CN212420026U - 一种氩弧焊枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电弧加热设备的技术领域，尤其是涉及一种氩弧焊枪，其具体技术方案为：包括焊枪本体，焊枪本体内设有带钨针的钨极管；焊枪本体一侧连接有进气管，焊枪本体一端连接有喷嘴，喷嘴靠近钨针尖端；焊枪本体包括焊枪内管和套设于焊枪内管外壁的焊枪外管，焊枪内管靠近喷嘴的一端穿出焊枪外管；焊枪本体和喷嘴之间设有用于给钨针散热的冷却区，冷却区靠近钨针尖端所在位置；焊枪本体远离喷嘴的一端连接有用于往冷却区中送入冷却水的进水管和用于从冷却区中排出吸热后水体的出水管。本实用新型能对钨针尖端进行较好的冷却降温，使氩弧焊枪能稳定负担在500A电流下的长时间焊接工作。

Description

一种氩弧焊枪

技术领域

本实用新型涉及电弧加热设备的技术领域，尤其是涉及一种氩弧焊枪。

背景技术

TIG焊，又称为非熔化极惰性气体保护电弧焊，是一种利用氩气等惰性气体隔离空气，并通过钨电极与工件间产生的电弧来进行焊接的方法。由于氩气可以较好地隔离空气对熔化金属的有害作用，所以TIG焊被广泛应用于容易氧化的有色金属及其合金、不锈钢、高温合金、钛和钛合金等材料的焊接中。

如公开号为CN208644348U的中国专利，公开了一种水冷氩弧焊枪，其技术方案要点是：包括焊炬本体和连接在焊炬本体一端的钨针夹，焊炬本体与钨针夹外套设有冷却套，冷却套内部设置有冷却腔，冷却套侧壁上设置有与冷却腔连通的进水管与出水管，焊炬本体背离钨针夹端沿着焊炬的长度方向设置有连接段，所述连接段背离焊炬本体端设置有接地线缆。

尽管上述专利通过将接地线缆和进水管分开设置，可以避免接地线缆所产生热量传入冷却水中的情况发生；同时借助环绕式的冷却腔，还能对焊炬本体和钨针夹进行较好的冷却降温；但在焊枪实际工作过程中，热量主要产生于钨针尖端处，而不是焊炬本体和钨针夹处，所以钨针最终所能获得的冷却效果不佳。故而钨针无法适应300A以上电流长时间焊接，整体焊接稳定性较差。

因此，需要新的技术方案，来解决上述问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种氩弧焊枪，其能较好地完成对钨针的冷却，使氩弧焊枪能稳定负担在500A电流下的长时间焊接工作。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种氩弧焊枪，包括焊枪本体，焊枪本体内设有钨极管，钨针位于钨极管内；焊枪本体一侧连接有用于送入惰性气体的进气管，焊枪本体一端连接有喷嘴，喷嘴靠近钨针尖端；焊枪本体包括焊枪内管和套设于焊枪内管外壁的焊枪外管，焊枪内管靠近喷嘴的一端穿出焊枪外管；焊枪本体和喷嘴之间设有用于给钨针散热的冷却区，冷却区靠近钨针尖端所在位置；焊枪本体远离喷嘴的一端连接有用于往冷却区中送入冷却水的进水管和用于从冷却区中排出吸热后水体的出水管。

通过采用上述技术方案，利用进水管往冷却区内持续送入冷却水，同时配合出水管将升温后的冷却水及时排出，实现冷却区内的水体循环，保证冷却区能始终拥有较好的降温冷却效果；至于将冷却区设置在靠近钨针尖端的位置，是为了使钨针能得到较好的冷却散热效果，以便钨针能高电流进行持续稳定的放电工作；

相较于在焊枪本体周围设置冷却回路的办法，在靠近钨针尖端的位置设一处冷却区的办法，能更有效地对钨针进行散热降温。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述焊枪内管靠近喷嘴的周壁上开设有第一环形槽，第一环形槽内卡接有环形的第一密封圈，第一密封圈抵紧于焊枪内管和喷嘴之间；焊枪外管靠近钨针尖端的周壁上挖设有第二环形槽，第二环形槽内卡接有环形的第二密封圈，第二密封圈抵紧于焊枪外管和喷嘴之间；所述冷却区为焊枪本体、喷嘴、第一密封圈和第二密封圈共同围成的区域。

通过采用上述技术方案，利用第一密封圈和第二密封圈的配合，在焊枪本体和喷嘴之间的空腔围出一处冷却区；这样的设置不仅使冷却区与钨针尖端之间的距离足够接近，保证钨针尖端能获得较好的冷却效果，还能使焊枪本体的空间得到充分利用，令氩弧焊枪的整体制造成本得到一定的缩减。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述焊枪内管一侧外壁上挖设有进水槽，进水槽沿焊枪内管轴向延伸并与冷却区连通，进水管沿焊枪外管径向延伸并与进水槽远离冷却区的一端连通；焊枪内管另一侧外壁上挖设有出水槽，出水槽沿焊枪内管轴向延伸并与冷却区连通，出水管沿焊枪外管径向延伸并与出水槽远离冷却区的一端连通。

通过采用上述技术方案，利用在焊枪内管两侧外壁上挖设的进水槽与出水槽，配合进水管和出水管的存在，不仅能使冷却区维持较好的冷却效果；还能通过冷却水在进水槽和出水槽内流动，对焊枪本体进行一定程度的冷却降温。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述喷嘴为金属材料制成。

通过采用上述技术方案，利用金属材料所具备的优良导热能力，使喷嘴获得较强的导热能力；当钨针尖端产生大量热量以后，将金属喷嘴和焊枪本体抵接钨针尖端的部分作为导热中间件，将热量快速传导至冷却区处，并经由冷却水的循环流动，实现对钨针的快速降温；

相较于常用的陶瓷材质的喷嘴，金属喷嘴导热性能更加优越，能更好的发挥冷却区的冷却能力。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述喷嘴和焊枪本体通过耐高温的柔性接头连接。

通过采用上述技术方案，利用耐高温的柔性接头，来使喷嘴和焊枪本体之间进行紧密连接；相较于一般的刚性接头，柔性接头的密封性更好，且易于安装和维修；

同时因柔性接头具备一定弹性，所以不仅能对喷嘴和焊枪本体之间连接处的热胀冷缩起补偿作用，令喷嘴和焊枪本体之间维持较为稳定的连接关系；还能作为缓冲层存在，对喷嘴和焊枪本体提供一定的保护作用，降低焊枪本体和喷嘴受碰撞损坏的概率。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述焊枪内管靠近喷嘴的一端挖设有多个排气孔，多个排气孔呈环形均匀分布于焊枪内管周壁上，且每个排气孔都与焊枪内管内部连通；钨极管与焊枪内管靠近冷却区的一端管口密封连接。

通过采用上述技术方案，利用钨极管对焊枪内管靠近冷却区的一端管口进行封闭，配合焊枪内管周壁上所挖设的多个排气孔，实现氩气等惰性气体在钨针尖端处的有序排出，在钨针尖端处形成一个较为严密的气体保护罩，使钨针尖端、电弧和工件不与空气接触，以此来防止工件的氧化，同时也能避免有害气体的产生。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述钨极管靠近喷嘴的一端管口内密封连接有限位管，钨针与限位管内壁抵紧。

通过采用上述技术方案，利用限位管的存在，对钨针在钨极管内的位置进行限定，使钨针不至于受外力影响干扰而随意晃动，保证钨针在氩弧焊枪内的妥当放置，确保氩弧焊枪的顺利使用。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述钨极管外壁上挖设有通气孔，通气孔一端与进气管连通，另一端与钨极管内部连通；限位管靠近喷嘴的一端外壁上挖设有多个气冷槽，气冷槽沿限位管轴向延伸并与限位管内部连通。

通过采用上述技术方案，利用与进气管连通的通气孔，将进气管中送入的惰性气体导入钨极管中，配合限位管上挖设的气冷槽，在钨针尖端附近形成一道气体保护罩，进一步将空气与钨针尖端隔开；同时惰性气体在流动时，还能带走钨针尖端所产生的少部分热量，这使得钨针所获得的冷却效果得到了进一步提升。

综上所述，本实用新型包括以下有益技术效果：

1.利用开设于靠近钨针尖端的冷却区，将钨针尖端所产生的热量快速导出，令钨针获得较好的冷却效果；

2.利用金属材料制成的喷嘴，进一步提升冷却区对钨针尖端的散热效果。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图一；

图2是本实施例隐藏喷嘴、柔性接头和部分壳体后的结构示意图二；

图3是本实施例的剖视图；

图4是图3中A处的局部放大图；

图5是本实施例钨极管的爆炸图。

图中，1、壳体；2、焊枪本体；3、钨针；4、进气管；5、喷嘴；6、焊枪内管；7、焊枪外管；8、冷却区；9、进水管；10、出水管；12、第一密封圈；14、第二密封圈；15、进水槽；16、出水槽；17、柔性接头；18、排气孔；19、钨极管；20、通气孔；21、进气通槽；22、进水通槽；23、出水通槽；24、第三环形槽；25、第三密封圈；26、限位管；27、气冷槽；28、连接头；29、置放管；30、卡槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本实用新型公开的一种氩弧焊枪，包括壳体1、焊枪本体2、喷嘴5和收纳有钨针3的钨极管19；焊枪本体2部分收纳于壳体1内，钨极管19插接于焊枪本体2中，喷嘴5螺纹连接于焊枪本体2位于壳体1外部的一端外壁上，并且喷嘴5还通过耐高温的柔性接头17与壳体1紧密连接。

同时壳体1一侧还连接有用于向焊枪本体2中送入氩气等惰性气体的进气管4，进气管4与焊枪本体2内部连通。

如图3和图4所示，焊枪本体2包括焊枪外管7和焊枪内管6；焊枪内管6沿焊枪外管7轴向向上部分插接于焊枪外管7中，其位于焊枪外管7内的部分通过钎焊的方式紧密连接于焊枪外管7内壁上，而位于焊枪外管7外的部分则与喷嘴5抵接。

焊枪外管7靠近喷嘴5的一端外壁上挖设有第二环形槽，第二环形槽内收纳有第二密封圈14；焊枪内管6与喷嘴5抵接的一端外壁上挖设有第一环形槽，第一环形槽内收纳有第一密封圈12，第一密封圈12和第二密封圈14均由耐高温的橡胶材料制成。

将焊枪本体2、喷嘴5、第一密封圈12和第二密封圈14所围成的环形区域称为冷却区8，焊枪本体2远离喷嘴5的一侧连接有用于使冷却区8内进行水体循环流动的循环装置。

由于氩弧焊枪工作时，其热量主要产生于钨针3尖端处，但冷却水并不能同钨针3本体直接接触，所以一般是采用间接导热的方式，将钨针3尖端产生的热量逐渐导出，以此来实现对钨针3的降温。

然而以往的冷却装置，一般是在焊枪本体2周壁上进行设置，尽管其与焊枪本体2的接触面积较大，可实际散热区的位置与钨针3尖端处距离较远，所以热量会先通过喷嘴5等导热性能较低的组件，再传导至焊枪本体2上，最后才能获得冷却装置的降温处理，因此钨针3实际的散热效果不佳；

但通过在靠近钨针3尖端处设置冷却区8的方式，却能使散热区的位置尽可能接近钨针3尖端处的位置，同时利用冷却区8内循环流动的水体作为导热件，将钨针3尖端处所产生的热量快速导出，实现对钨针3的高效降温。

循环装置包括用于供给冷却水的进水管9和用于排出冷却区8内热水的出水管10，焊枪内管6一侧外壁上挖设有腰形的进水槽15，进水槽15沿焊枪内管6轴向延伸并与冷却区8连通；焊枪内管6另一侧外壁上还挖设有腰形的出水槽16，出水槽16也沿焊枪内管6轴向延伸并与冷却区8连通。

同时焊枪外管7远离喷嘴5的一端外壁上挖设有进气通槽21、进水通槽22和出水通槽23，进气通槽21、进水通槽22和出水通槽23呈“品”字状分布；进气管4通过进气通槽21与焊枪外管7内部连通，进水管9通过进水通槽22与进水槽15连通，出水管10通过出水通槽23与出水槽16连通。

利用焊枪内管6和焊枪外管7之间的钎焊，实现进水槽15所在区域和出水槽16所在区域的隔离，使两者仅通过冷却区8进行连通；然后借助进水管9往冷却区8中持续送入冷却水，并经由出水管10将导热后的冷却水排出，使冷却区8中的水体温度维持在一个较低的范围，确保钨针3能持续获得较好的冷却效果。

并且在冷却水流动的过程中，也会带走焊枪本体2上的部分热量，完成对焊枪本体2的散热降温。

为进一步提升冷却区8的散热效果，还使用了金属材料来制作喷嘴5，相较于一般的陶瓷喷嘴5，金属喷嘴5的的导热性能更加优越。

同时，在焊枪内管6抵接喷嘴5的一端周壁上还挖设有八个排气孔18，排气孔18沿焊枪内管6径向延伸并与焊枪内管6内部连通。

经由进气管4送入的的氩气等惰性气体，在流经焊枪本体2内部以后，会从八个排气孔18处有序排出，并形成一道严密的气体保护罩，将焊接区域与空气隔开，避免待焊接金属在空气中发生氧化的情况发生。

如图2和图5所示，钨极管19包括置放管29、连接头28和收纳于置放管29内的钨针3。

连接头28螺纹连接于焊枪外管7远离喷嘴5的一端管口内，连接头28外壁上还挖设有第三环形槽24，第三环形槽24内收纳有用于加强连接头28与焊枪外管7连接处气密性的第三密封圈25，第三密封圈25抵紧于焊枪外管7内壁上。

连接头28靠近置放管29的一端挖设有卡槽30，置放管29远离喷嘴5的一端卡接于卡槽30。当钨针3从置放管29远离喷嘴5的一端管口插入置放管29后，将置放管29与卡槽30配合的一端卡接于卡槽30内，然后随着连接头28逐渐旋入焊枪外管7的内螺纹中，将置放管29端部抵紧于卡槽30内，实现置放管29与连接头28之间的紧密连接。

为对钨针3在置放管29内的位置进行锁定，还在置放管29中焊接有限位管26，钨针3抵紧于限位管26内壁。

最后在置放管29外壁上还挖设有用于连通置放管29与焊接外管的通气孔20，限位管26远离连接头28的一端挖设有四道气冷槽27，气冷槽27沿限位管26轴向延伸并与限位管26内部连通。

氩气等惰性气体经由进气管4进入焊接外管后，大部分的惰性气体将经由焊接本体中的空腔从八个排气孔18处有序排出，而余下的少量惰性气体则会通过通气孔20流入置放管29内，并经由置放管29内的空腔从四道气冷槽27排出，这部分从气冷槽27排出的惰性气体不仅会在钨针3周围形成一道更加贴合钨针3的气体保护罩，还能借助气体的流动，将钨针3尖端所产生的热量导出一部分至空气，使钨针3获得的冷却效果得到进一步提升。

工作原理：

氩气等惰性气体通过进气管4进入焊枪本体2中，其中大部分惰性气体会经由焊枪本体2中空腔，从焊枪内管6末端的八个排气孔18有序排出，这些排出的惰性气体将在喷嘴5内形成一道严密的气体保护罩，将空气与焊接区域隔开；

而余下的少量惰性气体，则会通过通气孔20进入置放管29内，并经由置放管29末端的四道气冷槽27排出，这些排出的惰性气体将在钨针3尖端附近形成一道气体保护罩，实现钨针3尖端与空气的隔离，保证钨针3尖端所产生电弧具备较好的稳定性；同时这些惰性气体在排出的过程中，也会带走钨针3尖端所产生的少量热量，使钨针3尖端得到一定的降温处理。

至于进水管9则会通过进水槽15往冷却区8一侧持续送入冷却水，冷却区8中吸收了足够热量的冷却水将从冷却区8另一侧，经由出水槽16和出水管10排出，冷却水在冷却区8中循环流动，其内部的冷却水温度将维持在较低范围。

经由冷却区8内部水体和金属喷嘴5的共同配合，钨针3尖端所产生的大量热量传导出去，实现对钨针3尖端的降温散热处理，保证钨针3得以在高电流作用下维持较为稳定的放电状态。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种氩弧焊枪，包括焊枪本体（2），焊枪本体（2）内设有钨极管（19），钨针（3）位于钨极管（19）内；焊枪本体（2）一侧连接有用于送入惰性气体的进气管（4），焊枪本体（2）一端连接有喷嘴（5），喷嘴（5）靠近钨针（3）尖端；焊枪本体（2）包括焊枪内管（6）和套设于焊枪内管（6）外壁的焊枪外管（7），焊枪内管（6）靠近喷嘴（5）的一端穿出焊枪外管（7）；其特征在于：焊枪本体（2）和喷嘴（5）之间设有用于给钨针（3）散热的冷却区（8），冷却区（8）靠近钨针（3）尖端所在位置；焊枪本体（2）远离喷嘴（5）的一端连接有用于往冷却区（8）中送入冷却水的进水管（9）和用于从冷却区（8）中排出吸热后水体的出水管（10）。

2.根据权利要求1所述的一种氩弧焊枪，其特征在于：所述焊枪内管（6）靠近喷嘴（5）的周壁上开设有第一环形槽，第一环形槽内卡接有环形的第一密封圈（12），第一密封圈（12）抵紧于焊枪内管（6）和喷嘴（5）之间；焊枪外管（7）靠近钨针（3）尖端的周壁上挖设有第二环形槽，第二环形槽内卡接有环形的第二密封圈（14），第二密封圈（14）抵紧于焊枪外管（7）和喷嘴（5）之间；所述冷却区（8）为焊枪本体（2）、喷嘴（5）、第一密封圈（12）和第二密封圈（14）共同围成的区域。

3.根据权利要求1所述的一种氩弧焊枪，其特征在于：所述焊枪内管（6）一侧外壁上挖设有进水槽（15），进水槽（15）沿焊枪内管（6）轴向延伸并与冷却区（8）连通，进水管（9）沿焊枪外管（7）径向延伸并与进水槽（15）远离冷却区（8）的一端连通；焊枪内管（6）另一侧外壁上挖设有出水槽（16），出水槽（16）沿焊枪内管（6）轴向延伸并与冷却区（8）连通，出水管（10）沿焊枪外管（7）径向延伸并与出水槽（16）远离冷却区（8）的一端连通。

4.根据权利要求1所述的一种氩弧焊枪，其特征在于：所述喷嘴（5）为金属材料制成。

5.根据权利要求4所述的一种氩弧焊枪，其特征在于：所述喷嘴（5）和焊枪本体（2）通过耐高温的柔性接头（17）连接。

6.根据权利要求1所述的一种氩弧焊枪，其特征在于：所述焊枪内管（6）靠近喷嘴（5）的一端挖设有多个排气孔（18），多个排气孔（18）呈环形均匀分布于焊枪内管（6）周壁上，且每个排气孔（18）都与焊枪内管（6）内部连通；钨极管（19）与焊枪内管（6）靠近冷却区（8）的一端管口密封连接。

7.根据权利要求6所述的一种氩弧焊枪，其特征在于：所述钨极管（19）靠近喷嘴（5）的一端管口内密封连接有限位管（26），钨针（3）与限位管（26）内壁抵紧。

8.根据权利要求7所述的一种氩弧焊枪，其特征在于：所述钨极管（19）外壁上挖设有通气孔（20），通气孔（20）一端与进气管（4）连通，另一端与钨极管（19）内部连通；限位管（26）靠近喷嘴（5）的一端外壁上挖设有多个气冷槽（27），气冷槽（27）沿限位管（26）轴向延伸并与限位管（26）内部连通。

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