[实用新型]一种高效冷却陶瓷环及激光切割头

说明书

本申请公开了一种高效冷却陶瓷环及包含该陶瓷环的激光切割头，陶瓷环包括陶瓷环本体，所述陶瓷环本体的上端面设有环形导气槽，所述环形导气槽用于连通外部冷却气源，所述环形导气槽的下表面上设有多个导气孔，所述导气孔贯穿至所述陶瓷环本体的下端面，所述导气孔用于将冷却气体引流到切割喷嘴上。本申请通过在陶瓷环环本体上设置环形导气槽，且在环形导气槽上设有导气孔，从而使得陶瓷环不会对冷却气体的流通造成阻挡，使得外接的冷却气体能够通过陶瓷环本体对切割喷嘴进行冷却，提高了对切割喷嘴的冷却效率，能够提升激光切割头的工作稳定性。

技术领域

本申请属于激光切割装置技术领域，更具体地，涉及一种高效冷却陶瓷环及激光切割头。

背景技术

激光行业在近年来进入了高速增长期，相关企业数量急速增加，近年来随着激光行业的蓬勃发展，根据中国科学院数据统计，国产纳秒紫外激光器的出货量已由2014年的2,300台增长至2020年的21,000台，年均复合增长率达到44.57％，2021年还将进一步增长至25,500台。从激光器的输出功率上来看，国产激光器也从早期的3-5W提高到了目前的30-40KW，达到世界先进水平。

在传统激光切割中，刚开始切割喷嘴是未进行冷却设计的，在使用过程中，当切割头内部的杂散光打到喷嘴上时，有一部分光的能量会被喷嘴吸收，被吸收的光能会转成热量，导致切割喷嘴温度快速升高，而喷嘴过高的温度会导致切割不稳定；后来随着技术的发展进步，在激光切割头上加上了冷却气体，但是现有的冷却陶瓷环均是实心结构设计，致使冷却气体不容易吹到喷嘴上，导致冷却气体对切割喷嘴的冷却效果并不理想。特别是在高功率切割头使用过程中，使用冷却气体冷却喷嘴是有很重要的意义的。由此可见，现有的冷却陶瓷环亟待改进。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，一方面本申请提供一种高效冷却陶瓷环，包括陶瓷环本体，所述陶瓷环本体上设有激光通道孔，所述激光通道孔贯穿所述陶瓷环本体的上下端面，所述激光通道孔便于切割激光穿过所述陶瓷环本体，所述陶瓷环本体的上端面设有环形导气槽，所述环形导气槽用于连通外部冷却气源，所述环形导气槽的下表面上设有多个导气孔，所述导气孔贯穿至所述陶瓷环本体的下端面，所述导气孔用于将冷却气体引流到切割喷嘴上。

作为本申请的进一步改进，所述导气孔的数量有12个，且12个所述导气孔呈圆形等距离分布在所述环形导气槽内。

另一方面，本申请还提供一种包含上述高效冷却陶瓷环的激光切割头，所述激光切割头还包括切割头本体和喷嘴组件，所述喷嘴组件与所述陶瓷环本体的下端连接，所述陶瓷环本体的外侧壁设有限位台阶，所述切割头本体上套设有卡环，所述卡环与所述限位台阶限位卡接，所述切割头本体的下端面与所述陶瓷环本体的上端面限位抵接，所述激光头本体上设有与所述环形导气槽连通的进气孔。

作为本申请的进一步改进，所述切割头本体的下端面上设有至少三个安装槽，且每个所述安装槽内均设置有密封圈，所述密封圈分别与所述陶瓷环本体的上端面密封连接，且所述密封圈分别分布在所述环形导气槽的内外两侧，以及所述激光通道孔的外围。

作为本申请的进一步改进，所述陶瓷环本体的上端面上设有至少两个定位盲孔，所述切割头本体的下端面上与所述定位盲孔的相应位置处分别设有定位销，所述定位销与对应的所述定位盲孔插接。

作为本申请的进一步改进，所述陶瓷环本体的下端面上设有金属镶件，所述金属镶件上与所述导气孔的相应位置处分别设有过气孔，所述金属镶件的中心位置处设置有内螺纹孔，所述内螺纹孔与所述喷嘴组件螺纹连接。

作为本申请的进一步改进，所述激光切割头还包括控制器，所述陶瓷环本体内设有导电件，所述导电件的一端与所述金属镶件相接，所述导电件的另一端与所述控制器电性连接。

作为本申请的进一步改进，所述喷嘴组件包括散热环和喷嘴，所述散热环的上端与所述内螺纹孔连接，所述散热环的下端与所述喷嘴连接，所述散热环上设有散热槽，所述散热槽内设有多个散热孔。