[發明專利]適用于小型內孔表面加工的等離子束槍頭

在審

• 申請號: 201710691792.5
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN109382573A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 黃齊文;熊釗颋;潘璋;黃聞欣
• 申請（專利權）人: 武漢華材表面科技有限公司
• 主分類號: B23K10/00
• 分類號: B23K10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種等離子槍結構。該槍由外管，內管，噴嘴，鎢極，鎢極安裝管，水流分流管，以及一些輔助支撐件組成。其中，外管作為槍身，與噴嘴相連，內管為離子氣通道，鎢極通過鎢極安裝管安裝在內管上，水流分流管則在內外管之間構造出冷卻水通道。此種結構的槍頭體積小高度低，適用于小孔徑內表面的加工處理。而且水冷通道同時接觸鎢極內管和噴嘴，具有良好的冷卻效果，可以長時間在高功率輸出下穩定運行。

技術領域

本發明屬于等離子束表面處理技術領域，涉及一種適用于小孔內表面加工的等離子槍。

背景技術

作為三大高能束之一的等離子束，在金屬材料的切割和表面處理等領域扮演著重要作用。等離子束設備一般由電源、槍頭、控制系統、供氣系統和水冷系統組成。由于等離子束槍頭內部同時集成了兩個電極，氣體通道和冷卻水循環通道，造成其往往結構復雜，體積很難減小，進而使其難以適用于在一些對槍頭體積或高度有要求的工況下的使用，如直徑較小的內孔表面處理等。

發明內容

本發明提出一種等離子束槍頭，該槍頭通過利用特殊的冷卻水通道結構和送氣方式，極大地減少了槍頭的高度，提高了等離子束的加工能力。

本發明提出的等離子束槍頭由外管，內管，噴嘴，鎢極，鎢極安裝管，水流分流管，以及一些輔助支撐件組成。其中外管作為槍身，管壁開有噴嘴安裝孔和進出水的通道孔。噴嘴安裝在噴嘴安裝孔上。內管為T型管，作為氣體通道，其主干置于外管內部，與外管平行但不接觸，靠近噴嘴一端的端口封閉，T型分支管與外管噴嘴安裝孔同心。T型分支管與噴嘴之間采用輔助支撐件填充。鎢極安裝管位于T型分支管內，鎢極安裝于鎢極安裝管內，鎢極與鎢極安裝管之間留有氣體通道，且鎢極與鎢極安裝管皆不與噴嘴接觸。外管的兩端由輔助支撐件隔開外管和內管并定位，同時在內外管之間形成封閉水冷區域。水流分流管為變徑絕緣管，置于內外管之間，最大直徑等于外管內壁直徑，最小直徑大于內管外壁直徑，最大直徑端與外管內壁連接，位于兩個出水通道孔之間，之后向內管T型分支管端延伸。

使用時，槍頭的外管接電源陽極，鎢極接電源陰極。在外管和內管之間的水流分流管隔出冷卻水道。離子氣則從內管一端進入，經過鎢極安裝管和鎢極之間的氣體通道到達噴嘴處。接通電源后，噴嘴與鎢極之間首先產生等離子弧，然后鎢極與陽極工件之間產生等離子弧，實現等離子束加工。

與目前常見的等離子束槍頭相比，本發明所描述的槍頭有以下優點：

1、槍頭體積小高度低，可以適應尺寸條件更嚴苛的工況；

2、水冷系統直接接觸噴嘴和陰極內管，具有良好的冷卻效率，保證大功率情況下的穩定運行。

專利CN203484793U提出了適用于小孔的等離子粉末堆焊槍，通過改變焊槍管路的布局來壓縮槍體的高度。該專利中的水氣通道環狀分布在槍頭，使得其體積減小十分有限，本發明中則將水路和氣路與槍身同軸心設置，更大程度地壓縮了槍體的高度。并且本專利中對鎢極的良好冷卻也是該專利無法達到的。專利CN104308349B中描述的適用于小孔的等離子槍，從理論上來講的確可以獲得低的高度，但其水冷系統不能完成鎢極的冷卻。而且該槍并沒有噴嘴的設置，使得作為易損件的噴嘴燒損后，整個槍只能報廢。同樣作為用于小孔堆焊的專利CN106624305A為冷卻鎢極，采用了雙水冷系統，這種結構不僅制造復雜，也決定了其高度不能達到本發明的壓縮程度。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為噴嘴處細節放大圖。

圖中：1、外管；2、內管；3、噴嘴；4、水流分流管；5、輔助支撐件；6、輔助支撐件；7、出水孔；8、進水孔；9、進氣孔；10、鎢極；11、鎢極安裝管；12、輔助支撐件；13、氣體通道。

具體實施方式