[发明专利]电弧焊焊炬或者电弧切割焊炬

说明书

本发明涉及一种电弧焊的焊炬或者电弧切割焊炬，例如WIG(钨电极惰性气体焊)或等离子体焊炬，包括一个焊炬体和一个安装在其内部的用于夹紧电极的电极夹具。

电弧焊焊炬和电弧切割焊炬的主要功能部件是电极夹具，用于产生电弧的电流经电极夹具传递到电极上。电极夹具位于焊炬体的一个壳体内，电极被夹紧在电极夹具上。为了能使用不同直径的电极，人们采用了可更换的电极夹具，其外径相同，但具有不同的内径。电极夹具具有膨胀缝和一个锥形部分，利用该锥形部分可以将电极压紧。在WIG焊炬中，有一个焊炬罩拧在焊炬体的后端，电极则固定在夹套内。在公知的焊炬中很难将电极定心，因为使用WIG型的焊炬时，操作人员首先必须根据目测进行调整，同时要将焊炬罩拧在焊炬体上。此时可能出现电极没有处在气流中心的情况，从而不利于气流在电极周围的均匀分布。这样电极将很快氧化，而且由于气体冷却的效率低，吸气发生紊流，造成电极的消耗。

这种机械结构方面的问题对于公知的电弧焊炬和电弧切割焊炬而言，会造成焊炬体和焊炬壳体向电极夹具以及电极传递的电流的不稳定性。例如在WIG焊炬上，如果更换了具有相同内径的电极夹具，则尽管对电极进行了精磨，在夹紧后还会产生完全不同的电流传递关系。此外，在电极夹具和电极之间还会出现很高的过渡电阻，其结果是，在电极夹具的材料上产生了极高的局部热负荷，从而对焊炬体造成了不利的传热，使热量可能传递到焊炬罩的塑料壳上。

美国专利US3250889公开了一种用于气体保护电弧焊的焊炬，该焊炬包括一个安装在焊炬体的管状壳体内的用于夹紧电极的电极夹，其中管状壳体具有锥形部分用于与电极夹的相应锥形尖部相配合，电极夹通过螺纹装在罩件的内螺纹孔上，并且电极夹的圆柱状的后部装在管状壳体内，使电极夹在喷嘴的反方向上由于受到纵向力作用而保持在壳体的锥形部分上。由于电极夹和管状壳体之间的有限接触，因此，这种焊炬不能将电流充分地传递给电极。

本发明的任务是，改进上面所述的电弧焊炬或电弧切割焊炬，其电极的调整简单、可靠，在电极夹具和电极之间可以实现有利的电流传递。

本发明提出一种电弧焊焊炬或者电弧切割焊炬，包括：带有焊炬喷嘴和壳体的焊炬体，壳体具有一个锥形支座，支座包括一段截锥形部分和一段位于上述截锥形后部的圆柱形部分；一个用于装在壳体内的的用于夹紧电极的电极夹具，电极夹具具有位于前部的、形状与支座相对应的接触和滑动面和一个可拆装地安装在所述壳体中的后端，从而在装配位置上，通过一个与焊炬喷嘴的方向相反的纵向作用力，所述电极夹具保持在壳体的锥形支座上；所述接触和滑动面也相对应地包括一段与所述支座的截锥形部分相贴合的截锥形部分和一段位于该截锥形部分之后的圆柱形部分，所述圆柱形部分的外表面与相应支座的圆柱形部分相贴合。

而且，所述支座的直径大的一侧朝向所述焊炬喷嘴，从而所述夹具可以自喷嘴一侧装入所述壳体中。

而且，所述电极夹具的远离所述焊炬喷嘴的所述后端，以螺纹与焊炬体的壳体相连接。

而且，所述电极夹具的远离所述焊炬喷嘴的所述后端，以螺纹与壳体的焊炬罩相连接。

而且，所述电极夹具和壳体构成了一个用于保护气体或者等离子气体的环形室，气体处在电极夹具圆周上的接触和滑动面范围内，并且经过沿焊炬的喷射轴线延伸的导流道朝着焊炬喷嘴的方向被引向外界；所述接触和滑动面还具有与环形室隔绝的、另外的膨胀缝，用于电极夹具与所述支座配合时，所述膨胀缝回缩，使电极被夹紧在所述电极夹具中。

本发明的解决方案，电极夹具的壳体具有一个截锥形的支座，该支座与具有形状相应的接触和滑动面的电极夹具相配合，电极夹具在装配位置上通过一个与焊炬喷嘴的方向相反的纵向作用力保持在壳体的锥形支座上。

由于本发明所述的电极夹具通过一个与焊炬喷嘴的方向相反的纵向作用力保持在壳体的锥形支座上，所以不仅使电极夹具能够自动定心，而且使电极能够根据相应的气流状况进行自动调整。此外，在电极夹具和焊炬体或电极夹具的壳体之间还能产生很宽的接触面，从而保证在电极上以很小的过渡电阻实现良好的和可靠的电流传递。另外从电极夹具至焊炬体的传热也是有限的，从而大大提高了电极夹具的寿命，在WIG或等离子体焊炬上，还可以提高电极本身的寿命。

根据本发明的第一个专门的实例，其电极夹具的位于焊炬喷嘴后部的部分安装在壳体内，从而改善电极夹具的调整，进一步校正了电极本身的位置。

在一种极为有利的结构中，电极夹具的圆柱形部分被安装在焊炬的壳体内。