[发明专利]用于等离子切割炬的高温隔离插入物

说明书

公开了电弧等离子切割炬的实施例。在一个实施例中，等离子切割炬包括插入部件，所述插入部件大体上位于阴极本体与绝缘体之间。所述插入部件能够经受高温并且可以由金属材料或者非金属材料制成。根据不同的实施例，所述插入部件在所述炬内可以是永久性的或可以是可替换的。

相关申请的交叉引用

本美国专利申请要求于2017年9月13日提交的美国临时专利申请序列号62/558,006的优先权和权益，所述申请的所有内容通过援引并入本文。

技术领域

本发明的实施例涉及与等离子切割有关的系统和设备，并且更具体地涉及使用炬组件来进行电弧等离子切割。

背景技术

等离子切割包括使用高强度电流等离子射流，该高强度电流等离子射流在切割工艺期间、在切穿例如钢板或者钢制工字梁的工件时产生大量的热量。等离子切割炬在切割工艺过程中被冷却以防止等离子切割炬的部件熔化。然而，从气体/空气冷却的等离子切割炬移除的热量是有限的。由于不充分的炬冷却、或当炬以更高工作周期操作时、或在毁灭性的电极失效的事件中，切割炬可能出现问题。例如，部件/隔离器的局部热害可能约束炬的阴极或者电极的自由运动，使得炬无法使用。

发明内容

本发明的实施例包括具有高温插入物的等离子切割炬。在一个实施例中，插入物由金属制成，所述金属被配置成用于替换在炬内的塑料的绝缘体的末端。这样的插入物提供热隔离，这就允许了在炬内的其他地方使用较不昂贵的塑料。根据不同的实施例，插入物可以是永久性的或者是可替换的。

在一个实施例中，等离子切割炬的炬头部包括电极、阴极本体、插入部件、绝缘体以及阳极本体，该阴极本体电联接至电极。绝缘体大体上被定位在插入部件与阳极本体之间。所述插入部件大体上被定位在所述阴极本体与所述绝缘体之间，并且被配置成用于对所述绝缘体进行热保护以使其免受在使用所述等离子切割炬进行等离子切割操作期间在所述阴极本体上产生的热量的危害。在炬头部内的插入部件可以是永久性的部件或者是可替换的部件。所述绝缘体被配置成用于将所述阴极本体与所述阳极本体电绝缘。插入部件可以由金属材料制成。例如，所述插入部件可以由钢、不锈钢、铝、铝合金、铜或者铜合金中的至少一者制成。插入部件可以由非金属材料制成。例如，所述插入部件可以由聚合物材料或者复合材料中的至少一者制成。根据一个实施例，插入部件可以由聚酰亚胺基塑料材料制成。在一个实施例中，插入部件由工程材料制成。所述插入部件可以至少部分地在所述绝缘体内。

在一个实施例中，等离子切割炬的炬头部包括：大体上圆柱形的电极、周向地围绕所述电极的至少一部分的阴极本体、周向地围绕所述阴极本体的至少一部分的插入部件、周向地围绕所述插入部件的至少一部分的绝缘体、以及周向地围绕所述绝缘体的至少一部分的阳极本体。所述插入部件由被配置成在使用所述等离子切割炬进行等离子切割操作期间使得所述绝缘体与所述阴极本体至少部分地热隔离的材料制成。所述插入部件在所述炬头部内可以是永久性的部件或者是可替换的部件。所述绝缘体被配置成用于将所述阴极本体与所述阳极本体电绝缘。所述插入部件可以由钢、不锈钢、铝、铝合金、铜或者铜合金中的至少一者制成。所述插入部件可以由聚合物材料或者复合材料中的至少一者制成。根据一个实施例，插入部件可以由聚酰亚胺基塑料材料制成。在一个实施例中，插入部件由工程材料制成。所述插入部件可以至少部分地在所述绝缘体内。

总体发明概念中的许多方面将从以下示例性实施例的详细描述、权利要求和附图中变得显而易见。

附图说明

合并到本说明书中并成为本说明书一部分的附图示出了本公开内容的不同实施例。应理解的是，附图中展示的元件边界(例如，框、框组或者其他形状)表示边界的一个实施例。在一些实施例中，一个元件可以被设计成多个元件或者多个元件可以被设计成一个元件。在一些实施例中，作为另一个元件的内部部件示出的元件可以被实施为外部部件，并且反之亦然。另外，部件可以不是按比例描绘的。

图1展示了可以与等离子切割炬的实施例一起使用的示例性切割系统；