等离子水下切割装置的制作方法

本发明涉及一种等离子切割装置，特别涉及一种等离子水下切割装置。

背景技术：

等离子切割机是利用等离子射枪内部设有喷嘴（阳极）与电极（阴极），喷嘴与电机之间产生电弧，使其间的湿气发生电离，从而达到等离子的状态。此时电离的蒸气受内部产生的压强以等离子射束的形式喷出喷嘴，其温度为8000°с左右。借此对工件进行切割。等离子切割机为减小弧光和粉尘的污染，有一种将切割工件放置在水中，使切割在水下完成的，用水吸收弧光和粉尘。

等离子切割机的切割深度，往往不能准确控制到与所加工工件正好一致，为保证切割的顺利进行，切割深度会超过工件厚度，经常会切割到放置工件的工作平台，使工作平台寿命下降。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种等离子水下切割装置，能够提高工作平台的寿命。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种等离子水下切割装置，包括水池、架设在水池上且与水池滑动连接的龙门架、设置在水池内的气胀排水装置、设置在气胀排水装置上方的集屑板、固设在水池内且位于集屑板上方的工作平台以及滑动连接在龙门架上的等离子射枪，工作平台包括固接在水池内的多个互相平行的格栅架以及多个格栅板，格栅板下表面开有卡槽，格栅板架设在格栅架上，格栅架卡接在卡槽内，各格栅架的上表面等高均平行于水平面且高于格栅架的上表面。

通过采用上述技术方案，采用龙门结构实现切割位置的变换，格栅板的上表面作为工作平台放置工件的表面，格栅板的上表面距离切割位置较近，在对工件进行切割时，格栅板经常会被一同切割到，利用卡槽实现格栅板与格栅架的卡接，实现格栅板的可拆卸，从而便于更换失效或者破损严重的格栅板，将工作平台整体被破坏转变为格栅板的损坏。格栅板的上表面高于格栅架上表面的高度可以增大切割位置为格栅架之间的距离，减少格栅架被切割到的可能性。将格栅架设置为多个，可以增加承力结构，降低单一格栅架发生变形的可能性。从而整体上提高了工作平台的寿命。相比于干式等离子切割机容易产生大量切割粉尘、难闻气体以及刺眼强光，在水下切割可以将粉尘和气味完全吸收，大大降低弧光的射出，可以有效地保护周围环境。

较佳的，每个格栅板上的卡槽设有两个，相邻格栅架的间距相同且与格栅板上两个卡槽的间距一致，格栅板架设在相邻的两个格栅架之间。

通过采用上述技术方案，格栅板架设在相邻的格栅架之间，格栅板无需跨越所有格栅架，其长度变短，可以减少制造单个格栅板所用的材料，当格栅板的破损位置比较集中时，较短的格栅板有利于减少更换造成的浪费。

较佳的，格栅板交错排布。

通过采用上述技术方案，可以更好的保持格栅架之间的间距，使格栅架与格栅板连接的整体性更好。

较佳的，气胀排水装置包括固设在水池底部的气囊、气泵、连通气囊与气泵的充气管以及连通气囊与大气的出气管，充气管上设有单向阀，出气管上设有截断阀。

通过采用上述技术方案，利用气泵对气囊进行充气，使气囊膨胀将水池内的水排开，使水面上升直至放置在格栅上的工件浸没在水中。实现工件的切割在水下完成，实现工件的切割在水下完成，将粉尘和气味完全吸收，大大降低弧光的射出，可以有效地保护周围环境，减少粉尘和弧光污染。切割结束后，打开截断阀泄气，水面恢复到初始位置落到集屑板之下，切割所产生的切屑可以残留在集屑板上。

较佳的，用排水箱配合水面形成的空腔代替气囊，排水箱下端敞开且固接在水池底部，排水箱与水池底部之间开有排水通道，水池中的水淹没排水通道。

通过采用上述技术方案，利用排水箱和水池内的水形成密闭的空间，气泵向排水箱内充气，密闭的空间变大，将排水箱内的水从排水通道内挤压出去，使水池内的水面上升直至放置在格栅上的工件浸没在水中。实现工件的切割在水下完成，将粉尘和气味完全吸收，大大降低弧光的射出，可以有效地保护周围环境，减少粉尘和弧光污染。当切割结束时，排水箱内的空气从排气口被排出，排水箱内的压强恢复到大气压强，水池内排水箱内外的液面恢复到等高状态，水面落到集屑板之下，切屑会残留在集屑板上。

较佳的，集屑板上表面设置为坡面，集屑板上可拆卸固定连接有集屑网，集屑网设置在所述坡面最低的一端。

通过采用上述技术方案，集屑板的上表面为倾斜的，当切割结束时，水从集屑板上流走时，最后流走的水会沿着坡面流动，设置坡面可以加快水流离开集屑板的速度，减少水流残留。由于水面下降较快，沉积在集屑板上的切屑会随着水流向着坡面较低的一端，被集屑网截住，与池水分开，使集屑板具有一定的自清洁功能，集屑板上的切屑相对的减少，清理较为简便。在对集屑板进行清理时，可以从集屑板较高的一端进行冲水，再由集屑网收集切屑，清理过程较为简便。

较佳的，除位于坡面最低的一端的边缘之外，集屑板上表面的边缘设有凸出坡面的凸棱。

通过采用上述技术方案，设置凸棱可以防止切屑随水流从没有集屑网的位置流入水池中，使切屑更集中的同一方向运动。

较佳的，集屑板的坡面上开有凹槽，格栅架底端插接在凹槽内。

通过采用上述技术方案，将格栅架的底端插接在凹槽内，可以在保证格栅架和格栅板的结构不变的情况下，格栅板的上表面与集屑板的间距减小，可以降低加工时必要的水面高度，减少水的用量，从而降低气泵所需泵入排水箱内空气的量。同时集屑板也可以为格栅架提供支撑和定位，降低格栅架过长使格栅架的中部塌陷造成的格栅板顶面不齐的可能性，方便格栅架的安装。且拆卸工作平台时，可以将工作平台和集屑板作为一个整体取出，比较方便。

较佳的，凹槽的长度方向沿坡面坡向设置，集屑板垂直于其长度方向的端面被凹槽贯穿。

通过采用上述技术方案，利用格栅架将集屑板分隔成不同的区域，减少切屑在集屑板上表面坡向的法向上的移动，进一步减少切屑直接随水进入到水池中的可能性。

综上所述，本发明具有以下有益效果：便于格栅板的拆卸、更换失效或者破损严重的格栅板，提高工作平台的使用寿命；减少格栅架被切割到的可能性；降低单一格栅架发生变形的可能性；减少更换格栅板造成的浪费；清理较为简便；减少切屑直接随水进入到水池中的可能性；减少水的用量，同时降低气泵所需泵入排水箱内空气的量。使切割在水下完成，将粉尘和气味完全吸收，大大降低弧光的射出，可以有效地保护周围环境，减少粉尘和弧光污染。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图；

图2是实施例1的内部结构示意图；

图3是实施例1中格栅板和格栅架的示意图；

图4是实施例2中格栅板和格栅架的示意图；

图5是实施例3的结构示意图；

图6是实施例3的内部结构示意图；

图7是实施例3中集屑板的结构示意图；

图8是图7中a处放大图；

图9是实施例3中集屑板与工作平台的结构示意图。

图中，1、水池；11、挡条；12、搭架；13、架槽；14、嵌槽；2、龙门架；3、等离子射枪；4、气囊；41、排水箱；42、气泵；43、充气管；44、出气管；45、截止阀；46、单向阀；47、排水通道；5、工作平台；51、格栅架；52、格栅板；53、卡槽；6、集屑板；61、凸棱；62、凹槽；7、集屑网；71、外网框；72、内网框；73、网布。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1：一种等离子水下切割装置，如图1所示，包括矩形盒状的水池1，水池1的两个较长的侧壁的外表面上均开有滑道，滑道上滑动连接有门形的龙门架2，龙门架2跨设在水池1上方。龙门架2上滑动连接有等离子射枪3。等离子射枪3内部设有喷嘴（阳极）与电极（阴极），喷嘴与电机之间产生电弧，使其间的湿气发生电离，从而达到等离子的状态。此时电离的蒸气受内部产生的压强以等离子射束的形式喷出喷嘴，其温度为8000°с左右。借此对工件进行切割。

结合图2所示，等离子水下切割装置还包括气胀排水装置，气胀排水装置包括气囊4。水池1中固接有两根长条状的挡条11，气囊4放置在挡条11的下方与水池1底部之间。气囊4上连通有一根充气管43和一根出气管44。充气管43远离气囊4的一端连通到放置在水池1外的气泵42上，充气管43上设置有单向阀46，气体只能从气泵42向气囊4流动。出气管44远离气囊4的一端敞开并伸出水池1，直接连通大气，出气管44上设有一个截断阀，这里采用闸阀。

挡条11上方的水池1的壁上固接有搭架12。搭架12为矩形条状，垂直于侧壁设置有八根，每两搭架12为一组分别设置在水池1的四个内壁上。搭架12的上表面开有嵌槽14，嵌槽14设置在搭架12远离相邻水池1侧壁的一端。搭架12上放置有集屑板6，集屑板6为矩形板，集屑板6的边缘放置在嵌槽14内。位于集屑板6上方的水池1侧壁上开有多个矩形的架槽13，架槽13分别设置水池1较长的两个侧壁上且均匀的对称设置。

结合图3所示，架槽13上设置工作平台5，工作平台5包括两个相对架槽13之间设置的格栅架51，格栅架51插接在架槽13内。格栅架51为矩形的长条板，竖直插接在架槽13内，架槽13与格栅架51相适配，格栅架51的上表面高度相同且均平行于水平面。

工作平台5还包括在格栅架51上卡接的格栅板52，格栅板52为矩形板。格栅板52的一个长边上开有矩形的卡槽53，相邻的卡槽53之间间距与相邻两个格栅架51之间的距离相同。格栅板52架设在格栅架51上。格栅板52的卡槽53与格栅架卡接，扣在格栅架51的上表面上，使格栅架51的上表面低于格栅板52的上表面。格栅板52上卡槽53的数量与格栅架51的数量相同，格栅板52彼此平行，其上表面高度相同且均平行于水平面。

使用等离子水下切割装置时，将工件放置在格栅板52上，开启气泵42对气囊4进行充气，水池1内的水被气囊4排开，水平面相应的上升直至淹没工件，气囊4停止充气，单向阀46阻止气体从气囊4内从充气管流出，气囊4体积不变，水平面的高度保持不变，龙门架2和等离子射枪3移动到所需切割位置，开启等离子射枪3进行切割，同时移动龙门架2和等离子射枪3，直至切割出所需的形状，切割完毕，移走龙门架2和等离子射枪3。切割过程中，池水将粉尘和气味完全吸收，大大降低弧光的射出，可以有效地保护周围环境，减少粉尘和弧光污染。切割完成后，开启截断阀，水压气囊4，使气囊4中的气从出气管44排除，水面下降，移走工件，切屑残留在集屑板6上。

实施例2：与实施例1不同之处在于，如图4所示，格栅板52的结构不同，格栅板52的长度小于相邻格栅架51间距的2倍，每个格栅板52上只开有两个卡槽53，两个卡槽53的间距与相邻格栅架51间距相同。卡槽53在格栅板52的长度方向上均匀的分布。

格栅板52卡接在相邻的两个格栅架51之间。每两根相邻的格栅架51作一组，上面设有一排格栅板52。处于相同格栅架51上的格栅板52相互平行且间距相同，且与其它格栅架51上的格栅板52对齐。

实施例3：与实施例1不同之处在于，如图5和图6所示，气胀排气装置包括排水箱41、气泵42、充气管43、出气管44、截止阀45和单向阀46。排水箱41为一端开口的矩形盒状，排水箱41开口的一端朝下扣在水池1的底部。排水箱41开口一端的边缘开有多个排水通道47，排水通道47为矩形的开口。排水箱41与水池1侧壁之间留有缝隙。排水箱41侧壁上开有进气口和出气口，进气口和出气口均设置在排水箱41靠近顶壁的位置。进气口连通充气管43，充气管43穿过排水箱41的侧壁，从水池1侧壁与排水箱41侧壁之间的缝隙伸出水池1外，连通到的气泵42上。出气口连通出气管44，出气管44穿透排水箱41侧壁，从水池1侧壁与排水箱41侧壁之间的缝隙伸出水池1外。

结合图6所示，集屑板6放置在排水箱41的顶部，集屑板6的上表面为坡面，所述坡面的坡向平行于集屑板6宽度方向两端的端面。如图7所示，集屑板6的上表面固接有与集屑板6一体的凸棱61，凸棱61为长条状。凸棱61设置在集屑板6上表面的边缘，其中坡面最低的一端不设凸棱61。

结合图8所示，集屑板6不设凸棱61的一端设有集屑网7，集屑网7包括矩形框状的内网框72、外网框71以及网布73。外网框71的内圈与内网框72的外圈相适配，内网框72的内圈大于集屑板6的横截面。网布73被夹持在内网框72与外网框71之间，网布73呈兜状的网布73上的网孔细密，切屑不能通过网孔。集屑板6坡面较低的一端伸入到网框内圈中，网框的内圈贴紧集屑板6的下表面，内网框72内圈较长的端面上固接垂直于所述端面的螺杆。集屑板6在螺杆对应位置开有通孔，所述螺杆从通孔中伸出，螺杆上螺纹连接有与坡面抵接的螺母。

回看图7，集屑板6上表面开有多个凹槽62，凹槽62沿集屑板6的长度方向设置且贯穿集屑板6垂直于其长度方向的两个端面。结合图9所示，凹槽62的横截面为矩形，所述矩形的宽度与格栅架51的厚度相同。相邻凹槽62的间距与相邻格栅架51的间距相同，格栅架51的底部插接在凹槽62内。结合图5所示，格栅板52成排设置，所述排与格栅板52的长度方向平行。不同排相邻的格栅板52所架设的格栅架51有一个是不同的，使相邻两排格栅52板交错排布。

使用等离子水下切割装置时，将工件放置在格栅板52上，开启气泵42对排水箱41与水面之间的空间进行充气，水池1内的水由于排水箱41与水面之间的空间变大而被排开，水平面相应的上升直至淹没工件，气泵42停止充气，水平面的高度保持不变，控制龙门架2和等离子射枪3移动到所需切割位置，开启等离子射枪3进行切割，同时移动龙门架2和等离子射枪3，直至切割出所需的形状。切割过程中，池水将粉尘和气味完全吸收，大大降低弧光的射出，可以有效地保护周围环境，减少粉尘和弧光污染。切割完毕，移走龙门架2和等离子射枪3。开启截断阀，排水箱41内密闭空间连通大气，排水箱41内外的液面高度要恢复一致，水面开始下降，水从集屑板6上流走，当液面不高于凸棱61和格栅架51时，水从坡面较低的一端流走，带动一部分切屑从集屑板6上离开，进入水池1，被集屑网7截住；另一部分残留在集屑板6上，待水面平衡后，移走工件。

清洗时，用水从坡面较高的一端冲入，将切屑冲离集屑板6，水从混合切屑从集屑板6坡面较低的一端流走，切屑被集屑网7截住。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。