[實用新型]一種三相交流電弧等離子體噴槍裝置

有效

• 申請號: 201920974164.2
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN211019403U
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 周法;董永暉;陳海群;朱興營
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: H05H1/34
• 分類號: H05H1/34
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 胡健男

本實用新型公開了一種三相交流電弧等離子體噴槍裝置，包括三相交流電弧等離子體噴槍基體和3個同樣的等離子炬組件組成，等離子炬組件由第一電極組件、第二電極組件、進氣環、絕緣件、緊固件組成，并且安裝于噴槍基體上的3個等離子炬組件安裝孔內。每一個等離子炬組件安裝孔中軸線與等離子體噴槍基體中軸線之間形成一個夾角α，α大小可以根據實際情況從0?30°之間取值，三相電極之間沿噴槍基體截面呈圓周均勻布置。三相交流電弧等離子體噴槍相比較于管式直流電弧等噴槍形式，具有電極使用壽命長，安全穩定可靠、經濟性較好等優勢，可用于需要電弧等離子體作為熱源同時又需控制介質氣體組分的多種場合。

技術領域

本實用新型涉及一種電弧等離子體發生器，具體涉及一種三相交流電弧等離子體噴槍裝置，屬于等離子體噴槍技術領域。

背景技術

熱等離子體技術因其具有高溫、高能量密度和氣氛可控等特點，在煤粉鍋爐點火、固體廢棄物無害化處理、金屬冶煉提純、難熔金屬和非金屬陶瓷等不規則粉末的球化處理以及材料表面噴涂、材料加工熱處理等多種領域均有廣闊的應用前景。

理論上，產生熱等離子體的方式多種多樣，主要有直流電弧等離子體、交流電弧等離子體和高頻感應等離子體幾種主要形式。目前，在上述多種等離子體工業應用領域，主要應用的是基于直流電弧等離子體方式開發的電弧等離子體噴槍，這種電弧等離子體噴槍由于須將工業交流電轉換為直流電輸出作為噴槍供電，因此需要一套龐大的交流轉直流整流電源設備輔助其工作，對于這種形式的噴槍投資成本相對較大；另外，對于直流電弧等離子體噴槍，由于其陰陽極在放電的過程中，其陰極在工業應用運行過程中損耗較大、難以滿足工業應用領域對等離子體噴槍長時間連續穩定使用的需求，因此這種形式的噴槍在實際應用過程中在經濟性和可靠性方面均有一定的不足。

實用新型內容

本實用新型解決的技術問題為：克服現有技術不足，提出一種三相交流電弧等離子體噴槍裝置，由于其直接使用交流電源，無需一套龐大的整流電源設備；同時對于三相交流電弧等離子體噴槍，其每一相電極交替承擔電弧等離子體的放電工作，并且可以實現在每一相電極上承受相對較小電弧電流的情況下輸出較大功率，因此，這種模式下可以減少噴槍電極的燒損，提高電極使用壽命。解決了實際工業應用領域對于電弧等離子體噴槍設備長時間連續穩定運行和降低投資成本的迫切現實需求。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用了以下技術方案：一種三相交流電弧等離子體噴槍裝置，包括噴槍基體(1)和三個同樣的等離子炬組件。所述噴槍基體(1)為圓柱體結構，其端面上設有3個等離子炬組件安裝孔、噴槍冷卻水出口(8)、中心進氣口(10)；3個等離子炬組件安裝孔內安裝有相同的等離子炬組件；三個等離子炬安裝孔，分別為第一等離子炬組件安裝孔(1-1)、第二等離子炬組件安裝孔(1-2)、第三等離子炬組件安裝孔 (1-3)；三個等離子炬組件安裝孔在噴槍基體(1)的端面上沿周向均勻分布；

每個等離子炬組件，包括第一電極組件(2-1)、第二電極組件(2-2)、進氣環(3)、絕緣件(4)、緊固件(5)。第一電極組件(2-1)、第二電極組件(2-2)和進氣環(3)組成放電組合體；

第一電極組件(2-1)和第二電極組件(2-2)同軸安裝固定在一起，第一電極組件(2-1)作為前端，第二電極組件(2-2)作為后端，所述進氣環 (3)安裝于電極組件(2-1)上，所述絕緣件(4)安裝于噴槍基體(1)上的等離子炬組件安裝孔內，靠近等離子炬組件安裝孔的底部，用來將放電組合體與噴槍基體(1)分隔開，所述緊固件(5)壓在第二電極組件(2-2)上，用來依次將第二電極組件(2-2)、第一電極組件(2-1)、進氣環(3) 和絕緣件(4)固定在噴槍基體(1)的等離子炬組件安裝孔內。

每個等離子炬組件安裝孔的中軸線與噴槍基體(1)的中軸線之間形成一個夾角α，大小可以根據實際需求從0-30°之間的角度選取，所形成夾角的頂點在噴槍出口方向；