[发明专利]接触式等离子割炬

说明书

本发明涉及一种等离子割炬，特别是接触式等离子割炬。该割炬专用于切割金属薄板。

现有的接触式等离子割炬（见美国专利US4059743，4055741）采用了螺旋槽式空心圆柱电极和割嘴，提高了零件寿命，但是有两点不足：（1）工作气体是以切线式直接进入电离室，所以电离效果差，能量利用率低;（2）一种割炬，只能使用一种工作气体，也就是只能使用空气或氧气，与此相关，割嘴的冷却，只能使用空气冷却或水冷却，这就限制了割炬的适用范围。

本发明的目的在于提供一种能量利用率高，适用范围广的接触式等离子割炬。

本发明的目的，是通过如下方案实现的。

这种接触式等离子割炬，包括螺旋槽式空心圆柱结构的电极（1）、螺旋槽式漏斗结构的割嘴（2）、割嘴盖（3）、壳体（4）、中心气管（8）、气电缆（16），其特征是：

（Ⅰ）工作气体自气电缆（16）进入中心气管（8），然后分为两路：一路经电极（1）内腔预热后由电极（1）的径向孔（1-e）出来，经电极中部（1-b）螺旋槽进入电离室，提高电离效果;另一路则由阴极杆（7）径向孔（7-a）出来，经导气套（6）环形槽（6-a），径向孔（6-b）进入隔套（5）与导气套（6）间的环形腔，再经割嘴（2）与割嘴盖（3）之间的环形腔，冷却割嘴（2）后，经割嘴（2）的螺旋槽（2-a）喷到割件上，既冷却割件，又抑制弧的扩散。

（Ⅱ）壳体（4）外壁上部连接有弯头（9）及其堵头（10），在隔套（5）与割嘴（2）上部外缘之间加一个O型密封圈，以便必要时将堵头（10）卸下，在弯头（9）上接通水（气）源，并调节水的流量，来适应冷却方式由单一气冷式改成单一水冷式或气水混合式，以及工作气体由空气改成氧气的变化。

附图描述了本发明的实施例。

图1.笔形接触式等离子割炬局部剖视图。

图2.图1中Ⅰ-Ⅰ局部剖面图。

图3.图1中Ⅱ-Ⅱ局部剖面图。

图1给出了笔形接触式等离子割炬的主要结构。该割炬由电极（1）、割咀（2）、割咀盖（3）、壳体（4）、隔套（5）、导气套（6）、阴极杆（7）、中心气管（8）、弯头（9）、堵头（10）、绝缘套（11）、顶盖（12）、弹簧（13）、弹簧座（14）、塔形接头（15）、气电缆（气管中带有软电缆）（16）组成。

电极（1）为多头螺旋槽结构，气冷式，下部为球头形小圆柱体（1-a），其球端嵌有锆或铪;中部为带有多头螺旋槽的大圆柱体（1-b）;上部为一带有内螺纹的光滑圆柱体（1-c）;上部与中部之间有一环形槽（1-d），槽底有4～6个径向孔（1-e），其位置与螺旋槽对应，如图2所示。

割咀（2）为螺旋槽式漏斗结构，材料为紫铜，下部为带螺旋槽的小圆柱体（2-a），其中心钻有工作气体喷射孔;上部为带圆环体的圆锥漏斗形（2-b）。

割咀盖（3）由铜材料或陶瓷材料制成，用螺纹与壳体（4）连接。割咀（2）与割咀盖（3）之间的环形空腔为冷却室;壳体（4）与铜制隔套（5）之间的环形空腔为冷却水路或气路;隔套（5）与陶瓷导气套（6）之间的环形空腔为冷却气体通道;导气套（6）内腔上部有环形槽（6-a），径向孔（6-b），如图3所示。下部用一止口（或螺纹）与割咀上部形成柱面连接（或螺纹连接）;导气套（6）内腔下部与电极外圆周配合，上部与阴极杆（7）配合;铜制阴极杆（7）与电极（1）为螺纹连接，阴极杆（7）内腔有中心气管（8）;壳体（4）外壁上部连接有弯头（9）及其堵头（10）;阴极杆（7）外圆周与隔套（5）内圆周之间为绝缘套（11），其上部用螺纹与顶盖（12）连接;顶盖（12）内腔有弹簧（13）及弹簧座（14）;弹簧座（14）与塔形接头（15）、气电缆（16）连接。

按工作气体种类和割咀冷却方式，利用上述这种割炬结构，可以形成五种类型割炬，即空气等离子气冷式、水冷式、气水混合式及氧气等离子气冷式、水冷式。

当工作气体为空气时，其气路为：压气自气电缆（16）进入中心气管（8），然后分为两路：一路由电极（1）径向孔（1-e）出来，经其中部（1-b）螺旋槽进入电离室;另一路则由阴极杆（7）径向孔（7-a）出来，经导气套（6）环形槽（6-a）、径向孔（6-b）进入隔套（5）与导气套（6）间的环形腔，再经割咀（2）与割咀盖（3）间的环形腔、冷却割咀（2）后经其螺旋槽喷到割件上，既保护了割咀，又冷却了割件，同时还抑制了弧的扩散。