低压引弧等离子割炬.pdf

本发明涉及一种等离子切割机的割炬，特别是低压引弧等离子切割机的割炬。
    现有的等离子切割机采用高频高压电流引弧、切割，由此产生一系列难以解决的技术问题：主机及其割炬常由于高压击穿发生故障;主机电气线路损坏的根源多来自高频高压;割炬损坏有95%以上是因高频高压引弧不成或引弧不佳而造成的;此外，这种切割机会干扰邻近的电子设备、计算机、微机的正常工作，同时也就影响了其在程控领域取得进展。新的发明构思自然是研究一种低压引弧的等离子切割机。

    本发明的目的是提供一种低压引弧等离子割炬。

    涉及的等离子切割机包括主机、割炬、控制系统，主机连接工频电源，直流电源由三相变压器、三相全波桥式整流器等组成，输出端正极连接割炬，负极连接工件。

    所述的低压引弧等离子割炬由本体绝缘体、金属导电体、绝缘隔离套、喷嘴、电极、保护套等组成。电极一端装有铪丝，另一端与金属导电体连接。金属导电体由三部分组成，它们是：内芯、滑套、外套。内芯中空，一端藉螺纹连接电极，另一端连接气电管，内芯与外套之间有螺纹连接。滑套一端依托弹簧，另一端连接绝缘隔离套。喷嘴一侧的突起部分嵌入绝缘隔离套。保护套藉与金属导电体外套之间的螺纹连接，将喷嘴、绝缘隔离套等与金属导电体外套等连成一体。金属导电体外套端面与绝缘隔离套之间有活动间隙，喷嘴可向内缩进一段距离，使之与电极相接触，去除外力后藉弹簧力作用复位。气流经金属导电体内芯的内腔，再经其流通气流槽和顶端的切向气流槽，以旋流进入电极室，后经喷嘴内口排出，同时经金属导电体内芯与滑套间隙，以轴向气流冷却绝缘隔离套外表面后，自喷嘴与保护套之间的孔隙排出。

    现结合附图对本发明作进一步的说明。

    图1为低压引弧等离子割炬剖视图

    图2为割炬有关零件的主视图

    图中1-喷嘴，2-电极，3-绝缘隔离套，4-保护套，5-金属导电体内芯，6-金属导电体滑套，7-弹簧，8-金属导电体外套，9-本体绝缘体，10-铪丝。

    低压引弧等离子割炬包括本体绝缘体（9）、金属导电体（5）（6）（8）、绝缘隔离套（3）、电极（2）、保护套（4）、喷嘴（1）。电极（2）一端装有铪丝（10），另一端与金属导电体内芯（5）连接。金属导电体（5）内空，外有滑套（6），其间有弹簧（7），金属导电体（5）（8）之间有螺纹连接。滑套（6）一端依托弹簧（7），另一端连接绝缘隔离套（3）。喷嘴（1）一端突起部分嵌入绝缘隔离套（3）。保护套（4）藉与金属导电体外套（8）之间的螺纹连接，将喷嘴（1）、绝缘隔离套（3）等与金属导电体外套（8）等连成一体。金属导电体外套（8）端面与绝缘隔离套（3）端面之间有活动间隙，可允许喷嘴（1）向内缩进一段距离，使之与电极（2）相接触，去除外力后藉弹簧力作用复位。金属导电体内芯（5）与气电管连接。金属导电体内芯（5）开有流通气流槽，顶端处开有切向环形旋绕的气流槽，气流经金属导电体内芯（5）的内腔，再经其流通气流槽和切向气流槽，以旋流进入电极室，后经喷嘴（1）内口排出，同时经金属导电体内芯（5）与滑套（6）间隙，以轴向气流冷却绝缘隔离套（3）外表面后，自喷嘴（1）与保护套（3）之间的孔隙排出。割炬的工作电压为30-60伏，电流为10-600安。述及的气流可采用空气。

    本割炬的工作情况是这样的。电极（2）与喷嘴（1）之间通过碰撞与分离导致引弧、切割。该电极（2）与喷嘴（1）低压短路引弧方式是这样实现地：把割炬与工件相接触，首先接触到的是喷嘴（1），把手柄往下一按，此时喷嘴（1）与电极（2）相接触，此时流过的气体是原子分子状态的绝缘体;然后立即松开，由于弹簧的作用，喷嘴（1）与电极（2）瞬时分离，就能顺利起弧，此时气体处在弧柱之中，迅速电离，弧柱之中的气体形成了等离子体，以很快的旋涡速度向喷嘴（1）内口冲出，等离子弧柱能量高度集中，以极细的焰炬形态射出，实行切割。

    由于排除了高频高压，这种等离子切割机不会对电子仪器及设备造成干扰及损坏，因而便于与各种微机及程控数控设备配套使用，易于实现自动化。与高频高压等离子割炬相比较，上述割炬的使用寿命可提高十倍以上，还有节能、节料等优点。