等离子电弧焊炬和用于组装和拆卸等离子电弧焊炬的方法技术

一种用于等离子焊炬的前端组件和用于组装和拆卸焊炬的方法，其中多个前端部件形成了在没有专用装具的情况下可按一次操作地从焊炬上移除和安装到其中的单元。所述前端组件包括可连接至焊炬的本体的喷嘴保持杯本体和可连接至护罩保持器的前端。喷嘴保持杯衬套装配到喷嘴保持杯本体中。护罩保持器具有用于保持护罩的内表面。喷嘴被接收在喷嘴保持杯衬套内部。当前端组件被从焊炬中移除以使得喷嘴未保留在焊炬中时喷嘴上的止动器接合喷嘴保持杯衬套。护罩接合隔离器以限制喷嘴的向前的轴向运动，该隔离器接合喷嘴。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例总体上涉及等离子电弧焊炬，并且特别地涉及一种便于组装和拆卸的等离子电弧焊炬。
技术介绍
等离子电弧焊炬通常包括焊炬本体组件和喷嘴，所述焊炬本体组件支承用于发射附着至待被操作的工件的电弧的电极，所述喷嘴用于将等离子体气体流引向工件以使得等离子体气体流围绕所述电弧。电极和喷嘴通常被认为是“消耗品”，其在焊炬的操作期间易受老化并且必须周期性地更换，以便使焊炬恢复至用于良好操作的适当条件。典型地，等离子电弧焊炬包括必须被移除以接近消耗品以便更换的多个部件。在许多等离子电弧焊炬中，必须一次一个地移除这些部件，并且然后在更换消耗品之后一次一个地装回原位。如可以意识到的，该过程是低效的和麻烦的。因此，需要一种改进的等离子电弧焊炬，其包括与当前布置相比使得可消耗部分的更换更容易且更快的特征。
技术实现思路
公开了等离子电弧焊炬的前端组件。所述前端组件可以包括喷嘴保持杯本体，该喷嘴保持杯本体具有可移除地连接至等离子电弧焊炬的本体的后端和可移除地连接至护罩保持器的前端。喷嘴保持杯衬套可以被接收在由喷嘴保持杯本体所形成的内部空间中，所述喷嘴保持杯衬套具有向前延伸超过喷嘴保持杯本体的前端的前部部分。护罩保持器可具有用于接合护罩的表面。喷嘴可被接收在由喷嘴保持杯衬套所形成的内部空间内。喷嘴的第一中心部分可具有第一直径。所述第一中心部分可以按与喷嘴保持杯衬套的前部部分紧密面对的关系定位。喷嘴可还包括止动器，所述止动器可与喷嘴保持杯衬套的鼻状部分接合，以便一旦所述止动器和鼻状部分接合就防止朝向喷嘴保持杯衬套后部的轴向运动。隔离器可被设置在护罩和喷嘴之间，护罩与隔离器的接合以及隔离器与喷嘴的面向前部表面的接合限制了喷嘴向前的轴向运动。公开了一种组装用于等离子电弧焊炬的前端单元的方法。所述方法可以包括将喷嘴的后部部分插入通过喷嘴保持杯衬套的内径直到喷嘴的止动器部分接触喷嘴保持杯衬套的鼻状部分，由此接合在喷嘴和喷嘴保持杯衬套之间的密封件；将喷嘴保持杯衬套和喷嘴插入喷嘴保持杯本体的内径中，以使喷嘴保持杯衬套的后表面接合喷嘴保持杯本体的前表面；将气体扩散器安装到喷嘴的鼻状部分上；使用所述气体扩散器使护罩在喷嘴上居中；使护罩接合在喷嘴保持杯衬套的鼻状部分上；并且将护罩保持器通过螺纹连接到喷嘴保持杯本体上，以便将护罩和气体扩散器锁定到其上。附图说明附图图解了迄今为实际应用其原理所设计的所公开方法的优选实施例，并且其中：图1是示例性等离子焊炬的横截面图；图2是图1的等离子焊炬的前端部分旋转90度的放大横截面图；图3是图1的等离子焊炬的一部分的详图；图4是图1的等离子焊炬的一部分的分解轴测图；图5是图1的等离子焊炬的一部分的另一分解轴测图；图6A和6B是图1的等离子焊炬的喷嘴部分的横截面侧视图和轴测图；图7是图1的等离子焊炬的示例性前端部分的备选实施例的横截面图；图8是图7的前端部分的一部分的详图；图9A、9B和9C分别是图7的前端部分的示例性气体扩散器的顶视图、侧视图和横截面图；图10是图7的前端部分的喷嘴和气体扩散器的轴测图；和图11是图7的一部分的详图。具体实施方式以下将参照附图更加详细地描述所公开的等离子电弧焊炬，其中示出了本专利技术的一些而不是所有的实施例。实际上，所公开的焊炬及其特征可以包含许多不同形式并且将不会被认为限于本文所阐述的实施例。更确切些，提供了明确地公开的实施例以使得该公开满足适当的法定要求。参见图1和图2，示出了一种等离子电弧焊炬10。所述焊炬可以是一种气体保护式等离子电弧焊炬，除了提供流过喷嘴口的等离子体气体之外，其在焊炬操作的工作模式期间提供围绕电弧的保护气体或二次气体帘或者喷流。通常，将漩流施加给保护气体。焊炬10包括焊炬主体12、喷嘴14和电极组件16。电极组件16可以包括包含处于电极组件的第一端的电极保持器18和处于电极组件的第二端的电极20的几个零件。电极保持器18可被联接至焊炬主体12内部的活塞22。活塞22位于等离子焊炬10的焊炬主体12内部的活塞腔24中。活塞腔24与第一流体通道26(图2)和第二流体通道28(图1)连通。特别地，活塞22可以被如此设置在活塞腔24中，以使得第一流体通道26与活塞22的第一侧32上的活塞腔24的第一区域30连通并且第二流体通道28与活塞的第二侧36上的活塞腔24的第二区域34连通。连接通路38在活塞腔24的第一区域30和第二区域34之间传导流体。因此，流体可以通过第一和第二流体通道26、28中的一个移动到活塞腔24的第一或第二区域30、34中的一个中，通过连接通路38移动到活塞腔的第一和第二区域中的另一个中，并且通过第一和第二流体通道中的另一个流出。第一流体通道26和第二流体通道28可连接至各自的外部管线(未示出)以用于将流体供给至等离子焊炬10以及从等离子焊炬处返回流体。因此，流体可按闭环移动。在所述实施例中，等离子焊炬10可还包括冷却流体的流体换热器(未示出)。使用换热器来冷却流体可能是有利的，因为所述流体可以是冷却等离子焊炬10的例如水的冷却液。水可被与乙二醇或者丙二醇混合以形成防冻结的冷却液。另外或者备选地，水可被与配置成防止腐蚀、藻类生长和/或细菌生长的添加剂混合。等离子焊炬10的特别地可能受益于冷却的两个部分是电极20和喷嘴14。因此，在一个实施例中，连接通路38的至少一部分可以是由电极保持器18内部的电极的流体通道46限定出。通过使流体如此流动以使得其接触电极20，所述流体可以冷却电极。例如，流体可以通过电极保持器18中的一个或多个孔48进入并且穿过电极的流体通道46移动，所述流体通道可以由在管状电极保持器18内部同轴地移动的冷却液管19部分地限定。在其他实施例中，连接通路38可以另外或者备选地由喷嘴14至少部分地限定。例如，连接通路38可以包括由喷嘴14的外表面52在一侧上限定出的周向沟道50。因此，通过接触电极20和/或喷嘴14，流体在操作期间可以冷却等离子焊炬10。在上述闭环的实施例中，流体当穿过等离子焊炬10时被加热并因而如上所述换热器在流体返回到等离子焊炬之前冷却所述流体。在备选实施例中，可以形成其中流体被引导通过第一或第二通道26、28中的一个并且在不被再循环的情况下从第一或第二通道中的另一个引导出的开环。所述实施例可以摒弃换热器，因为离开等离子焊炬10的被加热流体不会被返回到等离子焊炬中。不管使用闭环或者开环流体路径，流体可被用于除了仅冷却等离子焊炬10以外的目的。一个所述目的是控制电极组件16的定位以便起动和操作等离子焊炬10。在这方面，流体进入或离开第一流体通道26和第二流体通道28的相对移动方向可被用来控制电极组件16的定位。例如，电极组件16可以通过引导流体通过第一通道26来偏置活塞22以使电极接触喷嘴的方式移动至其中电极20接触喷嘴14的起动位置。当希望将电极组件16撤回到其中电极20不接触喷嘴14的操作位置时，引导流体按相反方向通过第二流体通道28流入活塞腔24的第二区域34，然后通过连接通路38流入活塞腔的第一区域30，并且然后通过第一流体通道26流至外部。沿该相反方向流动的该流体如此偏置活塞22以使得电极组件16撤回到电极20不接触喷嘴14的位置。通常，在焊炬10起动期间，在电极20和喷嘴14之间产生了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于等离子电弧焊炬的前端组件，所述前端组件包括：喷嘴保持杯本体，所述喷嘴保持杯本体具有可移除地连接至所述等离子电弧焊炬的本体的后端和可移除地连接至护罩保持器的前端；喷嘴保持杯衬套，所述喷嘴保持杯衬套能被接收在由所述喷嘴保持杯本体所形成的内部空间中，所述喷嘴保持杯衬套具有向前延伸超过所述喷嘴保持杯本体的前端的前部部分；所述护罩保持器，该护罩保持器具有用于接合护罩的表面；喷嘴，所述喷嘴能接收在由所述喷嘴保持杯衬套所形成的内部空间内，所述喷嘴的第一中心部分具有第一直径，所述第一中心部分与所述喷嘴保持杯衬套的前部部分以紧密面对的关系定位，所述喷嘴还包括止动器，所述止动器与所述喷嘴保持杯衬套的鼻状部分能接合，以便一旦所述止动器和所述鼻状部分接合则防止朝向所述喷嘴保持杯衬套的后部轴向运动，和隔离器，所述隔离器设置在所述护罩和所述喷嘴之间，其中所述护罩与所述隔离器的接合以及所述隔离器与所述喷嘴的面向前的表面的接合限制了所述喷嘴向前的轴向运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.12 US 14/077,8791.一种用于等离子电弧焊炬的前端组件，所述前端组件包括：喷嘴保持杯本体，所述喷嘴保持杯本体具有可移除地连接至所述等离子电弧焊炬的本体的后端和可移除地连接至护罩保持器的前端；喷嘴保持杯衬套，所述喷嘴保持杯衬套能被接收在由所述喷嘴保持杯本体所形成的内部空间中，所述喷嘴保持杯衬套具有向前延伸超过所述喷嘴保持杯本体的前端的前部部分；所述护罩保持器，该护罩保持器具有用于接合护罩的表面；喷嘴，所述喷嘴能接收在由所述喷嘴保持杯衬套所形成的内部空间内，所述喷嘴的第一中心部分具有第一直径，所述第一中心部分与所述喷嘴保持杯衬套的前部部分以紧密面对的关系定位，所述喷嘴还包括止动器，所述止动器与所述喷嘴保持杯衬套的鼻状部分能接合，以便一旦所述止动器和所述鼻状部分接合则防止朝向所述喷嘴保持杯衬套的后部轴向运动，和隔离器，所述隔离器设置在所述护罩和所述喷嘴之间，其中所述护罩与所述隔离器的接合以及所述隔离器与所述喷嘴的面向前的表面的接合限制了所述喷嘴向前的轴向运动。2.如权利要求1所述的前端组件，其中所述止动器选自于由台肩、卡环、套压环和套管组成的列表。3.如权利要求1所述的前端组件，其中所述喷嘴包括所述喷嘴的第二中心部分，该第二中心部分具有小于第一直径的第二直径。4.如权利要求1所述的前端组件，其中所述隔离器具有凹槽、槽缝或者孔，以便构成流体扩散器。5.如权利要求4所述的前端组件，其中所述气体扩散器被接收在喷嘴的圆柱形外表面的部分上，所述喷嘴具有邻近所述圆柱形外表面设置的台肩，所述台肩的外径大于所述气体扩散器的内径，以便能将所述气体扩散器卡配在所述台肩上从而被捕获在所述圆柱形外表面上。6.如权利要求1所述的前端组件，其中所述喷嘴的第一中心部分包括凹口，在该凹口中设有密封件，所述密封件接合所述喷嘴保持杯衬套的前部部分，以将所述喷嘴密封至所述喷嘴保持杯衬套。7.如权利要求6所述的前端组件，其中所述喷嘴的第二中心部分包括凹口，在第二中心部分的凹口中设有密封件，所述第二中心部分与前部本体衬套帽以紧密面对关系定位，所述前部本体衬套帽和所述等离子电弧焊炬本体的前部隔离器本体部分接合，在第二中心部分的凹口中的所述密封件接合所述前部本体衬套帽，以将所述喷嘴密封至所述前部本体衬套帽和前部隔离器本体部分。8.如权利要求6所述的前端组件，其中所述喷嘴的第二中心部分包括凹口，在第二中心部分的凹口中设有密封件，所述第二中心部分与所述等离子电弧焊炬本体的整体式前部本体衬套以紧密面对关系定位，在第二中心部分的凹口中的所述密封件接合所述前部本体衬套，以将所述喷嘴密封至所述前部本体衬套和前部隔离器本体部分。9.如权利要求1所述的前端组件，其中所述第一直径和第二直径选择成使得：在所述第二中心部分不与所述喷嘴保持杯衬套的前部部分接合的情况下，所述喷嘴的第二中心部分能够穿过所述喷嘴保持杯衬套的前部部分。10.如权利要求1所述的前端组件，其中所述护罩、护罩保持器、喷嘴保持杯本体、喷嘴和隔离器彼此分别被同心地和轴向地对准，以形成能从焊炬本体组件移除的单元，其中所述单元是可移除的以使得使用者能接近所述等离子电弧焊炬的电极。11.如权利要求1所述的前端组件，其中所述护罩由所述护罩保持器在第一方向上轴向地保持，所述护罩保持器由所述喷嘴保持杯本体在第一方向上轴向地保持，所述隔离器由所述护罩在第一方向上轴向地保持，并且所述喷嘴由所述隔离器在第一方向上轴向地保持。12.如权利要求10所述的前端组件，其中所述护罩、隔离器、喷嘴、护罩保持器...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·S·塞弗伦斯，
申请(专利权)人：依赛彼集团公司，
类型：发明
国别省市：美国;US