[实用新型]二次同步压缩等离子聚焦割枪

说明书

本实用新型涉及到焊接领域中的电弧切割技术，特别是一种二次同步压缩等离子聚焦割枪。

现有的等离子技术是使单元或多元的混合气体介质作为能量载体，当气体介质经喷咀机械压缩，热压缩和自身电磁场（统称一次压缩），以后形成等离子体，其聚集的能量在离开喷咀后，释放出来，从而作为切割的热源。这种等离子弧的能量密度与穿透能力虽比一般火焰和自由电弧有明显提高，可用于难切割材料的下料。但由于等离子体在一次压缩时，其高能热源状态不受控制，各种压缩与机械压缩不同步，使气体介质流体紊乱。在分子离解、原子电离和辐射以及电子跃迂等一系列物理、化学变化过程时，其能量交换处于失控状态，就严重限制了等离子弧的工艺效果。若一次压缩过度，则极易产生“双弧”使工艺过程破坏，直至烧坏喷咀和电极，随着工件厚度的增加，必须增加切割主电流以保证穿透和除渣。但为了防止“双弧”则相应需减弱对等离子弧的压缩作用，这样就削弱了等离子弧高能量热源的特征，以致等离子弧的稳定性降低，无法保证切割质量，使切割效率的提高受到很大限制。

本实用新型的目的旨在突破上述现有技术的局限，提供一种能提高切割工艺质量和效率，可适应各种材料切割的工艺要求，实现更大厚度的切割成形的二次同步压缩等离子聚焦割枪。

本实用新型的目的是运用如下方式来达到的。

二次同步压缩等离子聚焦割枪包括枪体、枪咀、电极、护套、旋流环、枪咀座、电极座等部件，电极通过电极座和旋流环安装在枪体内，枪咀通过护套安装在枪体上，其特征是在枪咀上加一个能够产生聚焦和二次同步压缩的磁头用以对等离子的过程控制。

为了进一步强化磁聚焦和二次同步压缩的效果，电极采用外表镀有良导电材料的导磁材料制成以实现电极放电和导磁两个功能，枪咀座采用外表镀有良导电材料的导磁材料制成，以达到固定枪咀和导磁两个功能，护套亦用导磁切料制成，从而使电极、枪咀座和护套一起构成磁头的准闭合回路。

磁头由两个线圈和骨架组成，一个聚焦线圈产生聚焦磁场，另一个同步压缩线圈产生同步压缩磁场，其励磁电流由直流电源分别调节，骨架用耐热绝缘材料制成，骨架内孔设有若干螺旋槽，螺旋升角a为10°～70°，以便与枪咀配合形成外冷却旋转气流，使枪咀冷却均匀，从而改善冷却气流对等离子弧柱的影响。

护套的上部有螺纹、下部内孔周围设有若干小孔，内孔有锥度。

此时，为了改善工作气体的流线，使工作气体的分子团细化，抑制金属蒸气，臭氧，氮氧化合物等有害气体的形成，可在枪体的进气口设置预磁器。

本实用新型的特点是：采用复合磁场对等离子弧进行二次同步压缩和聚焦。由于罗仓磁力的强烈作用，在枪咀内使旋转电离气流受到压缩，与机械压缩同步，其能向场，压力场，向径向密集，其物理性能发生一系列有益的变化，进一步提高了等离子弧的能量密度和穿透能力，通过对聚焦励磁电流和同步压缩励磁电流的调节，达到对等离子弧的能量场，压力场的过程控制，能适应各种材料的切割工艺要求，实现更大厚度的切割成形。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点：

（1）由于实现了对等离子弧的过程控制，获得了恒定的弧长，弧压和温度，扩大了工艺适应性，便于获得最优化的工艺规范，拓宽了加工范围，工效提高20％以上，切割厚度达140m／h（80A、30）；（2）由于外加磁场的作用，提高了等离子弧的穿透能力及热源特性，从而大幅度提高了切割厚度，80安的切割电流，能切割35～40mm的不锈钢板达到普通空气等离子切割机120安的厚度；（3）由于磁场同步压缩以及外冷却旋转气流的影响，临界电流的增加，有效地拟制了“双弧”，弧柱稳定，提高了切割过程的可靠性，电极和喷咀使用寿命提高2～5倍，切割工件表面在行走导轨上可达，切割质量得到有效保证。（4）由于磁场有聚焦作用，进一步提高了等离子弧的能量密度，减小了割缝，达到了高精度切割，割缝小于2·5mm（80A）；（5）由于等离子弧处于受控状态，无需增加专用设备，只需提供还原性气体，选用合适的工艺规范，就能使该项技术用于焊接，达到一机多用；（6）由于预磁器的作用和控制磁场的影响，气流流线改善，分子团细化，拟制了金属蒸汽，臭氧，氮氧化物等有害气体的生成，减少了对环境的污染和对操作者身体的损害；（7）由于利用电极作磁芯，利用电极、枪咀座、护套构成磁路，它们集合了放电、导磁、导电、定位、调整诸功能，大大简化了结构，比普通割枪增重不到0。5公斤。

以下结合实施例其及附图，对本实用新型的详细结构作进一步的描述。

附图1为本实用新型的结构示意图；