[发明专利]非转移弧等离子枪及具有其的非转移弧等离子系统

说明书

技术领域

本发明涉及等离子体应用领域，具体涉及一种非转移弧等离子枪及具有其的非转移弧等离子系统。

背景技术

等离子态是物质的第四态，宇宙中几乎99﹪的物质(不包括尚未确认的暗物质)都处于等离子态。

等离子体的温度分布范围从10K的低温到核聚变等离子体的10亿K超高温并且拥有一系列独特性质，使等离子体在纳米材料生产、新材料合成、热加工制造、冶炼、钻探、煤化工、垃圾废物处理、材料表面处理、电子、新能源、军事、航空航天等领域获得广泛应用。

近几十年来，等离子体发生器的研制及等离子诊断技术的开发均取得了巨大的进展，并且等离子体研制与开发的重点已不再局限于航天航空方面的应用，而是更多地转向机械、化工、冶金、环保等工业部门的应用，特别是在材料加工与新材料研制方面的应用。

等离子系统有转移弧与非转移弧两种，非转移弧等离子体的正极和负极均在一个等离子枪内部，现有技术中的非转移弧等离子枪的结构复杂、生产成本高，在一定程度上影响是非转移弧等离子技术的发展，目前亟需一种价格便宜、结构简单的非转移弧等离子枪以促进等离子技术的广泛应用。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种非转移弧等离子枪，所述非转移弧等离子枪的结构简单，有利于降低生产成本。

本发明还提出了一种具有上述非转移弧等离子枪的非转移弧等离子系统。

根据本发明实施例的非转移弧等离子枪，包括：阴极结构件，所述阴极结构件内形成有进气通道，所述进气通道沿所述阴极结构件的轴向延伸；绝缘枪体，所述绝缘枪体套设在所述阴极结构件外，且所述阴极结构件的轴向两端分别从所述绝缘枪体的两端穿出；阳极结构组件，所述阳极结构组件包括阳极结构件和外壳，所述阳极结构件设在所述外壳内，所述外壳与所述绝缘枪体相连，所述阳极结构件内形成有第一通道，所述阴极结构件的轴向一端从所述绝缘枪体内穿出后伸入所述第一通道，所述阳极结构件与所述阴极结构件之间适于产生等离子弧，所述阴极结构件与所述阳极结构件之间形成间隙，所述间隙与所述进气通道连通。

根据本发明实施例的非转移弧等离子枪，通过使阴极结构件内形成有进气通道、使阳极结构件内形成有第一通道，并且阴极结构件与阳极结构件之间形成间隙，间隙与进气通道连通，离子气体可通过第一通道进入间隙，由此，不但对阴极结构件实现了气冷、有利于增强非阴极结构件工作时的可靠性，而且不必在非转移弧等离子枪内额外设置为阳极结构件与阴极结构件之间提供离子气体的气体通道，优化了非转移弧等离子枪的结构，有利于降低生产成本。

在本发明的一些实施例中，所述阴极结构件的侧壁上形成有用于连通所述进气通道和所述间隙的连通孔。

具体地，在由所述进气通道至所述间隙的方向上，所述连通孔的中心轴线朝向远离所述绝缘枪体的方向倾斜延伸。

具体地，所述连通孔的中心轴线与所述进气通道的中心轴线之间的夹角为α，所述α满足：30°≤α≤60°。

在本发明的一些实施例中，所述阳极结构件形成为中空结构以在所述阳极结构件内限定出阳极冷却通道，所述阳极冷却通道具有第一冷却液入口和第一冷却液出口，所述非转移弧等离子枪还包括进液管，所述进液管与所述第一冷却液入口连通且与所述阳极结构件电连接。

具体地，所述非转移弧等离子枪进一步包括冷却件，所述冷却件套设在所述阴极结构件外且位于所述绝缘枪体的远离所述阳极结构件的一端，所述冷却件上形成有阴极冷却通道，所述阴极冷却通道具有第二冷却液入口和第二冷却液出口，所述第二冷却液入口与所述第一冷却液出口连通，所述第二冷却液出口处设有出液管，所述出液管与所述阴极结构件电连接。

在本发明的一些实施例中，所述阳极结构件形成为螺旋状。

具体地，所述阳极结构件为铜管电极。

根据本发明实施例的非转移弧等离子系统，包括：非转移弧等离子枪，所述非转移弧等离子枪为上述实施例中的非转移弧等离子枪。

根据本发明实施例的非转移弧等离子系统，通过设置上述的非转移弧等离子枪，可提高非转移弧等离子枪工作时的可靠性，进而提高了非转移弧等离子系统工作的可靠性，并降低非转移弧等离子系统的生产成本。

具体地，所述转移等离子弧系统还包括用于制造氮气的制氮系统，所述制氮系统具有供气口，所述供气口与所述进气通道连通。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：