[實用新型]一種提高大氣壓冷等離子體射流中電火花加工效率的裝置

有效

• 申請號: 201720026465.3
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN206445323U
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 鄒日貌;余祖元;晏成洋;李劍中;劉新;徐文驥
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B23H1/00
• 分類號: B23H1/00;B23H1/08;B23H1/10
• 代理公司: 大連理工大學專利中心21200
• 代理人: 溫福雪,侯明遠

1.一種提高大氣壓冷等離子體射流中電火花加工效率的裝置，其特征在于，在電火花加工機床基礎上，增設冷等離子體射流與同軸高速射流復合發生裝置；

所述的冷等離子體射流與同軸高速射流復合發生裝置包括冷等離子體射流與同軸高速射流復合發生組件(9)、第一號氣體質量流量控制器(14)、第一號減壓閥(15)、高純工作氣源(16)、第二號氣體質量流量控制器(17)、第二號減壓閥(18)、高壓氣源(19)、高壓電源(20)和萬向固定支架(21)；

高純工作氣源(16)依次經第一號減壓閥(15)和第一號氣體質量流量控制器(14)進入冷等離子體射流與同軸高速射流復合發生組件(9)，再利用高壓電源(20)對冷等離子體射流與同軸高速射流復發生組件(9)輸入電壓即生成冷等離子體射流(10)；高壓氣源(19)則依次經第二號減壓閥(18)和第二號氣體質量流量控制器(17)進入冷等離子體射流與同軸高速射流復合發生組件(9)生成同軸高速射流；冷等離子體射流(10)與同軸高速射流的混合即為混合介質(11)；通過萬向固定支架(21)將冷等離子體射流與同軸高速射流復合發生組件(9)固定到電火花加工機床上，并利用其調節位置；

冷等離子體射流與同軸高速射流復合發生組件(9)，包括同軸高速射流噴嘴(9-1)、密封堵頭(9-2)、端蓋(9-3)、噴嘴中筒(9-4)、針電極(9-5)、絕緣噴嘴(9-6)和放電噴嘴(9-7)；噴嘴中筒(9-4)為圓筒結構，其中軸線上設有一個盲孔，用來安裝針電極(9-5)，為了保證二者的同軸度和使用過程中針電極(9-5)不會滑落，二者間選用偏緊的過渡配合或過盈量較小的過盈配合；在此盲孔周圍還均布有數個平行于噴嘴中筒(9-4)中軸線的通孔，用來通入高純工作氣體；噴嘴中筒(9-4)還設有垂直于其中軸線的通孔，該通孔不僅用于通過金屬頂絲配件將高壓電源(20)的高壓輸出線與針電極(9-5)相連，還對針電極(9-5)進行進一步的固定與夾緊；噴嘴中筒(9-4)的前端設有內螺紋，后端設有外螺紋，前端的內螺紋與放電噴嘴(9-7)的外螺紋配合安裝，放電噴嘴(9-7)是中空的回轉體，為了對氣流產生壓縮作用，放電噴嘴(9-7)前端的內表面為圓錐面，前端的中心處有一通孔，作為放電噴嘴(9-7)的出口，噴射出冷等離子體射流(10)，安裝時保證針電極(9-5)與放電噴嘴(9-7)的出口同軸，以保證產生穩定、均勻的冷等離子體射流(10)；噴嘴中筒(9-4)后端的外螺紋則與端蓋(9-3)前端的螺紋孔配合連接；端蓋(9-3)為一個中空的圓筒狀結構，其后端設有螺紋孔，后端的螺紋孔與第一號氣體質量流量控制器(14)出口用氣管及其配套接頭相連；端蓋(9-3)除了前后端各自的螺紋孔外，其還設有外螺紋與密封堵頭(9-2)后端的螺紋孔連接固定；密封堵頭(9-2)同樣是中空的回轉體結構，其前端的螺紋孔與絕緣噴嘴(9-6)的外螺紋連接，絕緣噴嘴(9-6)的結構與放電噴嘴(9-7)相同，其前端亦有一個位于中軸線上的通孔，用來確保不影響冷等離子體射流(10)的正常噴出，安裝時保證該通孔與放電噴嘴(9-7)的出口同軸，同時為了保證密封性，安裝絕緣噴嘴(9-6)時要旋轉螺紋至其與放電噴嘴(9-7)接觸；密封堵頭(9-2)還設有2個與其中心軸線平行的走線槽，用以排布與針電極(9-5)相連的高壓電源線和與放電噴嘴(9-7)相連的低壓電源線；密封堵頭(9-2)的外螺紋與同軸高速射流噴嘴(9-1)末端的螺紋孔配合安裝；同軸高速射流噴嘴(9-1)位于冷等離子體射流與同軸高速射流復合發生組件(9)的最外圍，其結構也與放電噴嘴(9-7)相同，也是中空的回轉體結構；同軸高速射流噴嘴(9-1)中后端的內表面是圓柱面，前端的內表面是圓錐面，為了噴射出混合介質(11)或純冷等離子體射流(10)，前端同樣開設有位于中心軸線上的通孔，安裝完成后該通孔應與放電噴嘴(9-7)的出口及絕緣噴嘴(9-6)的出口同軸；同軸高速射流噴嘴(9-1)的側面還有一個垂直于其中心軸線的通孔，通過氣管和配套的接頭與第二號氣體質量流量控制器(17)的出口相連，用于通入同軸的高壓氣體。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的同軸高速射流噴嘴(9-1)、密封堵頭(9-2)和端蓋(9-3)的材質為非金屬材料。

3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述的針電極(9-5)為鎢棒或碳化鎢。

4.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述的噴嘴中筒(9-4)和絕緣噴嘴(9-6)的材質為PEEK或聚四氟乙烯。