等离子切割机出弧装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种等离子切割机出弧装置，涉及一种等离子切割机的切割头装置。它包括固定套、切割电极、定流套、护嘴帽、切割嘴，切割电极上端设有螺旋状导风槽，切割电极下端中部安装有锆铪钨合金电极，切割嘴顶端设有定位板，切割嘴底端中部设有第一通孔，护嘴帽上端与固定套下端螺纹连接，护嘴帽的下端设有第三通孔，护嘴帽底端中部设有第二通孔，固定套底端内侧设有定位圆台，第一间隙通过空气通道与护嘴帽内的容质空间连通，定流套的侧壁上设有导风孔，定流套下端通过定位板与定位圆台连接。含有本发明的等离子切割机切割出来的板材切面较光滑、切口斜度可保证在三度以内、切口背面无金属残渣残留，不需要再对板材进行二次加工。
【专利说明】等离子切割机出弧装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种等离子切割机的切割头装置，更具体的说是一种等离子切割机出弧装置。
【背景技术】
[0002]目前的板材加工领域内，针对硬质板材尤其是钢板进行加工时，使用最为常见的切割机为等离子切割机，等离子切割机通常由七部分组成，即电源、控制系统、水冷系统、气体装置、等离子切割头装置、等离子切割机机体和加工工作台。目前的等离子切割机切割头装置是由等离子割枪和喷嘴电极组成的，当等离子电源发出起弧信号时，喷嘴电极发出电弧，压缩空气在电弧中加热、分解和电离，生成的氧气切割金属发生放热反应，形成切口，现有的等离子切割机只能对板材进行粗加工，加工出来的工件不仅存在切口斜度过大、边缘较粗糙的问题，而且需要对完成切割的工件进行二次加工，因此有必要进行改进。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服【背景技术】的不足之处，而提供一种成本较低、操作及使用较方便的等离子切割机出弧装置，当将本发明安装在等离子切割机上后，等离子切割机加工出来的工件的切口较光滑、切口垂直度较高、切口背面无残渣。
[0004]为了实现上述目的，本发明的技术方案为:等离子切割机出弧装置，其特征在于:包括上端与等离子切割枪连接的固定套、设于固定套内部的切割电极、套装在切割电极上并位于固定套内部的定流套、设于固定套下端且为中空结构的护嘴帽、设于护嘴帽内部且为中空结构的切割嘴，所述切割电极上设有呈矩形齿状的螺旋状导风槽，切割电极下端从固定套底部穿出并位于切割嘴内，切割电极下端中部安装有锆铪钨合金电极，切割嘴顶端设有定位板，切割嘴底端中部设有用于喷出等离子火束的第一通孔，护嘴帽上端与固定套下端螺纹连接，护嘴帽下端设有多个间隔均布设置并用于喷出空气的第三通孔，护嘴帽底端中部设有与喷火孔同轴并用于喷出等离子火束的第二通孔，固定套底端内侧设有定位圆台，固定套的侧壁与定流套上端之间设有第一间隙，所述第一间隙通过设于固定套下端的空气通道与护嘴帽内的容质空间连通，定流套的侧壁上设有多个间隔倾斜布置的导风孔，定流套下端通过所述定位板与定位圆台连接。
[0005]在上述技术方案中，所述空气通道为设于固定套下端的第四通孔，第四通孔上端与所述第一间隙连通，第四通孔下端与护嘴帽内的容质空间连通。
[0006]在上述技术方案中，所述空气通道包括设于固定套下端与定流套下端之间的第二间隙，所述定位板和定位圆台上均设有多个间隔均布设置的第五通孔，第五通孔上端依次与第二间隙和第一间隙连通，第五通孔下端与护嘴帽内的容质空间连通。
[0007]在上述技术方案中，所述第五通孔的孔径为0.5?1mm，相邻两个第五通孔之间的孔间距为I?3_。
[0008]在上述技术方案中，所述第三通孔与切割嘴底端之间的距离为3?4mm，第三通孔的孔径为0.5?1mm，相邻相隔第三通孔之间的孔间距为I?3mm。
[0009]在上述技术方案中，所述第三通孔的轴线与水平面之间的夹角为45?90°。
[0010]在上述技术方案中，所述定流套上布满导风孔，所述导风孔的轴线与水平面之间的夹角为45?75°，导风孔的孔径为I?1.5mm，相邻两个导风孔之间的孔间距为I?
2.5mmο
[0011]在上述技术方案中，所述固定套、定流套、切割电极、护嘴帽和切割嘴之间呈同轴布置。
[0012]上述多种通孔的尺寸参数是经过长期的生产实践得出来的，当上述多种通孔为上述尺寸参数时，本发明的成本更低、安全性能更高、工作效果更好。
[0013]当第三通孔的轴线与水平面支架的夹角为45?75°时，从第三通孔喷出的保护性气流也会呈螺旋状，所述螺旋状气流对火束的保护效果更好。
[0014]本发明的工作原理为:工作人员先让等离子电源发出起弧信号，并使压缩空气进入到固定套内并在固定套内分流为第一部分压缩空气和第二部分压缩空气，其中，第一部分压缩空气由导风孔和定流套顶部进入到定流套内，进入到定流套内的第一部分压缩空气会流经设于切割电极上端的螺旋状导风槽，并在螺旋状导风槽的作用下形成螺旋状气流，螺旋状气流在电弧作用下升温、分解、电离，最终产生高度集中的螺旋状火束；第二部分压缩空气依次流经设于固定套与定流套之间的第一间隙、设于固定套下端的空气通道，并进入到护嘴帽内的容质空间内，最终第二部分压缩空气由设于护嘴帽下端的第三通孔喷出并形成保护性气流，所述保护性气流将螺旋状火束护在中央。
[0015]由于本发明是由切割嘴、切割电极、定流罩、固定套、护嘴帽五部分构成的，故本发明的结构较精密、紧凑。由于切割嘴、切割电极和护嘴帽主要是由紫铜制成，定流罩和固定套主要由工业用陶瓷制成，故本发明的制造成本较低。当需要将本发明安装到等离子切割机上时，工作人员只需将本发明置于等离子割枪下端即可，安装简单且无危险性。最后，由于等离子切割机出弧装置喷出来的火束呈螺旋状，且火束呈高度集中状，并有保护性的气流对该螺旋状火束进行保护，故在实际工作过程中，在切割板材过程中火束转速不会降低且火束形变较小，等离子切割机切割出来的板材切面较光滑、切口斜度可保证在三度以内、切口背面无金属残渣残留，不需要再对板材进行二次加工。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为定流套不包含导风孔，且空气通道为第四通孔时，本发明与等离子切割枪的连接结构示意图。
[0017]图2为定流套不包含导风孔，且空气通道由第二间隙和第五通孔组成时，本发明与等离子切割枪的连接结构示意图。
[0018]图3为切割嘴的结构示意图。
[0019]图4为定流套的结构示意图。
[0020]图5为固定套的结构示意图。
[0021]图6为护嘴帽的结构示意图。
[0022]图7为切割电极的结构示意图。
[0023]图中1-切割嘴，11-定位板，2-切割电极，21-螺旋状导风槽，22-锆铪钨合金电极，23-第一圆柱，24-第二圆柱，25-第三圆柱，3-定流套，31-导风孔，4-固定套，41-定位圆台，42-第一间隙，43-第二间隙，5-护嘴帽，6-等离子切割枪，71-第一通孔，72-第二通孔，73-第三通孔，74-第四通孔，75-第五通孔，8-空气通道。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点更加清楚和容易理解。
[0025]参阅附图可知:等离子切割机出弧装置，其特征在于:包括上端与等离子切割枪6连接的固定套4、设于固定套4内部的切割电极2、套装在切割电极2上并位于固定套4内部的定流套3、设于固定套4下端且为中空结构的护嘴帽5、设于护嘴帽5内部且为中空结构的切割嘴I。
[0026]切割电极整体以紫铜制成，切割电极2上设有呈矩形齿状的螺旋状导风槽21，本发明所述的螺旋状导风槽的大径12mm，小径8mm，螺纹距2mm，线数为9，实际工作时，螺旋状导风槽还可以为其他的尺寸参数，只要螺旋状导风槽为矩形齿结构即可。切割电极2下端从固定套4底部穿出并位于切割嘴I内，切割电极2下端中部安装有锆铪钨合金电极22 (含量配比1:1:8),错铪鹤合金电极22的长度应不小于2mm。
[0027]切割电极2包括设于中部的第二圆柱24、与第二圆柱24上端连接第一圆柱23，和与第二圆柱24下端连接的第三圆柱25，第二圆柱24上设有呈矩形齿状的螺旋状导风槽21，第三圆柱25下端中部安装有锆铪钨合金电极22。
[0028]优选的，所述第一圆柱23、第二圆柱24和第二圆柱25为整体式结构，第二圆柱24的直径大于第一圆柱23的直径,第一圆柱23的直径与第三圆柱25的直径相同。
[0029]切割嘴整体以紫铜制成，切割嘴I顶端设有定位板11，切割嘴I底端中部设有用于喷出等离子火束的第一通孔71。
[0030]护嘴帽5的整体材质为紫铜，护嘴帽5上端与固定套4下端螺纹连接，护嘴帽5下端设有多个间隔均布设置并用于喷出空气的第三通孔73，护嘴帽5底端中部设有与喷火孔同轴并用于喷出等离子火束的第二通孔72。
[0031]所述第三通孔73与切割嘴I底端之间的距离为3?4mm，第三通孔73的孔径为
0.5?1mm，相邻相隔第三通孔73之间的孔间距为I?3mm。所述第三通孔73的轴线与水平面之间的夹角为45?90°。
[0032]固定罩整体材质为工业用绝缘陶瓷，固定套4底端内侧设有定位圆台41，固定套4的侧壁与定流套3上端之间设有第一间隙42，所述第一间隙42通过设于固定套4下端的空气通道8与护嘴帽5内的容质空间连通。
[0033]实际安装时，固定罩下端为外螺纹，与护嘴帽上端内螺纹配合；固定罩上端有内螺纹，内螺纹与等离子割枪配合。
[0034]定流套3的侧壁上设有多个间隔倾斜布置的导风孔31，定流套3下端通过所述定位板11与定位圆台41连接。所述导风孔31的轴线与水平面之间的夹角为45?75°，导风孔的孔径为I?1.5mm，相邻两个导风孔之间的孔间距为I?2.5mm。优选的，定流套3上布满导风孔31。
[0035]所述空气通道8可以为下述两种结构:
[0036]a.空气通道8为设于固定套4下端的第四通孔74，第四通孔74上端与所述第一间隙42连通，第四通孔74下端与护嘴帽5内的容质空间连通。
[0037]b.空气通道8包括设于固定套4下端与定流套3下端之间的第二间隙43，所述定位板11和定位圆台41上均设有多个间隔均布设置的第五通孔75，第五通孔75上端依次与第二间隙43和第一间隙41连通，第五通孔75下端与护嘴帽5内的容质空间连通。所述第五通孔75的孔径为0.5?1mm，相邻两个第五通孔75之间的孔间距为I?3mm。
[0038]所述固定套4、定流套3、切割电极2、护嘴帽5和切割嘴I之间呈同轴布置。
[0039]本发明的工作原理为:工作人员先让等离子电源发出起弧信号，并使压缩空气进入到固定套4内并在固定套4内分流为第一部分压缩空气和第二部分压缩空气，其中，第一部分压缩空气由导风孔31和定流套3顶部进入到定流套3内，进入到定流套3内的第一部分压缩空气会流经设于切割电极2上端的螺旋状导风槽21，并在螺旋状导风槽21的作用下形成螺旋状气流，螺旋状气流在电弧作用下升温、分解、电离，最终产生高度集中的螺旋状火束；第二部分压缩空气依次流经设于固定套4与定流套3之间的第一间隙42、设于固定套4下端的空气通道8，并进入到护嘴帽5内的容质空间内，最终第二部分压缩空气由设于护嘴帽5下端的第三通孔73喷出并形成保护性气流，所述保护性气流将螺旋状火束护在中央。
[0040]其它未说明的部分均属于现有技术。
【权利要求】
1.等离子切割机出弧装置，其特征在于:包括上端与等离子切割枪(6)连接的固定套(4)、设于固定套(4)内部的切割电极(2)、套装在切割电极(2)上并位于固定套(4)内部的定流套(3)、设于固定套(4)下端且为中空结构的护嘴帽(5)、设于护嘴帽(5)内部且为中空结构的切割嘴(1)， 所述切割电极(2)上设有呈矩形齿状的螺旋状导风槽(21)，切割电极(2)下端从固定套(4)底部穿出并位于切割嘴(I)内，切割电极(2)下端中部安装有锆铪钨合金电极(22)，切割嘴(I)顶端设有定位板(11)，切割嘴(I)底端中部设有用于喷出等离子火束的第一通孔(71)，护嘴帽(5)上端与固定套(4)下端螺纹连接，护嘴帽(5)下端设有多个间隔均布设置并用于喷出空气的第三通孔(73)，护嘴帽(5)底端中部设有与第一通孔(71)同轴并用于喷出等离子火束的第二通孔(72)， 固定套(4)底端内侧设有定位圆台(41)，固定套(4)的侧壁与定流套(3)上端之间设有第一间隙(42)，所述第一间隙(42)通过设于固定套(4)下端的空气通道(8)与护嘴帽(5)内的容质空间连通，定流套(3)的侧壁上设有多个间隔倾斜布置的导风孔(31)，定流套(3)下端通过所述定位板(11)与定位圆台(41)连接。
2.根据权利要求1所述的等离子切割机出弧装置，其特征在于:所述空气通道(8)为设于固定套(4)下端的第四通孔(74)，第四通孔(74)上端与所述第一间隙(42)连通，第四通孔(74)下端与护嘴帽(5)内的容质空间连通。
3.根据权利要求1所述的等离子切割机出弧装置，其特征在于:所述空气通道(8)包括设于固定套(4)下端与定流套(3)下端之间的第二间隙(43)，所述定位板(11)和定位圆台(41)上均设有多个间隔均布设置的第五通孔(75)，第五通孔(75)上端依次与第二间隙(43)和第一间隙(41)连通，第五通孔(75)下端与护嘴帽(5)内的容质空间连通。
4.根据权利要求3所述的等离子切割机出弧装置，其特征在于:所述第五通孔(75)的孔径为0.5?1mm，相邻两个第五通孔(75)之间的孔间距为I?3mm。
5.根据权利要求1至4中任一项权利要求所述的等离子切割机出弧装置，其特征在于:所述第三通孔(73)与护嘴帽(5)底端之间的距离为3?4mm，第三通孔(73)的孔径为0.5?1mm，相邻相隔第三通孔(73)之间的孔间距为I?3mm。
6.根据权利要求1至4中任一项权利要求所述的等离子切割机出弧装置，其特征在于:所述第三通孔(73)的轴线与水平面之间的夹角为45?90°。
7.根据权利要求1至4中任一项权利要求所述的等离子切割机出弧装置，其特征在于:所述定流套(3)上布满导风孔(31)，所述导风孔(31)的轴线与水平面之间的夹角为45?75°，导风孔的孔径为I?1.5_，相邻两个导风孔之间的孔间距为I?2.5_。
8.根据权利要求1至4中任一项权利要求所述的等离子切割机出弧装置，其特征在于:所述固定套(4)、定流套(3)、切割电极(2)、护嘴帽(5)和切割嘴(I)之间呈同轴布置。
【文档编号】B23K10/00GK104148791SQ201410331240
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】李伟民, 杜欢, 朱耀江 申请人:武汉慧谷银河智能系统工程有限公司