材质为黄铜，可避免喷嘴1的螺纹与枪体8的螺纹进行旋合过程中对枪体8螺纹的损伤，保证了枪体8的使用寿命，降低了焊枪的维修难度。

进一步地，枪体8的内衬底部厚度较薄，喷嘴1的密封槽内安装的密封圈能够较好地实现冷却，降低了由于散热不好，容易烧损密封圈的情况发生的概率。

参见图1-2所示，本实用新型还提供了一种真空等离子焊箱，包括如上所述的真空等离子焊箱用焊枪，枪体8与枪体升降装置连接，枪体升降装置包括安装于枪体8外壁的枪体升降导向套24，枪体升降导向套24分别与枪体升降支撑臂21、枪体升降导向柱25连接，枪体升降支撑臂21上安装有枪体升降托板20，枪体升降托板20上安装有气缸支撑架26，气缸支撑架26的顶端设有气缸17，气缸17通过气缸阴极杆连接套16与气缸阴极杆7固定连接。

进一步地，气缸阴极杆7的下部位于枪体8内，枪体8内设有阴极头4，阴极头4与气缸阴极杆7可拆卸连接；气缸阴极杆7的上部分别设有阴极杆冷却水进口14、阴极杆冷却水出口15，阴极杆冷却水进口14位于阴极杆冷却水出口15的下方；气缸阴极杆7的外部设有绝缘管6。

进一步地，气缸阴极杆7内设有阴极导水管5，阴极导水管5与阴极头4之间留有间隙。

进一步地，枪体升降支撑臂21与枪体升降托板20通过螺栓进行连接，电机驱动丝杠23旋转，与丝杠23相配合的铜丝母22与枪体升降支撑臂21连接。

进一步地，枪体8内还安装有枪体导水管9，枪体导水管9位于绝缘管6的外部；枪体导水管9设有枪体冷却水出口11，枪体8设有枪体冷却水进口10，枪体冷却水进口10位于枪体冷却水出口11的下方。

进一步地，枪体8的内部还设有进气管，进气管位于绝缘管6与枪体导水管9之间，进气管设有氩气进口12。

进一步地，气缸阴极杆7的外部还设有绝缘密封组件13，绝缘密封组件13通过绝缘密封组件托板19固定安装于氩气进口12的上方。

进一步地，气缸阴极杆7的上部还连接有导电铜排18，导电铜排18与真空等离子焊箱电源通过线缆连接。

进一步地，喷嘴1与枪体8通过螺纹进行连接，可以实现阴极头4与喷嘴1之间相对距离的微调，保证顺利起弧；喷嘴1与隔气套3通过螺纹连接。阴极头4的更换方式为，将喷嘴1及其与喷嘴1螺纹连接的隔气套3整体通过枪体8和喷嘴1之间的螺纹旋出。驱动气缸17伸出，将气缸阴极杆7及与气缸阴极杆7螺纹连接的阴极头4整体推出枪体8以外，此时可以将阴极头4旋出气缸阴极杆7，进行更换。安装方式是将阴极头4旋入气缸阴极杆7上，驱动气缸17缩回，现将喷嘴1与隔气套3在枪体外部通过螺栓进行装配，而后将装配好的喷嘴1和隔气套3整体旋入枪体8中。气缸17安装在在气缸支撑架26上。

本实用新型提供的真空等离子焊箱，在具体的工作过程中，焊枪是真空等离子焊箱的一部分，焊枪通过枪体升降托板20与枪体升降支撑臂21、枪体升降导向套24、枪体升降导向柱25等结构竖立在焊箱箱体的正上方，枪体喷嘴1的正下方为待焊接的电极块。

其具体的工作原理如下：导电铜排18与焊箱电源通过线缆进行连接。起弧阶段，通过导电铜排18连接的气缸阴极杆7、与气缸阴极杆7连接的阴极头4、喷嘴1及与喷嘴1连接的枪体8形成短时间高频引弧回路；通过氩气进口12将大量氩气送入到喷嘴1与阴极头4之间，从而将上述喷嘴1与阴极头4之间形成的等离子弧引到喷嘴1正下方的电极块接缝位置，实现熔融焊接的目的。

本实用新型提供的真空等离子焊箱，在具体的焊接过程中，喷嘴1及阴极头4处产生大量热量，为了避免烧损阴极头4和喷嘴1，延长两者使用寿命，本实用新型提供的技术方案对上述两个部位通入冷却水，进行实时冷却。其中，阴极头4部位的冷却是将冷却水通过阴极杆冷却水进口14通入，经过第一水通道，流经阴极头4部位，通过阴极导水管5返回气缸阴极杆7上部，通过阴极杆冷却水出口15排出，形成第一冷却回路，冷却水低进高出，进水通道大于出水通道，从而实现阴极头4部位的充分冷却。喷嘴1部位冷却是将冷却水通过枪体冷却水进口10通入，经过第二水通道，流经喷嘴1部位，通过枪体导水管9返回枪体上部，通过枪体冷却水出口11排出，形成第二冷却回路，冷却水低进高出，进水通道大于出水通道，从而实现喷嘴1部位的充分冷却。

焊接起弧阶段因采用高频高压方式，为了保证仅只有喷嘴1和阴极头4起弧，需要将枪体8与气缸阴极杆7除阴极头4与喷嘴1部位之外部位的全部绝缘，通过焊枪结构中的绝缘密封组件13、绝缘管6、隔气套3实现枪体8与气缸阴极杆7之外的其余部位全部绝缘，绝缘密封组件13、绝缘管6、隔气套3均采用绝缘材料加工制成。

焊接是在真空环境下进行，焊枪暴露于大气环境之下，伸入焊箱箱体内部的部分，通过焊箱固有的动密封结构实现与外界大气环境的隔绝。焊枪本体结构中能够与箱体内部真空环境连通的部位为枪体8与阴极杆7中间部位，为了有效防止漏气，在枪体8与气缸阴极杆7的中间部位安装了绝缘密封组件13，绝缘密封组件13除过绝缘作用外，还具备密封作用，在绝缘密封组件13中安装有三个骨架密封，骨架密封涂抹真空脂，使用密封圈部位同样涂抹真空脂，实现有效密封。

此外，为了将喷嘴1与阴极头4形成的等离子弧快速引入到物料表面实现焊接。通过氩气进口12通入大量氩气，通过枪体8与绝缘管6之间的通道向下扩散，通过喷嘴1腰部的通孔进入到隔气套3以下部位，喷嘴1腰部的通孔实现气流的加压作用。进入隔气套3以下部位的氩气，通过导气套2改变气流方向，同时二次加压，吹向喷嘴1下部开头部位，将形成的等离子弧加速吹向物料表面。

根据焊接物料直径不同，焊枪需要延动密封上下移动。上下移动是通过枪体升降托板20与焊箱固有枪体升降支撑臂21通过螺栓进行连接，电机驱动丝杠23旋转，与丝杠相配合的铜丝母22与枪体升降支撑臂21连接，带动整个焊枪上下移动，枪体升降导向套24及枪体升降导向柱25相互配合，保证焊枪在上下移动过程中保持垂直。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的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。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种真空等离子焊枪，其特征在于，包括枪体(8)，所述枪体(8)的底端与喷嘴(1)可拆卸连接，所述喷嘴(1)内安装有导气套(2)，所述导气套(2)与喷嘴(1)的内部可拆卸连接，所述喷嘴(1)的腰部设有通孔，所述导气套(2)呈锥形。

2.根据权利要求1所述的真空等离子焊枪，其特征在于，所述喷嘴(1)内还设有隔气套(3)，所述隔气套(3)安装于导气套(2)的上方。

3.一种真空等离子焊箱，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的真空等离子焊枪，所述枪体(8)与枪体升降装置连接，所述枪体升降装置包括安装于枪体(8)外壁的枪体升降导向套(24)，所述枪体升降导向套(24)分别与枪体升降支撑臂(21)、枪体升降导向柱(25)连接，所述枪体升降支撑臂(21)上安装有枪体升降托板(20)，所述枪体升降托板(20)上安装有气缸支撑架(26)，所述气缸支撑架(26)的顶端设有气缸(17)，所述气缸(17)通过气缸阴极杆连接套(16)与气缸阴极杆(7)固定连接。

4.根据权利要求3所述的真空等离子焊箱，其特征在于，所述气缸阴极杆(7)的下部位于枪体(8)内，所述枪体(8)内设有阴极头(4)，所述阴极头(4)与气缸阴极杆(7)可拆卸连接；所述气缸阴极杆(7)的上部分别设有阴极杆冷却水进口(14)、阴极杆冷却水出口(15)，所述阴极杆冷却水进口(14)位于阴极杆冷却水出口(15)的下方；所述气缸阴极杆(7)的外部设有绝缘管(6)。

5.根据权利要求3所述的真空等离子焊箱，其特征在于，所述气缸阴极杆(7)内设有阴极导水管(5)，所述阴极导水管(5)与阴极头(4)之间留有间隙。

6.根据权利要求3所述的真空等离子焊箱，其特征在于，所述枪体升降支撑臂(21)与枪体升降托板(20)通过螺栓进行连接，电机驱动丝杠(23)旋转，与所述丝杠(23)相配合的铜丝母(22)与枪体升降支撑臂(21)连接。

7.根据权利要求3所述的真空等离子焊箱，其特征在于，所述枪体(8)内还安装有枪体导水管(9)，所述枪体导水管(9)位于绝缘管(6)的外部；所述枪体导水管(9)设有枪体冷却水出口(11)，所述枪体(8)设有枪体冷却水进口(10)，所述枪体冷却水进口(10)位于枪体冷却水出口(11)的下方。

8.根据权利要求3所述的真空等离子焊箱，其特征在于，所述枪体(8)的内部还设有进气管，所述进气管位于绝缘管(6)与枪体导水管(9)之间，所述进气管设有氩气进口(12)。

9.根据权利要求3所述的真空等离子焊箱，其特征在于，所述气缸阴极杆(7)的外部还设有绝缘密封组件(13)，所述绝缘密封组件(13)通过绝缘密封组件托板(19)固定安装于氩气进口(12)的上方。

10.根据权利要求3所述的真空等离子焊箱，其特征在于，所述气缸阴极杆(7)的上部还连接有导电铜排(18)，所述导电铜排(18)与真空等离子焊箱电源通过线缆连接。

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