一种切割100~160mm厚不锈钢的大功率等离子割炬制造技术

本发明专利技术公开了一种切割100～160mm厚不锈钢的大功率等离子割炬，包括喷嘴、压帽、电极、涡流环和绝缘套，喷嘴与压帽同轴套装，喷嘴下端与压帽的下凹沿匹配，喷嘴上方设与喷嘴同心安装的镶嵌式电极，电极的侧壁开设有冷却水出水口，冷却水出水口与冷却水出水通道连接；喷嘴内设冷却水通道，其进水通道与冷却水进水通道相通，出水通道与冷却水出水通道相通；喷嘴上端由下向上依次设连接体、涡流环、绝缘套和内卡环，内卡环与绝缘套之间设弹簧，内卡环上卡接卡环，卡环与绝缘套螺纹连接，涡流环上设有工作气体的进气通道。该发明专利技术切割厚度大，在进行切割时能持续保证气流稳定，电极和喷嘴等易损件的更换周期长，延长了割炬使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种切割100～160mm厚不锈钢的大功率等离子割炬
本专利技术涉及机械加工设备领域，特别涉及一种切割100～160mm厚不锈钢的大功率等离子割炬。
技术介绍
等离子切割是将高频电弧“分解”或者离子化，成为基本的原子或者粒子，从而产生等离子，切割中利用小孔径的喷嘴压缩电弧所形成的高温、高速等离子流做热源对工件进行熔割的方法。等离子割炬是等离子切割机的重要部件，等离子切割机的使用寿命与等离子割炬上的电极和喷嘴等易损件相关，电极和喷嘴等容易受高温而损坏，常规的等离子切割不锈钢时的厚度范围是100mm以下，且因为电极和喷嘴的易耗性，等离子割炬的易损件更换周期比较短。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种切割100～160mm厚不锈钢的大功率等离子割炬，以解决上述提到的所有问题。本专利技术的技术方案是：一种切割100～160mm厚不锈钢的大功率等离子割炬，包括喷嘴、压帽、电极、涡流环和绝缘套，所述喷嘴与压帽同轴套装，喷嘴下端与压帽的下凹沿匹配；喷嘴上方设置有与喷嘴同心安装的电极，所述电极包括电极本体和设置于电极本体下端的电子发射体，所述电子发射体镶嵌于电极本体上；所述电极为空心结构，中间设置有冷却水进水通道，上部设置有端环，电极的下部的外圆周上设置有螺纹；所述电极的侧壁开设有冷却水出水口，所述冷却水出水口与冷却水出水通道连接；所述喷嘴内设置有冷却水通道，其进水通道与冷却水进水通道相连通，出水通道与冷却水出水通道相连通；所述喷嘴的上端设置有连接体，所述连接体的上方设置有涡流环，所述涡流环的上方设置绝缘套，绝缘套上方设置有内卡环，所述内卡环与绝缘套之间设置有弹簧，内卡环上卡接卡环，所述卡环与绝缘套螺纹连接，所述连接体、涡流环、绝缘套、内卡环、卡环均与电极同轴套装；所述涡流环下部的圆周方向均匀的开设有若干圆孔，所述涡流环上设置有工作气体的进气通道。较佳的，压帽、喷嘴、连接体、涡流环、绝缘套和卡环上两两接触的部位均设置有密封装置。较佳的，电极本体和喷嘴的材料是紫铜。较佳的，电子发射体的材料为铪或者Re-Y2O3合金。较佳的，喷嘴的压缩角α的范围是：45°＜α＜70°，喷嘴的壁厚为2～5mm。较佳的，喷嘴的压缩角α为60°，喷嘴的壁厚为4mm。较佳的，冷却水进水通道的内径为Φ8mm，冷却水进水通道内的水流流速大于或者等于8-10L/min。本专利技术的有益效果：1、本专利技术提供的一种切割100～160mm厚不锈钢的大功率等离子割炬，结构紧凑，使用方便，可切割多种金属和非金属材料，切割不锈钢的厚度比常规的设备大，可达最厚160mm。2、本专利技术的电极结构和喷嘴的结构设计、材料选择均着眼于改善其受热和快速冷却的情况，提高结构件的寿命，本专利技术采用快速水冷，冷却水能快速的通过需要冷却的电极及喷嘴，加强电极及喷嘴的冷却效果，延长了割炬的使用寿命和易损件更换周期，减小了加工成本和人工经济成本。该专利技术的等离子割炬切割厚度大，电极和喷嘴的使用寿命长，延长了割炬的使用寿命和易损件更换周期，减小了加工成本和人工经济成本。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图1，对本专利技术的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。参见图1，本专利技术实施例提供了一种切割100～160mm厚不锈钢的大功率等离子割炬，包括喷嘴1、压帽2、电极3、涡流环4和绝缘套7，所述喷嘴1与压帽2同轴套装，喷嘴1下端与压帽2的下凹沿匹配；喷嘴1上方设置有与喷嘴1同心安装的电极3，所述电极3包括电极本体301和设置于电极本体301下端的电子发射体302，所述电子发射体302镶嵌于电极本体301上；所述电极3为空心结构，中间设置有冷却水进水通道12，上部设置有端环13，电极3的下部的外圆周上设置有螺纹，所述螺纹的螺距为2.1；所述电极3的侧壁开设有冷却水出水口，所述冷却水出水口与冷却水出水通道11连接；所述喷嘴1内设置有冷却水通道，其进水通道与冷却水进水通道12相连通，出水通道与冷却水出水通道11相连通；所述喷嘴1的上端设置有连接体5，所述连接体5的上方设置有涡流环4，所述涡流环4的上方设置绝缘套7，绝缘套7上方设置有内卡环10，所述内卡环10与绝缘套7之间设置有弹簧8，内卡环10上卡接卡环9，所述卡环9与绝缘套7螺纹连接，所述连接体5、涡流环4、绝缘套7、内卡环10、卡环9均与电极3同轴套装；所述涡流环4下部的圆周方向均匀的开设有若干圆孔，所述涡流环4上设置有工作气体的进气通道6。进一步的，压帽2、喷嘴1、连接体5、涡流环4、绝缘套7和卡环9上两两接触的部位均设置有密封装置，各部件接触部位设置密封装置，以防止漏气漏水。进一步的，电极本体301和喷嘴1的材料是紫铜。进一步的，电子发射体302的材料为铪或者Re-Y2O3合金。进一步的，喷嘴1的压缩角α的范围是：45°＜α＜70°，喷嘴1的壁厚为2～5mm。进一步的，喷嘴1的压缩角α为60°，喷嘴1的壁厚为4mm。进一步的，冷却水进水通道12的内径为Φ8mm，冷却水进水通道12内的水流流速大于或者等于8-10L/min。综上所述，本专利技术实施例提供的本专利技术的有益效果：本专利技术提供的一种切割100～160mm厚不锈钢的大功率等离子割炬，结构紧凑，使用方便，可切割多种金属和非金属材料，切割不锈钢的厚度比常规的设备大，可达最厚160mm。本专利技术的电极下部的外圆周上设置有螺纹，所述螺纹的螺距为2.1mm，氮气气流从进气通道进入涡流环形成涡旋气流，涡旋气流前进的路径上会经过增强涡旋气流的电极外圆周上的螺纹，氮气涡旋气流流出的同时，带走一部分的热量，由于螺距的增大，氮气气流的在电极外壁上的循环时间缩短，快进快出的方式下，循环速度加快，带走的热量增多，从而加强了电极冷却的效果，使得电极的维护周期变短。本专利技术的喷嘴的下方还设置有防飞溅的保护帽，由于本专利技术的装置的切割厚度大，在等离子弧穿透切割件厚壁前，熔渣会往上返，如果没有保护帽，熔渣会直接冲击喷嘴，降低喷嘴寿命，甚至堵塞喷嘴或烧毁喷嘴，因此，在喷嘴下方设置了防飞溅的保护帽，并在割炬外围增设了一个用于固定保护帽的固定罩，固定罩与保护帽通过螺纹装配在一起。本专利技术采用快速水冷，冷却水能快速的通过需要冷却的电极及喷嘴，加强电极及喷嘴的冷却效果，延长了割炬的使用寿命和易损件更换周期，减小了加工成本和人工经济成本。综上所述，该专利技术的等离子割炬切割厚度大，电极和喷嘴的使用寿命长，延长了割炬的使用寿命和易损件更换周期，减小了加工成本和人工经济成本。以上公开的仅为本专利技术的几个具体实施例，但是，本专利技术实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切割100～160mm厚不锈钢的大功率等离子割炬，包括喷嘴(1)、压帽(2)、电极(3)、涡流环(4)和绝缘套(7)，其特征在于，所述喷嘴(1)与压帽(2)同轴套装，喷嘴(1)下端与压帽(2)的下凹沿匹配；喷嘴(1)上方设置有与喷嘴(1)同心安装的电极(3)，所述电极(3)包括电极本体(301)和设置于电极本体(301)下端的电子发射体(302)，所述电子发射体(302)镶嵌于电极本体(301)上；所述电极(3)为空心结构，中间设置有冷却水进水通道(12)，上部设置有端环(13)，电极(3)的下部的外圆周上设置有螺纹；所述电极(3)的侧壁开设有冷却水出水口，所述冷却水出水口与冷却水出水通道(11)连接；所述喷嘴(1)内设置有冷却水通道，其进水通道与冷却水进水通道(12)相连通，出水通道与冷却水出水通道(11)相连通；所述喷嘴(1)的上端设置有连接体(5)，所述连接体(5)的上方设置有涡流环(4)，所述涡流环(4)的上方设置绝缘套(7)，绝缘套(7)上方设置有内卡环(10)，所述内卡环(10)与绝缘套(7)之间设置有弹簧(8)，内卡环(10)上卡接卡环(9)，所述卡环(9)与绝缘套(7)螺纹连接，所述连接体(5)、涡流环(4)、绝缘套(7)、内卡环(10)、卡环(9)均与电极(3)同轴套装；所述涡流环(4)下部的圆周方向均匀的开设有若干圆孔，所述涡流环(4)上设置有工作气体的进气通道(6)。...

【技术特征摘要】
1.一种切割100～160mm厚不锈钢的大功率等离子割炬，包括喷嘴(1)、压帽(2)、电极(3)、涡流环(4)和绝缘套(7)，其特征在于，所述喷嘴(1)与压帽(2)同轴套装，喷嘴(1)下端与压帽(2)的下凹沿匹配；喷嘴(1)上方设置有与喷嘴(1)同心安装的电极(3)，所述电极(3)包括电极本体(301)和设置于电极本体(301)下端的电子发射体(302)，所述电子发射体(302)镶嵌于电极本体(301)上；所述电极(3)为空心结构，中间设置有冷却水进水通道(12)，上部设置有端环(13)，电极(3)的下部的外圆周上设置有螺纹；所述电极(3)的侧壁开设有冷却水出水口，所述冷却水出水口与冷却水出水通道(11)连接；所述喷嘴(1)内设置有冷却水通道，其进水通道与冷却水进水通道(12)相连通，出水通道与冷却水出水通道(11)相连通；所述喷嘴(1)的上端设置有连接体(5)，所述连接体(5)的上方设置有涡流环(4)，所述涡流环(4)的上方设置绝缘套(7)，绝缘套(7)上方设置有内卡环(10)，所述内卡环(10)与绝缘套(7)之间设置有弹簧(8)，内卡环(10)上卡接卡环(9)，所述卡环(9)与绝缘套(7)螺纹连接，所述连接体(5)、涡流环(4)、绝缘套(7)、内卡环(10)、卡环(9)均与电极(3)同轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：于浩楠，
申请(专利权)人：机械科学研究院哈尔滨焊接研究所，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23