一种环保型等离子处理机用等离子弧割炬的制作方法

本申请涉及等离子弧，尤其是涉及一种环保型等离子处理机用等离子弧割炬。

背景技术：

1、等离子弧割炬工作原理为：等离子弧割炬包括发射段和喷嘴，喷嘴与发射段连接通电后，使得喷嘴发射出高温等离子电弧，将电弧功率将转移到工件上，高热量使工件熔化并被吹掉。

2、目前，在半导体生产加工行业常常产生一些尾气废气，需要专业的废气净化处理设备对其净化处理，使得尾气达到排放标准。废气净化设备系统内设置等离子处理机，即可将等离子弧割炬安装在废气净化处理设备内，与用于排放废气的管路配合，实现等离子对废气进行高温燃烧处理，同时等离子还可以实现对废气本身的分子裂解，使得尾气废气得到净化处理，达到排放标准。

3、但现有技术中的一些等离子弧割炬与废气净化设备装配的适配度的较差，且在实际应用时，难以保证弧柱形状稳定，导致弧柱工作时对废气的燃烧净化不够充分，因此需要提供一种适用于装配为等离子电源且形成的弧柱较为稳定的等离子弧割炬结构。

技术实现思路

1、为了改善现有的一些等离子弧割炬与废气净化设备装配的适配度的较差，且在实际应用时，难以保证弧柱形状稳定，导致弧柱工作时对废气的燃烧净化不够充分的问题，本申请提供一种环保型等离子处理机用等离子弧割炬。

2、本申请提供的一种环保型等离子处理机用等离子弧割炬采用如下的技术方案：

3、一种环保型等离子处理机用等离子弧割炬，包括割炬柄、电极座和喷嘴，所述割炬柄、电极座和喷嘴依次连接，所述割炬柄用于实现电极座与废气净化处理设备连接；

4、所述电极座上设有电极杆，所述电极杆伸入喷嘴内，所述喷嘴内壁设有多个台阶块，多个所述台阶块沿喷嘴长度方向依次连接，且所述台阶块沿喷嘴内壁呈环形，所述电极杆与其中一个台阶块相抵，多个所述台阶块用于辅助等离子弧形成圆柱状；

5、所述喷嘴上设有外套筒，所述外套筒与喷嘴外壁之间形成有冷却空腔，所述冷却空腔内容置冷却介质，用于对所述喷嘴实现冷却降温。

6、通过采用上述技术方案，首先将喷嘴、电极座和割炬柄依次连接装配，通过割炬柄将割炬本身与废气净化处理设备实现连接，有利于提高环保型等离子弧割炬的适配程度；而后，由电极杆产生的等离子弧通过喷嘴向外发射，由于台阶块的设置，使得等离子电弧沿喷嘴内台阶块的对角点之间跳跃前进，使等离子电弧在其前进移动方向上无法形成连续性的电弧阻，同时在沿喷嘴内壁一圈形成弧形电阻，并不断向前移动，进而形成了较为稳定的圆柱状弧柱，便于与排放废气的管路的直径适配，有利于对废气进行充分的高温燃烧净化处理；进一步，由于割炬工作时，喷嘴温度较高，同步向冷却空腔内通入流动的冷却介质，对喷嘴始终进行降温冷却，降低由于喷嘴温度过高而对周围与其装配的零件造成的损伤，有利于提高割炬运行使用的安全性。

7、优选的，所述割炬柄内设有出气管，所述出气管的一端伸入电极座内，所述电极杆上开设有出气孔，所述出气管与出气孔连通。

8、通过采用上述技术方案，出气管与出气孔连通，割炬运行时使得气体持续通过出气孔输出，便于形成等离子电弧，提高等离子弧割炬运行的稳定。

9、优选的，所述割炬柄内设有出水管和回水管，所述电极座朝向喷嘴的一侧端面开设有出水孔和回水孔，所述出水孔与出水管连通，所述回水孔与回水管连通，所述出水孔和回水孔均与冷却空腔连通。

10、通过采用上述技术方案，等离子弧割炬运行时，喷嘴温度较高，同步地，通过出水管与出水孔的配合，将冷却用水通入冷却空腔内，对喷嘴进行冷却降温，而后经过热交换后的冷却水通过回水孔以及回水管进行回收，实现循环水冷却。

11、优选的，多个所述台阶块的内直径沿喷嘴靠近电极座的一端至远离电极座的一端逐渐增大，使得所述喷嘴内孔径逐渐增大。

12、通过采用上述技术方案，多个台阶块的直径逐渐增大，使得喷嘴的内孔径逐渐增大，电极杆发射等离子电弧后，等离子电弧沿喷嘴内壁逐渐扩散，有利于形成稳定的弧柱，同时便于控制形成的弧柱的直径的尺寸。

13、优选的，所述喷嘴与电极座连接后，所述电极杆的杆端与喷嘴内其中一个台阶块相抵，所述电极杆的杆端至喷嘴远离电极座的一端的总长度等于多个所述台阶块的总长度。

14、通过采用上述技术方案，多个台阶块的总长度与喷嘴的长度相适配，减少在等离子弧移动过程中的能量损失，提高对废气净化燃烧的效率。

15、优选的，多个所述台阶块的长度相同。

16、通过采用上述技术方案，使得电极杆发射出等离子电弧后，等离子电弧的移动扩散动作较为一致稳定，便于控制等离子电弧的移动路径，提高形成弧柱的均匀程度和稳定性。

17、优选的，所述喷嘴上方设有定位环，所述电极座上开设有供定位环放置的定位环槽，所述定位环外壁一周开设有密封环槽，所述密封环槽里嵌设有密封圈，所述喷嘴与电极座连接时，所述密封圈与定位环槽的槽壁相抵。

18、通过采用上述技术方案，喷嘴与电极座连接时，将定位环对准定位环槽并伸入，同步地，密封圈与定位环槽的槽壁抵紧，有利于实现对电极杆和喷嘴内腔之间实现密封，降低冷却空腔内的冷却介质进入到喷嘴内腔影响等离子弧割炬运行的可能性。

19、优选的，所述喷嘴远离电极座的一端设有放置环，所述外套筒的端面抵接于放置环上，所述外套筒远离放置环的一端与电极座螺纹连接。

20、通过采用上述技术方案，装配时，外套筒套设于喷嘴外，并与电机座螺纹连接，转动外套筒直到外套筒的端面与放置环相抵，完成装配，有利于提高各个零件之间的连接稳定性。

21、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

22、1.通过喷嘴、台阶块、冷却空腔以及割炬柄的设置，首先将喷嘴、电极座和割炬柄依次连接装配，通过割炬柄将割炬本身与废气净化处理设备实现连接，有利于提高环保型等离子弧割炬的适配程度；而后，由电极杆产生的等离子弧通过喷嘴向外发射，由于台阶块的设置，使得等离子电弧沿喷嘴内台阶块的对角点之间跳跃前进，使等离子电弧在其前进移动方向上无法形成连续性的电弧阻，同时在沿喷嘴内壁一圈形成弧形电阻，并不断向前移动，进而形成了较为稳定的圆柱状弧柱，便于与排放废气的管路的直径适配，有利于对废气进行充分的高温燃烧净化处理；进一步，由于割炬工作时，喷嘴温度较高，同步向冷却空腔内通入流动的冷却介质，对喷嘴始终进行降温冷却，降低由于喷嘴温度过高而对周围与其装配的零件造成的损伤，有利于提高割炬运行使用的安全性；

23、2.通过定位环和密封圈的设置，喷嘴与电极座连接时，将定位环对准定位环槽并伸入，同步地，密封圈与定位环槽的槽壁抵紧，有利于实现对电极杆和喷嘴内腔之间实现密封，降低冷却空腔内的冷却介质进入到喷嘴内腔影响等离子弧割炬运行的可能性。

技术特征：

1.一种环保型等离子处理机用等离子弧割炬，其特征在于：包括割炬柄(1)、电极座(2)和喷嘴(3)，所述割炬柄(1)、电极座(2)和喷嘴(3)依次连接，所述割炬柄(1)用于实现电极座(2)与废气净化处理设备连接；

2.根据权利要求1所述的一种环保型等离子处理机用等离子弧割炬，其特征在于：所述割炬柄(1)内设有出气管(11)，所述出气管(11)的一端伸入电极座(2)内，所述电极杆(21)上开设有出气孔(24)，所述出气管(11)与出气孔(24)连通。

3.根据权利要求1所述的一种环保型等离子处理机用等离子弧割炬，其特征在于：所述割炬柄(1)内设有出水管(12)和回水管(13)，所述电极座(2)朝向喷嘴(3)的一侧端面开设有出水孔(25)和回水孔(26)，所述出水孔(25)与出水管(12)连通，所述回水孔(26)与回水管(13)连通，所述出水孔(25)和回水孔(26)均与冷却空腔(6)连通。

4.根据权利要求1所述的一种环保型等离子处理机用等离子弧割炬，其特征在于：多个所述台阶块(4)的内直径沿喷嘴(3)靠近电极座(2)的一端至远离电极座(2)的一端逐渐增大，使得所述喷嘴(3)内孔径逐渐增大。

5.根据权利要求4所述的一种环保型等离子处理机用等离子弧割炬，其特征在于：所述喷嘴(3)与电极座(2)连接后，所述电极杆(21)的杆端与喷嘴(3)内其中一个台阶块(4)相抵，所述电极杆(21)的杆端至喷嘴(3)远离电极座(2)的一端的总长度等于多个所述台阶块(4)的总长度。

6.根据权利要求5所述的一种环保型等离子处理机用等离子弧割炬，其特征在于：多个所述台阶块(4)的长度相同。

7.根据权利要求1所述的一种环保型等离子处理机用等离子弧割炬，其特征在于：所述喷嘴(3)上方设有定位环(31)，所述电极座(2)上开设有供定位环(31)放置的定位环槽(22)，所述定位环(31)外壁一周开设有密封环槽(33)，所述密封环槽(33)里嵌设有密封圈(34)，所述喷嘴(3)与电极座(2)连接时，所述密封圈(34)与定位环槽(22)的槽壁相抵。

8.根据权利要求7所述的一种环保型等离子处理机用等离子弧割炬，其特征在于：所述喷嘴(3)远离电极座(2)的一端设有放置环(35)，所述外套筒(5)的端面抵接于放置环(35)上，所述外套筒(5)远离放置环(35)的一端与电极座(2)螺纹连接。

技术总结
本申请涉及一种环保型等离子处理机用等离子弧割炬，属于等离子弧技术领域，其包括割炬柄、电极座和喷嘴，割炬柄、电极座和喷嘴依次连接，割炬柄用于实现电极座与废气净化处理设备连接；电极座上设有电极杆，电极杆伸入喷嘴内，喷嘴内壁设有多个台阶块，多个台阶块沿喷嘴长度方向依次连接，且台阶块沿喷嘴内壁呈环形，电极杆与其中一个台阶块相抵，多个台阶块用于辅助等离子弧形成圆柱状；喷嘴上设有外套筒，外套筒与喷嘴外壁之间形成有冷却空腔，冷却空腔内容置冷却介质，用于对喷嘴实现冷却降温。本申请具有提高环保型割炬的适配程度，便于形成较为稳定的圆柱状弧柱，有利于提高对废气净化的充分程度的有益效果。

技术研发人员：潘宇锋,杨京华,钱俊华
受保护的技术使用者：常州九圣焊割设备股份有限公司
技术研发日：20231017
技术公布日：2024/8/26