[發明專利]具有先進的冷卻通道的等離子切割噴嘴

有效

• 申請號: 201280010559.1
• 申請日: 2012-02-28
• 公開（公告）號: CN103404237A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: C·J·孔韋;D·巴內特;N·胡薩里
• 申請（專利權）人: 熱動力公司
• 主分類號: H05H1/28
• 分類號: H05H1/28
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

相關申請的交叉引用

本申請要求2011年2月28日提交的題為“Plasma?Arc?Torch?Having?Improved?Consumables?Life”的美國臨時序列No.61/447,560的優先權。上述申請的公開內容通過引用整體結合于此。

技術領域

本公開涉及等離子電弧焊炬，更具體地涉及用于等離子電弧焊炬的噴嘴。

背景技術

在該部分中的陳述僅提供與本公開相關的背景信息并且不可構成現有技術。

等離子電弧焊炬，也稱為電弧焊炬，通常用于通過使由電離的氣體顆粒組成的高能量等離子流朝向工件來切割、標記、刨削和焊接金屬工件。在典型的等離子電弧焊炬中，被電離的氣體被提供至焊炬的遠端并且在通過等離子電弧焊炬的噴嘴中的孔口或管口離開之前流經電極。電極具有相對的負電勢并且作為陰極進行操作。相反地，焊炬噴嘴構成相對的正電勢并且在引導過程中作為陽極進行操作。而且，電極與噴嘴處于間隔開的關系，從而在焊炬的遠端處產生間隙。在操作中，在電極和噴嘴之間的常常稱為等離子電弧腔的間隙中產生引導電弧，其中引導電弧加熱和電離氣體。電離的氣體被噴出焊炬并且表現為離開噴嘴向遠端延伸的等離子流。隨著焊炬的遠端移動至靠近工件的位置，在通過電源激活的開關電路的幫助下，電弧從焊炬噴嘴跳轉或轉移至工件。因此，工件充當陽極，并且等離子電弧焊炬在“轉移電弧”的模式下工作。

由于高電流/功率和高操作溫度，等離子電弧焊炬的耗材，諸如電極和噴嘴，易于磨損。在啟動引導電弧和產生等離子流之后，電極和噴嘴在等離子電弧焊炬的整個操作中經受由等離子流引起的高熱量以及磨損。在等離子切割領域不斷需要改進的耗材和操作等離子電弧焊炬的方法以提高耗材的壽命，從而增加操作時間并且降低成本。

發明內容

在本公開的一種形式中，用于等離子電弧焊炬的噴嘴包括近側部分和錐形的遠側部分。近側部分適合于連接至等離子電弧焊炬的相鄰的陽極構件。近側部分限定用于使冷卻流體進入噴嘴的第一組流體通道和用于使冷卻流體從噴嘴排出的第二組流體通道。錐形遠側部分從噴嘴的近側部分延伸至噴嘴的排出孔口。錐形的遠側部分限定與第一組流體通道和第二組流體通道流體連通的內部腔。內部腔的基部圍繞排出孔口。

在本公開的另一種形式中，用于等離子電弧焊炬的噴嘴包括適合于連接至等離子電弧焊炬的相鄰的陽極構件的中央構件，以及圍繞中央構件設置的外部構件。中央構件限定用于使冷卻流體進入噴嘴和排出孔口的第一流體通道。外部構件限定用于使冷卻流體從噴嘴排出的第二流體通道。

在又一種形式中，用于等離子電弧焊炬的噴嘴包括適合于連接至等離子電弧焊炬的相鄰的陽極構件的中央構件，以及圍繞中央構件設置的外部構件。中央構件限定用于使冷卻流體進入噴嘴的第一組流體通道、具有外周壁部段的錐形遠端部分和排出孔口。外部構件限定了用于使冷卻流體從噴嘴排出的第二組流體通道和內周壁部段。中央構件的外周壁部部段和外部構件的內周壁部分限定與第一組流體通道和第二組流體通道流體連通的內部腔。內部腔的基部圍繞排出孔口。

在再一種形式中，用于等離子電弧焊炬的噴嘴包括適合于連接至等離子電弧焊炬的相鄰陽極構件的近側部分，和從近側部分延伸至噴嘴的排出孔口的遠側部分。遠側部分限定了配置為用于使冷卻流體進入噴嘴和使冷卻流體排出噴嘴的內部腔。內部腔的基部圍繞排出孔口。

在又一種形式中，等離子電弧焊炬包括陰極構件、電連接至陰極構件的電極、噴嘴以及帽構件，所述帽構件圍繞噴嘴以在噴嘴和帽構件之間限定第二氣體腔。第二氣體腔允許第二氣體流過。噴嘴包括適合于連接至相鄰的陽極構件的近側部分和從近側部分延伸至噴嘴的排出孔口的遠側部分。遠側部分限定了配置為用于使冷卻流體進入噴嘴和使冷卻流體排出噴嘴的內部腔。內部腔的基部圍繞排出孔口。內部腔設置在排出孔口和第二氣體腔之間。

其他方面的實用性將從本文提供的描述中變得顯而易見。應當理解，描述和具體示例僅旨在為了說明的目的并且不旨在限制本公開的范圍。

附圖說明

本文所描述的附圖僅為了說明的目的并且不旨在以任何方式限制本公開的范圍。

圖1為根據本公開的原理構造的等離子電弧焊炬的立體圖；

圖2為根據本公開的原理構造的等離子電弧焊炬的分解立體圖；

圖3為沿著圖1的A-A線所取的根據本公開的原理構造的等離子電弧焊炬的分解截面圖；

圖4為圖3的等離子電弧焊炬的焊炬頭的截面圖；

圖5為圖4的焊炬頭的冷卻液管組件的立體、截面圖；