[发明专利]等离子切割系统、起始所述系统中的等离子弧的方法，和用于操作等离子火炬系统的方法

说明书

相关申请案

本申请案主张2012年10月19日申请的标题为“热火炬引线气体递送系统以及相关系统和装置(Thermal Torch Lead Gas Delivery Systems and Related Systems and Devices)”的第61/716,065号美国临时专利申请案的权益，所述临时专利申请案的内容特此以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及热割火炬(例如，等离子弧火炬)，且更具体地说，涉及等离子弧火炬气体递送方法以及相关系统和装置。

背景技术

在一些常规等离子切割系统(例如，Hypertherm^TM Long Life^TM等离子弧切割系统)中，等离子弧通常在预流气流状态期间起始，且接着切换到切割流气流状态，以用于切割工件(例如，板状工件)。此过程通常因为用于恰当且可靠等离子引弧的气流条件通常不同于稳定状态切割条件期间所使用的气流条件而执行。通常使用相对位于较靠近所述火炬的阀组合件(例如，阀外组合件)来在引燃与稳定状态切割之间切换。举例来说，阀外组合件通常包含歧管和若干阀(例如，电磁阀)以控制到所述火炬的等离子气流和保护气流。对于等离子气流或保护气流，通常存在用于控制气流的两个阀。举例来说，一个阀可特定专用于预流气流，且另一阀可特定专用于切割流气流。

在一些其它等离子切割系统(例如，Hypertherm非长寿命等离子切割系统)中，大体上所有的气体控制功能(即，气体控制阀)均位于所述火炬所连接到的电力供应或气体控制台，其可位于距所述火炬20到150英尺远。

发明内容

在一些方面中，一种等离子切割系统可包含：电力供应；火炬；等离子气体供应引线，其从气体供应延伸到所述火炬，且包含接近于所述电力供应的第一区段以及接近于所述火炬的第二区段；以及线内阀，其定位于所述引线中在所述第一区段与所述第二区段之间，以及控制器，其可编程以控制所述线内阀的位置，使得所述线内阀可由所述控制器选择性地关闭，以(a)在所述第一区段中捕获静态体积的气体，且(b)在所述第二区段中建立可衰减体积的气体。

实施例可包含以下特征中的一者或一者以上。

所述控制器可经编程以在所述可衰减体积的压力达到预定范围(例如，在一些情况下，预定范围的下值可为大约9psi，且预定范围的上值可为大约50psi)内的压力值时，起始所述等离子弧。所述等离子切割系统还可包含所述等离子气体供应引线的所述第二区段中的压力传感器。所述第一区段和所述第二区段可为将导向气流和切割气流提供给所述等离子切割系统的软管的一部分。所述控制器可经编程以便以受控方式改变穿过所述等离子气体供应线到所述等离子弧火炬的所述气体的压力，以在所述弧起始之后建立用于切割的流动速率。在一些情况下，所述控制器可经编程以在瞬时第二压力达到预定压力等级时终止等离子弧。所述等离子切割系统还可包含用于通过多个等离子气体供应线和多个线内电磁阀将多个气体源连接到所述等离子弧火炬的构件。

在一些方面中，一种起始等离子切割系统中的等离子弧的方法可包含：提供等离子气体供应引线，其在电力供应与等离子弧切割火炬之间延伸，其中所述引线包含接近于所述电力供应的第一区段，以及接近于所述火炬的第二区段，以及所述引线内在所述第一区段与所述第二区段之间的线内阀；通过控制器(即，使用控制器)选择性地关闭所述线内阀，以在所述第一区段中捕获静态体积的气体；在所述第二区段中建立可衰减体积的气体；以及当所述可衰减体积的压力达到预定范围内的压力值时，起始所述等离子弧。

在一些实施例中，所述起始之后可接着将所述线内阀或供应阀中的一者改变到第一位置，借此调整气体到所述等离子弧切割火炬的流动；在所述第二区段中的瞬时压力增加到切割压力等级之后，在所述第二区段中建立切割压力；以及使等离子弧电流增加到预定电平。

在一些实施例中，所述第一区段和所述第二区段可为运载导向气流和切割气流的软管的一部分。

在一些实施例中，所述方法还可包含以受控方式改变穿过所述等离子气体供应引线到所述等离子弧切割火炬的所述气体的压力，以在所述弧起始之后建立用于等离子切割的气体流动速率。

在一些实施例中，所述方法还可包含通过多个等离子气体供应线将多个气体源连接到所述等离子弧切割火炬，每一等离子气体供应线具有线内电磁阀。