[發明專利]經改進的空氣冷卻式等離子炬及其部件

有效

• 申請號: 201580021821.6
• 申請日: 2015-05-13
• 公開（公告）號: CN106465527B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: P·K·南布魯
• 申請（專利權）人: 林肯環球股份有限公司
• 主分類號: H05H1/34
• 分類號: H05H1/34
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 張瑞,鄭霞

技術領域

符合本發明的裝置、系統以及方法涉及切割，并且更確切地涉及與等離子電弧切割炬及其部件相關的裝置、系統以及方法。更具體地，本發明涉及一種用于空氣冷卻式等離子炬的電極并且涉及一種分別根據權利要求1和10的前序部分所述的空氣冷卻式等離子炬。

背景

在許多切割、噴射以及焊接操作中，使用了等離子弧炬。通過這些炬，等離子氣體射流在高溫下被發射到環境大氣中。這些射流是從噴嘴發射的，并且當它們離開噴嘴時，這些射流是高度欠膨脹且非常集中的。然而，由于與經電離的等離子射流相關聯的高溫，該炬的許多部件容易失效。這種失效可能顯著地干擾該炬的運行并且在切割操作開始時阻止正確引弧。

通過這種方法與本申請的其余部分中參照附圖闡述的本發明的實施例相比較，常規、傳統和所提出的方法的進一步的局限性和缺點對本領域內的技術人員而言將變得明顯。

發明簡要概述

本發明的示例性實施例是一種空氣冷卻式等離子炬及其經設計來優化該炬的性能和耐用性的部件。確切地講，本發明的示例性實施例可以具有經改進的電極、噴嘴、防護件和/或渦流環構型。更確切地講，本發明提供了分別根據權利要求1和10所述的電極和炬。在以下說明、附圖和權利要求書中給出了進一步的實施例。

附圖簡要說明

通過參考附圖來詳細描述本發明的示例性實施例，本發明的上述和/或其他方面將會更加清晰，在附圖中：

圖1是可以用于本發明實施例的示例性切割系統的圖解表示；

圖2是利用已知部件的炬頭部的一部分的圖解表示；

圖3是本發明的炬的示例性實施例的頭部的一部分的圖解表示；

圖4a至圖4c是本發明的電極的示例性實施例的圖解表示；

圖5a至圖5b是本發明的噴嘴的示例性實施例的圖解表示；

圖6是本發明的防護帽的示例性實施例的圖解表示；

圖7是本發明的渦流環的示例性實施例的圖解表示；并且

圖8是當與已知的空氣冷卻式炬的構型相比時本發明的實施例的等離子電弧與等離子射流之間的比較的圖解表示。

詳細說明

現在將詳細參照多個不同的和可替代的實施例并參照附圖，其中相似的數字表示基本上相同的結構元件。每個示例是通過說明的方式而不是作為限制來提供的。事實上，本領域技術人員將清楚的是，在不脫離本披露內容和權利要求的范圍或精神的情況下可以作出修改和變體。例如，作為一個實施例的一部分所圖示說明或描述的特征可以被使用在另一個實施例上，以產生更進一步的實施例。因此，旨在的是本披露內容包括了在所附權利要求及其等效物范圍內的修改和變體。

本披露內容總體上針對多種不同切割、焊接和噴射操作中有用的空氣冷卻式等離子弧炬。確切地講，本發明的實施例針對空氣冷卻式等離子弧炬。另外的示例性實施例針對空氣冷卻式等離子弧炬，該弧炬是縮回式弧炬。如一般所理解的，縮回式弧炬是以下的炬：其中使電極與用于電弧引發的噴嘴相接觸并且然后使該電極從該噴嘴縮回使得該電弧接著被引導穿過該噴嘴的喉部。在其他類型的縮回式炬中，該電極保持靜止并且是該噴嘴移動。本發明的示例性實施例適用于這兩種類型。這些炬的構造和操作總體上是已知的，并且因此本文將不討論它們的詳細構造和操作。進一步地，本發明的實施例能夠使用在手持式或機械化式等離子切割操作中。應當指出的是，出于清楚簡明的目的，下面的討論將針對本發明的、主要針對用于切割的手持式等離子炬的多個示例性實施例。然而，在此方面本發明的實施例是不受限制的，并且可以在焊接炬和噴射炬中使用本發明的實施例而不脫離本發明的精神或范圍。如果希望的話，不同功率水平的多種不同類型和尺寸的炬是可能的。例如，本發明的示例性實施例可以用在利用在40安培與100安培范圍內的切割電流的切割操作上并且可以切割具有的厚度上至0.075英寸的工件，并且在其他實施例中可以切割厚度上至1.5英寸的工件。另外，在此所描述的這些炬和組件可以用于標記、切割或金屬去除。此外，能夠以變化的電流和變化的功率水平來使用本發明的示例性實施例。能夠與本發明的實施例一起使用的類型的空氣冷卻劑系統的構造和使用是已知的并且無需在本文中進行詳細地討論。