JP4798864B2 - Welding torch - Google Patents

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JP4798864B2
JP4798864B2 JP2001106582A JP2001106582A JP4798864B2 JP 4798864 B2 JP4798864 B2 JP 4798864B2 JP 2001106582 A JP2001106582 A JP 2001106582A JP 2001106582 A JP2001106582 A JP 2001106582A JP 4798864 B2 JP4798864 B2 JP 4798864B2
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Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は溶接トーチに係り、特に、冷却のための構成において冷媒供給路と冷媒戻り路とを完全に区画して設けることにより冷却効果を高め、それによって、溶接性能を向上させることができるように工夫したものに関する。
【0002】
【従来の技術】
溶接トーチの先端部は溶接時に略900℃程度まで昇温する。そこでこれを冷却して温度を下げることが行われている。すなわち、溶接トーチに冷却水流路を設け、その冷却水流路を介して冷却水を供給・排出することにより溶接トーチを冷却するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成によると次のような問題があった。
すなわち、従来の溶接トーチに設けられている冷却水流路は冷却水供給路と冷却水戻し路とが完全に区画されておらず、それによって、供給側の冷却水と戻り側の冷却水とが衝突・混在して冷却水の円滑な循環が損なわれてしまい冷却性能が低下してしまうという問題があった。
【0004】
その一例を図9及び図10を参照して説明する。図9は溶接トーチの本体部分の断面図であり、図10は先端側のノズル部分の断面図である。まず、図9に示すように、トーチパイプ101内には仕切部材103が差込によって内装されていて、この仕切部材103の左右にそれぞれ冷却水供給路105と冷却水戻り路107が形成されている。
【0005】
又、トーチパイプ101の先端側には、図10に示すように、ノズル109が取り付けられている。このノズル109には環状空間111が設けられていて、この環状空間111内にも仕切部材113、115が差込により内装されている。そして、これら仕切部材113、115の左右に冷却水供給路117、冷却水戻り路119が形成されている。上記冷却水供給路117は上記冷却水供給路105に連通しており、上記冷却水戻り路119は上記冷却水戻り路107に連通している。
尚、図10中符号120はチップを示している。
【0006】
上記のように冷却水供給路側と冷却水戻り路側は一見区画されているかのようであるが、仕切部材103はトーチパイプ101に対して差込によって装着されているので、仕切部材103とトーチパイプ101との間には隙間119が発生していて、該隙間119を介して冷却水供給路105側の低温の冷却水と冷却水戻り路107側の高温の冷却水とが衝突・混在してしまうことになる。
【0007】
同様に、仕切部材113、115もノズル109に対して差込によって装着されているので、仕切部材113、115とノズル109との間にも隙間121が発生していて、該隙間121を介して冷却水供給路117側の低温の冷却水と冷却水戻り路119側の高温の冷却水とが衝突・混在してしまうことになる。
【0008】
そして、上記したように、冷却性能が低下してしまった場合には、溶接性能そのものも低下してしまうことになる。例えば、充分な冷却効果が得られない場合には、熱的影響によってアークが不安定になってしまうからである。
又、別の問題として、従来の場合には冷却水の供給側と戻り側とが左右に区画されているために、それによっても、冷却性能が低下していたものである。
【0009】
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、冷却性能を高めて溶接性能の向上を図ることを可能にする溶接トーチを提供することにある。
【0010】
上記目的を達成するべく本願発明の請求項1による溶接トーチは、先端側にノズルが設けられている溶接トーチ本体と、上記ノズルに環状に設けられ冷媒を上記ノズルの後方から前方に向けて供給する冷媒供給路と、上記ノズルであって上記冷媒供給路の外周側に区画された状態で環状に設けられ、且つ、上記冷媒供給路と前方端を介して連通し、上記冷媒供給路を介して供給された冷媒を上記ノズルの前方から後方に向けて戻す冷媒戻し路と、上記溶接トーチ本体の上記ノズルの後方に設けられ冷媒を上記冷媒供給路に供給する冷媒供給配管と、上記溶接トーチ本体の上記ノズルの後方に設けられ上記冷媒供給配管から供給される冷媒を周方向等間隔に設けられた複数の連通孔を介して上記冷媒供給路に供給し、上記冷媒戻し路から戻される冷媒を周方向等間隔に設けられた複数の連通孔を介して上記冷媒供給配管の外周側に戻すインシュレータと、を具備したことを特徴とするものである。
又、請求項2による溶接トーチは、請求項1記載の溶接トーチにおいて、上記冷媒供給路と上記冷媒戻し路は前方端において周方向等間隔に設けられた複数の連通部を介して連通されていることを特徴とするものである。
【0011】
すなわち、本願発明の場合には冷媒供給路と冷媒戻し路とを内側・外側の関係で区画した状態で設けることにより、供給側の冷媒と戻り側の冷媒とが衝突・混在するような状態をなくし、それによって、冷媒の滞留を防止して円滑に循環させて冷却効率を高め、ひいては、溶接性能の向上を図らんとするものである。
尚、請求項1で規定する溶接トーチ本体とは、既存の或いは前提となる溶接トーチそのものを意味している。
又、冷媒供給路と冷媒戻り路とをどのようにして設けるかについては様々な構成が考えられるが、例えば、溶接トーチ本体の内周側に冷媒供給路を設け、この冷媒供給路の外周側に冷媒供給路と連通し且つ区画された状態で冷媒戻り路を設けることが考えられる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図1乃至図8を参照して本発明の一実施の形態を説明する。図1は本実施の形態による溶接トーチの全体の構成を示す断面図であり、図2は本実施の形態による溶接トーチの全体の構成をその一部を切り欠いて示す図である。
まず、トーチパイプ外筒1がある。このトーチパイプ外筒1の内周側にはトーチパイプ内筒3が内装されていると共に、トーチパイプ外筒1の外周側には外皮5が被覆されている。
【0013】
上記トーチパイプ外筒1、トーチパイプ内筒3、外皮5の図1、図2中右側には冷却水供給ブロック7と冷却水戻しブロック9とが連結されている。上記冷却水供給ブロック7は冷却水供給配管11を備えていると共に、上記冷却水戻しブロック9は冷却水戻り配管13を備えている。これら冷却水供給配管11と冷却水戻り配管13は図示しない冷却水供給ユニットに連結されている。上記冷却水供給ユニットは冷却水タンクと冷却水ポンプ等から構成されている。又、図1、図2中符号15はトーチエンドであり、このトーチエンド15にはガス供給配管17が連結されている。このガス供給配管17を介してシールドガスを供給するものである。
【0014】
上記トーチパイプ外筒1、トーチパイプ内筒3、外皮5の図1、図2中左側には、インシュレータ19が被冠されていて、このインシュレータ19の外周側にはノズルインナーパイプ21が螺合・結合されている。上記インシュレータ19及びノズルインナーパイプ21を含んだ前方の構成を拡大して図3に示す。上記トーチパイプ外筒1とインシュレータ19との間にはOリング22が装着されており、又、インシュレータ19とノズルインナーパイプ21との間にもOリング24が装着されている。
【0015】
又、トーチパイプ内筒27の図1、図2、図3中左側にはチップボディ23が配置されている。このチップボディ23の外周側にはオリフィス25が配置されていると共に、チップボディ23の図1、図2中左側にはチップ28が連結されている。
尚、図3ではオリフィス25とチップ28の図示を省略してチップボディ23の外観を示している。
【0016】
上記チップボディ23、オリフィス25、チップ28の外周側にはノズル29が配置されている。前記ガス供給配管17より供給されるシールドガスは、トーチパイプ内筒3内を通りチップボディ23内に入る。そこから、チップボディ23に設けられた孔23aを介してチップボディ23とオリフィス25の間に入り、オリフィス25に設けられた孔25aを介してノズル29内であってチップ28の外周側に流出・噴出されることになり、それによって、所望のシールド構造を得るものである。
【0017】
次に、冷媒としての冷却水を供給して戻すための構成を説明する。まず、トーチパイプ内筒3は、図4に示すように、左右両側面と上面とが平坦に切り欠かれていて、それぞれ側面3a、3b、上面3cとなっている。又、トーチパイプ内筒3の中心には貫通孔3dが形成されていて、この貫通孔3d内をシールドガスと図示しない溶接ワイヤが通ることになる。
【0018】
上記トーチパイプ内筒3の左右の側面3a、3bにはそれぞれ二本ずつの冷却水供給配管31が凹嵌された状態で設置されている。既に説明した冷却水供給配管11から供給される冷却水はこれら4本の冷却水供給配管31を介して前方に供給されることになる。
【0019】
又、図5はトーチエンド15の所定箇所にて切断した状態を示した図であり、トーチエンド15は左右両側面と下面とが平坦に切り欠かれていて、それぞれ側面15a、15b、下面15cとなっている。又、トーチエンド15の中心には貫通孔15dが形成されていて、この貫通孔15d内をシールドガスと図示しない溶接ワイヤが通ることになる。又、既に述べた4本の冷却水供給配管31は、冷却水供給ブロック7側に開口31aを備えていると共に内周部が流路31bとなっている。
【0020】
次に、ノズル29であるが、ノズル29は冷却水供給路33を環状に備えていると共に、その冷却水供給路33の外周側に冷却水戻り路35を環状に備えた構成になっている。すなわち、ノズル29はノズルインナーパイプ21と、このノズルインナーパイプ21の外周側に隙間を存した状態で配置された中間筒32と、この中間筒32の外周側に隙間を存した状態で配置された外周筒34と、それぞれを固定するノズルトップ30とから構成されている。そして、上記ノズルインナーパイプ21と中間筒32との間に上記冷却水供給路33が構成されていると共に、中間筒32と外周筒34との間に上記冷却水戻り路35が構成されているものである。
【0021】
既に説明した4本の冷却水供給配管31は、図7にも示すように、トーチパイプ内筒27に設けられた環状空間37にて開放された状態になっている。よって、4本の冷却水供給配管31より供給された冷却水はこの環状空間37内に入り込み、そこから上記冷却水供給路33内に流入する。すなわち、環状空間37の外周に配置されているインシュレータ19には連通孔19aが周方向に等間隔に形成されている。又、ノズル29側のノズルインナーパイプ21にも連通孔21aが周方向に等間隔で形成されている。上記環状空間37内に流入した冷却水はこれら連通孔19a、21aを介して冷却水供給路33内に流入することになる。
【0022】
又、上記冷却水供給路33と冷却水戻り路35とはノズル29の先端側の連通部39を介し連通しており、よって、冷却水供給路33内を前方に向けて流通していった冷却水は、上記連通部39を介して外側の冷却水戻り路35内に入り込む。上記連通部39は、図6に示すように、周方向に等間隔で複数個形成されている。又、ノズルインナーパイプ21の後端部には、図8にも示すように、連通孔21bが周方向等間隔で形成されている。又、インシュレータ19側にも連通孔19bが周方向等間隔にて形成されている。そして、冷却水戻り路35内を流通する冷却水は上記連通孔21b、19bを介して上記4本の冷却水配管31の外周空間内に入り込む。そこが冷却水戻り路41となっている。よって、冷却水戻り路35内に入り込んだ冷却水は上記冷却水戻り路41内に入り込む。そして、そこを後方に向かって流通していき、前述した冷却水戻り配管13内に入り込むことになる。
【0023】
上記冷却水戻り路41と冷却水戻り配管13との連通部であるが、図1、図2、図4に示すように、冷却水戻りブロック9側に連通路9aが形成されていて、この連通路9aを介して冷却水戻り路41と冷却水戻り配管13とが連通されている。又、4本の冷却水供給配管31と冷却水供給配管11との連通部も、図1、図2、図5に示すように、冷却水供給ブロック7に連通路7aが形成されていて、この連通路7aを介して4本の冷却水供給配管31と冷却水供給配管11とが連通されている。
【0024】
図3に示すように、トーチパイプ内筒27とインシュレータ19との間にはOリング47が装着されている。又、インシュレータ19とノズル29との間にはOリング49が装着されている。又、トーチパイプ内筒27とインシュレータ19との間にはOリング51が装着されている。又、インシュレータ19とノズル29との間にはOリング53が装着されている。これら各Oリング47、49、51、53と、既に述べたOリング22、24とによって、冷却水供給路側と冷却水戻り路側とを完全に液密状態にて区画しているものである。
【0025】
以上の構成を基にその作用を説明する。
まず、溶接トーチの基本的作用であるが、シールドガスによってシールドした状態で溶接ワイヤと被溶接物との間にアークを発生させる。その際発生する熱を利用して所望の溶接を行っていくものである。
【0026】
次に、冷却水の作用について説明する。冷却水供給配管11を介して供給される冷却水はそこから4本の冷却水供給配管31内に流入する。4本の冷却水供給配管31内を流通した冷却水は環状空間37、連通孔19a、連通孔21aを介して冷却水供給路33内に流入する。そこから連通孔39を介して冷却水戻り路35内に流入する。冷却水戻り路35内に入り込んだ戻りの冷却水はそこから連通孔21b、連通孔19bを介して冷却水戻り路41内に入り、そこを流通して冷却水戻り配管13内に入り込んで戻ることになる。
【0027】
以上この実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、冷却水の供給・排出に関して、全体を通して供給路と戻り路とが完全に区画されているので、供給側の冷却水と戻り側の冷却水とが衝突・混在してしまうことはない。よって、冷却水の循環を円滑なものとし滞留防止を図ることができ、それによって、冷却効果を向上させることができるものである。冷却効果が高くなったことにより熱的影響も緩和されるので、アークが安定して溶接性能を向上させることができるものである。
又、従来のように冷却水供給路と冷却水戻り路とを左右に区画するのではなく、環状に内側と外側に区画しているので、それによっても、冷却性能の向上を図ることができる。
又、冷却効果が向上することにより発熱を効果的に吸収することができ、それによって、より大きな電流を流すことが可能となる。その結果、より厚い母材の溶接が可能になる。
又、母材の厚みが同じであれば同じ電流値にてより長い時間連続して溶接を行うことができる。
又、冷却効果の向上によりノズル29の温度が低くなり、それによって、シールドガスの膨張が抑制されて安定した流れになるので、発生するアークを絞ることができ、その結果、溶接の品質を高めることができる。
又、ノズル29とスパッタの温度差がより大きくなるので、スパッタの付着を抑制することができる。
又、チップ28の温度の上昇を抑制することができるので、チップ28の軟化を抑制でき、それによって、摩耗を抑制して寿命の延長を図ることができると共に給電性能が向上安定することになる。
【0028】
尚、本発明は前記一実施の形態に限定されるものではない。
まず、溶接トーチの基本的な構成に関してはこれを特に限定するものではなく、要は、冷媒供給路と冷媒戻り路とを区画して設けることができるようなものであればよい。
又、冷媒供給路と冷媒戻り路とをどのような構成で区画するかについては様々な構成が考えられるものでありそれを特に限定するものではない。
又、前記一実施の形態の場合には冷媒として冷却水を例に挙げて説明したがそれ以外の冷媒であってもよい。
【0029】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明による溶接トーチによると、冷却水の供給・排出に関して、全体を通して供給路と戻り路とが内側・外側の関係で完全に区画されているので、供給側の冷却水と戻り側の冷却水とが衝突・混在してしまうことはない。よって、冷却水の循環を円滑なものとし滞留防止を図ることができ、それによって、冷却効果を向上させることができるものである。冷却効果が高くなったことにより熱的影響も緩和されるので、アークが安定して溶接性能を向上させることができる等、溶接性能の向上、溶接品質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す図で、溶接トーチの構成を示す断面図である。
【図2】本発明の一実施の形態を示す図で、溶接トーチの構成を一部切り欠いて示す図である。
【図3】本発明の一実施の形態を示す図で、溶接トーチの先端部の構成を示す断面図である。
【図4】本発明の一実施の形態を示す図で、図1のIV−IV断面図である。
【図5】本発明の一実施の形態を示す図で、図1のV−V断面図である。
【図6】本発明の一実施の形態を示す図で、図1のVI−VI断面図である。
【図7】本発明の一実施の形態を示す図で、図1のVII−VII断面図である。
【図8】本発明の一実施の形態を示す図で、図1のVIII−VIII断面図である。
【図9】従来例を示す図で、溶接トーチにおける冷却水供給・戻り路の断面図である。
【図10】従来例を示す図で、溶接トーチにおける冷却水供給・戻り路の断面図である。
【符号の説明】
1 トーチパイプ外筒
3 トーチパイプ内筒
5 外皮
11 冷却水供給配管(冷媒供給路の一部)
13 冷却水戻り配管(冷媒戻り路の一部)
19 インシュレータ
21 ノズルインナーパイプ
23 チップボディ
25 オリフィス
27 トーチパイプ内筒
28 チップ
29 ノズル
31 冷却水供給配管(冷媒供給路の一部)
33 冷却水供給路(冷媒供給路の一部)
35 冷却水戻り路(冷媒戻り路の一部)
41 冷却水戻り路(冷媒戻り路の一部)
[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a welding torch, and in particular, in a configuration for cooling, a cooling effect can be enhanced by providing a refrigerant supply path and a refrigerant return path that are completely partitioned, thereby improving welding performance. It relates to something that was devised.
[0002]
[Prior art]
The tip of the welding torch is heated to about 900 ° C. during welding. Therefore, the temperature is lowered by cooling it. That is, a cooling water channel is provided in the welding torch, and the welding torch is cooled by supplying and discharging cooling water through the cooling water channel.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional configuration has the following problems.
That is, the cooling water flow path provided in the conventional welding torch is not completely divided into the cooling water supply path and the cooling water return path, so that the cooling water on the supply side and the cooling water on the return side are separated. There was a problem that the cooling performance deteriorated due to impingement and mixing and the smooth circulation of the cooling water was impaired.
[0004]
An example of this will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a cross-sectional view of the main body portion of the welding torch, and FIG. 10 is a cross-sectional view of the nozzle portion on the tip side. First, as shown in FIG. 9, a partition member 103 is installed in the torch pipe 101 by insertion, and a cooling water supply path 105 and a cooling water return path 107 are formed on the left and right sides of the partition member 103, respectively. Yes.
[0005]
Further, as shown in FIG. 10, a nozzle 109 is attached to the tip side of the torch pipe 101. The nozzle 109 is provided with an annular space 111, and partition members 113 and 115 are also installed in the annular space 111 by being inserted. A cooling water supply path 117 and a cooling water return path 119 are formed on the left and right sides of the partition members 113 and 115. The cooling water supply path 117 communicates with the cooling water supply path 105, and the cooling water return path 119 communicates with the cooling water return path 107.
In addition, the code | symbol 120 in FIG. 10 has shown the chip | tip.
[0006]
As described above, the cooling water supply path side and the cooling water return path side seem to be partitioned at a glance, but the partition member 103 is attached to the torch pipe 101 by insertion, so the partition member 103 and the torch pipe There is a gap 119 between the cooling water supply path 105 and the low-temperature cooling water on the cooling water supply path 105 side and the high-temperature cooling water on the cooling water return path 107 side through the gap 119. Will end up.
[0007]
Similarly, since the partition members 113 and 115 are also attached to the nozzle 109 by insertion, a gap 121 is generated between the partition members 113 and 115 and the nozzle 109, and the gap 121 is interposed therebetween. The low-temperature cooling water on the cooling water supply path 117 side and the high-temperature cooling water on the cooling water return path 119 side collide and coexist.
[0008]
As described above, when the cooling performance is lowered, the welding performance itself is also lowered. For example, when a sufficient cooling effect cannot be obtained, the arc becomes unstable due to thermal influence.
Further, as another problem, in the conventional case, the cooling water supply side and the return side are divided into left and right sides, which also deteriorates the cooling performance.
[0009]
The present invention has been made based on such points, and an object thereof is to provide a welding torch that can improve the cooling performance and improve the welding performance.
[0010]
Welding torch according to claim 1 of the present invention in order to achieve the above object, a welding torch body nozzle on the distal end side is provided, the refrigerant is provided annularly the nozzle toward the front from the rear of the nozzle supply A refrigerant supply path that is annularly provided in a state of being partitioned on the outer peripheral side of the refrigerant supply path, the nozzle being in communication with the refrigerant supply path via the front end, and via the refrigerant supply path a refrigerant return passage for returning towards the rear of the supplied coolant from the front of the using a nozzle, and a coolant supply pipe for supplying a coolant is provided at the rear of the nozzle of the welding torch body to the coolant supply passage, the welding torch is supplied to the coolant supply passage via a plurality of communicating holes provided a refrigerant supplied from the refrigerant supply pipe provided behind the nozzle body in the circumferential direction at equal intervals, returned from the refrigerant return path Via a plurality of communicating holes provided a refrigerant in the circumferential direction equidistantly and is characterized in that anda insulator back to the outer peripheral side of the coolant supply pipe.
The welding torch according to claim 2 is the welding torch according to claim 1, wherein the refrigerant supply path and the refrigerant return path are communicated with each other through a plurality of communicating portions provided at equal intervals in the circumferential direction at the front end. It is characterized by being.
[0011]
That is, in the case of the present invention, by providing the refrigerant supply path and the refrigerant return path in a state of being partitioned in an inner / outer relationship, a state in which the supply-side refrigerant and the return-side refrigerant collide and coexist is established. Accordingly, the refrigerant is prevented from staying and smoothly circulated to improve the cooling efficiency, and as a result, the welding performance is improved.
The welding torch body defined in claim 1 means an existing or presupposed welding torch itself.
In addition, various configurations are conceivable as to how the refrigerant supply path and the refrigerant return path are provided. For example, a refrigerant supply path is provided on the inner peripheral side of the welding torch body, and the outer peripheral side of the refrigerant supply path is provided. It is conceivable that a refrigerant return path is provided in a state where the refrigerant return path is communicated with and partitioned from the refrigerant supply path.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the welding torch according to the present embodiment, and FIG. 2 is a view showing the overall configuration of the welding torch according to the present embodiment with a part thereof cut away.
First, there is a torch pipe outer cylinder 1. A torch pipe inner cylinder 3 is internally provided on the inner peripheral side of the torch pipe outer cylinder 1, and an outer skin 5 is covered on the outer peripheral side of the torch pipe outer cylinder 1.
[0013]
A cooling water supply block 7 and a cooling water return block 9 are connected to the right side of the torch pipe outer cylinder 1, the torch pipe inner cylinder 3 and the outer skin 5 in FIGS. 1 and 2. The cooling water supply block 7 includes a cooling water supply pipe 11, and the cooling water return block 9 includes a cooling water return pipe 13. The cooling water supply pipe 11 and the cooling water return pipe 13 are connected to a cooling water supply unit (not shown). The cooling water supply unit includes a cooling water tank and a cooling water pump. 1 and 2, reference numeral 15 denotes a torch end, and a gas supply pipe 17 is connected to the torch end 15. The shield gas is supplied through the gas supply pipe 17.
[0014]
An insulator 19 is covered on the left side of the torch pipe outer cylinder 1, the torch pipe inner cylinder 3, and the outer skin 5 in FIGS. 1 and 2, and a nozzle inner pipe 21 is screwed to the outer peripheral side of the insulator 19.・ It is connected. FIG. 3 is an enlarged view of the front structure including the insulator 19 and the nozzle inner pipe 21. An O-ring 22 is mounted between the torch pipe outer cylinder 1 and the insulator 19, and an O-ring 24 is also mounted between the insulator 19 and the nozzle inner pipe 21.
[0015]
A tip body 23 is disposed on the left side of the inner tube 27 of the torch pipe in FIGS. 1, 2, and 3. An orifice 25 is disposed on the outer peripheral side of the chip body 23, and a chip 28 is connected to the left side of the chip body 23 in FIGS.
In FIG. 3, the orifice 25 and the tip 28 are not shown, and the appearance of the tip body 23 is shown.
[0016]
A nozzle 29 is disposed on the outer peripheral side of the tip body 23, the orifice 25, and the tip 28. The shield gas supplied from the gas supply pipe 17 passes through the inner tube 3 of the torch pipe and enters the chip body 23. From there, it enters between the tip body 23 and the orifice 25 through the hole 23 a provided in the tip body 23, and flows out into the nozzle 29 through the hole 25 a provided in the orifice 25 to the outer peripheral side of the tip 28. It will be ejected, thereby obtaining the desired shield structure.
[0017]
Next, a configuration for supplying and returning cooling water as a refrigerant will be described. First, as shown in FIG. 4, the left and right side surfaces and the upper surface of the torch pipe inner cylinder 3 are cut out flat to form side surfaces 3 a, 3 b and an upper surface 3 c, respectively. A through hole 3d is formed at the center of the inner tube 3 of the torch pipe, and a shield gas and a welding wire (not shown) pass through the through hole 3d.
[0018]
Two cooling water supply pipes 31 are installed in a recessed manner on the left and right side surfaces 3a, 3b of the inner tube 3 of the torch pipe. The cooling water supplied from the already described cooling water supply pipe 11 is supplied forward through these four cooling water supply pipes 31.
[0019]
FIG. 5 is a view showing a state in which the torch end 15 is cut at a predetermined position. The torch end 15 has a left and right side surface and a lower surface cut out flat, and the side surfaces 15a, 15b, and lower surface 15c are respectively cut. It has become. Further, a through hole 15d is formed at the center of the torch end 15, and a shield gas and a welding wire (not shown) pass through the through hole 15d. The four cooling water supply pipes 31 already described have an opening 31a on the cooling water supply block 7 side, and an inner peripheral portion is a flow path 31b.
[0020]
Next, the nozzle 29 has a configuration in which the cooling water supply passage 33 is provided in an annular shape and a cooling water return passage 35 is provided in an annular shape on the outer peripheral side of the cooling water supply passage 33. . That is, the nozzle 29 is arranged with the nozzle inner pipe 21, the intermediate cylinder 32 arranged with a gap on the outer periphery side of the nozzle inner pipe 21, and the gap on the outer circumference side of the intermediate cylinder 32. The outer peripheral cylinder 34 and the nozzle top 30 for fixing each of them are configured. The cooling water supply path 33 is configured between the nozzle inner pipe 21 and the intermediate cylinder 32, and the cooling water return path 35 is configured between the intermediate cylinder 32 and the outer peripheral cylinder 34. Is.
[0021]
The four cooling water supply pipes 31 already described are opened in an annular space 37 provided in the torch pipe inner cylinder 27 as shown in FIG. Therefore, the cooling water supplied from the four cooling water supply pipes 31 enters the annular space 37 and flows into the cooling water supply path 33 from there. That is, the communication holes 19 a are formed at equal intervals in the circumferential direction in the insulator 19 disposed on the outer periphery of the annular space 37. Further, communication holes 21a are also formed in the nozzle inner pipe 21 on the nozzle 29 side at equal intervals in the circumferential direction. The cooling water flowing into the annular space 37 flows into the cooling water supply path 33 through the communication holes 19a and 21a.
[0022]
Further, the cooling water supply path 33 and the cooling water return path 35 communicate with each other via the communication portion 39 on the tip end side of the nozzle 29, so that the cooling water supply path 33 circulated forward in the cooling water supply path 33. The cooling water enters the outer cooling water return path 35 through the communication part 39. As shown in FIG. 6, a plurality of communication portions 39 are formed at equal intervals in the circumferential direction. Further, as shown in FIG. 8, communication holes 21 b are formed at equal intervals in the circumferential direction at the rear end portion of the nozzle inner pipe 21. Further, communication holes 19b are also formed at equal intervals in the circumferential direction on the insulator 19 side. And the cooling water which distribute | circulates the inside of the cooling water return path 35 enters in the outer peripheral space of the said four cooling water piping 31 through the said communicating holes 21b and 19b. There is a cooling water return path 41. Therefore, the cooling water that has entered the cooling water return path 35 enters the cooling water return path 41. And it distribute | circulates back there and enters the cooling water return piping 13 mentioned above.
[0023]
Although it is a communicating part of the cooling water return path 41 and the cooling water return pipe 13, a communication path 9a is formed on the cooling water return block 9 side as shown in FIGS. The cooling water return path 41 and the cooling water return pipe 13 are communicated with each other through the communication path 9a. In addition, the communication portion between the four cooling water supply pipes 31 and the cooling water supply pipe 11 is also formed with a communication path 7a in the cooling water supply block 7, as shown in FIGS. The four cooling water supply pipes 31 and the cooling water supply pipe 11 are communicated with each other through the communication path 7a.
[0024]
As shown in FIG. 3, an O-ring 47 is mounted between the torch pipe inner cylinder 27 and the insulator 19. An O-ring 49 is attached between the insulator 19 and the nozzle 29. Further, an O-ring 51 is mounted between the torch pipe inner cylinder 27 and the insulator 19. Further, an O-ring 53 is mounted between the insulator 19 and the nozzle 29. These O-rings 47, 49, 51, 53 and the already described O-rings 22, 24 partition the cooling water supply path side and the cooling water return path side in a completely liquid-tight state.
[0025]
The operation will be described based on the above configuration.
First, as a basic action of the welding torch, an arc is generated between the welding wire and the workpiece to be welded while being shielded by the shielding gas. The desired welding is performed using the heat generated at that time.
[0026]
Next, the action of the cooling water will be described. The cooling water supplied through the cooling water supply pipe 11 flows into the four cooling water supply pipes 31 from there. The cooling water flowing through the four cooling water supply pipes 31 flows into the cooling water supply path 33 through the annular space 37, the communication hole 19a, and the communication hole 21a. From there, it flows into the cooling water return path 35 through the communication hole 39. The return cooling water that has entered the cooling water return path 35 enters the cooling water return path 41 from there through the communication hole 21b and the communication hole 19b, flows therethrough, enters the cooling water return pipe 13, and returns. It will be.
[0027]
As described above, according to this embodiment, the following effects can be obtained.
First, regarding the supply and discharge of the cooling water, the supply path and the return path are completely partitioned throughout, so that the cooling water on the supply side and the cooling water on the return side do not collide with each other. Therefore, the circulation of the cooling water can be made smooth to prevent stagnation, and thereby the cooling effect can be improved. Since the thermal effect is mitigated by the increased cooling effect, the arc can be stabilized and the welding performance can be improved.
In addition, the cooling water supply path and the cooling water return path are not divided on the left and right as in the prior art, but are annularly divided on the inner side and the outer side, so that the cooling performance can also be improved. .
In addition, since the cooling effect is improved, heat generation can be effectively absorbed, thereby allowing a larger current to flow. As a result, a thicker base material can be welded.
Further, if the thickness of the base material is the same, welding can be performed continuously for a longer time at the same current value.
In addition, the temperature of the nozzle 29 is lowered due to the improvement of the cooling effect, thereby suppressing the expansion of the shield gas, resulting in a stable flow, so that the generated arc can be reduced, and as a result, the quality of welding is improved. be able to.
Further, since the temperature difference between the nozzle 29 and the spatter becomes larger, it is possible to suppress spatter adhesion.
Further, since the rise in the temperature of the tip 28 can be suppressed, the softening of the tip 28 can be suppressed, whereby the wear can be suppressed and the life can be extended, and the power feeding performance is improved and stabilized. .
[0028]
The present invention is not limited to the one embodiment.
First, the basic configuration of the welding torch is not particularly limited as long as the coolant supply path and the coolant return path can be divided and provided.
Various configurations can be considered for the configuration in which the coolant supply path and the coolant return path are partitioned, and the configuration is not particularly limited.
Moreover, in the case of the said one embodiment, although the cooling water was mentioned as an example and demonstrated as a refrigerant | coolant, another refrigerant | coolant may be sufficient.
[0029]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the welding torch according to the present invention, the supply path and the return path are completely partitioned with respect to the supply / discharge of the cooling water through the entire inner / outer relationship. And the cooling water on the return side do not collide or mix. Therefore, the circulation of the cooling water can be made smooth to prevent stagnation, and thereby the cooling effect can be improved. Since the thermal effect is alleviated due to the increased cooling effect, the welding performance can be improved and the welding quality can be improved, for example, the arc can be stabilized and the welding performance can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a welding torch according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention and is a diagram in which a configuration of a welding torch is partially cut away.
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view showing a configuration of a tip portion of a welding torch.
4 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along line VV of FIG.
6 is a view showing an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG.
7 is a view showing an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line VII-VII in FIG.
8 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a conventional example, and is a cross-sectional view of a cooling water supply / return path in a welding torch.
FIG. 10 is a diagram showing a conventional example, and is a cross-sectional view of a cooling water supply / return path in a welding torch.
[Explanation of symbols]
1 Torch pipe outer cylinder 3 Torch pipe inner cylinder 5 Outer shell 11 Cooling water supply pipe (part of the refrigerant supply path)
13 Cooling water return pipe (part of refrigerant return path)
19 Insulator 21 Nozzle inner pipe 23 Tip body 25 Orifice 27 Torch pipe inner cylinder 28 Tip 29 Nozzle 31 Cooling water supply pipe (part of refrigerant supply path)
33 Cooling water supply path (part of refrigerant supply path)
35 Coolant return path (part of refrigerant return path)
41 Coolant return path (part of refrigerant return path)

Claims (2)

先端側にノズルが設けられている溶接トーチ本体と、
上記ノズルに環状に設けられ冷媒を上記ノズルの後方から前方に向けて供給する冷媒供給路と、
上記ノズルであって上記冷媒供給路の外周側に区画された状態で環状に設けられ、且つ、上記冷媒供給路と前方端を介して連通し、上記冷媒供給路を介して供給された冷媒を上記ノズルの前方から後方に向けて戻す冷媒戻し路と、
上記溶接トーチ本体の上記ノズルの後方に設けられ冷媒を上記冷媒供給路に供給する冷媒供給配管と、
上記溶接トーチ本体の上記ノズルの後方に設けられ上記冷媒供給配管から供給される冷媒を周方向等間隔に設けられた複数の連通孔を介して上記冷媒供給路に供給し、上記冷媒戻し路から戻される冷媒を周方向等間隔に設けられた複数の連通孔を介して上記冷媒供給配管の外周側に戻すインシュレータと、
を具備したことを特徴とする溶接トーチ。
A welding torch body provided with a nozzle on the tip side ;
A refrigerant supply path for supplying forward coolant provided annularly from the rear of the nozzle to the nozzle,
The nozzle is provided in an annular shape in a state of being partitioned on the outer peripheral side of the refrigerant supply path, communicates with the refrigerant supply path via the front end, and supplies the refrigerant supplied via the refrigerant supply path. A refrigerant return path for returning from the front to the rear of the nozzle ;
A refrigerant supply pipe that is provided behind the nozzle of the welding torch body and supplies a refrigerant to the refrigerant supply path;
A refrigerant provided behind the nozzle of the welding torch main body and supplied from the refrigerant supply pipe is supplied to the refrigerant supply path through a plurality of communication holes provided at equal intervals in the circumferential direction, and from the refrigerant return path. An insulator for returning the returned refrigerant to the outer peripheral side of the refrigerant supply pipe through a plurality of communication holes provided at equal intervals in the circumferential direction;
A welding torch characterized by comprising:
請求項1記載の溶接トーチにおいて、
上記冷媒供給路と上記冷媒戻し路は前方端において周方向等間隔に設けられた複数の連通部を介して連通されていることを特徴とする溶接トーチ。
The welding torch according to claim 1,
The welding torch characterized in that the refrigerant supply path and the refrigerant return path are communicated via a plurality of communicating portions provided at equal intervals in the circumferential direction at the front end.
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