专利名称：一种空气等离子体切割机的制作方法
技术领域：
本实用新型属等离子体切割设备。
现有的空气等离子体切割机一般采用高频高压引弧。使用固定电极。通过磁饱和电抗器或可控硅来调节工作电流。高频高压引弧方法电极不与喷嘴和工件接触，对保护喷嘴和电极有利。但是对割炬、电源和引线的绝缘强度要求高，线路复杂，工作可靠性差，引弧时辐射的高频电磁波对操作者有害。固定式电极的实际使用长度不到3毫米，寿命短，成本高。使用磁饱和电抗器和可控硅调节工作电流。调节连续性好，但是磁饱和电抗器和可控硅电路中的滤波电感与主变压器相当，要用较多的铜线和硒钢片。
本实用新型的目的是提供一种接触引弧、可调电极和使用抽头式三相交流电抗器的空气等离子体切割机。它的线路简单可靠。易于安装和维修，制造成本比现有的空气等离子体切割机低20％，电极使用寿命长，无高频高压，操作安全方便。适合于切割各种金属材料。
本实用新型的主要特征是在割炬内与电极同心的安装有脉冲式电磁线包，活动的电磁铁和弹簧，两端分别与固定电极的调节杆和伸出割炬后盖的旋钮相连。通过电磁铁的吸放动作带动电极接触喷咀和工件，实现接触引弧，引弧迅速可靠。对电极和喷咀无烧蚀。电极烧短后，转动伸出割炬后盖的旋钮，使电极向前移动，就可以继续使用，延长了电极的使用寿命。在电源内装有抽头式三相交流电抗器，按所需的工作电流抽头，电流调节范围符合金属切割的实际要求，该三相交流电抗器的重量和体积只相当磁饱和 电抗器的40％。
以下结合附图对本实用新型进行详细描述。
图1是割炬剖面图，图2是电源主电路和控制电路原理图。
如
图1、图2所示，压缩空气通过进风嘴16，进风管14，稳流环8，电极冷却套6上的风槽到达旋流环4和固定螺帽3，一部分气体作为工作气体通过旋流环4上的切向孔形成围绕电极2旋转的气流，由喷嘴1吹出；另一部分气体做为冷却气体通过螺帽3和 喷咀1之间的气孔吹出。进风量由调节阀15调节。工作电压通过接线鼻17，进风管14，稳流环8，电极冷却套6电极调节杆5加到电极2上。电极2由金属锆和铪制成，外包紫铜，拧在电极调节杆5上。电极调节杆5与电极冷却套6采用动配合。电极调节杆5的另一头与电磁铁10通过螺扣联接。电极2烧蚀后，转动旋钮13，电极调节杆5即从电磁铁10中伸出，电极2便可继续使用。电极2的实际使用长度20毫米，比固定式电极寿命长5倍以上。接触引弧由电磁铁线包9和电磁铁10实现，当电磁铁线包9通过脉冲电流时，电磁铁10被磁场吸引，带动电极调节杆5和电极2向前运动，接触喷嘴1，将喷嘴1接触工件便可引燃电弧。与此同时，弹簧11被压缩，在电磁铁线包9的电流中断后，借助弹簧11的弹力将电磁铁10、电极调节杆5和电极2弹回。引弧时间在20毫秒以内。
由电阻R4，可控硅SCR，电容器C2，电磁铁线包9组成一个脉冲振荡电路。使电磁铁10产生间断的往返运动。电阻R1，R2，R3，电容器C1。触发二极管T组成可控硅SCR的触发电路。电弧引燃后，触发和振荡电路两端电压降低，停止工作，电磁铁10，电极调节杆5和电极2随即固定不动。
电源主电路采用三相全波整流，通过主变压器B和三相交流电抗器L产生陡降的伏安特性，三相交流电抗器采用日字型铁芯，根据工作电流的需要有几组抽头。如30A，90A，90A，120A等，通过开关K和接触器J1，J2，J3，J4等切换。当开关K放在30A档上时，交流接触器J1工作，接点J1－1，J1－2，J1－3接通，三相交流电抗器的一组抽头接入输出回路，调节开关K的档次。交流接触器J2，J3，J4依次工作，三相交流电抗器L相应的抽头依次接入输出回路，使电抗发生变化，从而调节工作电流。整流二极管D1－D6组成三相全波桥式整流回路，正极接工件，负极接割炬。
风动阀门19和风动开关18在无风量过小时不打开，电路不接通，用以保护设备。开关20控制整个电路，松开开关20割炬不带电，以保证在更换喷嘴1和电极2时操作者的安全。割炬外套及把手7注塑或用胶木棒车成。
本实用新型提供的空气等离子体切割机，可以手工操作，也可以用微机控制。不用水冷可以在直到150安培电流下连续工作。
权利要求1.一种空气等离子体切割机，由割炬和电源组成，其特征在于在割炬内与电极(2)同心的安装有脉冲式电磁线包(9)，活动的电磁铁(10)和弹簧(11)，两端分别与固定电极(2)的调节杆(5)和伸出割炬后盖(12)的旋钮(13)相连，在电源内装有抽头式三相交流电抗器L。
2.按权利要求1所述的空气等离子体切割机，其特征在于电极调节杆(5)与电极冷却套(6)动配合。
3.按权利要求1所述的空气等离子体切割机，其特征在于转动旋钮(13)，电极调节杆(5)可从电磁铁(10)中伸出，电极(2)可继续使用。
4.按权利要求1所述的空气等离子体切割机，其特征在于三相交流电抗器L采用日字型铁芯，其一组抽头接入输出回路。
专利摘要一种空气等离子体切割机，适合于切割各种金属材料，它在割炬内与电极同心的安装有脉冲电磁线包活动的电磁铁和弹簧，两端分别与固定电极的调节杆和伸出割炬后盖的旋钮连接。通过电磁铁的吸放动作带动电极接触喷嘴和工件，实现接触引弧；电极烧短后，转动伸出割炬后盖的旋钮，使电极向前移动，就可以继续使用。电源内装有抽头式三相交流电抗器，按所需的工作电流抽头。
文档编号B23K9/08GK2053961SQ8920346
公开日1990年3月7日 申请日期1989年3月30日 优先权日1989年3月30日
发明者李国华, 李刚杰, 刘玉华, 刘长跃, 付俊藩, 徐增信 申请人:河北省科学院科技实业公司, 河北省邢台市电阻厂