專利名稱：節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎢極氬弧焊機(jī)，尤其涉及一種能提供給鎢極氬弧焊機(jī)的可調(diào)電流密度的節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的鎢極氬弧焊機(jī)產(chǎn)生的電弧，呈發(fā)散狀，形如 傘狀、熱影響區(qū)寬、熔深小、電弧不夠穩(wěn)定，有產(chǎn)生漂移的缺點(diǎn)，易產(chǎn)生加工缺陷，同時對焊工的操作技術(shù)有很高的要求。人們又開發(fā)出等離子電弧焊接技術(shù)，采用等離子電弧的等離子焊機(jī)具有能量密度高，指向性好、穩(wěn)定性好、熔深大、加熱區(qū)域高度集中的優(yōu)點(diǎn)。但是，等離子焊機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價比一般氬弧焊機(jī)貴幾倍，而對于有些焊縫間隙較大或縫隙不均勻的工件來說，等離子電弧并不適宜。在很多實(shí)際情況下，被焊工件的接縫不可能很均勻，單一采用普通的氬弧或等離子電弧都不能有利地解決上述問題和矛盾。所以需要一種可由操作人員在焊接過程中能按工件縫隙的大小的需求而隨時隨意改變電弧電流密度的氬弧焊機(jī)，但是現(xiàn)有的焊接設(shè)備電弧調(diào)節(jié)裝置，即鎢棒的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)存在結(jié)構(gòu)不合理，冷卻水循環(huán)不到位也不夠充分，氣膜保護(hù)不均勻也無法調(diào)節(jié)，甚至外部沒有可靠的絕緣。故，確實(shí)需要一種讓由操作人員能夠在焊接過程中易操作，易調(diào)節(jié)電弧以適應(yīng)工況的復(fù)雜性，且結(jié)構(gòu)合理可靠、使用安全、制造成本低的鎢極氬弧焊機(jī)焊炬。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件，該焊炬能夠調(diào)節(jié)電弧能量密度，且在不增加功率的情況下獲得高效率的焊接。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用電機(jī)作為驅(qū)動來調(diào)節(jié)電弧能量密度的節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件，包括焊槍、水氣電控制箱、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、氬氣供應(yīng)系統(tǒng)，以及與所述焊槍相連的電氣控制裝置，所述焊槍包括一鎢棒夾緊組件、絕緣外套、電機(jī)減速器、冷卻夾套、電弧噴嘴、噴嘴壓緊圈、保護(hù)氣噴嘴以及設(shè)置在所述絕緣外套上的操作手柄和電弧調(diào)節(jié)開關(guān)；所述操作手柄內(nèi)部的水、氣、電路與外部水氣電控制箱相連；所述鎢棒夾緊組件包括鎢棒以及帶動所述鎢棒升降的中棒；所述焊槍還包括一上片觸點(diǎn)以及一下片觸點(diǎn)；所述冷卻夾套用于輸送冷氣膜和氬氣保護(hù)流；所述鎢棒夾緊組件插在所述冷卻夾套內(nèi)，冷卻夾套下設(shè)有電弧噴嘴，再采用噴嘴壓緊圈將電弧噴嘴與冷卻夾套固定連接，保護(hù)氣噴嘴與噴嘴壓緊圈相配，所述鎢棒通過電弧噴嘴的中心孔上下移動；所述電機(jī)減速器的輸出軸上配套一禁圈，使電機(jī)減速器的輸出軸旋轉(zhuǎn)時帶動禁圈同步旋轉(zhuǎn)；所述禁圈與一連接圈連接，所述連接圈和一上下螺母固定連接，使得電機(jī)減速器與上下螺母同步旋轉(zhuǎn)；所述上下螺母與所述中棒相連接，所述中棒與一頂螺母觸點(diǎn)相連接；采用氬弧焊機(jī)作為焊接電源，以電機(jī)減速器作為驅(qū)動源，通過禁圈、連接圈、上下螺母以及中棒完成鎢棒上升和下降的動作，并通過所述電氣控制裝置控制電機(jī)減速器轉(zhuǎn)動方向，進(jìn)而控制頂螺母觸點(diǎn)與上片觸點(diǎn)或下片觸點(diǎn)的連通，來實(shí)現(xiàn)鎢棒自由地、無級連續(xù)地可調(diào)，并在熄弧時復(fù)位。
進(jìn)一步，通過所述電機(jī)減速器驅(qū)動來控制所述鎢棒提升或放下，或采用手動或利用彈簧控制，或利用磁場產(chǎn)生的磁力提升或放下所述鎢棒。進(jìn)一步，所述電氣控制裝置包括繼電器組件、引熄弧開關(guān)、電焊機(jī)高頻發(fā)生器以及換向開關(guān)；通過所述換向開關(guān)控制電機(jī)減速器轉(zhuǎn)動方向，進(jìn)而控制頂螺母觸點(diǎn)與上片觸點(diǎn)或下片觸點(diǎn)的連通，使繼電器組件工作，進(jìn)而控制所述鎢棒在電弧噴嘴的中心孔上下移動，實(shí)現(xiàn)鎢棒自由地、無級連續(xù)地可調(diào)，并通過所述引熄弧開關(guān)控制鎢棒在熄弧時回到原始狀。進(jìn)一步，所述連接圈和上下螺母通過一圓銷固定，通過采用所述禁圈、連接圈、上下螺母和圓銷相聯(lián)組合，使所述中棒保持運(yùn)動平穩(wěn)。進(jìn)一步，所述中棒設(shè)有氣槽d和鍵槽C，所述鎢棒夾緊組件還包括一用于夾緊所述鎢棒的內(nèi)夾套，所述內(nèi)夾套設(shè)置在下頂螺母與上下螺母之間，通過螺母夾緊；通過所述中棒、內(nèi)夾套、下頂螺母以及螺母夾緊鎢棒；所述電弧噴嘴從鎢棒上部或下部裝卸。進(jìn)一步，所述冷卻夾套包括冷卻內(nèi)套、冷卻中套、冷卻外套、兩根水管以及一第一 氣管；所述冷卻夾套通過釬焊而形成一個整體；所述冷卻中套中設(shè)置一隔水片；冷氣膜出口輸出的氬氣通過第二氣管、中棒上的氣槽d、下頂螺母、冷卻內(nèi)套，再進(jìn)入電弧噴嘴的中心孔而形成冷氣膜，中心孔的直徑驟然減小形成一層冷氣膜進(jìn)而壓縮電??；保護(hù)氣出口的氬氣通過第一氣管、冷卻外套、噴嘴壓緊圈與電弧噴嘴之間的間隙以及電弧噴嘴上的多條圓溝槽下送而形成保護(hù)氣層。進(jìn)一步，所述電弧噴嘴的中平面上開有多條圓溝槽，所述電弧噴嘴的中心孔的直徑DE =鎢棒直徑+ (O. 5 I. 5)mm，所述中心孔的長度DL =鎢棒直徑+ ((Tl. 5)mm。進(jìn)一步，所述電弧噴嘴采用直接水冷或采用間接水冷。進(jìn)一步，所述間接水冷進(jìn)一步采用斜面或螺紋。進(jìn)一步，在所述焊槍中部設(shè)置一調(diào)整圈，用于把中棒和電弧噴嘴相互分開。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于提供了一種節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件，該焊炬能夠調(diào)節(jié)電弧能量密度，且在不增加功率的情況下獲得高效率的焊接。該焊炬能適用于任何鎢極氬弧焊機(jī)，而產(chǎn)生的電弧可由普通氬弧逐漸過渡到等離子弧，這種焊炬可由操作人員把焊接電弧無級連續(xù)地調(diào)節(jié)于自由電弧和壓縮電弧之間，由于焊工可隨意調(diào)節(jié)電弧的能量密度就能取得顯著的節(jié)能效果，也降低對焊工的技能要求。使低級別的焊工很容易躍升為高級別的焊工，使一臺價格較低的氬弧焊機(jī)即能具有該焊機(jī)本身的功能，也具有了較昂貴的等離子電機(jī)的功能，且兩種不同的電弧可以無級連續(xù)地相互轉(zhuǎn)變。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，鎢棒可以方便地裝上或卸出，可以先把保護(hù)器噴嘴擰下，再把噴嘴壓緊圈擰下，拿出電弧噴嘴，然后用一把螺絲刀擰松下頂螺母，這時內(nèi)夾套就失掉夾緊作用，此時可以方便地裝卸鎢棒，同樣也可以從焊炬上部著手進(jìn)行鎢棒的插入和卸出，可先擰松上聯(lián)接管，然后拿掉上外殼與電機(jī)減速器，再松開下頂螺母觸點(diǎn)，然后可以手工擰出連接圈和上下螺母，再通過螺絲刀擰松螺母，則內(nèi)夾套就松開了，就可以把鎢棒抽出或插入。


圖I為本發(fā)明所述的節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件的焊槍部分結(jié)構(gòu)的剖視 圖2為圖I所示焊槍結(jié)構(gòu)中的冷卻夾套結(jié)構(gòu)分解示意圖；圖3為圖2所示的冷卻內(nèi)套結(jié)構(gòu)的剖視 圖4為圖2所示的冷卻中套結(jié)構(gòu)的剖視 圖5為圖2所示的冷卻外套結(jié)構(gòu)的剖視 圖6為圖I所示的鎢棒夾緊組件結(jié)構(gòu)的剖視 圖7為圖I所示的各個噴嘴結(jié)構(gòu)的剖視 圖8為圖I所不的嗔嘴壓緊圈結(jié)構(gòu)的首I]視 圖9為本發(fā)明所述的節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件的水氣電控制箱示意圖；
圖10為本發(fā)明所述的節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件的電氣控制裝置示意 圖11A-11C為圖I所示的節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件分別采用手動、磁場力、彈簧調(diào)節(jié)鎢棒上下的剖面示意 圖12A-12B為圖I所示的節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件采用直接水冷卻或各種螺紋、斜面間接水冷卻電弧噴嘴的剖面示意圖。主要組件符號說明
I、螺桿；2、銷釘；3、上外殼；
6、電機(jī)減速器；9、上聯(lián)接管；12、旋轉(zhuǎn)螺母；
12、螺釘；15、上片觸點(diǎn)；18、上螺母柱；
21、頂螺母觸點(diǎn)；22、下片觸點(diǎn)；24、螺母；
27、中內(nèi)套；30、螺母；33、調(diào)整圈；
36、冷卻內(nèi)套； 39、下外殼；42、下聯(lián)接管；
45、下頂螺母； 48、冷卻中套； 481、隔水片；
482、凸臺；51、冷卻外套； 54、噴嘴壓緊圈；
57、電弧噴嘴； 571、圓溝槽；60、保護(hù)氣噴嘴；
63、鎢棒；66、內(nèi)夾套；69、第一氣管；
72、水管；721、進(jìn)水管；722、出水管；
73、環(huán)形槽；75、第二氣管；78、導(dǎo)線；
81、聯(lián)接螺管； 84、中棒；87、上下螺母；
90、連接圈；93、軸承；96、禁圈；
97、磁圈；98、銷釘；99、操作手柄；
101、第一水箱開關(guān)；102、換向開關(guān)；103、第二水箱開關(guān)；
105、引熄弧開關(guān)；108、圓銷；109、壓縮彈簧；
a、水槽；b、氣槽；C、鍵槽；
f、外螺紋；d、氣槽；e、螺母槽。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)說明。本發(fā)明所涉及的節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件包括焊槍、與所述焊槍相連的電氣控制裝置、水氣電控制箱以及外圍的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、氬氣供應(yīng)系統(tǒng)。所述焊槍包括一鎢棒夾緊組件、絕緣外套、電機(jī)減速器、冷卻夾套、電弧噴嘴、噴嘴壓緊圈、保護(hù)氣噴嘴以及設(shè)置在所述絕緣外套上的操作手柄和電弧調(diào)節(jié)開關(guān)；所述操作手柄內(nèi)部的水、氣、電路與外部水氣電控制箱相連；所述鎢棒夾緊組件包括鎢棒以及帶動所述鎢棒升降的中棒。首先，結(jié)合參考圖1、2以及附圖6所示，上外殼3內(nèi)放進(jìn)電機(jī)減速器6，并有螺栓固定，電機(jī)減速器6的輸出軸上配套上禁圈96，再用螺釘12緊固，使電機(jī)減速器6的輸出軸旋轉(zhuǎn)時帶動禁圈96同步旋轉(zhuǎn)，禁圈96下部是一個方身體，該方身體插入連接圈90中心的方孔內(nèi)，連接圈90和上下螺母87用圓銷108固定，上述零件的組合的結(jié)果是電機(jī)減速器6旋轉(zhuǎn)與上下螺母87同步。通過采用所述禁圈96、連接圈90、上下螺母87和圓銷108相聯(lián)組合，使軸承93保持運(yùn)動平穩(wěn)，從而使所述中棒84保持運(yùn)動平穩(wěn)。上下螺母87下端有一段外螺紋，該外螺紋與中棒84上端的內(nèi)螺紋相連配，上下螺母87的外螺紋放置在中棒84上端的內(nèi)螺紋內(nèi)，中內(nèi)套27上有一螺孔，頂螺母觸點(diǎn)21前端部有外螺紋，將所述外螺紋擰進(jìn)中內(nèi)套27的螺孔內(nèi)，并擰進(jìn)中棒84上端的鍵槽c內(nèi)，當(dāng)上下螺母87在電機(jī)減速器6驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，由于頂螺母觸點(diǎn)21前端的外螺紋在中棒84的鍵槽c內(nèi)，所以中棒84只會上下移動而不會旋轉(zhuǎn)，中棒84上下移動就會帶動中間的鎢棒63 —起 上下移動。夾有鎢棒63的鎢棒夾緊組件(見圖6)插在冷卻夾套內(nèi)(見圖2)，冷卻夾套下有電弧噴嘴57，再采用噴嘴壓緊圈54的內(nèi)螺紋與冷卻夾套的外螺紋相配把電弧噴嘴57緊緊地壓在冷卻夾套的下平面上，保護(hù)氣噴嘴60的內(nèi)螺紋與噴嘴壓緊圈54的外螺紋相配，鎢棒63上下移動通過電弧噴嘴57下部中間的中心孔。所述焊槍還包括一上片觸點(diǎn)15以及一下片觸點(diǎn)22 ;采用氬弧焊機(jī)作為焊接電源，以電機(jī)減速器6作為驅(qū)動源，通過禁圈96、連接圈90、上下螺母87以及中棒84完成鎢棒63上升和下降的動作，并通過所述電氣控制裝置控制電機(jī)減速器6轉(zhuǎn)動方向，進(jìn)而控制頂螺母觸點(diǎn)21與上片觸點(diǎn)15或下片觸點(diǎn)22的連通，來實(shí)現(xiàn)鎢棒63自由地、無級連續(xù)地可調(diào)，并在熄弧時復(fù)位。在所述焊槍中部設(shè)置一調(diào)整圈33，用于把中棒84和電弧噴嘴57相互分開。導(dǎo)線78與氬弧焊機(jī)的負(fù)極相接。保護(hù)氣出口的氬氣保護(hù)流通過儲氣箱進(jìn)入第一氣管69，之后進(jìn)入冷卻外套51，再通過氣槽d進(jìn)入噴嘴壓緊圈54與電弧噴嘴57形成的間隙，再通過電弧噴嘴57上的多條圓溝槽而形成保護(hù)氣層。冷氣膜出口輸出的氬氣冷氣膜通過儲氣箱進(jìn)入第二氣管75，并通過中內(nèi)套27進(jìn)入中棒84上的氣槽d，再通過氣槽d進(jìn)入電弧噴嘴57中的中心孔，形成冷氣膜,對電弧的壓縮起到很大的作用。中心孔的直徑驟然減小而形成一層強(qiáng)烈的冷氣膜而壓縮了電弧。參見附圖2、3、4以及附圖5，所述冷卻夾套包括冷卻內(nèi)套36，冷卻中套48，冷卻外套51和兩根水管和一根氣管1，它的作用是輸送冷氣膜和輸送保護(hù)氬氣。冷卻內(nèi)套36 (見圖3)上焊有兩根水管72，一根是進(jìn)水管721，另一根是出水管722，冷卻內(nèi)套36上部圓圈板下開有扁形通水環(huán)形槽73。冷卻中套48 (見圖4)內(nèi)鑲了一塊隔水片481，隔水片481上端與冷卻中套48上平面平齊，下端不到冷卻中套48的底部，留有較寬的間隙，冷卻中套48的內(nèi)徑大于冷卻內(nèi)套36的外徑；冷卻中套48上有一凸臺482，冷卻中套48的孔徑與冷卻內(nèi)套36的外徑大小一致；冷卻內(nèi)套36塞入冷卻中套48后就在兩零件之間留有一圓環(huán)間隙，安裝時讓兩水管置于隔水片481左右，這樣進(jìn)水與出水不會發(fā)生短路，而最大面積地進(jìn)行冷卻。冷卻外套51 (見圖5)上端焊有一第一氣管69，冷卻外套51的內(nèi)徑大于冷卻中套48的外徑，冷卻內(nèi)套48塞入冷卻外套51后就在兩零件之間留有一圓環(huán)間隙，保護(hù)氬氣流從第一氣管69進(jìn)入后再流入冷卻內(nèi)套48與冷卻外套51之間的圓環(huán)間隙。參見附圖6，所述鎢棒夾緊組件包括中棒84、鎢棒63、螺母24、內(nèi)夾套66、下頂螺母45。內(nèi)夾套66是下端部開有槽縫的銅零件；中棒84是上端有一直徑較大的內(nèi)螺紋，內(nèi)孔有一直徑較小的內(nèi)螺紋，下端有一外螺紋，中部帶有一氣槽d，上端開有鍵槽c的零件；下頂螺母45上端有一內(nèi)螺紋，下端有一平溝螺母槽e。鎢棒63塞進(jìn)內(nèi)夾套66的內(nèi)孔后，再一起塞進(jìn)中棒84內(nèi)孔，然后在上面擰上螺母24后，只要把下頂螺母45擰到中棒63下端就可以把鎢棒63夾緊了，通過螺絲刀可以把下頂螺母45擰得十分緊，這是由于下頂螺母45的內(nèi)孔下有一斜面，這一斜面頂緊內(nèi)夾套66下部斜面后使其槽縫收緊而牢固地夾緊了鎢棒63。參見附圖7，所述電弧噴嘴57是由導(dǎo)熱性好，熱容量大的無氧純銅材料所加工而成，電弧噴嘴57的中平面上開鑿有多根圓溝槽571。所述電弧噴嘴57可以采用直接水冷或采用間接水冷冷卻，所述間接水冷冷卻進(jìn)一步可以采用各種螺紋或斜面間接水冷卻電弧噴嘴57。電弧噴嘴57的中心孔的內(nèi)孔直徑DE與孔徑長度DL與鎢棒直徑有一定的比例關(guān)系，即，所述電弧噴嘴57的中心孔的直徑DE =鎢棒直徑+0.5 1.5] ，所述中心孔的長度 DL =鎢棒直徑+(Tl. 5mm。參見附圖8，噴嘴壓緊圈54的上部有內(nèi)螺紋和外螺紋，電弧噴嘴57的外徑要小于噴嘴壓緊圈54的內(nèi)徑，相互配合后就產(chǎn)生間隙了，為氬氣流出創(chuàng)造了條件。參見附圖9，水氣電控制箱包括變流器以及程序控制器；程序控制器的組成有變壓器、電控制(電機(jī)調(diào)速器)、整流器和繼電器組件(包括四個繼電器)組成，變流器由進(jìn)氣口、冷氣膜出口、保護(hù)器出口和儲氣箱(圖中未示出)組成。參見附圖10，電氣控制裝置包括變流器、引熄弧開關(guān)105、電焊機(jī)高頻發(fā)生器、信號燈、換向開關(guān)102和繼電器組件(包括四個繼電器)。換向開關(guān)102是一個可改變電機(jī)極性的開關(guān)，通過對此開關(guān)的操作，可使電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，也可使電機(jī)停止在某一中間狀態(tài)。通過所述換向開關(guān)102控制電機(jī)減速器6轉(zhuǎn)動方向，進(jìn)而控制頂螺母觸點(diǎn)21與上片觸點(diǎn)15或下片觸點(diǎn)22的連通，使繼電器組件工作，進(jìn)而控制所述鎢棒63在電弧噴嘴57的中心孔上下移動，實(shí)現(xiàn)鎢棒63自由地、無級連續(xù)地可調(diào)，并通過所述引熄弧開關(guān)105控制鎢棒63在熄弧時回到原始狀。本實(shí)施方式通過所述電機(jī)減速器驅(qū)動來控制所述鎢棒63提升或放下，在其他實(shí)施方式中也可以采用手動或利用彈簧控制，或利用線圈通電后產(chǎn)生的磁場的吸力磁場產(chǎn)生的磁力提升或放下所述鎢棒63。參見附圖11A-11C，其中附圖IlA為本發(fā)明所述節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件采用手動調(diào)節(jié)鎢棒上下的剖面示意圖，附圖IlB為本發(fā)明所述節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件采用磁場力調(diào)節(jié)鎢棒上下的剖面示意圖，附圖IlC為本發(fā)明所述節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件采用彈簧調(diào)節(jié)鎢棒上下的剖面示意圖。參見附圖12A-12B，其中附圖12A為本發(fā)明所述節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件采用直接水冷卻來冷卻電弧噴嘴的剖面示意圖，附圖12B為本發(fā)明所述節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件采用直各種螺紋、斜面間接水冷卻來冷卻電弧噴嘴的剖面示意圖。繼續(xù)參見附圖8，焊接過程開始把保護(hù)氣出口上的保護(hù)氣調(diào)節(jié)閥調(diào)到合適的位置，如圖8所示位置是沒有保護(hù)氣輸出的；旋轉(zhuǎn)螺栓90度可達(dá)到最大的保護(hù)氣輸出。從(Γ90度之間，隨角度加大，保護(hù)氣輸出也逐漸加大，在保護(hù)氣逐漸加大的過程中冷氣膜強(qiáng)度逐漸減小，冷氣膜減小也就是對電弧壓縮逐漸減小，進(jìn)氣口的氬氣來源于氬氣瓶，其流量調(diào)好后是衡定不變的。接下來，參見圖I、圖2、圖3以及附圖6，冷氣膜出口輸出的氬氣進(jìn)入第二氣管75(見圖1)，再通過該管進(jìn)入中棒84上的氣槽d (見圖6)，再沿槽下流經(jīng)過下頂螺母45的外圓進(jìn)入冷卻內(nèi)套36的腔體內(nèi)，再進(jìn)入電弧噴嘴57的中心孔而形成冷氣膜。另外，保護(hù)氣出口的氬氣進(jìn)入第一氣管69后再進(jìn)入冷卻外套51的內(nèi)徑間隙進(jìn)入到噴嘴壓緊圈54與電弧噴嘴57之間的間隙，再通過電弧噴嘴57上的多條圓溝槽后沿壁下送而形成保護(hù)氣層。接下來，參見圖9、圖10，按下第一水箱101開關(guān)，使繼電器組件工作；再合上循環(huán)水箱上的第二水箱開關(guān)103，于是水從出口送入到水管72中；水流進(jìn)入冷卻內(nèi)套36上的扁形環(huán)形槽，沿著冷卻中套48上的隔水片481下流到底部，再從出水口出來進(jìn)入到循環(huán)水箱上的進(jìn)水口 ；接著按下高頻開關(guān)，焊機(jī)引弧成功，此時產(chǎn)生的電弧是一種普通的自由電弧，呈傘狀，易飄移，歷來普通鎢極氬弧焊就是這樣，焊工需要有較高的技術(shù)水準(zhǔn)。再按動換向開關(guān)102，接通電機(jī)減速器6，電機(jī)減速器6正轉(zhuǎn)帶動禁圈96，禁圈96再帶動連接圈90，連接圈90與上下螺母87用圓銷108相接，于是上下螺母87也正轉(zhuǎn)，與上 下螺母87相配轉(zhuǎn)的中棒84(見圖6)。由于中棒84上端有鍵槽C，而頂螺母觸點(diǎn)21限制中棒84發(fā)生旋轉(zhuǎn)，所以中棒84直線上下，并帶著鎢棒63—起上下。當(dāng)鎢棒63的尖端上升逐漸靠近電弧噴嘴57中心孔，并逐漸縮進(jìn)中心孔時，其電弧受到了冷氣膜壓縮，也受到了電弧噴嘴57中心孔的孔壁的機(jī)械壓縮，使電弧直徑大大減小，同時變細(xì)的電弧又會產(chǎn)生磁壓縮，在這三大壓縮逐漸加大加強(qiáng)下，電弧直徑越來越細(xì)，但電弧功率沒有減小，電弧溫度陡然升高，由7000度升高到3000(Γ50000度，飄移消失，電弧挺度好，這樣電弧就從普通的自由電弧逐漸演變成等離子電弧，焊工易操作，低級焊工可以容易焊出高質(zhì)量的焊縫。接下來，中棒84帶動鎢棒63繼續(xù)上升，使中棒84上端撞到上片觸點(diǎn)15，這樣上片觸點(diǎn)15與頂螺母觸點(diǎn)21接通，使相應(yīng)的繼電器組件工作，電機(jī)減速器6停轉(zhuǎn)，此時鎢棒63縮進(jìn)電弧噴嘴57中心孔內(nèi)深度達(dá)到最大值，電弧壓縮達(dá)到極限，如再撥動換向開關(guān)102，使電機(jī)減速器6的極性發(fā)生改變，電機(jī)減速器6反轉(zhuǎn)，于是中棒84帶動鎢棒63下降，使中棒84下端撞到下片觸點(diǎn)22，這樣下片觸點(diǎn)22與頂螺母觸點(diǎn)21接通，使相應(yīng)的繼電器組件工作，電機(jī)減速器6停轉(zhuǎn)，此時鎢棒63伸出電弧噴嘴57中心孔外達(dá)到最大長度，電弧已是形成自由電弧，此電弧發(fā)散、飄移、不穩(wěn)定。上述只是描述了鎢棒63在上下兩個極端位置，實(shí)際焊接過程中，鎢棒63可以停留在這兩個極端位置之間的任一位置，相應(yīng)的電弧也處于不同程度的壓縮，可貴的是這種電弧壓縮是連續(xù)無級的。焊接完成，引熄弧開關(guān)105使O、I斷開，接通0、2點(diǎn)，于是熄弧觸點(diǎn)連通，使相應(yīng)的繼電器組件工作，這樣接通了電機(jī)減速器6的反向回路，電機(jī)減速器6反轉(zhuǎn)，此時如果鎢棒63外伸最大值，則就是下片觸點(diǎn)22與頂螺母觸點(diǎn)21接通，使相應(yīng)的繼電器組件工作，于是上片觸點(diǎn)15相應(yīng)的繼電器組件打開，電機(jī)減速器6無法工作，如果鎢棒63不在此位的其它任何位置，則下片觸點(diǎn)22與頂螺母觸點(diǎn)21已斷開，使相應(yīng)的繼電器組件不工作，那么熄弧觸點(diǎn)0、2接通后，使相應(yīng)的繼電器組件工作，電機(jī)減速器6反轉(zhuǎn)，鎢棒63下降，直到鎢棒63與下片觸點(diǎn)22相撞而使相應(yīng)的繼電器組件工作，電機(jī)減速器6停轉(zhuǎn)，鎢棒63伸出電弧噴嘴57中心孔最外處，這個位置也是本項(xiàng)目所設(shè)計的引弧時，鎢棒63應(yīng)處于的固定位置，每次引弧時，鎢棒63必須處于這個固定位置，以保證引弧的可靠性。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理 的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件，包括焊槍、以及與所述焊槍相連的電氣控制裝置，其特征在于，所述焊槍包括鎢棒夾緊組件、電機(jī)減速器(6)、冷卻夾套、電弧噴嘴(57)、噴嘴壓緊圈(54)、保護(hù)氣噴嘴(60);所述鎢棒夾緊組件包括鎢棒(63)以及帶動所述鎢棒(63)升降的中棒(84);所述焊槍還包括一上片觸點(diǎn)(15)以及一下片觸點(diǎn)(22);所述冷卻夾套用于輸送冷氣膜和氬氣保護(hù)流；所述鎢棒夾緊組件插在所述冷卻夾套內(nèi)，冷卻夾套下設(shè)有電弧噴嘴(57)，再采用噴嘴壓緊圈(54)將電弧噴嘴(57)與冷卻夾套固定連接，保護(hù)氣噴嘴(60)與噴嘴壓緊圈(54)相配，所述鎢棒(63)通過電弧噴嘴(57)的中心孔上下移動；所述電機(jī)減速器(6)的輸出軸上配套一禁圈(96)，使電機(jī)減速器(6)的輸出軸旋轉(zhuǎn)時帶動禁圈(96)同步旋轉(zhuǎn)；所述禁圈(96)與一連接圈(90)連接，所述連接圈(90)和一上下螺母(87)固定連接，使得電機(jī)減速器(6)與上下螺母(87)同步旋轉(zhuǎn)；所述上下螺母(87)與所述中棒(84)相連接，所述中棒(84)與一頂螺母觸點(diǎn)(21)相連接；采用氬弧焊機(jī)作為焊接電源，以電機(jī)減速器(6)作為驅(qū)動源，通過禁圈(96)、連接圈(90)、上下螺母(87)以及中棒(84 )完成鎢棒(63 )上升和下降的動作，并通過所述電氣控制裝置控制電機(jī)減速器(6 )轉(zhuǎn)動方向，進(jìn)而控制頂螺母觸點(diǎn)(21)與上片觸點(diǎn)(15)或下片觸點(diǎn)(22)的連通，來實(shí)現(xiàn)鎢棒(63)自由地、無級連續(xù)地可調(diào)，并在熄弧時復(fù)位。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件，其特征在于，通過所述電機(jī)減速器驅(qū)動(6)來控制所述鎢棒(63)提升或放下，或采用手動或利用彈簧控制，或利用磁場產(chǎn)生的磁力提升或放下所述鎢棒(63 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件，其特征在于，所述電氣控制裝置包括繼電器組件、引熄弧開關(guān)(105)、電焊機(jī)高頻發(fā)生器以及換向開關(guān)(102);通過所述換向開關(guān)(102)控制電機(jī)減速器(6)轉(zhuǎn)動方向，進(jìn)而控制頂螺母觸點(diǎn)(21)與上片觸點(diǎn)(15)或下片觸點(diǎn)(22)的連通，使繼電器組件工作，進(jìn)而控制所述鎢棒(63)在電弧噴嘴(57)的中心孔上下移動，實(shí)現(xiàn)鎢棒(63)自由地、無級連續(xù)地可調(diào)，并通過所述弓I熄弧開關(guān)(105)控制鎢棒(63)在熄弧時回到原始狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件，其特征在于，進(jìn)一步，所述連接圈(90)和上下螺母(87)通過一圓銷(108)固定，通過采用所述禁圈(96)、連接圈(90)、上下螺母(87)和圓銷(108)相聯(lián)組合，使所述中棒(84)保持運(yùn)動平穩(wěn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件，其特征在于，所述中棒(84)設(shè)有氣槽d和鍵槽c，所述鎢棒夾緊組件還包括一用于夾緊鎢棒(63 )的內(nèi)夾套(66 )，所述內(nèi)夾套(66)設(shè)置在下頂螺母(45)與上下螺母(87)之間，通過螺母(24)夾緊；通過所述中棒(84)、內(nèi)夾套(66)、下頂螺母(45)以及螺母(24)夾緊鎢棒(63);所述電弧噴嘴(57)從鎢棒(63)上部或下部裝卸。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件，其特征在于，所述冷卻夾套包括冷卻內(nèi)套(36)、冷卻中套(48)、冷卻外套(51)、兩根水管(72)以及一第一氣管(69);所述冷卻夾套通過釬焊而形成一個整體；所述冷卻中套(48)中設(shè)置一隔水片(481);冷氣膜出口輸出的氬氣通過第二氣管(75)、中棒(84)上的氣槽d、下頂螺母(45)、冷卻內(nèi)套(36)，再進(jìn)入電弧噴嘴(57 )的中心孔而形成冷氣膜，中心孔的直徑驟然減小形成一層冷氣膜進(jìn)而壓縮電??；保護(hù)氣出口的氬氣通過第一氣管(69)、冷卻外套(51)、噴嘴壓緊圈(54)與電弧噴嘴(57)之間的間隙以及電弧噴嘴(57)上的多條圓溝槽(571)下送而形成保護(hù)氣層。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件，其特征在于，所述電弧噴嘴(57)的中平面上開有多條圓溝槽(571)，所述電弧噴嘴(57)的中心孔的直徑DE =鎢棒(63)直徑+ (O. 5 I. 5)_，所述中心孔的長度DL =鎢棒(63)直徑+ (0 1.5)_。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件，其特征在于，所述電弧噴嘴(57)采用直接水冷或采用間接水冷。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件，其特征在于，所述間接水冷進(jìn)一步采用斜面或螺紋。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件，其特征在于，在所述焊槍中部設(shè)置一調(diào)整圈(33)，用于把中棒(84)和電弧噴嘴(57)相互分開。
全文摘要
一種節(jié)能鎢極氬弧焊可調(diào)焊炬組件，包括焊槍、以及與焊槍相連的電氣控制裝置，焊槍包括鎢棒夾緊組件、電機(jī)減速器(6)、冷卻夾套、電弧噴嘴(57)、噴嘴壓緊圈、保護(hù)氣噴嘴；鎢棒夾緊組件包括鎢棒(63)以及帶動鎢棒(63)升降的中棒(84)；冷卻夾套用于輸送冷氣膜和氬氣保護(hù)流；采用氬弧焊機(jī)作為焊接電源，以電機(jī)減速器(6)作為驅(qū)動源，通過禁圈(96)、連接圈(90)、上下螺母(87)以及中棒(84)完成鎢棒(63)升降動作，并通過電氣控制裝置控制電機(jī)減速器(6)轉(zhuǎn)動方向，進(jìn)而控制頂螺母觸點(diǎn)(21)與上片觸點(diǎn)(15)或下片觸點(diǎn)(22)的連通，實(shí)現(xiàn)鎢棒(63)自由地、無級連續(xù)地可調(diào)，并在熄弧時復(fù)位。
文檔編號B23K9/167GK102814581SQ20121029150
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月16日
發(fā)明者張益炯 申請人:張益炯