[發明專利]水等離子弧切割

無效

• 申請號: 89103313.0
• 申請日: 1989-05-10
• 公開（公告）號: CN1047045A
• 公開（公告）日: 1990-11-21
• 發明（設計）人: 余建明;葉秀渭
• 申請（專利權）人: 余建明
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及等離子弧切割中采用的等離子氣和水冷噴嘴。

等離子弧切割是利用割炬產生的等離子體的高溫加熱、熔化并吹去所熔材料來進行切割的。等離子弧切割的等離子氣（即產生等離子體的氣體）從氬氣發展到氮氣、混合氣體和空氣，每發展一步均使等離子氣來源擴大，成本降低，割炬結構簡單，操作靈便。目前，氬、氮等等離子弧切割，由于其等離子氣來源受限，且成本高，另外由于其采用分體配合內錐面空腔水冷噴嘴，體大密封難和外接水管等造成割炬使用不便，以致在薄板切割方面逐漸被空氣等離子弧切割所取代。而空氣等離子弧切割，由于空氣冷卻效果差，難以制成大功率等離子弧切割中厚板，另外由于大部分切割場地無空壓站，使用時需另配空壓機，由于空壓機體大質重成本高，且噪音污染大，在某種程度上影響了空氣等離子弧切割的使用。

本發明提供的水等離子弧切割，是以冷卻噴嘴、電極后的水作為等離子氣，其目的就是既可使等離子氣來源廣，成本低，又可制成小、中、大功率的等離子弧切割薄、中、厚板材，同時免去由于空壓機所帶來的體大質重成本高噪音大等缺點。本發明同時提供的復合內錐面多頭螺溝水冷噴嘴，解決了現用的分體配合內錐面空腔水冷噴嘴造成的體大密封難、水流不均和外接水管等不便，能使水等離子弧切割的割炬和其他等離子弧的割炬或焊炬制得輕小靈便。

本發明是這樣實現的：將一定壓力的水（自來水或機配微型水泵供水）作為冷卻介質，經過復合內錐面多頭螺溝水冷噴嘴后，通過由炬體、瓷螺套等組成的防止放電的水道到達電極座，在電極座周圍的水（包括冷卻過程中汽化了的水氣）分二路，一路經電極座的中孔回水（小功率等離子弧可無回水），另一路經分配器切向射入電極表面，使其汽化并旋轉向下，在電極與工件間或電極與噴嘴間的電場（包括引弧高頻電場）作用下電離放電成為等離子體，經噴嘴壓縮后射出即成為有切割能力的等離子弧。水等離子弧切割的形成機理、電源特性和控制原理等基本與空氣等離子弧切割相同，只是相應將空氣收為水，在割炬中增加從噴嘴到電極座間的防止放電的水道。

復合內錐面多頭螺溝水冷噴嘴是這樣實現的：將噴嘴同軸分為內外二錐體（生產中分別加工研磨復合），內錐體的內腔與普通噴嘴相同，將內錐體的外錐面加工成具有多頭（逢雙，進出對應）螺旋溝槽，且在噴嘴孔道一端加工有連通槽;外錐體的外形根據裝配設計，外錐體的內錐面與內錐體的外錐面同形，且經研磨密合后，將兩錐體的兩端焊為一體（復合面可焊或不焊），噴嘴上端留有與錐面螺旋溝槽相對應的進水孔和出水孔。

水等離子弧切割與空氣等離子弧切割相比，由于水冷卻效果好，可制成大功率等離子弧切割厚板，同時由于功率大，割縫表面成形質量高，另外，機配微型水泵代替了空壓機，體小質輕，噪音低，價格便宜;與氬、氮等等離子弧切割相比，具有等離子氣來源廣、成本低、割炬簡單輕小等優點。復合內錐面多頭螺溝水冷噴嘴與其他水冷噴嘴相比結構簡單、體積小、冷卻效果好、裝卸方便，可使割炬或焊炬做得輕小靈便。

本發明的具體結構可由以下實施例及附圖給出：

圖1是接觸引弧割炬軸向旋轉剖面圖

圖2是接觸引弧割炬徑向剖面圖

圖3是非接觸引弧割炬軸向旋轉剖面圖

圖4是非接觸引弧割炬徑向剖面圖