[發明專利]一種液體介質非轉移弧等離子槍

在審

• 申請號: 201711252512.7
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN107949142A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 王晶晨;鐘貴全;王志軍;陳珊;楊玉地;吳道洪
• 申請（專利權）人: 神霧科技集團股份有限公司
• 主分類號: H05H1/42
• 分類號: H05H1/42
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司11254
• 代理人: 劉伍堂

技術領域

本發明屬于等離子技術領域，具體涉及一種液體介質非轉移弧等離子槍。

背景技術

等離子態是物質的第四態，宇宙中幾乎99﹪的物質（不包括尚未確認的暗物質）都處于等離子態。等離子體其溫度分布范圍則從10 K的低溫到核聚變等離子體的10億K超高溫并擁有一系列獨特性質，使等離子體在納米材料生產、新材料合成、熱加工制造、冶煉、鉆探、煤化工、垃圾廢物處理、材料表面處理、電子、新能源、軍事、航空航天等領域獲得廣泛應用。

近幾十年來，等離子體發生器的研制及等離子診斷技術的開發均取得了巨大的進展，并且等離子體研制與開發的重點已不再局限與航天航空方面的應用，而是更多地轉向機械、化工、冶金、環保等工業部門的應用，特別是在材料加工與新材料研制方面的應用。

目前國內外的等離子技術一般均采用氣體為等離子介質，需要配備相應的氣體裝置，尤其是大功率的等離子設備，耗氣量極大，一般氣瓶難以提供足夠的氣量，需要頻繁地更換氣瓶，進而影響等離子體的工作；若是采用空壓機，則會對等離子槍的電極造成嚴重的燒損，降低等離子槍電極的壽命。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種液體介質非轉移弧等離子槍，本發明的液體介質非轉移弧等離子槍采用液體為介質，解決了氣體介質需要頻繁更換氣瓶的麻煩；還解決了采用壓縮空氣容易燒損電極的問題。采用液體為介質，只需少量的液體便可提供足夠的離子氣體，液體在陰極管中沸騰蒸發之后體積會膨脹上千倍，能夠完全取代氣體介質，而且效果比氣體介質有顯著性提高，在設計非轉移弧等離子槍的過程中無需考慮氣路，簡化了槍體結構，也可采用液體燃料作為介質，充分利用了液體燃料的化學能，與使用水作為液體介質相比，采用相同功率能夠釋放更多熱量。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案為：

一種液體介質非轉移弧等離子槍，包括：

設置于所述等離子槍的后槍體內的陰極管，所述陰極管的后端部設有多個液體介質通孔，所述后槍體與所述陰極管間形成后冷卻腔；

設置于所述等離子槍的前槍體內的陽極管，所述前槍體與所述陽極管間形成前冷卻腔；

液體介質通過液體介質通孔進入陰極管，液體介質沸騰膨脹為氣體，所述氣體作為非轉移弧等離子體的離子氣體；

所述液體介質為水或液體燃料，其中，水作為液體介質具有節能環保的特性；液體燃料作為液體介質能利用液體燃料的化學能釋放大量的熱量；

固定于所述前槍體與所述后槍體之間的絕緣體，所述絕緣體設有多個連通孔，所述連通孔的兩端分別與所述后冷卻腔、所述前冷卻腔相連；以及

固定于所述絕緣體內部的陶瓷環，用于約束所述陰極管與所述陽極管之間產生的等離子弧。

進一步的，所述等離子槍還包括：陰極座，所述陰極座與所述后槍體配合，將所述陰極管固定；所述陰極管的材料由銅合金材料或者鐵合金材料制成。

進一步的，所述陰極座的一端與所述液體介質管連接，另一端與所述后端部連接。

進一步的，所述前冷卻腔設有進水接頭，外接進水電纜；所述后冷卻腔設有出水接頭，外接出水電纜。

進一步的，所述多個連通孔的橫截面的總和大于所述進水電纜或所述出水電纜的橫截面積。

進一步的，所述等離子槍還包括：端蓋，所述端蓋與所述前槍體的前端部連接，用于固定所述陽極管。

進一步的，所述后槍體由銅合金材料或者鐵合金材料制成；所述前槍體由銅合金材料或者鐵合金材料制成。

進一步的，所述絕緣體由玻璃鋼材料制成，用于隔絕所述前槍體、所述后槍體的正負電荷；所述陶瓷環由氧化鋁陶瓷材料制成。

進一步的，所述陰極管由銅合金材料或者石墨材料制成；所述陽極管由銅合金材料或者石墨材料制成；所述陰極管與所述陽極管為管狀電極。

進一步的，其特征在于，所述陽極的前端部的出口為所述等離子槍的噴口。

本發明的有益效果在于：

（1）采用液體為介質，只需少量的液體便可提供足夠的離子氣體，液體在陰極管中沸騰蒸發之后體積會膨脹上千倍，能夠完全取代氣體介質，而且效果比氣體介質有顯著性提高，在設計非轉移弧等離子槍的過程中無需考慮氣路，簡化了槍體結構。

（2）解決了氣體介質需要頻繁更換氣瓶的麻煩；還解決了采用壓縮空氣容易燒損電極的問題。

（3）采用液體燃料作為介質，充分利用了液體燃料的化學能，與使用水作為液體介質相比，采用相同功率能夠釋放更多熱量。

附圖說明

圖1為本發明液體介質非轉移弧等離子槍示意圖。