等离子体炬制造技术

本公开涉及一种等离子体炬，包括阳极组件、阴极组件和驱动机构；阳极组件具有阳极，阳极具有气流通道，阴极组件的朝向阳极的一端具有阴极，驱动机构与阴极组件连接，驱动机构用于驱动阴极组件朝向靠近阳极的方向移动，以使阴极与阳极接触，或者驱动阴极组件朝向远离阳极的方向移动，以使阴极和阳极之间产生电弧。本公开的等离子体炬通过将阳极和阴极设置成能够相互接触，并且阴极还能够向远离阳极的方向移动，实现阴极与阳极之间从接触变为分离，来满足接触起弧的条件，相比于常规的通过起弧模块进行起弧的操作方式，更为容易在高压环境下起弧，操作也更加方便。同时阴阳极之间间距也可根据不同环境的压力进行设定调整，具有实用性。用性。用性。

【技术实现步骤摘要】
等离子体炬


[0001]本公开涉及等离子体发生器
，尤其涉及一种等离子体炬。

技术介绍

[0002]等离子炬是一种先进和高效的加热系统，其通过向两个相互靠近的阴阳极接高压电源，使电极间产生放电，然后向电极间通入工作气体，进而产生一种具有高强度热源的高温气体射流。由于等离子炬具有温度高，能量集中，热传递效率高的优点，并且功率可调，设备整体也较为简单，使用方便，因此其已经被广泛应用于喷涂、切割、固废处理、航天材料测试等领域。
[0003]由于等离子炬技术所具有的上述优势，并且结合实验发现其在铣井与破岩应用上会具有很好的前景，随着其技术的不断发展优化和传统石油钻井工程技术的停滞，因此越来越多的学者将其应用在传统石油钻井工程中。然而，不管是铣井或钻井还是其他等类似的应用场景，都是处在一个高压环境中，而等离子炬在高压环境中利用高频放电的起弧模块进行起弧要难于常压环境，并且压力越高，起弧越难。因此，如何针对高压环境下的使用场景来保证等离子炬的顺利起弧，是目前迫切需要解决的问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种等离子体炬。
[0005]本公开提供了一种等离子体炬，包括阳极组件、阴极组件和驱动机构；
[0006]所述阳极组件具有阳极，所述阳极具有气流通道，所述阴极组件的朝向所述阳极的一端具有阴极，所述驱动机构与所述阴极组件连接，所述驱动机构用于驱动所述阴极组件朝向靠近所述阳极的方向移动，以使所述阴极与所述阳极接触，或者驱动所述阴极组件朝向远离所述阳极的方向移动，以使所述阴极和所述阳极之间产生电弧。
[0007]可选的，所述驱动机构包括驱动件和传动组件；
[0008]所述传动组件与所述阴极组件连接，所述驱动件用于驱动所述传动组件移动，以带动所述阴极组件朝向靠近所述阳极的方向或远离所述阳极的方向移动。
[0009]可选的，所述传动组件包括传动齿轮和连接移动件；
[0010]所述连接移动件与所述阴极组件连接，所述连接移动件上设置有与所述传动齿轮相啮合的啮合齿，所述驱动件与所述传动齿轮连接，所述驱动件用于驱动所述传动齿轮转动，以使所述传动齿轮带动所述连接移动件移动，并使所述连接移动件带动所述阴极组件移动。
[0011]可选的，所述阳极组件还包括外筒体，所述阳极设置在所述外筒体内，所述连接移动件与所述外筒体的外侧壁螺纹连接。
[0012]可选的，所述连接移动件与所述阴极组件之间通过滚动轴承连接。
[0013]可选的，所述阳极组件的外表面还设置有连接法兰，所述驱动机构固定于所述连
接法兰上。
[0014]可选的，所述阴极的与所述阳极的接触面上设置有通气切槽，以在所述阴极与所述阳极接触时，所述通气切槽与所述阳极之间形成与所述气流通道连通的气隙。
[0015]可选的，所述通气切槽的数量为至少两个，并且至少两个所述通气切槽沿所述阴极的表面周向间隔均布。
[0016]可选的，所述阳极组件和所述阴极组件之间设置有绝缘支撑件，所述绝缘支撑件上设置有可供所述阴极组件穿过的导向孔。
[0017]可选的，所述阳极和所述阴极同轴设置，所述阴极组件在所述驱动机构的带动下沿所述阳极的中轴线直线移动。
[0018]本公开提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0019]本公开的等离子体炬通过将阳极和阴极的位置设置成两者能够相互接触，并且接触后阴极组件还能够向远离阳极的方向移动，从而能够实现阴极与阳极之间从相互接触变为分离的状态，来满足接触起弧的条件，接触起弧的方式相比于常规的通过起弧模块设定好保证能够起弧的供应能量以及阴阳极之间的起弧距离的操作方式，不仅更为容易在高压环境下顺利起弧，操作也更加方便。同时，由于阴极组件相对阳极可移动，因此等离子体炬的阴阳极之间间距也可根据不同环境的压力进行设定调整，具有了实用性和使用经济性。
附图说明
[0020]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0021]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本公开实施例所述的等离子炬的工作原理示意图；
[0023]图2为本公开实施例所述的等离子体炬的结构示意图；
[0024]图3为本公开实施例所述的阳极组件的结构示意图；
[0025]图4为本公开实施例所述的阴极组件的结构示意图；
[0026]图5为本公开实施例所述的驱动机构的结构示意图；
[0027]图6为本公开实施例所述的驱动机构的连接移动件的结构示意图；
[0028]图7为本公开实施例所述的阴极的结构示意图。
[0029]其中，1、阳极组件；11、阳极；12、气流通道；13、外筒体；14、进气管道；15、水冷通道；16、进水管；17、出水管；18、连接法兰；2、阴极组件；21、阴极；22、阴极冷水杆；23、通气切槽；3、驱动机构；31、驱动件；32、传动组件；321、传动齿轮；322、连接移动件；3221、第一端部；3222、第二端部；4、滚动轴承；5、绝缘垫片；6、环形固定件；7、绝缘支撑件；71、导向孔；8、高压电源；9、工作气体；10、作用物体；O1、中轴线。
具体实施方式
[0030]为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可
以相互组合。
[0031]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0032]等离子炬技术，就是对形成喷嘴形的相互靠近的阴极和阳极通电，阴阳极间形成短路进而产生电弧，形成放电区，如图1所示。具体地，向相互靠近的阳极11和阴极21通过高压电源8进行通电，工作气体9(常用的有氩气、氮气、空气、水蒸气等)通入两电极间并在压力的作用下自喷嘴的出口处流出，由于电离气体的导电性，电弧能量会迅速转移并变成气体的热能，也就是气体与电弧接触，产生一种高温、离子化和传导性的气体状态，也就是等离子体气流，等离子体气流自喷嘴处喷出到作用物体10上，以进行高温作业。由于等离子炬具有温度高、能量集中、功率可调、设备简单、热传递效率高等特点，其可以在氧化、还原或惰性环境下工作，因此被广泛应用于喷涂、切割、固废处理等领域中，并且通过实验还进一步发现，等离子炬技术在铣井与破岩应用上也具有很好的前景。
[0033]目前现有的等离子炬应用系统，都是通过其内设的起弧模块来进行起弧，即，将阴阳极之间设定好满足起弧的距离之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子体炬，其特征在于，包括阳极组件(1)、阴极组件(2)和驱动机构(3)；所述阳极组件(1)具有阳极(11)，所述阳极(11)具有气流通道(12)，所述阴极组件(2)的朝向所述阳极(11)的一端具有阴极(21)，所述驱动机构(3)与所述阴极组件(2)连接，所述驱动机构(3)用于驱动所述阴极组件(2)朝向靠近所述阳极(11)的方向移动，以使所述阴极(21)与所述阳极(11)接触，或者驱动所述阴极组件(2)朝向远离所述阳极(11)的方向移动，以使所述阴极(21)和所述阳极(11)之间产生电弧。2.根据权利要求1所述的等离子体炬，其特征在于，所述驱动机构(3)包括驱动件(31)和传动组件(32)；所述传动组件(32)与所述阴极组件(2)连接，所述驱动件(31)用于驱动所述传动组件(32)移动，以带动所述阴极组件(2)朝向靠近所述阳极(11)的方向或远离所述阳极(11)的方向移动。3.根据权利要求2所述的等离子体炬，其特征在于，所述传动组件(32)包括传动齿轮(321)和连接移动件(322)；所述连接移动件(322)与所述阴极组件(2)连接，所述连接移动件(322)上设置有与所述传动齿轮(321)相啮合的啮合齿，所述驱动件(31)与所述传动齿轮(321)连接，所述驱动件(31)用于驱动所述传动齿轮(321)转动，以使所述传动齿轮(321)带动所述连接移动件(322)移动，并使所述连接移动件(322)带动所述阴极组件(2)移动。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾玉丹，高锐，于岩，乔磊，
申请(专利权)人：新奥天津能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：