辅助气体流道件及激光切割头制造技术

本申请涉及一种辅助气体流道件及激光切割头，辅助气体流道件，包括内部设有气体通道的壳体，壳体包括第一端和第二端，第一端设有多个分流通道，分流通道与气体通道相连通，气体通道包括同轴套设且在径向上相隔开的内部通道和环形通道。上述方案中，通过将气体通道分为在径向上相隔开的内部通道和环形通道，使得高压的辅助气体在外层的环形流道内会形成低压区，该低压区将绕流旋涡限制在环形通道内部，而使旋涡的发展将不会对内部通道的流场造成影响，且气体通道内部的流场相对比气体通道为单层通道时的流场绕流旋涡的强度大幅降低，还可以减小喷嘴的出口处的二次流。还可以减小喷嘴的出口处的二次流。还可以减小喷嘴的出口处的二次流。

【技术实现步骤摘要】
辅助气体流道件及激光切割头


[0001]本申请涉及激光切割
，特别是涉及一种辅助气体流道件及激光切割头。

技术介绍

[0002]激光切割是利用激光的高能量密度照射材料的预加工位置，材料将吸收的辐射能转化为内能，其表面温度迅速升高，再通过热传导的方式将热量传导至内部，进而使相应位置材料迅速融化甚至气化，同时在与激光束同轴的辅助气流作用下，达到移除切割材料的目的。
[0003]辅助气体在与激光同轴的流道内部流速较小，压强较大，经过喷嘴将压力能转化为动能，形成自由射流。射流不仅能够移除切割槽内的金属熔融物和熔渣，还可以减小切割工件的热影响区的范围。自由射流的流场除了与气体的压力和质量流量等参数有关外，还与内部流道气流的流动状态有很大关系。
[0004]现有技术中的辅助气体的流道内部流场分布不均匀，容易因气体绕流而产生旋涡，而使得气流从喷嘴射出时受到二次流严重影响，且出口速度分布不均，造成射流性能差。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要提供一种辅助气体流道件及激光切割头，旨在解决现有技术存在的气流从喷嘴射出时受到二次流严重影响，且出口速度分布不均，造成射流性能差的问题。
[0006]第一方面，本申请提供一种辅助气体流道件，包括内部设有气体通道的壳体，所述壳体包括第一端和第二端，所述第一端设有多个分流通道，所述分流通道与所述气体通道相连通，所述气体通道包括同轴套设且在径向上相隔开的内部通道和环形通道，所述内部通道与激光光束同轴设置，且所述环形通道设置于所述内部通道的外部。
>[0007]上述方案中，通过将气体通道分为在径向上相隔开的内部通道和环形通道，使得高压的辅助气体在外层的环形流道内会形成低压区，该低压区将绕流旋涡限制在环形通道内部，而使旋涡的发展将不会对内部通道的流场造成影响，且气体通道内部的流场相对比气体通道为单层通道时的流场绕流旋涡的强度大幅降低，还可以减小喷嘴的出口处的二次流。
[0008]在其中一个实施例中，所述内部通道的内径自所述第一端至所述第二端逐渐减小，且所述环形通道在径向的宽度不变。
[0009]在其中一个实施例中，所述辅助气体流道件还包括环形隔板，所述环形隔板设置于所述内部通道和所述环形通道之间，以使所述内部通道和所述环形通道在径向上相隔开。
[0010]在其中一个实施例中，所述辅助气体流道件还包括连接筋，所述连接筋连接所述环形隔板和所述壳体，且所述连接筋沿所述环形通道的径向设置。
[0011]在其中一个实施例中，所述连接筋的数量为多个，多个所述连接筋沿所述环形通
道的周向分布。
[0012]在其中一个实施例中，所述分流通道凹设于所述第一端的周面，且沿所述气体通道的轴向设置，所述第一端的周面还凹设有外部通道，所述外部通道沿所述气体通道的周向设置且覆盖所述第一端的周面。
[0013]在其中一个实施例中，多个所述分流通道沿所述气体通道的周向均匀分布。
[0014]在其中一个实施例中，所述分流通道的数量为8个。
[0015]第二方面，本申请还提供了一种激光切割头，包括外壳组件、喷嘴和如上任一实施方式所述的辅助气体流道件，所述外壳组件设有相连通的容纳腔和进气通道，所述进气通道连通所述容纳腔与外部，所述辅助气体流道件位于所述容纳腔内部，所述气体通道与所述容纳腔连通，位于相邻所述分流通道之间的所述第一端的周面与所述容纳腔的内壁贴合，所述喷嘴连接于所述辅助气体流道件的第二端，且所述喷嘴设有出气口，所述出气口与所述气体通道相连通。
[0016]在其中一个实施例中，所述外壳组件还包括密封件，所述密封件连接于所述容纳腔靠近所述第一端的端面，所述辅助气体流道件与所述容纳腔的靠近所述第二端的端面密封连接。
附图说明
[0017]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0018]为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本申请一实施方式所示的激光切割头的剖面示意图；
[0020]图2是图1中的激光切割头的另一剖面示意图；
[0021]图3是图1中的辅助气体流道件的结构示意图；
[0022]图4是图3中的辅助气体流道件的剖面结构示意图；
[0023]图5是本申请与现有技术的辅助气体流道件的内部流线图，其中(a)是现有技术的辅助气体流道件的内部流线图，(b)是本申请的辅助气体流道件的内部流线图；
[0024]图6是本申请与现有技术的辅助气体流道件的内部压力图，其中(a)是现有技术的辅助气体流道件的内部压力图，(b)是本申请的辅助气体流道件的内部压力图；
[0025]图7是图1中的喷嘴的出气口的出口射流速度分解示意图。
[0026]附图标记说明：
[0027]100、辅助气体流道件；110、壳体；111、第一端；112、第二端；120、气体通道；121、内部通道；122、环形通道；130、分流通道；140、环形隔板；150、连接筋；160、外部通道；10、激光切割头；200、外壳组件；210、容纳腔；220、进气通道；230、密封件；240、保护镜；300、喷嘴；310、出气口。
具体实施方式
[0028]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施方式的限制。
[0029]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
[0030]在本申请实施方式的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0031]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种辅助气体流道件，其特征在于，包括内部设有气体通道的壳体，所述壳体包括第一端和第二端，所述第一端设有多个分流通道，所述分流通道与所述气体通道相连通，所述气体通道包括同轴套设且在径向上相隔开的内部通道和环形通道，所述内部通道与激光光束同轴设置，且所述环形通道设置于所述内部通道的外部。2.根据权利要求1所述的辅助气体流道件，其特征在于，所述内部通道的内径自所述第一端至所述第二端逐渐减小，且所述环形通道在径向的宽度不变。3.根据权利要求1所述的辅助气体流道件，其特征在于，所述辅助气体流道件还包括环形隔板，所述环形隔板设置于所述内部通道和所述环形通道之间，以使所述内部通道和所述环形通道在径向上相隔开。4.根据权利要求3所述的辅助气体流道件，其特征在于，所述辅助气体流道件还包括连接筋，所述连接筋连接所述环形隔板和所述壳体，且所述连接筋沿所述环形通道的径向设置。5.根据权利要求4所述的辅助气体流道件，其特征在于，所述连接筋的数量为多个，多个所述连接筋沿所述环形通道的周向分布。6.根据权利要求1所述的辅助气体流道件，其特征在于，所述分流通道凹...

【专利技术属性】
技术研发人员：王闪，张忠磊，高述攀，
申请(专利权)人：上海嘉强自动化技术有限公司，
类型：新型
国别省市：