一種噴咀組件制造技術

一種等離子電弧切割器包括一個電極，它確定一個放電端和縱軸線，金屬的噴嘴底座靠近電極的放電端，具有外環形安裝和斜的截頂圓錐表面。后者定位在安裝表面附近并從離開電極的方向朝著縱軸線拔梢，金屬下噴嘴元件固定在噴嘴底座安裝面上與電極相對的一側，它的內表面與噴嘴底座的外截頂圓錐表面隔開形成水通道，陶瓷絕緣子固定到下噴嘴元件外表面上沿該面延伸，以在切割器工作期間防止二次燃弧和使下噴嘴元件與熱和等離子體隔離。（*該技術在2012年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種水輔助的等離子電弧切割器，具有一個金屬的噴咀底座，固定在該噴咀底座上的一個金屬制的下噴咀元件，以及一個陶瓷絕緣子，它被固定在下噴咀元件上并基本上沿著下噴咀元件的表面延伸，以防止在切割器工作期間產生二次燃弧和使下噴咀元件與所產生的熱和等離子體隔離。在商品化的先有技術的一個等離子電弧切割器設計中，該噴咀組件包括有由銅或銅合金制備的一個噴咀底座，和由陶瓷材料制作的一個下噴咀元件。下噴咀元件是粘結在該噴咀底座上的，噴咀底座和下噴咀元件各含有一個腔孔，該孔與電極限定的縱軸線縱向地對正，由該電極建起的電弧從電極的放電端穿過各腔孔返伸到位于下噴咀元件之下的一個工件，同時，在該電極和噴咀底座之間產生的一束垂直氣流建立向外穿過各腔孔而到達該工件上的一束等離子體流。在噴咀底座和下噴咀元件之間界限出一圈環形通道，一股水射流引入到該通道，它包圍著等離子電弧，壓縮了等離子體而加強了切割器的工作。在先有技術的等離子體電弧切割器中期望用一種陶瓷混合物制作該下噴咀元件，因為在切割期間，陶瓷提供保護不產生二次弧并且使該噴咀組件與切割器工作期間產生的熱和等離子體相隔離。例如，在切割期間，操作人員會偶然地將下噴咀元件移動到與該工件相接觸，如果下噴咀元件由金屬材料構成，則切割器即會被接地，導致滅弧及可能的熱損傷。此外，期望該陶瓷混合物防止從噴咀組件產生二次燃弧射到裝在切割器主體上的杯形金屬護套上。該杯形護套包括一個前端，該端具有一個唇部，將一臺肩嚙合在下噴咀元件上。該杯形護套使下噴咀底座保持在其位置上。通常，該杯形護套放在電極和工作之間，處于一定電位如果沒有該有利的陶瓷下噴咀隔離該杯形護套，則該電弧很可能會跳到該杯形護套上。盡管該陶瓷下噴咀元件因為它隔離和阻止了電弧是有利的，但是下噴咀元件用陶瓷材料做成是有一些缺點的，陶瓷材料難于以合理的價格進行加工或形成高精度部件，如果要求精密的公差則必須采用昂貴的成形、加工和制造技術，除非采用這些昂貴的加工、成形和制造技術，否則所期望的陶瓷下噴咀元件的同心度和精度是不能得到的。因此，時常在噴咀部件批量制造期間，下噴咀元件具有不期望的偏心率，以及在下噴咀元件和噴咀底座之間的空隙是不一致的，形成偏心的不精確的水通道，這種水通道的偏心率在切割器運行期間造成不規則的水噴射流圖象(patlern)，導致在切割表面上形成波紋和因切割角度變動而弄斜了切割邊。此外，陶瓷部件不能很好地用于精密公差的壓配合(interference fits)。因此，如前述的先有技術中的切割器，陶瓷的下噴咀必需被粘結到噴咀底座上。這種低公差的粘膠不象普通用于金屬-金屬接口的精密容差壓配合那樣將各元件較好地固定住，還有，陶瓷部件通常表面光潔度不好，造成水噴射流圖象的各種不規則。因此，本專利技術的目的在于提供一種等離子電弧切割器，它被制造成設有一個噴咀底座，以及固定到該噴咀底座上的一個下噴咀零件，在該噴咀底座和下噴咀元件之間能達到更精密的制造公差，從而在該噴咀底座和下噴咀零件之間建立一個更為同心的水通道。本專利技術的另一外目的在于提供一種等離子電弧切割器，它具有由金屬材料形成的一個下噴咀元件，以在下噴咀元件和噴咀底座之間取得具有更精密公差的水通道。本專利技術的另一目的在于提供一種等離子電弧切割器，它具有都是由金屬材料形成的一個噴咀底座和下噴咀元件，其中的下噴咀元件包括一個固定到下噴咀元件的下表面上的陶瓷絕緣子，用于將下噴咀元件與噴咀底座絕緣和防止二次燃弧。本專利技術的另一目的在于提供一種等離子電弧的切割器，它具有都在由金屬材料形成的一個噴咀底座和下噴咀元件，其中的下噴咀元件能被壓配合到該噴咀底座上。本專利技術的另一目的在于提供一個噴咀組件，用于一種等離子電弧切割器，它具有由金屬材料形成的一個噴咀底座和下噴咀元件，以在該噴咀底座和下噴咀組件之間取得更精密的制造容差。本專利技術的另一個目的在于提供一個噴咀組件，用于一種等離子電弧切割器，該切割器具有全是由金屬材料形成的一個噴咀底座和下噴咀元件，其中的下噴咀元件包括一個固定到該下噴咀元件上的陶瓷絕緣子，以便將下噴咀元件絕緣和防止二次燃弧。本專利技術提供一種等離子電弧切割器，其中的下噴咀元件被制造成具有精密公差，以保持在切割器工作期間有更為同心的水通道和防止不規則的水噴射流，下噴咀元件由金屬材料構成，這不僅是為了提供出精密的公差，而且與先有技術中不期望的粘結方法比較還提供出更為理想的精密公差壓配合到該噴咀底座上。根據本專利技術，該等離子電弧切割器包括一個電極，它界限出一個放電端和一個縱軸線，由金屬材料構成的一個噴咀底座被安裝在該電極的放電端附近。該噴咀底座具有一個穿透的腔孔，該腔孔與該縱軸線對正，等離子體穿過該腔孔噴射，該噴咀底部具有一個外安裝表面和外截頂圓錐表面，后者被定位在靠近該安裝表面上，并且從離開電極的方向朝著該縱向軸線拔梢(逐漸變細)。一個由金屬材料構成的下噴咀元件被固定到該安裝表面上，下噴咀元件具有與縱向軸線對正并定位在該腔孔附近的一個開口，該下噴咀元件的一個內表面與噴咀底座的外截頭圓錐表面空間分開而形成一個帶角度的水通道。一個陶瓷絕緣子被固定在下噴咀元件上，并且基本上沿著該下噴咀元件的外表面延伸，用于防止在切割器工作期間產生二次燃弧和使該下噴咀元件與所產生的熱和等離子體相隔離。在一個實施例中，該陶瓷絕緣子是粘結到該下噴咀元件上的，在另一個實施例中，該陶瓷絕緣子是由O形環把持到該下噴咀元件上，它將該陶瓷絕緣子的一個肩嚙合到下噴咀元件的一個臺肩上。在切割器工作期間，電弧從電極引出并穿過該腔孔和開口而達到鄰近下噴咀元件側邊的一個工件上，在電極和噴咀底座之間產生一股氣體旋轉，該氣流建立一股向外穿過該腔孔和開口而到達工件上的等離子體流。一股液體射流被導入該水通道中并被強迫從該水通道向外射向該等離子體，從而使該等離子體在穿過腔孔的被包圍住。在一個最佳實施例中，該安裝表面基本上是環形構形，并且包括有階梯的垂直和水平的臺肩部分，它們形成一道與水通道相通的環形充儲室，并且水被噴射到其中，最好是，該下噴咀元件包括一圈用于與安裝表面壓配合的環形頸圈部分，該噴咀底座也包括一個內側的截頂圓錐表面，它從離開電極的方向朝著腔孔向內拔梢，水通道包括一道限定在噴咀底座和下噴咀元件之間的垂直環形通路。在噴咀底座和下噴咀之間的距離大約為0.003到約為0.010英寸，下開口的直徑在約0.160到約0.170英寸之間，在外截頂圓錐表面和內表面之間的較佳水通道距離是在約0.010到約0.020英寸之間。該等離子電弧切割器包括一個切割器主體，有一個杯形外護套被安裝在該切割器主體上，并且它包括具有一個唇部的前端，陶瓷絕緣子包括一圈環形臺肩，并且該唇部即嚙合在該陶瓷絕緣子的環形臺肩上，以便將該陶瓷絕緣子、下噴咀元件和噴咀底座保持就位。在一個最佳實施例中，該電極包括一個被該切割器主體支撐的伸長的、金屬管支管、該支架具有沿縱向軸線的前面，一個插入芯棒被裝在該腔中，用于根據被加于其上的電勢來發射電子。本專利技術的某些目的和優點已如上述，其它將在結合各附圖進行的說明中闡述明白。附圖說明圖1為包括有本專利技術特征的一個等離子電弧切割器的側立剖視圖;圖2是一個等離子電弧切割器下部的一些零部件放大剖視圖，并說明按本專利技術構成的噴咀組件;圖3是按照本發本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種等離子電弧切割器包括一個確定一個放電端和一個縱向軸線的電極；一個金屬材料制的噴咀底座安裝在電極的放電端附近，有一個腔孔穿過該底座并與縱軸線對正，通過它發射出等離子體，所述的噴咀底座具有一個外側安裝表面和一個定位在安裝表面鄰近的外截頂圓錐表面，并沿離開電極的方向朝著縱軸線拔梢。一個由金屬材料構成的下噴咀元件固定在該安裝表面上，并且具有一個放電開口與縱軸線對準并定位在腔孔附近，以及包括一個外表和一個內表面，內表面與噴咀底座的外截頂圓錐表面空間上分開而形成一個水通道；一個用于建立電弧的裝置，該電弧從電極發出并穿過腔孔和放電開口到達下噴咀元件附近的一個工件上；在電極和噴咀底座空間產生垂直氣體流的裝置，以便建立等離子流向外穿過腔孔和放電開口并到達工件上；引導一股液體射流流到水通道并由此向外的裝置，以便在等離子體通過該腔孔和放電開口時包圍該等離子體；以及一個陶瓷絕緣子，固定到下噴咀元件的外表面上并且基本上沿下噴咀的外表面延伸，用于在分割器工作期間防止二次燃弧和使下噴咀元件與所產生的熱離子降等離子體隔離。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：韋恩斯坦利塞佛倫斯，湯米扎克特納，拉里瓦德斯托克四，
申請(專利權)人：依賽彼焊接產品有限公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]