[实用新型]等离子体切割机割炬的放电装置

说明书

本实用新型涉及焊接机械中切割机设备领域，特别是一种等离子体切割机的割炬(切割喷枪)中的放电装置。

等离子体切割机是其割炬将空气、氧气等气体电离，产生高温等离子体使其周围金属熔化来达到对金属工件的切割功能。而使上述气体电离并产生高温等离子体的是割炬的放电装置。放电装置包括阴极与喷嘴，阴极与喷嘴间形成放电腔，阴极的阴极丝产生电子使气体在放电腔电离产生高温等离子体，并从喷嘴的喷口喷出。现有的等离子体切割机的割炬的阴极的嵌有阴极丝的阴极端部一般为椭球锥状，阴极丝放电区处于阴极端部的尖端，喷嘴的内侧表面为圆柱面。此类放电装置的阴极的累计工作寿命很短，一般只能达2个小时甚至更短，因为此种放电装置的阴极丝很容易就会损耗完。阴极丝损耗尽后只能将整个阴极更换，由于阴极在割炬成本中占很大的比例，因此现有等离子体切割机的用户因频繁更换阴极而大大增加了生产成本，另外此类切割机的切割能力也较差。

本实用新型的目的是设计一种阴极使用寿命长、切割效率高的等离子体切割机割炬的放电装置。

本实用新型的技术方案如下：等离子体切割机割炬的放电装置，包括一个喷嘴以及一个与之配合安装的阴极，阴极的阴极端部与喷嘴的喷口、喷嘴内侧表面间形成放电腔，阴极丝嵌入阴极端部，喷嘴内侧表面为圆锥面；阴极端部呈圆台状，具有一与喷嘴内侧表面相同或相近圆锥角的阴极侧表面以及一圆平面状阴极端面，阴极丝所处位置的阴极端面内凹；阴极侧表面与喷嘴内侧表面间的距离为0.5～1.5mm；阴极端面内凹的轴向距离即阴极端面平面到阴极丝表面的距离为0～2mm；阴极端面与喷口的喷口出口面间的距离(内缩量)为3～15mm。

作为前述方案的进一步技术措施，所述的喷嘴内侧表面的圆锥角为40～150°。

依据本实用新型的放电装置，在工作时，气体进入放电腔时在阴极侧表面与喷嘴内侧表面间的狭窄圆锥环形通道时形成旋转气流，进而被阴极丝电离为内湍流式高温等离子体从喷口射出，速度快、温度高，切割效果好；本实用新型放电腔的形状设计，能使阴极丝在放电时损耗(升华)的部分回落至阴极丝，而阴极端面的内凹更有利于阴极丝损耗部分的回收，因此阴极丝(阴极)的累计工作寿命大大延长，实验检测在阴极连续工作7个多小时后仍能继续工作。

图1为本实用新型的结构示意图。

以下结合附图说明实施例：喷嘴1与阴极2配合安装，阴极2的阴极端部21与喷嘴1的喷口11、喷嘴内侧表面12间形成放电腔3，由铪丝做的阴极丝4嵌入阴极端部21中，喷嘴内侧表面12为圆锥面，其圆锥角为120°，阴极端部21呈圆台状，有一个与喷嘴内侧表面12相同120°圆锥角的阴极侧表面211以及一个圆平面状阴极端面212，阴极丝4所处位置的阴极端面212内凹；阴极侧表面211与喷嘴内侧表面12间的距离为1mm；阴极端面212内凹的轴向距离即阴极端面平面到阴极丝4表面的距离为1mm；阴极端面212与喷口11的喷口出口面111间的距离(俗称内缩量)为10mm。