[發明專利]具有改進的等離子噴嘴的等離子體噴槍系統

在審

• 申請號: 201280025321.6
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN103563491A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 內森·杰拉爾德·雷特利茲
• 申請（專利權）人: 伊利諾斯工具制品有限公司
• 主分類號: H05H1/34
• 分類號: H05H1/34
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 脫穎

相關申請的交叉引用

該申請要求了2011年3月25日申請的，題為“具有增加的前向質量的改進的等離子噴嘴設計”的美國臨時專利申請61/467,448的優先權，其通過引用合并在此。

背景技術

本發明通常涉及等離子切割系統，尤其涉及用于這種系統的等離子體噴槍的噴嘴。

很多當前行業依靠于用于建造各種結構，例如建筑物、橋梁、起重機、車輛等的金屬的操作。由于很多金屬的強度與耐用性，已經開發了各種各樣能夠操作這些材料的系統。一個這種系統為等離子切割系統，其產生用于切割金屬或其他導電材料的等離子體(來自高溫電離氣體)。通常，在等離子切割系統中，電弧將氣體(例如，壓縮氣)轉化為等離子體，其足夠熱，以熔解金屬工件，同時，氣體的壓力吹散熔融的金屬。典型地在等離子體噴槍中啟動電弧，并且氣體流過噴槍。如此，使用等離子體噴槍引導并且控制等離子切割。因此，等離子體噴槍典型地包括各種各樣的元件，例如等離子噴嘴或尖端，其將等離子氣體聚焦在收縮電弧中，使得能夠進行該引導與控制。當橫跨工件拖動等離子體噴槍的尖端時，熱的等離子體沿氣矩噴嘴的路徑切割工件。因為典型地以該方式使用等離子體噴槍噴嘴，所以經常由具有高熱與導電性的金屬，例如，銅加工噴嘴。不幸的是，在操作過程中，當前的等離子體噴槍噴嘴受到相當大的降解，并且必須在使用過程中替換噴嘴，因此增加了等離子切割過程的貨幣成本以及低效率。

發明內容

在一個實施例中，等離子體噴槍的噴嘴包括具有第一端的主體，第二端以及從第一端延伸至第二端的通道，第二端具有布置于其中的出口孔。通道使得等離子氣體穿過通道從第一端流出，并且流至出口孔。大于或等于大約50％的主體總質量相對于主體的縱向長度分布于第二端與主體的中間點之間。

在另一個實施例中，等離子體噴槍的噴嘴包括主體，主體具有第一端以及第二端，第二端具有布置于其中的等離子氣體出口孔。從第一端至主體質量的中心的縱向距離大于或等于大約43％的主體的縱向長度。

在另一個實施例中，等離子體噴槍的噴嘴包括主體，主體具有第一端以及第二端，第二端具有布置于其中的等離子氣體出口孔。從第一端至主體質量的中心的縱向距離大于或等于大約48％的主體的縱向長度。

在另一個實施例中，等離子體噴槍的噴嘴包括主體，主體具有第一端、第二端、從第一端沿主體的縱向長度延伸的第一部分、從第二端沿主體的縱向長度延伸的孔部分，以及布置于第一部分與孔部分之間的中間部分，第二端具有布置于其中的等離子氣體出口孔。由通過孔部分的內徑分開的孔部分的平均壁厚限定的開孔率大于或等于大約3.6。由通過中間部分的內徑分開的中間部分的平均壁厚限定的中間部分比率大于或等于大約0.27。

在另一個實施例中，等離子體噴槍的噴嘴包括主體，主體具有第一端、第二端、從第二端沿主體的縱向長度延伸的孔部分，以及從第一端沿主體的縱向長度延伸至孔部分的第二部分，第二端具有布置于其中的等離子氣體出口孔。由通過孔部分的內徑分開的孔部分的平均壁厚限定的開孔率大于或等于大約3.5。

在另一個實施例中，等離子體噴槍組件包括主體與布置于主體中，并且適合于接收功率的電極，以在電極與工件之間產生等離子體電弧。等離子體噴槍組件還包括具有噴嘴體的噴嘴，噴嘴體具有第一端與第二端，第二端具有布置于其中的等離子氣體出口孔。從第一端至噴嘴體的質量中心的縱向距離大于或等于大約48％的噴嘴體的縱向長度，并且電極的外表面與噴嘴的內環形壁限定了等離子弧室。

在另一個實施例中，等離子切割系統包括等離子體噴槍，等離子體噴槍具有帶有主體的噴嘴，主體具有第一端與第二端，第二端具有布置于其中的等離子氣體出口孔。從第一端至主體質量中心的縱向距離大于或等于大約48％的主體縱向長度。該系統還包括電源，其適合于連接至等離子體噴槍，并且向等離子體噴槍提供電流，用于生成導引電弧并且保持等離子切割弧。

附圖說明

當參照附圖閱讀以下詳細說明時，本發明的這些以及其他特點、方面、以及優勢將變得更好理解，貫穿附圖，相同的特征表示相同的零部件，其中：

圖1為根據本發明的實施例的等離子切割系統的透視圖；

圖2為靠近根據本發明的實施例的噴嘴出口孔處具有增加的質量集中的等離子體噴槍噴嘴的實施例的橫截面視圖；

圖3為具有根據本發明的實施例的無削尖端部的圖2的等離子體噴槍噴嘴的實施例的橫截面視圖；以及

圖4為具有根據本發明的實施例的基本恒定直徑的內環形壁的圖2的等離子體噴槍噴嘴的實施例的橫截面視圖。

具體實施方式