[发明专利]电弧焊枪用焊炬

说明书

本申请是申请日为2006年03月23日、申请号为200610065914.1、发明名称为“电弧焊枪用焊炬”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及电弧焊接技术，尤其涉及一种用于送丝装置与焊接操作处之间的改进的焊炬。

背景技术

许多主题为焊枪焊接端处的焊炬设计的出版物描述了本发明的背景。一些这类出版物为英国申请2285404、加拿大申请2106837、加拿大申请2139152、欧洲申请0590728A1和美国专利5313046。这些现有技术的实例示出了本发明涉及的焊枪类型，并且在这里引入作为背景技术来参考。它们也描述了焊枪需要的一些属性。

在电弧焊接中，“枪”是具有韧性的且可伸长的零件，其具有与送丝装置连接的后端、电源和用于焊炬的前端。所述枪包括将电流和保护气体从送丝装置传导到焊枪的可伸长的韧性导管。焊枪用于手握焊接和机器人控制焊接。许多焊炬设计为水冷式；而且，从后端的送丝装置到焊炬的韧性管包括冷却剂流入口和流出口以将液体冷却剂，例如水，导引到焊枪，围绕焊枪流动然后回到贮液器。无认是否水冷式，焊枪必须包括接触尖端，通过该接触尖端将送丝装置的焊丝导入到焊接操作处。该端部具有高导电性，通常为铜，并且支撑在导电的圆柱形主组件中。该组件与焊炬一体固定并且通过送丝装置得到电源的电。在使用水冷式时，主组件中的导管围绕着该组件将水导入，以保持在焊接操作时温度的降低。保护气体从由整体成形在主组件上的扩散器导入到由外部可移动喷嘴限定的环形腔中。保护气体从喷嘴绕接触尖端流动，因此，在进行焊接操作的熔化的金属和周围的气体之间，该保护气体形成保护层。所有这些焊炬的要求需要复杂的加工部件，这样直接增加了焊炬的成本，相反地，在焊接时影响焊炬的操作性能。而且，焊接操作处自身产生焊渣，尤其在短路的情况下，由于焊渣和在焊接操作处过高的电弧温度，因此焊炬的前端会随着时间的推移直接磨损。所有这些不利的条件在设计焊枪时产生限制。这些是本发明所考虑的并改进的部分，且本发明还包括焊枪的焊炬部的几个新特征。一个重要的目的是改进焊炬保持冷却，尤其用于水冷式焊炬。现有技术中的焊炬上冷却套的设计也经常是不太令人满意的。由于大多热量来自电弧本身，因此，水冷式焊炬的水冷套或腔应该尽可能靠近电弧。焊炬越允许温度升高，冷却的问题越麻烦。因此，焊炬中的水冷却通道必须设计为能有效地冷却焊枪，并且不影响成本和/或焊炬的物理强度。这个特征也由本发明的新焊炬得到了改进。

本发明要解决的另外一个问题是由于焊炬端部的过热而最终导致焊炬的电绝缘快速的退化。如果过热会使绝缘材料的快速老化。因此，在水冷式焊炬中，冷却套或通道应该尽可能靠近电弧，以防止过多的热量传到焊炬的绝缘材料上。在水冷式和气冷式的焊炬中，保护气体由沿圆周设置在焊炬上的扩散器孔导入到焊接操作处。该气体在绕着主组件移动到焊接操作处的接触尖端时具有冷却功能。同样地，焊炬需要有用于通过保护气体的扩散器孔；然而，必须将这些孔定向以防止不必要的气穴和紊乱。已发现这些扩散器孔应该尽可能靠近焊接操作处。这种接近可剧烈增加焊渣影响从扩散器孔来的保护气体层流的趋势。本发明涉及用于解决所有上述问题的焊炬以提供用于焊枪的改进焊炬。

发明内容

本发明涉及一种改进的焊炬，其可保护焊炬的后端使其不受热腐蚀或为过多的焊渣所损坏，同时能使保护气体仍对焊接操作处保持基本层流状态。

按照本发明，提供一种改进的焊炬，用于把给定直径的焊丝导入到工件处。该焊炬包括具有扩散器的圆柱形导电主组件，该扩散器沿圆周方向间隔地设置有多个保护气体扩散器孔，用于将保护气体从所述主组件沿径向向外导出。一朝向前面的螺纹孔穿过安装在主组件端部的圆柱形支撑凸头延伸，以及一细长形焊丝通道，与所述螺纹孔共同延伸并开放于主组件的后端。该通道在流体流动方向隔离于扩散器孔。该新的焊炬还包括绝缘的圆柱形保护衬套，安装在主组件端部处的支撑凸头和主组件的扩散器孔周围。该保护衬套具有前间隔开口和沿圆周方向间隔设置的与扩散器孔或接收来自该孔的保护气体的腔对齐的开口。改进焊炬的另一个部件是接触尖端，具有直径略大于所述焊丝直径的焊丝导引中心孔；带有螺纹的后壳体；穿过衬套的前间隔开口的前突出部；和在后壳体和前突出部之间径向延伸的凸缘，以在壳体旋入焊炬的主组件的螺纹孔时将保护衬套固定在安装在主组件上的凸头周围。在本发明的一个实施例中，该凸缘是可旋转地安装在接触尖端上。或者其也可以例如通过螺纹加工而与该接触尖端加工成一体。