本实用新型涉及一种等离子割炬，更具体地说，涉及一种气体冷却的气体等离子割炬。
背景技术：
等离子切割具有加工效率高、质量好、成本低等优点，在热切割中应用越来越广泛，等离子切割主要依靠高温高速的等离子弧及其焰流，将被切割工件熔化及蒸发，并吹离基体。等离子割炬是等离子切割系统中的关键部件，其主要由割炬绝缘体、绝缘套、电极和喷嘴等关键部件组成，电极与喷嘴通过绝缘套绝缘，在电极与喷嘴内腔间形成放电腔，当电极端部的铪丝通电后，使气体在放电腔内电离产生高温等离子体，高温等离子体从喷嘴的喷口喷出对金属材料进行切割。
电极与喷嘴是等离子割炬中的易损件，因此需要对电极和喷嘴进行有效的冷却，以保证电极和喷嘴具有较长的使用寿命；同时，在工作过程中，等离子割炬本体温升过高也是直接影响等离子割炬使用寿命及加工精度的重要因素之一。中国专利号ZL200420062824.3，授权公告日为2005年8月24日，实用新型名称为：空气等离子弧切割炬，该申请案涉及一种空气等离子弧切割机用的空气等离子弧切割炬，其具有割炬体、导电枪芯、绝缘套、铜套、绝缘保护套、带铪丝的电极和喷嘴，导电枪芯上具有与割炬体的气流通道相通的气道，绝缘套套装在导电枪芯上，铜套套装在绝缘套的外周，在绝缘套与导电枪芯之间形成的空腔中设有螺旋气流通道，螺旋气流通道与喷嘴的内腔及其出口相通；空腔还与冷却通道相通，冷却通道出口通向喷嘴外周。该申请案通过螺旋气流通道加压加速，以及一部分气体流向喷嘴外周，对电极和喷嘴进行冷却，具有较好的冷却效果；但是，由于散热不够均匀全面，在割炬连续长时间工作时，割炬本体易发烫，导致内部零部件易老化，电极和喷嘴长时间工作易损坏，使用寿命无法大幅提高，增加了割炬的维护成本。
技术实现要素：
1.实用新型要解决的技术问题
本实用新型的目的在于克服现有等离子割炬存在的上述问题，提供一种气体等离子割炬，采用本实用新型的技术方案，将进入割炬内的气体分为电离工作气和冷却保护气两部分，并利用螺旋气流通道增加了气体在割炬内的换热面积，大幅提高了割炬的冷却效率，使割炬本体不发烫，电极和喷嘴等易损件更加耐用，可连续长时间工作，提高了割炬的使用寿命。
2.技术方案
为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
本实用新型的一种气体等离子割炬，包括割炬体、电极导电座、绝缘套、喷嘴固定座、电极和喷嘴，所述的电极导电座和喷嘴固定座安装于割炬体内，且电极导电座通过绝缘套套设于喷嘴固定座内，所述的电极安装于电极导电座上，所述的喷嘴安装于喷嘴固定座上，在电极与喷嘴之间形成放电腔，所述的电极导电座的内腔与进气管相连通，且电极导电座上设有连通电极导电座内腔和放电腔的气孔，所述的绝缘套上设有连通气孔的第一通孔，所述的喷嘴固定座上设有连通喷嘴外周的第二通孔，所述的绝缘套与喷嘴固定座之间设有分别连通第一通孔和第二通孔的第一螺旋气流通道。
更进一步地，所述的电极导电座与绝缘套之间设有第二螺旋气流通道，该第二螺旋气流通道分别连通气孔和放电腔。
更进一步地，所述的绝缘套与喷嘴固定座之间还设有分别连通第一通孔和第一螺旋气流通道的第二空腔、以及分别连通第一螺旋气流通道和第二通孔的第三空腔；所述的电极导电座与绝缘套之间还设有分别连通气孔、第一通孔和第二螺旋气流通道的第一空腔。
更进一步地，所述的第一螺旋气流通道开设于喷嘴固定座的内侧壁上；所述的第二螺旋气流通道开设于电极导电座的外侧壁上。
更进一步地，所述的电极导电座的内腔中还设有中心气管，该中心气管的一端伸入电极的内腔中，另一端与进气管相连通。
更进一步地，所述的喷嘴固定座的外侧还设有内压帽，所述的内压帽上还设有外压帽，所述的内压帽和外压帽之间还设有位于喷嘴外侧的屏蔽帽。
更进一步地，所述的屏蔽帽上设有内外两圈出气孔。
更进一步地，所述的电极与电极导电座之间采用螺纹连接，所述的喷嘴与喷嘴固定座之间采用螺纹连接。
更进一步地，所述的绝缘套的材质为陶瓷。
更进一步地，所述的喷嘴固定座上还连接有引弧线。
3.有益效果
采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：
(1)本实用新型的一种气体等离子割炬，其绝缘套与喷嘴固定座之间设有螺旋气流通道，在气体经过电极内腔分流进入喷嘴外周途中，气体与电极、喷嘴固定座充分换热，利用螺旋气流通道增加了气体在割炬内的换热面积，大幅提高了割炬的冷却效率，使割炬本体不发烫，电极和喷嘴等易损件更加耐用，可连续长时间工作，提高了割炬的使用寿命；
(2)本实用新型的一种气体等离子割炬，其电极导电座与绝缘套之间设有第二螺旋气流通道，该第二螺旋气流通道分别连通气孔和放电腔，在气体经过电极内腔分流进入放电腔途中，气体与电极导电座充分接触，不仅可以快速实现电极的冷却，还可以形成旋转气流，使气流加压加速形成高速集中的等离子弧，提高了切割质量；
(3)本实用新型的一种气体等离子割炬，其通过一根进气管即可实现电离工作气和冷却保护气的提供，不仅使割炬的冷却效果得到大幅提升，而且简化了割炬的冷却结构，减少了管道的数量；
(4)本实用新型的一种气体等离子割炬，其绝缘套与喷嘴固定座之间还设有分别连通第一通孔和第一螺旋气流通道的第二空腔、以及分别连通第一螺旋气流通道和第二通孔的第三空腔；电极导电座与绝缘套之间还设有分别连通气孔、第一通孔和第二螺旋气流通道的第一空腔；这些空腔有助于气体均匀分布，减小气体流动阻力，使割炬散热更加均匀全面；
(5)本实用新型的一种气体等离子割炬，其第一螺旋气流通道开设于喷嘴固定座的内侧壁上，第二螺旋气流通道开设于电极导电座的外侧壁上，增加了气体与喷嘴固定座、电极导电座的接触面积，使喷嘴固定座和电极导电座得到充分散热，从而提高了电极和喷嘴的冷却效果，提高了电极和喷嘴的使用寿命；
(6)本实用新型的一种气体等离子割炬，其电极导电座的内腔中还设有中心气管，该中心气管的一端伸入电极的内腔中，另一端与进气管相连通，延长了气体在电极中的流动距离，使电极与气体可以得到充分地接触，进一步提高散热效果；
(7)本实用新型的一种气体等离子割炬，其屏蔽帽上设有内外两圈出气孔，采用内外两圈出气孔设计，不仅可以提高散热效率，而且对等离子焰流具有聚拢作用，使等离子弧能量更加集中，还可以有效吹散加工过程中的返渣，提高割炬的切割厚度和切割质量。
附图说明
图1为本实用新型的一种气体等离子割炬的剖视结构示意图。
示意图中的标号说明：
1、割炬体；2、电极导电座；2-1、气孔；2-2、第一空腔；2-3、第二螺旋气流通道；3、中心气管；4、绝缘套；4-1、第一通孔；4-2、第二空腔；5、喷嘴固定座；5-1、第一螺旋气流通道；5-2、第三空腔；5-3、第二通孔；6、电极；7、喷嘴；8、内压帽；9、外压帽；10、屏蔽帽；10-1、出气孔；11、进气管；12、引弧线。
具体实施方式
为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
实施例
结合图1所示，本实施例的一种气体等离子割炬，包括割炬体1、电极导电座2、绝缘套4、喷嘴固定座5、电极6和喷嘴7，割炬体1可采用不锈钢外壳，在不锈钢外壳内填充有绝缘填充物，电极导电座2和喷嘴固定座5安装于割炬体1内，且电极导电座2通过绝缘套4套设于喷嘴固定座5内，电极导电座2和喷嘴固定座5之间要求具有较高的同心度，以保证电极6和喷嘴7的同心度；电极6安装于电极导电座2上，喷嘴7安装于喷嘴固定座5上，在电极6与喷嘴7之间形成放电腔，为了方便电极6和喷嘴7的更换，电极6与电极导电座2之间优选采用螺纹连接，喷嘴7与喷嘴固定座5之间优选采用螺纹连接。电极导电座2的内腔与进气管11相连通，且电极导电座2上设有连通电极导电座2内腔和放电腔的气孔2-1，该气孔2-1在电极导电座2上均匀设置多个最佳，绝缘套4上设有连通气孔2-1的第一通孔4-1，喷嘴固定座5上设有连通喷嘴7外周的第二通孔5-3，第一通孔4-1和第二通孔5-3也均匀设置多个最佳，且第一通孔4-1和第二通孔5-3采用斜孔最佳，有助于延长气体流动距离，提高气体与绝缘套4、喷嘴固定座5的换热效率；绝缘套4与喷嘴固定座5之间设有分别连通第一通孔4-1和第二通孔5-3的第一螺旋气流通道5-1，气体经过电极6内腔后可以分为两路，一路经过气孔2-1进入电极6与喷嘴7之间形成放电腔中电离形成等离子气体，另一路依次经过气孔2-1、第一通孔4-1、第一螺旋气流通道5-1和第二通孔5-3进入喷嘴7的外周，作为冷却和保护气。在本实施例中，电极导电座2与绝缘套4之间还设有第二螺旋气流通道2-3，该第二螺旋气流通道2-3分别连通气孔2-1和放电腔，气体经过电极6内腔后，依次经过气孔2-1和第二螺旋气流通道2-3进入放电腔，与电极6充分接触换热，不仅可以快速实现电极6的冷却，还可以形成旋转气流，使气流加压加速形成高速集中的等离子弧，提高了切割质量。本实施例的一种气体等离子割炬，利用螺旋气流通道增加了气体在割炬内的换热面积，大幅提高了割炬的冷却效率，使割炬本体不发烫，电极6和喷嘴7等易损件更加耐用，可连续长时间工作，提高了割炬的使用寿命。并且，通过一根进气管11即可实现电离工作气和冷却保护气的提供，不仅使割炬的冷却效果得到大幅提升，而且简化了割炬的冷却结构，减少了管道的数量。
为了使进入割炬内的气体分布更加均匀，在绝缘套4与喷嘴固定座5之间还设有分别连通第一通孔4-1和第一螺旋气流通道5-1的第二空腔4-2、以及分别连通第一螺旋气流通道5-1和第二通孔5-3的第三空腔5-2；电极导电座2与绝缘套4之间还设有分别连通气孔2-1、第一通孔4-1和第二螺旋气流通道2-3的第一空腔2-2，第一空腔2-2、第二空腔4-2和第三空腔5-2采用环形结构最佳，这些空腔有助于气体均匀分布，减小气体流动阻力，使割炬散热更加均匀全面。另外，优选地，第一螺旋气流通道5-1开设于喷嘴固定座5的内侧壁上，第二螺旋气流通道2-3开设于电极导电座2的外侧壁上，喷嘴固定座5与电极导电座2均为导热性能优良的铜，增加了气体与喷嘴固定座5、电极导电座2的接触面积，使喷嘴固定座5和电极导电座2得到充分散热，从而提高了电极6和喷嘴7的冷却效果，提高了电极6和喷嘴7的使用寿命。
为了进一步提高割炬的散热效果，在电极导电座2的内腔中还设有中心气管3，该中心气管3的一端伸入电极6的内腔中，另一端与进气管11相连通，采用中心气管3后，延长了气体在电极6中的流动距离，改善了电极6内腔中的气体流动性，使电极6与气体可以得到充分地接触，进一步提高了散热效果。
与现有技术类似，本实施例的气体等离子割炬，其喷嘴7处也设有屏蔽帽10，具体地，在喷嘴固定座5的外侧设有内压帽8，内压帽8上设有外压帽9，内压帽8和外压帽9之间还设有位于喷嘴7外侧的屏蔽帽10，内压帽8与喷嘴固定座5之间绝缘；不同地是，屏蔽帽10上设有内外两圈出气孔10-1，采用内外两圈出气孔10-1设计，不仅可以提高散热效率，而且对等离子焰流具有聚拢作用，使等离子弧能量更加集中，还可以有效吹散加工过程中的返渣，提高割炬的切割厚度和切割质量。此外，绝缘套4的材质为陶瓷，可以满足大电流割炬的绝缘要求；喷嘴固定座5上还连接有引弧线12。
接续图1所示，本实施例的一种气体等离子割炬，工作时，电极6接电源负极，喷嘴7或被切割工件接电源正极，工作气体从进气管11输入割炬内，在割炬内流经中心气管3后，由电极6内腔底部折返到连通电极导电座2内腔中，经过气孔2-1进入第一空腔2-2，在第一空腔2-2内分为两路；一路经过第二螺旋气流通道2-3加压加速后进入电极6与喷嘴7之间的放电腔电离形成等离子弧并由喷嘴7的喷口喷出；另一路依次经过第一通孔4-1、第二空腔4-2、第一螺旋气流通道5-1、第三空腔5-2和第二通孔5-3进入喷嘴7外周形成冷却保护气，并由屏蔽帽10的出气孔10-1吹出，对喷嘴7及屏蔽帽10进行冷却，并将割炬内的热量带出。可以看出，本实施例的一种气体等离子割炬，其气体在割炬内流动距离长，与割炬换热面积大，因此可以有效快速地将割炬内的热量带出，大幅提高了割炬的冷却效率，使割炬本体不发烫，电极和喷嘴等易损件更加耐用，可连续长时间工作，提高了割炬的使用寿命。
以上示意性地对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。