[实用新型]一种激光-火焰复合切割装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种切割装置，具体涉及一种能够实现激光-火焰复合切割的切割装置。

背景技术

目前，工业领域应用最广泛的金属热切割方法主要有火焰切割、等离子切割和激光切割三种切割方法。

火焰切割方法切割大厚度碳钢切割能力比较好，其切割费用也比较低。可广泛适用于碳钢、大厚度板材的切割上。但是火焰切割方法的热影响区较宽，切割变形量大，影响了切割精度。火焰切割厚板时，只能切割低碳钢和低合金钢，上边易融塌，下边易形成挂渣。而且启动切割需要预热过程，越厚的钢板预热时间越长，切割速度较低，这些问题造成切割总体效率较低。

等离子切割方法具有能量密度较高、切割变形较小、切割前不需预热、切割金属范围广等优点。同时等离子切割方法也存在一些固有的缺点，如切割边缘有斜度，切割中厚板时表面质量下降，等离子切割过程会产生巨大的噪音、大量烟尘，这不仅对周围的环境产生较大的噪音污染，更重要的是损害操作者和周围的人员的身体健康。这种切割方法最大的问题是电极和喷嘴的消耗问题，尤其是电极的寿命只有短短几个小时，显著增加了生产成本和降低切割效率。

激光切割方法具很多优点，如切缝窄，割缝质量好，能够实现高精度切割；切割速度快，穿孔时间短，无需预热启动切割过程；切割材料范围广，可以切割金属、非金属等，可以加工任何硬度的材料，甚至可以切割透明的玻璃等等。但是激光切割方法存在一次性设备投入费用高、使用与维护费用、耗能高，最关键的一点是激光切割方法目前仅适用于30mm以下中、薄板的切割领域，即激光切割方法适用范围窄，无法在厚板领域展开推广应用。

综上，现有的激光切割方法适用范围窄以及火焰切割方法切割效率低。

实用新型内容

本实用新型为解决现有的激光切割方法存在适用范围窄以及火焰切割方法存在切割效率低的问题，进而提供了一种激光-火焰复合切割装置。

本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本实用新型的激光-火焰复合切割装置包括激光焦点调节单元、激光调心单元、切割喷嘴单元、连接环、防尘保护镜片压紧环、防尘保护镜片、激光聚焦透镜、激光聚焦透镜压紧环和激光聚焦透镜安装套；

激光焦点调节单元包括锁紧螺母、中部枪筒和上部枪筒，中部枪筒中部的外壁上加工有外螺纹，中部枪筒的下部加工有外沿，上部枪筒下部的内侧壁上加工有内螺纹，中部枪筒与上部枪筒螺纹连接，锁紧螺母与中部枪筒螺纹连接，锁紧螺母与上部枪筒的下端相接触，防尘保护镜片通过防尘保护镜片压紧环安装在上部枪筒内，防尘保护镜片位于上部枪筒的上端，激光聚焦透镜通过激光聚焦透镜压紧环安装在激光聚焦透镜安装套内，激光聚焦透镜安装套的下端通过连接环与上部枪筒的上端连接；

激光调心单元包括下部枪筒、切割保护镜片、镜片压紧环、压盖和多个激光调心螺栓，下部枪筒由上至下沿轴向依次加工有第一圆孔、第二圆孔和锥孔，锥孔的直径由上至下渐缩设置，锥孔的上端加工有台肩，第二圆孔的直径小于第一圆孔的直径，第二圆孔上加工有内螺纹，切割保护镜片位于第二圆孔内，切割保护镜片的外缘搭接在台肩上，镜片压紧环的外侧壁上加工有外螺纹，切割保护镜片的上端通过镜片压紧环锁紧，中部枪筒的外沿位于第一圆孔内，外沿通过多个激光调心螺栓定位锁紧，多个激光调心螺栓沿枪筒圆周方向均布设置，压盖套装在中部枪筒上，压盖通过螺栓锁紧在枪筒和外沿的上端面上，下部枪筒上设置有高压氧气通道，高压氧气通道与锥孔的上部连通；

切割喷嘴单元包括喷嘴外套、混合气体管、喷嘴内芯和喷嘴接头，喷嘴内芯位于喷嘴外套内，下部枪筒的下端通过喷嘴接头与喷嘴内芯和喷嘴外套连接，混合气体管设置在喷嘴外套上部外侧壁上，喷嘴内芯与喷嘴外套之间设有间隙，混合气体管通过间隙与喷嘴出口连通。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的激光-火焰复合切割装置采用激光和火焰两种热源作为切割热源，将两种热源共同作用到同一切割区域，与现有的激光切割方法相比，本实用新型适用于20mm以上中、厚钢板的热切割领域，即本实用新型的激光-火焰复合切割装置的适用范围广，并且切割同等板厚所需激光功率小、大幅度降低了设备的运营成本，运营成本降低了50%左右；

本实用新型的激光-火焰复合切割装置中部枪筒与上部枪筒螺纹连接，即旋转中部枪筒能够改变切割枪筒的总长度，当保证切割喷嘴下端与工件表面距离不变时，也就改变了激光焦点位置，即改变了激光离焦量，焦点位置的调节范围可达±30mm，与火焰切割方法相比，本实用新型的激光-火焰复合切割装置切割速度快、变形量小、不需预热直接启动切割装置；