[发明专利]手持式气冷等离子炬

说明书

一、技术领域

本发明涉及等离子熔覆设备，特别是一种手持式气冷等离子炬。

二、背景技术

随着材料科学和电源技术的不断发展，等离子熔覆技术在金属材料表面改性方面的应用越来越广泛，生产工艺和设备越来越多，技术也越来越先进，等离子炬是该类设备上的一个重要部件。等离子炬的品种很多，其中有多数是专利产品，这些产品主要是用于大型机械化或数控设备，如已公开的专利CN201185505Y、CN2430240Y、200420097160.4，它们都是由钨极、喷嘴、气路、粉路、水冷却管路等组成，体积大，结构复杂，并且均是利用高频率(150～200kHz)和高电压(6000～10000V)引弧，虽然山东省某大学和武汉某研究所研制的手持式熔覆设备的体积略有缩小，应用灵活，但是，它的离子炬同样是利用高频率(150～200kHz)和高电压(6000～10000V)引弧。这两种手持熔覆设备是用手持着等离子炬完成熔覆工作的，所以引弧时的高频高压对持炬人的人身安全直接构成威胁，稍有不慎就有被电击的危险，另外，手持操作炬与工件之间的距离也不好控制，高了不能引弧，低了又容易碰极短路而烧坏喷嘴或钨极，水冷却方式给密封和绝缘带来很多麻烦，不但结构复杂，而且故障率也高，综上所述，目前还没有一种适用于手持操作，以气体作为冷却介质又无高频高压危险，并能接触引弧完成熔覆工作的等离子炬。因此，技术上的创新势在必行。

三、发明内容

针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明的目的就是提供由气体冷却、直流、低电压(75V)并可接触引弧的一种手持式气冷等离子炬，可有效解决现有等离子炬结构复杂，手持操作困难，危害人身安全的问题。

本发明的技术方案是，导电管的前端有导电盘，导电盘前部有石墨电极座，石墨电极座的前端有空心石墨电极，导电管与直流电源(图中末画出)的一个电极相连接，被熔覆的金属工件和直流电源的另一个电极相连接(连接等离子炬和工件的正负极可以互换)，电流经过导电管、导电盘、石墨电极座，至空心石墨电极构成电流通路，送粉管穿过导电管内部和导电盘上的中心孔相连通，送粉管与送粉器(图中末画出)相连接，金属粉末经送粉管、导电盘、石墨电极座及空心石墨电极构成粉路，金属粉末最后由空心石墨电极喷出，冷却气管通过导电管和送粉管之间的空隙与导电盘和石墨电极座相连通，冷却气管与冷却气气源(图中末画出)相连接，冷却气由冷却气管进入，经导电管和送粉管之间的空隙送至导电盘以及石墨电极座构成冷却气路，对导电管、送粉管、导电盘和石墨电极座进行冷却，经石墨电极座排向大气。

本发明结构新颖、独特，用气体冷却代替水冷却，简化了结构，体积小、重量轻，用直流低电压(75V)取代高频率(150～200kHz)高电压(6000～10000V)，有效解决了现有等离子炬结构复杂、手持作业不易撑握，及存在高频高压的危险问题，从而降低制造成本和操作难度，提高熔覆效率，保证操作使用安全。

四、附图说明

附图是本发明的结构主视图。

五、具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。

由附图所示，本发明的结构是，导电管3与导电盘5焊接在一起，导电盘5与石墨电极座6由螺纹连接在一起，空心石墨电极7置入石墨电极座6的锥形孔内，导电管与直流电源(图中末画出)的一个电极相连接，被熔覆的金属工件和直流电源的另一个电极相连接(连接等离子炬和工件的正负极可以互换)，电流经过导电管、导电盘、石墨电极座，至空心石墨电极，送粉管2的一端穿过导电管3内部经螺纹和导电盘5连接，另一端和导电管3以及冷却气管1密封焊接在一起，并露出导电管3的外面，送粉管与送粉器(图中末画出)相连接，金属粉末经送粉管、导电盘、石墨电极座最后由空心石墨电极喷出，石墨电极座6上有增加冷却面积的孔和沟槽，冷却气管插入导电管内10mm±1.0mm和导电管3、送粉管2密封焊接在一起，冷却气管1的另一端露在导电管3的外面，冷却气管与冷却气气源(图中末画出)相连通，冷却气由冷却气管进入，经导电管和送粉管之间的空隙送至导电盘以及石墨电极座，对导电管、送粉管、导电盘和石墨电极座进行冷却，经石墨电极座排向大气，导电管3的外面装有绝缘手柄4。

为了保证使用效果，所说的冷却气是压缩的空气、二氧化碳气体、氮气、氩气中的一种以及两种或两种以上的混合气体；所说的冷却气管1、送粉管2、导电管3、导电盘5为铜、铁、铝、不锈钢的一种或合金材料制成的圆形或方形；所说的石墨电极座6和空心石墨电极7为石墨、碳棒材料制成的圆形或方形。