连接等离子体电弧炬及相关系统和方法技术方案

在一些方面，用于等离子体电弧炬的等离子体炬头可以包括设置在基座部分内的端口以及设置在基座部分周围的连接器，端口被配置成经由等离子体炬插座从等离子体炬引线接收流体和电信号，端口被成形为在连接期间对准炬头与等离子体炬插座，并且包括：中央冷却剂供应端口，用于将液体冷却剂传送到炬头，中央冷却剂供应端口延伸一段长度，以将等离子体炬头与炬插座进行一次对准，中央冷却剂供应端口还包括平坦表面，该平坦表面成形为在配合接合时将炬头与炬插座进行二次对准；以及欧姆接触连接器，该欧姆接触连接器限定三次对准特征，设置在基座部分周围的连接器被成形为与炬插座接合和联接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】连接等离子体电弧炬及相关系统和方法相关申请本申请要求2017年3月7日提交的名称为“PlasmaTorchHeadQuickDisconnect”的美国临时专利申请序列号62/468,172的权益，其内容特此以全文引用的方式并入到本文中。
本公开总体上涉及等离子体电弧炬，以及更具体地，涉及将等离子体电弧炬连接到炬引线和电源以及相关的系统和方法。
技术介绍
一些常规的炬系统(例如等离子体电弧炬系统)包括具有炬引线连接器的一个或多个电和气体递送引线，以传输电流、密封液体/气体连接部和/或提供炬与电源之间的固定方法。传统上，炬插座位于引线的与电源相对的远端，炬插座用于将炬连接到引线，并包括用于气体、冷却剂等中的每一种的一组离散连接部，这些连接部一次连接一个，每个都被独立地旋拧在一起和/或紧固在一起。一些常规的炬插座利用不同的螺纹连接器来实现这些连接。在一些情况下，一些等离子体炬电源具有多个不同的螺纹连接部，以经由引线和炬插座将炬流体地和电连接到电源。具有诸如这样的一组离散连接部使得安装和维护困难且耗时，即使是为了将炬引线断开或重新连接到系统，也需要经验丰富且知识渊博的技术人员。
技术实现思路
在一些方面，用于液冷等离子体切割系统的等离子体炬头可以包括：基座部分、一组端口，以及设置在基座部分周围的连接器，该一组端口设置在基座部分内并被配置为经由等离子体炬插座接收来自等离子体炬引线的流体和/或电信号，该一组端口被成形为在连接期间对准炬头与等离子体炬插座，该一组端口包括：中央冷却剂供应端口，其限定了将液体冷却剂传送到等离子体炬头的通道，中央冷却剂供应端口从基座部分延伸第一长度，以将等离子体炬头与炬插座进行一次对准，中央冷却剂供应端口还包括平坦表面，平坦表面成形为在配合接合时将炬头与炬插座进行二次对准；至少一个等离子体处理气体供应端口，以将等离子体处理气体传送到等离子体炬头；以及，欧姆接触连接器，其限定三次对准特征；设置在基座部分周围的连接器成形为配合地接合炬插座，以将炬头联接到炬插座。实施例可以包括以下特征中的一个或多个。冷却剂供应端口可以进一步被配置成将电能从炬插座传导到炬头。在一些实施例中，该一组端口中，分别相对于基座部分的中心轴线，冷却剂返回端口设置在大约0度处，欧姆接触连接器设置在大约45度处，屏蔽气体端口设置在大约80度处，第一处理气体供应端口设置在大约180度处，以及导引电弧连接器设置在大约315度处。在一些实施例中，连接器包括形成在内表面上的多头螺纹，多头螺纹被配置成配合地接合炬插座的外表面上的互补多头螺纹。平坦表面沿着冷却剂供应端口的圆柱形部分的外表面限定，并且基本平行于冷却剂供应端口的纵向轴线。在一些情况下，平坦表面相对于基座部分的中心轴线面向远离冷却剂返回端口大约45度。欧姆接触连接器可以从基座部分延伸到大于第一长度的第二长度，其中欧姆接触连接器的第二长度大于其他端口的长度。欧姆接触连接器的第二长度可以比其他端口的长度大至少约0.125英寸。在一些实施例中，连接器被成形为在欧姆接触连接器、冷却剂供应端口和至少一个等离子体处理气体供应端口中的每一个的可操作连接之前配合地接合炬插座。一次对准可以包括粗略径向对准。二次对准可以包括粗略的时针方向地对准。三次对准可以包括精细时针方向地对准。中央冷却剂供应端口还可以在中央冷却剂供应端口的近侧区域处限定外表面，该外表面被配置成精细地径向对准等离子体炬头与炬插座。等离子体炬头可以包括设置在第一气体供应端口与冷却剂返回端口之间的第二气体供应端口。第二气体供应端口可以包括屏蔽气体供应端口。等离子体炬头还可以包括冷却剂返回端口，以将液体冷却剂的返回流从等离子体电弧炬传送到所连接的液冷等离子体切割系统。等离子体炬头还可以包括导引电弧接触件，其中导引电弧接触件和欧姆接触件位于冷却剂返回端口附近。在一些方面，将用于液冷等离子体切割系统的等离子体炬头对准并联接到等离子体炬引线的炬插座的方法可以包括：提供等离子体炬头，该等离子体炬头包括限定一组端口的基座部分，该一组端口被配置为经由等离子体炬插座从等离子体炬引线接收流体和/或电信号，该一组端口被成形为在连接期间对准炬头和等离子体炬插座；将该一组端口中的中央冷却剂供应端口插入炬插座的中央冷却剂开口中，中央冷却剂供应端口限定了通道以传送：i)液体冷却剂到等离子体炬头，以及ii)用于等离子体产生的电能到炬头，中央冷却剂供应端口从基座部分延伸第一长度，以粗略地径向对准等离子体炬头和炬插座；相对于炬插座旋转等离子体炬头，以将中央冷却剂供应端口的平坦表面与炬插座的互补特征对准，从而粗略地旋转对准等离子体炬头与炬插座；进一步将等离子体炬头插入炬插座中；相对于炬插座精细旋转等离子体炬头，以将该一组端口中从基座部分延伸的欧姆接触连接器与炬插座内的开口对准，以精细旋转地对准炬头与炬插座，从而将该一组端口的其他端口与炬插座的互补端口对准；进一步将炬头插入炬插座中，以使设置在炬头的基座部分周围的炬连接器与炬插座接触；以及接合炬连接器以将炬头联接到炬插座，从而在炬头的一组端口与炬插座的互补端口之间建立连接。实施例可以包括以下特征中的一个或多个。可以在将该一组端口的中央冷却剂供应端口插入炬插座的中央冷却剂开口之后和相对于炬插座旋转等离子体炬头以对准从基座部分延伸的销连接器与炬插座内的开口之前，进行相对于炬插座旋转等离子体炬头以使中央冷却剂供应端口的平坦表面与炬插座的互补特征对准。接合炬连接器以将炬头联接到炬插座可以包括围绕基座部分旋转多头螺纹连接器。在一些方面，用于液冷等离子体切割系统的等离子体炬头可以包括：基座部分、一组端口、以及多头螺纹连接器，该一组端口设置在基座部分内并被配置为经由等离子体炬插座接收来自等离子体炬引线的流体和/或电信号，该一组端口被成形为在连接期间对准炬头与等离子体炬插座，该一组端口包括：中央冷却剂供应端口，其限定了将液体冷却剂传送到等离子体炬头的通道，中央冷却剂供应端口从基座部分延伸第一长度，以将等离子体炬头与炬插座进行一次对准，中央冷却剂供应端口还包括平坦表面，该平坦表面成形为在配合接合时将炬头与炬插座进行二次对准；冷却剂返回端口相对于基座部分的中心轴线设置在0度处；欧姆接触连接器，其从基座部分延伸到大于第一长度的第二长度，欧姆接触连接器限定三次对准特征，欧姆接触连接器相对于基座部分的中心轴线设置在大约45度处；屏蔽气体端口相对于基座部分的中心轴线设置在大约80度处；第一处理气体供应端口，其用于将等离子体处理气体传送到等离子体炬头，第一处理气体供应端口相对于基座部分的中心轴线设置在大约180度处；并且导引电弧连接器相对于基座部分的中心轴线设置在大约315度处；多头螺纹连接器围绕基座部分设置并且被配置成将炬头联接到炬插座。这里描述的实施例可以具有以下优点中一个或多个。等离子电弧切割系统可以包括炬，出于维护和操作相关目的，炬必须定期断开和/或替换。移除炬头允许在更清洁的环境中完成消耗品更换和炬维护，这可以导致更好的性能和可靠性。这种炬头的移除和安装可能是一个复杂的过程，需要个别地断开和重新附连多个软管、引线和通路。一些具有可移除炬头的常规等离子体炬平台试图解决复杂的附连过程，以允许快速更换消耗品，从而减少停机时间。然而，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于液冷等离子体切割系统的等离子体炬头，所述等离子体炬头包括：基座部分；一组端口，其设置在所述基座部分内，并被配置为经由等离子体炬插座从等离子体炬引线接收流体和/或电信号，所述一组端口被成形为在连接期间对准炬头与等离子体炬插座，所述一组端口包括：中央冷却剂供应端口，其限定了将液体冷却剂传送到所述等离子体炬头的通道，所述中央冷却剂供应端口从所述基座部分延伸第一长度，以将所述等离子体炬头与炬插座进行一次对准，所述中央冷却剂供应端口还包括平坦表面，所述平坦表面成形为在配合接合时将炬头与炬插座进行二次对准，至少一个等离子体处理气体供应端口，用于将等离子体处理气体传送到所述等离子体炬头，和限定三次对准特征的欧姆接触连接器；以及连接器，其设置在所述基座部分周围，成形为配合地接合炬插座，以将炬头联接到炬插座。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.07 US 62/4681721.一种用于液冷等离子体切割系统的等离子体炬头，所述等离子体炬头包括：基座部分；一组端口，其设置在所述基座部分内，并被配置为经由等离子体炬插座从等离子体炬引线接收流体和/或电信号，所述一组端口被成形为在连接期间对准炬头与等离子体炬插座，所述一组端口包括：中央冷却剂供应端口，其限定了将液体冷却剂传送到所述等离子体炬头的通道，所述中央冷却剂供应端口从所述基座部分延伸第一长度，以将所述等离子体炬头与炬插座进行一次对准，所述中央冷却剂供应端口还包括平坦表面，所述平坦表面成形为在配合接合时将炬头与炬插座进行二次对准，至少一个等离子体处理气体供应端口，用于将等离子体处理气体传送到所述等离子体炬头，和限定三次对准特征的欧姆接触连接器；以及连接器，其设置在所述基座部分周围，成形为配合地接合炬插座，以将炬头联接到炬插座。2.根据权利要求1所述的等离子体炬头，其中，所述冷却剂供应端口还被配置成将电能从炬插座传导至炬头。3.根据权利要求1所述的等离子体炬头，其中，在所述一组端口中，分别相对于所述基座部分的中心轴线，冷却剂返回端口设置在大约0度处，欧姆接触连接器设置在大约45度处，屏蔽气体端口设置在大约80度处，第一处理气体供应端口设置在大约180度处，以及导引电弧连接器设置在大约315度处。4.根据权利要求1所述的等离子体炬头，其中，所述连接器包括形成在内表面上的多头螺纹，所述多头螺纹被配置成配合地接合炬插座的外表面上的互补多头螺纹。5.根据权利要求1所述的等离子体炬头，其中，所述平坦表面沿着所述冷却剂供应端口的圆柱形部分的外表面限定，并且基本平行于所述冷却剂供应端口的纵向轴线。6.根据权利要求5所述的等离子体炬头，其中，所述平坦表面相对于所述基座部分的中心轴线面向远离冷却剂返回端口大约45度。7.根据权利要求1所述的等离子体炬头，其中，所述欧姆接触连接器从所述基座部分延伸到大于第一长度的第二长度，所述欧姆接触连接器的第二长度大于其他端口的长度。8.根据权利要求7所述的等离子体炬头，其中，所述欧姆接触连接器的第二长度比其他端口的长度大至少约0.125英寸。9.根据权利要求1所述的等离子体炬头，其中，所述连接器被成形为在欧姆接触连接器、冷却剂供应端口和至少一个等离子处理气体供应端口中的每一个的可操作连接之前配合地接合炬插座。10.根据权利要求1所述的等离子体炬头，其中，所述一次对准包括粗略径向对准。11.根据权利要求1所述的等离子体炬头，其中，所述二次对准包括粗略时针方向对准。12.根据权利要求1所述的等离子体炬头，其中，所述三次对准包括精细时针方向对准。13.根据权利要求1所述的等离子体炬头，其中，所述中央冷却剂供应端口还在所述中央冷却剂供应端口的近侧区域处限定外表面，所述外表面被配置为精细地径向对准等离子体炬头与炬插座。14.根据权利要求1所述的等离子体炬头，还包括设置在第一气体供应端口与冷却剂返回端口之间的第二气体供应端口。15.根据权利要求14所述的等离子体炬头，其中，所述第二气体供应端口包括屏蔽气体供应端口。16.根据权利要求1所述的等离子体炬头，还包括冷却剂返回端口，以将液体冷却剂的返回流从等离子体电弧炬传送到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：BJ卡里尔，J贝利沃，SM利博尔德，
申请(专利权)人：海别得公司，
类型：发明
国别省市：美国,US