用于等离子体喷枪的导向部件、组件和等离子体喷枪的制作方法

本发明涉及用于等离子体喷枪的导向部件，该导向部件包括用于引导冷却液体和保护气体的通道。本发明还涉及包括所述导向部件的组件和包括所述组件的等离子体喷枪。

背景技术：

1、当切割和焊接材料时，特别是切割和焊接金属材料时，使用等离子体喷枪。总的来说，这些喷枪包括电极和具有固定至喷枪头的出口开口的喷嘴。喷枪首先在电极和喷嘴之间生成等离子弧，然后使用等离子气体将所述等离子弧从喷嘴传送到处理部分，该等离子气体被供给到喷嘴的出口开口中。考虑到等离子弧的高温，需要在操作期间冷却喷枪，其中这种冷却是通过冷却液体进行的。喷枪的部分可通过处理气体-等离子气体和保护气体来额外冷却。

2、例如，ep2236015a2公开了一种包括部件的等离子弧喷枪，其中在部件的内表面和喷枪主体之间限定了用于朝向喷嘴的远端引导冷却液体的通道，并且在部件的外表面和包围部件的构件的内表面之间限定了用于将保护气体引导至喷嘴的外表面的通道。这种等离子弧喷枪的缺点在于，由冷却液体和喷枪内的保护气体进行的冷却不均匀，单个冷却剂入口周围的冷却明显大于出口周围的冷却，并且在操作期间，冷却剂在喷嘴的一侧周围流动的量可明显大于在喷嘴的另一侧周围流动的量。保护气体也仅通过一个供给源供给，并且气体仅在其到达喷嘴之前在整个圆周上扩散，使得其冷却功能没有得到充分的利用。结果，喷枪的一些部分被冷却得比所需的多，并且一些部分被冷却得比所需的少，并且可能出现死区，即未被冷却的区域。这导致喷枪部件的寿命缩短。

3、单个部件的冷却效率和均匀性显著影响它们的耐久性，因而需要提供这种等离子体喷枪的布置，该布置将确保由昂贵材料制成的部分以及包括具有相对低热耐久性的、例如电绝缘材料的材料的部分的均匀冷却。

4、本发明的目的是准备一种用于等离子弧喷枪的导向部件，该导向部件将使冷却液体的流动和保护气体的流动侧向扩散，并且尽可能地确保喷枪构件的均匀冷却。

技术实现思路

1、技术问题

2、现有技术的缺点在很大程度上通过用于等离子体喷枪的导向部件来消除，该导向部件包括：

3、圆柱形部分；

4、圆锥形部分，与圆柱形部分同轴地邻接；

5、其中，圆柱形部分和圆锥形部分一起限定贯通腔，

6、相互成角度地间隔开的用于冷却液体的一组通道，所述用于冷却液体的通道中的每个具有位于导向部件的内表面处的入口和位于导向部件的外表面处的出口，并且至少部分地延伸通过圆锥形部分；以及

7、用于保护气体的一组通道，所述用于保护气体的通道中的每个具有位于导向部件的内表面处的入口和位于导向部件的外表面处的入口，并且至少部分地延伸通过圆锥形部分，

8、其中，用于冷却液体的通道的轴线与导向部件的轴线形成在30°至60°范围内的角度。

9、优选地，用于冷却液体的通道的轴线是线性的，和/或至少部分地与圆锥形部分的相邻内表面和/或外表面平行延伸。

10、对于所有实施例，还有利的是，当用于保护气体的通道入口的中心布置在公共圆处时，该圆的中心在导向部件的轴线上；和/或用于保护气体的通道出口的中心布置在公共圆处时，该圆的中心在导向部件的轴线上；和/或用于冷却液体的通道入口的中心布置在公共圆处时，该圆的中心在导向部件的轴线上；和/或用于冷却液体的通道出口的中心布置在公共圆处时，该圆的中心在导向部件的轴线上。

11、优选地，圆锥形部分包括内表面中的内环形凹部，在内环形凹部中布置有用于冷却液体的通道入口。优选地，内环形凹部的近端壁是具有60°至160°、优选地100°至140°的竖直角的圆锥形，和/或

12、在与凹部的底部相对的区域中，内环形凹部的深度与内环形凹部的宽度的0.5至1.5倍、优选地0.8至1.2倍相对应，和/或

13、内环形凹部的远侧和与导向部件的轴线垂直的平面形成0°至10°的角度。

14、优选地，圆柱形部分的远端设置有第一凹槽，在第一凹槽中布置用于冷却液体的通道出口。

15、优选地，用于冷却液体的通道入口布置成比其出口靠近导向部件的远端的平面，和/或布置成和用于保护气体的通道出口同样靠近导向部件的远端的平面或者比其出口靠近导向部件的远端的平面。

16、优选地，用于保护气体的通道的轴线与导向部件的轴线形成10°至45°的角度。

17、优选地，圆锥形部分的外表面设置有第二凹槽，其中用于保护气体的通道出口至少部分地导入所述第二凹槽中。

18、现有技术的缺点也在很大程度上通过包括用于引导用于保护等离子弧的保护气体的引导部件的组件来消除，其中所述引导部件具有一起限定贯通腔的远端圆锥形部分和近端圆柱形部分，并且该组件包括上述导向部件，其中该导向部件的圆柱形部分包围引导部件的圆柱形部分，并且该导向部件的圆锥形部分包围引导部件的圆锥形部分，并且用于将保护气体供给到用于保护气体的通道中的空间位于导向部件的内表面和引导部件的外表面之间。

19、现有技术的缺点也在很大程度上通过等离子体喷枪来消除，该等离子体喷枪包括：

20、电极；

21、喷嘴，包围电极的远端；

22、盖，包围喷嘴的远端，并且包括与喷嘴的出口开口同轴的出口开口，用于等离子弧离开，

23、保持部件，用于将盖紧固至等离子体喷枪，

24、上述组件，其中导向部件的远端的内表面经由第一密封环邻接喷嘴的外表面，其中用于冷却液体的通道入口面向喷嘴的外表面，并且用于冷却液体的通道出口面向保持部件的内表面。

25、如本文中所使用的，当考虑电流路径时，表述近端呈现更靠近电源的部分或表面(即，更远离待处理的工件)，并且当考虑电流路径时，表述远端呈现更靠近待处理的工件的部分或表面(即，更远离电源)。

技术特征：

1.用于等离子体喷枪的导向部件(1)，所述导向部件(1)包括：

2.根据权利要求1所述的导向部件(1)，其特征在于，所述用于冷却液体的通道(11)的轴线是线性的，和/或至少部分地与所述圆锥形部分(18)的相邻内表面和/或外表面平行延伸。

3.根据权利要求1或2所述的导向部件(1)，其特征在于，所述圆锥形部分(18)包括在所述内表面中的内环形凹部(18b)，在所述内环形凹部(18b)中布置有所述用于冷却液体的通道(11)的所述入口。

4.根据权利要求3所述的导向部件(1)，其特征在于，所述内环形凹部(18b)的近端壁是具有60°至160°、优选地100°至140°的竖直角的圆锥形，和/或

5.根据权利要求1至4中任一项所述的导向部件(1)，其特征在于，所述圆柱形部分(17)的远端设置有第一凹槽(19a)，在所述第一凹槽(19a)中布置所述用于冷却液体的通道(11)的出口。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的导向部件(1)，其特征在于，所述用于冷却液体的通道(11)的入口布置成比所述用于冷却液体的通道(11)的出口更靠近所述导向部件(1)的远端的平面，和/或布置成和所述用于保护气体的通道(12)的出口同样靠近所述导向部件(1)的远端的平面，或更靠近所述导向部件(1)的远端的平面。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的导向部件(1)，其特征在于，所述用于保护气体的通道(12)的轴线与所述导向部件(1)的轴线形成10°至45°的角度，和/或形成比由所述导向部件(1)的轴线和所述用于冷却液体的通道(11)的轴线包括的角度小的角度。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的导向部件(1)，其特征在于，所述圆锥形部分(18)的外表面设置有第二凹槽(18a)，其中，所述用于保护气体的通道(12)的出口至少部分地导入所述第二凹槽(18a)中。

9.一种组件，包括用于引导用于保护等离子弧的保护气体的引导部件(30)，其中，所述引导部件(30)具有一起限定贯通腔的远端圆锥形部分和近端圆柱形部分，其特征在于，所述组件包括根据权利要求1至8中任一项所述的导向部件(1)，其中，所述导向部件(1)的圆柱形部分(17)包围所述引导部件(30)的所述圆柱形部分，并且所述导向部件(1)的圆锥形部分(18)包围所述引导部件(30)的所述圆锥形部分，并且用于将保护气体供给到用于保护气体的通道(12)中的空间位于所述导向部件(1)的所述内表面和所述引导部件(30)的外表面之间。

10.一种等离子体喷枪，包括：

技术总结
用于等离子体喷枪的导向部件(1)，导向部件(1)包括：圆柱形部分(17)；圆锥形部分(18)，与圆柱形部分(17)同轴地邻接，其中圆柱形部分(17)和圆锥形部分(18)一起限定贯通腔；相互成角度地间隔开的一组用于冷却液体的通道(11)，用于冷却液体的通道(11)中的每个具有位于导向部件(1)的内表面处的入口和位于导向部件(1)的外表面处的出口，并且至少部分地延伸通过圆锥形部分(18)；以及一组用于保护气体的通道(12)，用于保护气体的通道(12)中的每个具有位于导向部件(1)的内表面处的入口和位于导向部件(1)的外表面处的入口，并且至少部分地延伸通过圆锥形部分(18)，其中用于冷却液体的通道(11)与导向部件(1)的轴形成在30°至60°范围内的角度。

技术研发人员：拉迪姆·胡恩卡,皮特·威斯利,托马斯·库萨克
受保护的技术使用者：胜卡特有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/12