本實(shí)用新型涉及一種等離子割炬，更具體地說(shuō)，涉及一種快速循環(huán)水冷等離子割炬。

背景技術(shù)：

等離子切割具有加工效率高、質(zhì)量好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在熱切割中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其主要依靠高溫高速的等離子弧及其焰流，將被切割工件熔化及蒸發(fā)，并吹離基體。等離子割炬是等離子切割系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，其主要由割炬體、絕緣套、電極和噴嘴等關(guān)鍵部件組成，電極與噴嘴通過(guò)絕緣套絕緣，在電極與噴嘴內(nèi)腔間形成放電腔，當(dāng)電極端部的鉿絲通電后，使氣體在放電腔內(nèi)電離產(chǎn)生高溫等離子體，高溫等離子體從噴嘴的噴口噴出對(duì)金屬材料進(jìn)行切割。

電極與噴嘴是等離子割炬的易損件，因此需要對(duì)電極和噴嘴進(jìn)行有效的冷卻，以保證電極和噴嘴具有較長(zhǎng)的使用壽命。目前大電流的等離子割炬采用氣體散熱已經(jīng)難以滿足冷卻要求，一般需要采用冷卻水進(jìn)行冷卻，如中國(guó)專(zhuān)利號(hào)ZL200920255904.3，授權(quán)公告日為2010年8月11日，實(shí)用新型名稱為：等離子弧割炬，該申請(qǐng)案涉及一種等離子弧割炬，其導(dǎo)電槍芯和槍頭套固定在割炬體上并通過(guò)絕緣套隔離，電極安裝在導(dǎo)電槍芯上，連接在導(dǎo)電槍芯上的導(dǎo)水管一端與割炬體的內(nèi)水道相通、另一端設(shè)置在電極的腔體內(nèi)；噴嘴安裝在槍頭套前部，保護(hù)套安裝在槍頭套上并位于噴嘴的外周，保護(hù)套分別與槍頭套和噴嘴密封形成冷卻水腔，槍頭套上的外進(jìn)水道和外回水道與冷卻水腔和割炬體上的外進(jìn)水道和外回水道相通，保護(hù)帽安裝在保護(hù)套上，保護(hù)帽與保護(hù)套以及保護(hù)帽與噴嘴端面具有獨(dú)立的冷卻氣腔和弧腔，保護(hù)帽前端面的出口大于噴嘴的噴孔，保護(hù)帽上的出氣孔與冷卻氣腔相通，冷卻氣腔通過(guò)槍頭套上的氣道與割炬體上的外氣道相通。該申請(qǐng)案通過(guò)冷卻水對(duì)電極和噴嘴進(jìn)行冷卻，并通過(guò)部分氣體對(duì)保護(hù)帽進(jìn)行冷卻，具有較好的冷卻效果，提高了電極和噴嘴的使用壽命；但是不難發(fā)現(xiàn)，該申請(qǐng)案需要設(shè)置至少兩路水管和兩路氣管，一路水路用于電極冷卻，一路水路用于噴嘴冷卻，一路氣路用于形成等離子弧，一路氣路用于保護(hù)帽冷卻，所需的管道數(shù)量多，使割炬內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，增加了割炬的制作難度和成本；另外，由于其冷卻水無(wú)法冷卻到割炬的外側(cè)，容易導(dǎo)致割炬本體發(fā)燙。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1.實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有等離子割炬存在的上述不足，提供一種快速循環(huán)水冷等離子割炬，采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，通過(guò)對(duì)等離子割炬內(nèi)循環(huán)水道的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電極、噴嘴和割炬體進(jìn)行有效冷卻，使割炬本體不發(fā)燙，電極和噴嘴等易損件更加耐用，可連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作，提高了割炬的使用壽命。

2.技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為：

本實(shí)用新型的一種快速循環(huán)水冷等離子割炬，包括割炬體、電極導(dǎo)電座、內(nèi)絕緣套、噴嘴固定座、電極和噴嘴，所述的電極導(dǎo)電座和噴嘴固定座安裝于割炬體內(nèi)，且電極導(dǎo)電座通過(guò)內(nèi)絕緣套套設(shè)于噴嘴固定座內(nèi)，所述的電極安裝于電極導(dǎo)電座上，所述的噴嘴安裝于噴嘴固定座上，所述的電極和噴嘴之間形成放電腔，所述的電極導(dǎo)電座與電極連接后形成連接進(jìn)水管的密封電極內(nèi)腔，所述的噴嘴固定座上設(shè)有一循環(huán)水腔，該循環(huán)水腔通過(guò)水孔連通設(shè)于割炬體頭部的一圈環(huán)形水腔，所述的循環(huán)水腔的一側(cè)通過(guò)一絕緣的循環(huán)水管連接上述的電極內(nèi)腔，循環(huán)水腔的另一側(cè)連接一回水管。

更進(jìn)一步地，所述的循環(huán)水腔延伸到噴嘴固定座與噴嘴的連接部分，使噴嘴直接接觸循環(huán)水腔內(nèi)的冷卻水。

更進(jìn)一步地，所述的水孔設(shè)于安裝在噴嘴固定座外側(cè)的外絕緣套上，所述的外絕緣套的外側(cè)設(shè)有內(nèi)壓帽，所述的環(huán)形水腔位于外絕緣套與內(nèi)壓帽之間。

更進(jìn)一步地，所述的電極導(dǎo)電座與電極連接形成的電極內(nèi)腔中還設(shè)有一中心水管，該中心水管的一端伸入電極內(nèi)腔底部，另一端與進(jìn)水管相連通。

更進(jìn)一步地，所述的噴嘴固定座上設(shè)有連通進(jìn)氣管的氣流通道，所述的氣流通道在噴嘴固定座內(nèi)分為兩路氣體，一路氣體通過(guò)設(shè)于噴嘴固定座上的第一氣孔連通至噴嘴的外周，另一路氣體連通至電極和噴嘴之間的放電腔。

更進(jìn)一步地，所述的外絕緣套上設(shè)有連通第一氣孔的氣腔，所述的外絕緣套上還設(shè)有連通上述氣腔和噴嘴外周的第二氣孔。

更進(jìn)一步地，所述的電極的側(cè)壁上還設(shè)有渦流環(huán)。

更進(jìn)一步地，所述的渦流環(huán)上設(shè)有連通氣流通道的進(jìn)氣孔，所述的渦流環(huán)內(nèi)側(cè)還設(shè)有一連通進(jìn)氣孔的空腔和連通空腔的螺旋氣流通道，所述的螺旋氣流通道連通至電極和噴嘴之間的放電腔。

更進(jìn)一步地，所述的內(nèi)壓帽的外側(cè)還設(shè)有外壓帽，所述的內(nèi)壓帽與外壓帽之間設(shè)有位于噴嘴外側(cè)的屏蔽帽，所述的屏蔽帽上還至少設(shè)有一圈出氣孔。

更進(jìn)一步地，所述的外絕緣套與噴嘴固定座之間采用螺紋連接，所述的內(nèi)壓帽與外絕緣套之間采用螺紋連接，所述的外壓帽與內(nèi)壓帽之間采用螺紋連接，所述的電極與電極導(dǎo)電座之間采用螺紋連接，所述的噴嘴與噴嘴固定座之間采用螺紋連接。

3.有益效果

采用本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下有益效果：

(1)本實(shí)用新型的一種快速循環(huán)水冷等離子割炬，其在電極導(dǎo)電座與電極連接后形成連接進(jìn)水管的密封電極內(nèi)腔，噴嘴固定座上設(shè)有一循環(huán)水腔，該循環(huán)水腔通過(guò)水孔連通設(shè)于割炬體頭部的一圈環(huán)形水腔，循環(huán)水腔的一側(cè)通過(guò)一絕緣的循環(huán)水管連接上述的電極內(nèi)腔，循環(huán)水腔的另一側(cè)連接一回水管，通過(guò)對(duì)等離子割炬內(nèi)循環(huán)水道的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電極、噴嘴和割炬體進(jìn)行有效冷卻，使割炬本體不發(fā)燙，電極和噴嘴等易損件更加耐用，可連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作，提高了割炬的使用壽命；同時(shí)利用一根進(jìn)水管和一根回水管即可為電極和噴嘴進(jìn)行快速冷卻，減少了管道使用數(shù)量；

(2)本實(shí)用新型的一種快速循環(huán)水冷等離子割炬，其循環(huán)水腔延伸到噴嘴固定座與噴嘴的連接部分，使噴嘴直接接觸循環(huán)水腔內(nèi)的冷卻水，通過(guò)冷卻水直接為噴嘴進(jìn)行冷卻，冷卻效果更好；

(3)本實(shí)用新型的一種快速循環(huán)水冷等離子割炬，其水孔設(shè)于安裝在噴嘴固定座外側(cè)的外絕緣套上，外絕緣套的外側(cè)設(shè)有內(nèi)壓帽，環(huán)形水腔位于外絕緣套與內(nèi)壓帽之間，利用靠近割炬體外側(cè)的環(huán)形水腔實(shí)現(xiàn)了割炬體的冷卻，達(dá)到了割炬體不發(fā)燙的目的，尤其可以滿足大電流割炬的冷卻要求；

(4)本實(shí)用新型的一種快速循環(huán)水冷等離子割炬，其電極導(dǎo)電座與電極連接形成的電極內(nèi)腔中還設(shè)有一中心水管，該中心水管的一端伸入電極內(nèi)腔底部，另一端與進(jìn)水管相連通，采用中心水管的設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)了冷卻水在電極中的流動(dòng)距離，使電極與冷卻水可以得到充分地接觸換熱，進(jìn)一步提高冷卻效果；

(5)本實(shí)用新型的一種快速循環(huán)水冷等離子割炬，其將進(jìn)氣管輸入的氣體分為電離工作氣和冷卻保護(hù)氣兩路，進(jìn)一步為割炬進(jìn)行散熱，使電極和噴嘴等易損件更加耐用；

(6)本實(shí)用新型的一種快速循環(huán)水冷等離子割炬，其電極的側(cè)壁上還設(shè)有渦流環(huán)，該渦流環(huán)的內(nèi)部設(shè)有螺旋氣流通道，通過(guò)渦流環(huán)形成旋轉(zhuǎn)氣流，使氣流加壓加速形成高速集中的等離子弧，提高了切割質(zhì)量；同時(shí)，螺旋氣流通道增加了氣體與電極的接觸面積，使電極散熱更加快速。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的一種快速循環(huán)水冷等離子割炬的剖視結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2為本實(shí)用新型的一種快速循環(huán)水冷等離子割炬的剖視結(jié)構(gòu)示意圖二。

示意圖中的標(biāo)號(hào)說(shuō)明：

1、割炬體；1-1、外殼；1-2、絕緣填充物；2、電極導(dǎo)電座；2-1、水路通道；3、中心水管；4、內(nèi)絕緣套；5、噴嘴固定座；5-1、循環(huán)水腔；5-2、氣流通道；5-3、第一氣孔；6、外絕緣套；6-1、水孔；6-2、環(huán)形水腔；6-3、氣腔；6-4、第二氣孔；7、電極；8、噴嘴；9、渦流環(huán)；9-1、進(jìn)氣孔；9-2、空腔；9-3、螺旋氣流通道；10、內(nèi)壓帽；11、外壓帽；12、屏蔽帽；12-1、出氣孔；13、進(jìn)水管；14、循環(huán)水管；15、回水管；16、進(jìn)氣管；17、引弧線。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。

實(shí)施例

結(jié)合圖1和圖2所示，本實(shí)施例的一種快速循環(huán)水冷等離子割炬，包括割炬體1、電極導(dǎo)電座2、內(nèi)絕緣套4、噴嘴固定座5、電極7和噴嘴8，割炬體1包括不銹鋼材質(zhì)的外殼1-1和填充在外殼1-1內(nèi)的絕緣填充物1-2，電極導(dǎo)電座2和噴嘴固定座5安裝于割炬體1內(nèi)，且電極導(dǎo)電座2通過(guò)內(nèi)絕緣套4套設(shè)于噴嘴固定座5內(nèi)，內(nèi)絕緣套4的材質(zhì)為陶瓷，電極導(dǎo)電座2和噴嘴固定座5之間要求具有較高的同心度，以保證電極7和噴嘴8的同心度，電極7安裝于電極導(dǎo)電座2上，噴嘴8安裝于噴嘴固定座5上，電極7和噴嘴8之間形成連接離子氣的放電腔，為了方便電極7與噴嘴8的更換，優(yōu)選地，電極7與電極導(dǎo)電座2之間采用螺紋連接，噴嘴8與噴嘴固定座5之間采用螺紋連接。

在本實(shí)施例中，電極導(dǎo)電座2與電極7連接后形成連接進(jìn)水管13的密封電極內(nèi)腔，噴嘴固定座5上設(shè)有一循環(huán)水腔5-1，該循環(huán)水腔5-1通過(guò)水孔6-1連通設(shè)于割炬體1頭部的一圈環(huán)形水腔6-2，循環(huán)水腔5-1的一側(cè)通過(guò)一絕緣的循環(huán)水管14連接上述的電極內(nèi)腔，循環(huán)水腔5-1的另一側(cè)連接一回水管15，循環(huán)水管14與電極內(nèi)腔具體可通過(guò)設(shè)于電極導(dǎo)電座2上的水路通道2-1相連通。通過(guò)對(duì)等離子割炬內(nèi)循環(huán)水道的改進(jìn)，使割炬體1頭部外側(cè)得到良好地冷卻，實(shí)現(xiàn)對(duì)電極7、噴嘴8和割炬體1進(jìn)行有效冷卻，使割炬本體不發(fā)燙，電極7和噴嘴8等易損件更加耐用，可連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作，提高了割炬的使用壽命；同時(shí)利用一根進(jìn)水管13和一根回水管15即可為電極7和噴嘴8進(jìn)行快速冷卻，減少了管道使用數(shù)量。

如圖1所示，本實(shí)施例中的循環(huán)水腔5-1延伸到噴嘴固定座5與噴嘴8的連接部分，使噴嘴8直接接觸循環(huán)水腔5-1內(nèi)的冷卻水，即循環(huán)水腔5-1由噴嘴固定座5與噴嘴8連接組成，通過(guò)冷卻水直接為噴嘴8進(jìn)行冷卻，冷卻效果更好。上述的水孔6-1設(shè)于安裝在噴嘴固定座5外側(cè)的外絕緣套6上，外絕緣套6的外側(cè)設(shè)有內(nèi)壓帽10，環(huán)形水腔6-2位于外絕緣套6與內(nèi)壓帽10之間，環(huán)形水腔6-2結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)施方便，使割炬本體得到充分散熱，尤其可以滿足大電流割炬的冷卻要求。另外，為了進(jìn)一步提高割炬的冷卻效果，在電極導(dǎo)電座2與電極7連接形成的電極內(nèi)腔中還設(shè)有一中心水管3，該中心水管3的一端伸入電極內(nèi)腔底部，另一端與進(jìn)水管13相連通，采用中心水管3的設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)了冷卻水在電極7中的流動(dòng)距離，使電極7與冷卻水可以得到充分地接觸換熱，進(jìn)一步提高冷卻效果。

接續(xù)圖2所示，本實(shí)施例的一種快速循環(huán)水冷等離子割炬，其噴嘴固定座5上設(shè)有連通進(jìn)氣管16的氣流通道5-2，氣流通道5-2在噴嘴固定座5內(nèi)分為兩路氣體，一路氣體通過(guò)設(shè)于噴嘴固定座5上的第一氣孔5-3連通至噴嘴8的外周，另一路氣體連通至電極7和噴嘴8之間的放電腔；將進(jìn)氣管16輸入的氣體分為電離工作氣和冷卻保護(hù)氣兩路，進(jìn)一步為割炬進(jìn)行散熱，使電極7和噴嘴8等易損件更加耐用。具體地，外絕緣套6上設(shè)有連通第一氣孔5-3的氣腔6-3，使氣體分布均勻，外絕緣套6上還設(shè)有連通上述氣腔6-3和噴嘴8外周的第二氣孔6-4，將氣腔6-3和第二氣孔6-4開(kāi)設(shè)在外絕緣套6上，加工制造方便，且氣體由第二氣孔6-4進(jìn)入噴嘴8外周，氣體分布更加均勻。在電極7的側(cè)壁上還設(shè)有渦流環(huán)9，本實(shí)施例中的渦流環(huán)9上設(shè)有連通氣流通道5-2的進(jìn)氣孔9-1，渦流環(huán)9內(nèi)側(cè)還設(shè)有一連通進(jìn)氣孔9-1的空腔9-2和連通空腔9-2的螺旋氣流通道9-3，螺旋氣流通道9-3連通至電極7和噴嘴8之間的放電腔，通過(guò)渦流環(huán)9形成旋轉(zhuǎn)氣流，使氣流加壓加速形成高速集中的等離子弧，提高了切割質(zhì)量；同時(shí)，螺旋氣流通道9-3增加了氣體與電極7的接觸面積，使電極7散熱更加快速。此外，內(nèi)壓帽10的外側(cè)還設(shè)有外壓帽11，內(nèi)壓帽10與外壓帽11之間設(shè)有位于噴嘴8外側(cè)的屏蔽帽12，屏蔽帽12上還至少設(shè)有一圈出氣孔12-1；外絕緣套6與噴嘴固定座5之間采用螺紋連接，內(nèi)壓帽10與外絕緣套6之間采用螺紋連接，外壓帽11與內(nèi)壓帽10之間采用螺紋連接，內(nèi)壓帽10與外壓帽11拆裝方便，便于電極7與噴嘴8的更換。

本實(shí)施例的一種快速循環(huán)水冷等離子割炬，使用時(shí)，電極7接電源負(fù)極，噴嘴8通過(guò)連接在噴嘴固定座5上的引弧線17接電源正極，工作氣體從進(jìn)氣管16輸入割炬內(nèi)(如圖2所示)，在割炬內(nèi)分為兩路氣體，一路氣體依次經(jīng)過(guò)氣流通道5-2、渦流環(huán)9上的進(jìn)氣孔9-1、空腔9-2和螺旋氣流通道9-3進(jìn)入電極7與噴嘴8間的放電腔中，電離形成等離子弧并由噴嘴8的噴口噴出；另一路氣體依次經(jīng)過(guò)氣流通道5-2、第一氣孔5-3、氣腔6-3和第二氣孔6-4進(jìn)入噴嘴8外周形成冷卻保護(hù)氣，并由屏蔽帽12的出氣孔12-1吹出，對(duì)噴嘴8及屏蔽帽12進(jìn)行冷卻，并將割炬內(nèi)的熱量帶出。如圖1所示，冷卻水從進(jìn)水管13進(jìn)入割炬內(nèi)，在割炬內(nèi)經(jīng)過(guò)中心水管3到達(dá)電極7內(nèi)腔底部后折返到電極導(dǎo)電座2內(nèi)腔中，并依次經(jīng)過(guò)水路通道2-1、循環(huán)水管14、循環(huán)水腔5-1以及經(jīng)水孔6-1流入環(huán)形水腔6-2中，最后由回水管15排出，將電極7、噴嘴8和割炬本體的熱量迅速帶走。

本實(shí)用新型的一種快速循環(huán)水冷等離子割炬，通過(guò)對(duì)等離子割炬內(nèi)循環(huán)水道的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電極、噴嘴和割炬體進(jìn)行有效冷卻，使割炬本體不發(fā)燙，電極和噴嘴等易損件更加耐用，可連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作，提高了割炬的使用壽命。

以上示意性地對(duì)本實(shí)用新型及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒(méi)有限制性，附圖中所示的也只是本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。