专利名称：带一体化逆燃抑制器的焊枪的制作方法
技术领域：
本技术一般说涉及焊枪系统，更具体说，涉及用于气焊枪的逆燃抑制器。本技术专门提供了一种在头部安装了逆燃抑制过滤器，例如多孔金属插入件的气焊枪。
背景技术：
在焊枪系统中，例如气焊和切割焊枪，不希望有的燃料-氧气混合物的回流和热效应可导致火焰反向传播进焊枪系统。这种向里的火焰传播通常称为逆燃。例如，如果气焊枪被不正确点燃或在燃料或氧气缺乏后未进行吹洗，则存在混合的燃料和氧气被迫返回气焊枪的潜在危险。如果有一点火源随后被引入这个燃料-氧气混合物，则焰锋可能通过气焊枪的焊嘴，头部，和本体段反向传播并可能继而进入焊枪系统。内部焰锋在其熄灭之前或直至不再有可供燃烧的足够燃料-氧气混合物时，通常加速通过焊枪系统。当焰锋进一步传播到焊枪系统内时，伤及使用者的危险性通常也随之增大。
因此，需要有一种用来抑制气焊枪焊嘴段附近逆燃的技术。
发明内容
本技术提供了一种用于带本体，头部和焊嘴段的气焊枪的可安装在头部的逆燃抑制器。可安装在头部的逆燃抑制器可布置在多种气焊枪中，例如切割枪，焊枪，加热枪等等。逆燃抑制器也可体现为多种滤除机构，例如多孔金属结构。例如，多孔金属结构可以用金属颗粒，例如不锈钢粉末烧结成块，以形成非直线或无规则的流动模式。
在阅读如下详细说明并参考附图后，本发明的前述和其他好处和优点将更为显见，附图中
图1是本技术的一个示例性气焊枪系统的透视图；图2是图1中所示气焊枪系统的示例性气焊枪的剖面侧视图；图3是图2中所示气焊枪示例性头部和喷嘴段的剖面侧视图；图4是从图3中所示头部段分解出的示例性逆燃抑制过滤器的剖面侧视图；图5是布置在头部段中的逆燃抑制过滤器的剖面侧视图。
具体实施例方式
下面将详细说明，本技术提供了用于抑制如图1中所示焊枪系统10中逆燃的一种系统和方法。所示焊枪系统10包括气焊枪12，气焊枪12通过氧气和燃料供应线18和20分别与氧气和燃料源14和16联接。在所示实施例中，气焊枪12构成为一手持切割枪。但是，气焊枪12也可包括焊枪，切割枪、普通加热枪，或其他需要的焊枪构造。焊枪系统10还可包括自动定位系统，例如计算机控制的遥控臂。焊枪系统10还可包括用来预热供应至气焊枪的氧气和燃料的加热机构。在这些结构形式的任一种形式中，本技术的焊枪系统10都有一个布置在气焊枪12头部中的一体化逆燃抑制器，使逆燃被抑制在气焊枪12的喷嘴附近。
焊枪系统10还可有各种阀门，压力调节器，压力计，和流量控制机构，以方便氧气和燃料到气焊枪12的传输。例如，氧气和燃料源14和16可以分别有通一断阀22和24，压力调节器26和28，和压力计30和32。气焊枪12还可以有用于氧气和燃料的多种流量控制机构，例如，气焊枪12可以有氧气和燃料阀34和36，以控制通过气焊枪12的氧气和燃料的流速。在所示实施例中，气焊枪12还有一个高压阀或扳机38，以供应切割应用所需的附加氧气。但是，如前所述，气焊枪12也可实现为属于本技术范畴内的氧气和燃料供应部件的任何合适构造。
如图2中所示，气焊枪12包括与头部42耦合的焊嘴40，头部42则与本体44耦合。气焊枪12的本体44有布置在高压氧气通道48，氧气通道50，和燃料通道52附近的手把46。还应注意到，氧气和燃料通道50和52也可分别适用于输送经预热的氧气和燃料。在本体44的流量调节段54，气焊枪12有氧气和燃料供应线接头56和58，它们可分别与氧气和燃料供应线18和20连结。如前所述，氧气和燃料阀34和36控制通过氧气和燃料通道50和52的氧气和燃料的流速。在切割应用中，打开扳机38并关闭通过高压氧气通道48的高压氧气供应，以形成适合于切割的火焰。
在气焊枪12的头部42，高压氧气通道48伸入高压氧气入口60内，而氧气和燃料通道50和52则分别伸入氧气和燃料入口62和64内。在图3所示实施例中，氧气和燃料入口62和64通过安装在头部的逆燃抑制过滤器66进给氧气和燃料。通过逆燃抑制过滤器66后，氧气和燃料在头部42内混合，从焊嘴40中射出，并在焊嘴40的下游形成火焰。啮合扳机38时，高压氧气也通过头部42，从焊嘴40射出，并增强用于切割的火焰。任何合适的焊嘴40均可在本技术范畴内使用。
图4是从头部42分解出的逆燃抑制过滤器66的剖面侧视图。逆燃抑制过滤器66的功能是在逆燃继续朝上游传播和加速并进入本体44，氧气和燃料供应线18和20等等内之前，将逆燃抑制在头部42内。在所示实施例中，逆燃抑制过滤器66有大体为环形的过滤器结构68，布置在环形过滤器结构68周围的外密封或氧气-燃料隔离件70，布置在环形过滤器结构68的末端74的套有螺纹的卡紧件72。逆燃抑制过滤器66的各种部件可以用任何合适的材料制造，例如，不锈钢，紫铜，黄铜等等。在逆燃抑制过滤器66的一个实施例中，环形过滤器结构68由不锈钢构成，外密封70由紫铜构成和套有螺纹的卡紧件72由黄铜构成。
环形过滤器结构68可包括多种过滤机构，例如，多孔金属过滤器。例如，环形过滤器结构68可包括用颗粒粒性金属(例如，粉末状不锈钢)制造的烧结金属过滤器件，它是被压制成形并通过烧结将颗粒金属结合在一起而形成多孔性金属体的。但是，任何其它合适的加工工艺，例如金属注模法，也可用来形成环形过滤器结构68。在金属颗粒的随机尺寸，形状和填充物的条件下，环形过滤器结构68具有贯穿金属体的相对不规则的细孔。这些不规则细孔的具体尺寸，方向和特性主要取决于用来生成环形过滤器结构68的金属材料类型和制造工艺。但是，上述不规则的细孔通常表现为有比较细的直径，例如，小于100微米(例如，5-20微米)直径的非直线通道。在作业期间，这些不规则的细孔冷却和熄灭焰锋，也就是反向传播进入气焊枪12中的逆燃。
如图5中所示，逆燃抑制过滤器66可插入头部42的过滤器容座76中，这样，环形过滤器结构68邻近氧气和燃料入口62和64。如前面已提到的，外密封或氧气-燃料隔离件70可以布置在氧气和燃料入口62和64之间，以防止氧气和燃料在通过环形过滤器结构68之前的混合。氧气和燃料随后在环形过滤器结构68的下游混合。环形过滤器结构68比较细的多孔性质也削弱了氧气-燃料混合物的回流，因而进一步降低了向头部42上游逆燃的潜在危险。外密封70可用压配合，冷缩配合，按扣配合或其他方式卡紧在环形过滤器结构68的周围。例如，环形过滤器结构68可以有一个用来接受外密封70的凹槽。或者，环形过滤器结构68是变化直径或楔形的，以方便与外密封70的压缩配合。外密封70还可以有外部的楔形形状80，后者可紧靠过滤器容座76中的楔形段82密封。任何其他合适的密封机构也在本技术的范围之内。
高压氧气入口60也可以与氧气和燃料入口62和64相隔离，以防止在头部42上游出现不希望的混合。例如，高压氧气入口60，例如，可通过通道78直接耦合至焊嘴40，这样，高压氧气在从焊嘴射出之前，不会与来自入口62和64的氧气和燃料混合。
如前面所提到和图5中所示，逆燃抑制过滤器66也可以借助于套有螺纹的卡紧件72卡紧在过滤器容座76中。套有螺纹的卡紧件72可用压配合，冷缩配合，按扣配合，或其他方式卡紧在环形过滤器68周围。例如，环形过滤器结构68可以有一个用来接受套有螺纹的卡紧件72的凹槽。或者，环形过滤器结构68可以是变化直径或楔形的，以方便与套有螺纹的卡紧件72的压缩配合。任何其他合适的连接机构都在本技术的范围之内。作业期间，环形过滤器结构68可通过将套有螺纹的卡紧件72拧入过滤器容座76中的内螺纹84中而紧密地卡紧在过滤器容座76中。或者，整个环形过滤器结构68也可以压缩配合在过滤器容座76中。还可以有一个与外部卡紧件螺纹86啮合的外部卡紧件(未示出)，将焊嘴40卡紧到头部。
虽然本发明可以有许多变更和替代形式，但在此处及附图中则是以示例方式详细描述了若干具体实施例。然而，应理解的是，本发明并无限制于所披露的具体形式之意图。相反，本发明应包括由下面所附权利要求书限定的属于本发明的精神和范畴的所有变更，等价物和替代物。
权利要求
1.一种工业焊枪，包括有氧气和燃气供应通道的焊枪本体；耦合至焊枪本体并包括布置在贯穿焊枪头部的氧气和燃气路径中的逆燃抑制器的焊枪头部；耦合至焊枪头部的焊枪焊嘴。
2.如权利要求1的工业焊枪，其中，逆燃抑制器包括一个空心插入件。
3.如权利要求1的工业焊枪，其中，逆燃抑制器包括有许多非直线通道的多孔金属结构。
4.如权利要求3的工业焊枪，其中，多孔金属结构包括压缩和烧结的金属粉末。
5.如权利要求3的工业焊枪，其中，多孔金属结构包括金属注模过滤器。
6.如权利要求3的工业焊枪，其中，多孔金属结构包括直径小于100微米的许多不规则的细孔。
7.如权利要求1的工业焊枪，其中，逆燃抑制器包括布置在氧气和燃气流之间的密封件。
8.如权利要求7的工业焊枪，其中，密封件包括环形金属环。
9.如权利要求1的工业焊枪，其中，逆燃抑制器适用于防止火焰的传播超出焊枪头部。
10.如权利要求1的工业焊枪，其中，焊枪在逆燃抑制器下游有一个氧气-燃气混合区。
11.如权利要求1的工业焊枪，其中，氧气和燃气供应是预热的。
12.如权利要求1的工业焊枪，其中，焊枪本体还包括高压氧气供应通道。
13.用于工业焊枪的焊枪头部，包括有氧气入口和燃料入口的焊枪本体耦合段；布置在氧气和燃料入口下游的安装在头部的逆燃抑制器；布置在安装在头部的逆燃抑制器下游的氧气-燃料混合区；布置在安装在头部的逆燃抑制器下游的焊枪焊嘴接合段。
14.如权利要求13的焊枪头部，其中，安装在头部的逆燃抑制器包括有许多不规则通道的多孔金属过滤器。
15.如权利要求14的焊枪头部，其中，不规则的通道包括直径小于100微米的非直线细孔。
16.如权利要求14的焊枪头部，其中，多孔金属过滤器包括环形插入件。
17.如权利要求13的焊枪头部，其中，安装在头部的逆燃抑制器包括布置在氧气和燃料入口之间的密封件。
18.如权利要求13的焊枪头部，其中，安装在头部的逆燃抑制器包括套有螺纹的卡紧环。
19.如权利要求13的焊枪头部，其中，安装在头部的逆燃抑制器适合用于阻止火焰向焊枪头部的上游传播。
20.如权利要求13的焊枪头部，其中，安装在头部的逆燃抑制器包括压制和烧结的金属过滤器。
21.如权利要求13的焊枪头部，其中，安装在头部的逆燃抑制包括金属注模过滤器。
22.安装在头部的逆燃抑制器，用于有本体，头部，和焊嘴的工业焊枪，它包括可插入氧气和燃气流动路径中的头部内的多孔金属过滤器，其中，多孔金属过滤器有许多非直线通道。
23.如权利要求22的可安装在头部的逆燃抑制器，其中，多孔金属过滤器包括一个环形插入件。
24.如权利要求23的可安装在头部的逆燃抑制器，其中，环形插入件包括布置在氧气和燃气流动区之间的无孔环。
25.如权利要求23的可安装在头部的逆燃抑制器，其中，环形插入件包括套有螺纹的卡紧环。
26.如权利要求22的可安装在头部的逆燃抑制器，其中，多孔金属过滤器包括有许多非直线通道在其附近延伸的不规则金属颗粒。
27.一种工业焊枪，包括有氧气和燃气供给通道的焊枪本体；耦合至焊枪本体并包括用来抑制焊枪头部内火焰的机构的焊枪头部；耦合至焊枪头部的焊枪焊嘴。
28.如权利要求27的工业焊枪，其中，焊枪头部包括一个机构，该机构用来封住氧气和燃气向其上游的流动，以便抑制火焰向其上游传播。
29.如权利要求27的工业焊枪，其中，焊枪有在抑制火焰机构下游的氧气-燃气混合区。
30.如权利要求27的工业焊枪，其中，氧气和燃气供应是预热的。
31.如权利要求27的工业焊枪，其中，焊枪本体还包括一条高压氧气供应通道。
32.操纵工业焊枪的一种方法，包括如下行为使燃气和氧气分别通过工业焊枪的本体段进入头部段；使燃气和氧气流过头部段中的逆燃抑制器；使氧气-燃气混合物从耦合至头部段的焊嘴段射出。
33.如权利要求32的方法，其中，使燃气和氧气流过逆燃抑制器的行为包括使燃气和氧气通过有许多不规则通道的过滤机构的行为。
34.如权利要求32的方法，其中，使燃气和氧气流过逆燃抑制器的行为包括防止返回头部段上游的逆燃的行为。
35.如权利要求32的方法，其中，使燃气和氧气流过逆燃抑制器的行为包括强制燃气和氧气通过许多非直线通道的行为。
36.如权利要求32的方法，其中，使燃气和氧气流过逆燃抑制器的行为包括使燃气和氧气分别通过逆燃抑制器的行为。
37.如权利要求32的方法，包括在逆燃抑制器下游的头部段内生成氧气-燃气混合物的行为。
38.如权利要求32的方法，包括在焊嘴段的下游使氧气-燃气混合物燃烧的行为。
39.如权利要求32的方法，包括使传播到工业焊枪内的火焰终止在逆燃抑制器处的行为。
全文摘要
一种应用于气焊枪的安装在头部的逆燃抑制器，气焊枪具有本体，头部和焊嘴段。可安装在头部的逆燃抑制器可布置在多种气焊枪，例如切割枪，焊枪，加热枪等中。逆燃抑制器也可以多种过滤机构，例如多孔金属结构来实现。例如，多孔金属结构可以用金属颗粒，如不锈钢粉末，烧结而形成非直线或者说不规则的流通样式。
文档编号F23D14/38GK1499131SQ20031010336
公开日2004年5月26日 申请日期2003年10月28日 优先权日2002年10月31日
发明者罗伯特W·韦克曼, 罗伯特W 韦克曼 申请人:伊利诺斯器械工程公司