专利名称：等离子体内湍流式切割机割炬的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及焊接机械领域，特别是涉及一种空气等离子体切割机、氧气等离子体切割机和氮气或氩氢混合气体等离子体切割机的割炬。
背景技术：
目前国内外空气等离子体割炬都采用小孔直接压缩、加热阴极等离子体射流以及由阴极周围进入的冷空气体来获得高温高速等离子体射流进行金属切割。上述割炬存在的缺点如下1，其工作弧压比较低，一般在90～120V，而其起动空载电压一般要求在300V左右，因此此类割炬安装于切割机做成整机后，其电源效率较低；2，输出的等离子体射流的平均温度和速度不高，使切割能力受到限制；3，此类割炬的阴极寿命比较短，如200A等离子体割炬，目前国内外的阴极平均寿命只有两个小时左右。
发明内容
本实用新型的目的是针对目前国内外空气等离子体割炬的缺点，设计一种电源效率高、切割能力强且阴极寿命长的内湍流式空气等离子体割炬。
实现上述目的的技术方案如下等离子体内湍流式切割机割炬具有一外压套，外压套一端连接有一外套管，外套管套在一设有进水管、出水管与进气管的接头座上，外压套内设有炬体，炬体中部设有中心水管，中心水管外炬体上固定有旋气环，旋气环与外压套另一端固定一带有喷口的喷嘴，旋气环内的中心水管靠近喷嘴一端的炬体上固定有一内嵌阴极丝的阴极，进水管通过水道依次与中心水管、出水管相通，其特征在于a，喷嘴与阴极间形成一圆锥形的与喷口相通的湍流回流电弧室，其圆锥角为60～110°；b，阴极靠近喷嘴的一端为平端面或凹端面，阴极背面与中心水管间形成“凹”形水冷空腔；c，旋气环与炬体、阴极间分别形成导气室与旋气腔，进气管通过导气管、导气室、旋气腔与湍流回流电弧室相通；d，湍流回流电弧室内，喷口到阴极端面间距离为5～15mm；e，中心水管、阴极、湍流回流电弧室、喷口与喷嘴的中心线在同一直线上。
本实用新型的优点如下1，圆锥形的湍流回流电弧室可对工作气体进行有效整体预加热和增加阴极表面气体的回流度；2，平端面或凹面阴极表面可使进入湍流回流电弧室的工作气体产生强烈的湍流和较大的阴极表面回流，更有效地加热工作气体，使蒸发的部分阴极丝材料返回阴极丝，减少阴极丝的损耗；3，具有中心突出的“凹”形阴极背后的水冷空腔，增强了阴极的水冷和空气冷却效果，减少阴极丝的烧损；4，工作电压从90～120V提高到160～200V，大大提高了整机的电源效率。因而，本实用新型可使切割机整机电源效率大大提高，阴极寿命从2小时延长至10小时，切割能力大大增强，在同等条件下，如切割厚度与切割速度比目前国内外产品提高约30～50％。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1的A-A示意图。
图中1.外压套，2.外套管，3.接头座，4.炬体，5.喷嘴，6.阴极，7.湍流回流电弧室，31.进水管，32.出水管，41.中心水管，42.旋气环，43.导气室，44.旋气腔，45.导气管，51.喷口，61.阴极丝，62.冷空腔。
具体实施方式
如图1、图2所示的等离子体内湍流式切割机割炬，该等离子体内湍流式切割机割炬具有一外压套1，外压套1一端连接有一塑钢制成的外套管2，外套管2套在一设有进水管31、出水管32与进气管33的接头座3上，外压套1内设有炬体4，炬体4中部设有中心水管41，中心水管41外的炬体4上固定有旋气环42，旋气环42与外压套1另一端固定一带有喷口51的喷嘴5，旋气环42内的中心水管41靠近喷嘴5一端的炬体4上固定有一内嵌阴极丝61的阴极6，进水管31通过水道依次与中心水管41、出水管32相通，喷嘴5与阴极6间形成一圆锥形的与喷口51相通的湍流回流电弧室7，其圆锥角为90°，湍流回流电弧室7内喷口51到阴极6表面间距离为10mm。阴极6靠近喷嘴5的一端表面为凹端面，阴极6的另一端与中心水管41间形成“凹”形水冷空腔62，旋气环42与炬体4、阴极6间分别形成导气室43与旋气腔44，进气管33通过导气管45、导气室43、旋气腔44与湍流回流电弧室7相通。中心水管41、阴极6、湍流回流电弧室7、喷口51与喷嘴5的中心线在同一直线上。
工作时，压缩空气从进气管进入，通过导气管进入导气室，再进入旋气腔内，从旋气腔内出来后形成旋转气流进入湍流回流电弧室，进入湍流回流电弧室的工作气体产生强烈的湍流和较大的阴极表面回流，气体在湍流回流电弧室内被阴极丝电离后，以高速、高温的等离子体形态从喷口喷出。
权利要求1.等离子体内湍流式切割机割炬，具有一外压套(1)，外压套(1)一端连接有一外套管(2)，外套管(2)套在一设有进水管(31)、出水管(32)与进气管(33)的接头座(3)上，外压套(1)内设有炬体(4)，炬体(4)中部设有中心水管(41)，中心水管(41)外的炬体(4)上固定有旋气环(42)，旋气环(42)与外压套(1)另一端固定一带有喷口(51)的喷嘴(5)，旋气环(42)内的中心水管(41)靠近喷嘴(5)一端的炬体(4)上固定有一内嵌阴极丝(61)的阴极(6)，进水管(31)通过水道依次与中心水管(41)、出水管(32)相通，其特征在于a，喷嘴(5)与阴极(6)间形成一圆锥形的与喷口(51)相通的湍流回流电弧室(7)，其圆锥角为60～110°；b，阴极(6)靠近喷嘴(5)的一端为平端面或凹端面，阴极(6)背面与中心水管(41)间形成“凹”形水冷空腔(62)；c，旋气环(42)与炬体(4)、阴极(6)间分别形成导气室(43)与旋气腔(44)，进气管(33)通过导气管(45)、导气室(43)、旋气腔(44)与湍流回流电弧室(7)相通；d，湍流回流电弧室(7)内，喷口(51)到阴极(6)端面间距离为5～15mm；e，中心水管(41)、阴极(6)、湍流回流电弧室(7)、喷口(51)与喷嘴(5)的中心线在同一直线上。
专利摘要等离子体内湍流式切割机割炬，具有圆锥形的湍流回流电弧室、平端面或凹面阴极表面、具有中心突出的“凹”形阴极背后的水冷空腔，其工作电压从90～120V提高到160～200V，本实用新型可使切割机整机电源效率大提高，阴极寿命从2小时延长至10小时，切割能力大增强，在同等条件下，如切割厚度与切割速度比目前国内外产品提高约30～50％。
文档编号H05H1/28GK2662592SQ20032011086
公开日2004年12月8日 申请日期2003年11月13日 优先权日2003年11月13日
发明者郭文康, 陈苗荪 申请人:陈苗荪