專利名稱：層流等離子電弧發(fā)生器陽極結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種層流等離子電弧發(fā)生器陽極結(jié)構(gòu)，它屬于等離子應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近幾十年來，等離子體發(fā)生器的研制及等離子診斷技術(shù)的開發(fā)均取得了巨大的進(jìn) 展，并且等離子體研制與開發(fā)的重點(diǎn)已不再局限于航天航空方面的應(yīng)用，而是更多地轉(zhuǎn)向 機(jī)械、化工、冶金、環(huán)保等工業(yè)部門的應(yīng)用，特別是在材料加工與新材料研制方面的應(yīng)用。對(duì) 于工業(yè)生產(chǎn)性的應(yīng)用，要求等離子體發(fā)生器有較長(zhǎng)的壽命和較高的效率。然而在實(shí)際工程 應(yīng)用中，等離子體流呈現(xiàn)復(fù)雜的流動(dòng)狀況，特別是大尺寸、大流量、大功率的工業(yè)等離子體 裝置中則通常為湍流流動(dòng)。環(huán)境氣體對(duì)湍流等離子體射流的卷吸具有復(fù)雜的特征。而就目 前的等離子體湍流流動(dòng)的研究現(xiàn)狀，至今沒有令人滿意的湍流模型。同時(shí)當(dāng)?shù)入x子體射流 處于湍流狀態(tài)時(shí)，其高溫高速的氣流在離開發(fā)生器噴嘴后，對(duì)周圍氣體的卷吸嚴(yán)重，冷熱氣 流很快混合，射流能量衰減很快，溫度梯度大，表現(xiàn)為射流長(zhǎng)度短，熱效率低，噪音大而操作 環(huán)境惡劣，生產(chǎn)工藝控制的難度很大。因此，在工業(yè)應(yīng)用中，希望等離子體射流穩(wěn)定地維持在層流狀態(tài)。這就需要把握等 離子體在發(fā)生器電弧通道中形成的各個(gè)環(huán)節(jié)，控制所有影響電弧穩(wěn)定性的擾動(dòng)因素，克服 等離子體射流的湍動(dòng)性，才能產(chǎn)生出高溫區(qū)域長(zhǎng)、能量衰減慢而分布均勻、噪音小、有利于 電弧能量的有效利用和便于工藝控制的等離子體射流。經(jīng)文獻(xiàn)檢索，未發(fā)現(xiàn)專門涉及層流等離子電弧發(fā)生器陽極結(jié)構(gòu)的專利文獻(xiàn)。而名 稱為“產(chǎn)生長(zhǎng)弧等離子體射流的裝置及方法”的發(fā)明專利(發(fā)明專利號(hào)=99121825. 6)，談及 的等離子體裝置的陽極結(jié)構(gòu)不利于電弧著弧點(diǎn)和層流的控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種層流等離子電弧發(fā)生器陽極結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠有 效地控制等離子體射流穩(wěn)定地維持在層流狀態(tài)，同時(shí)使用壽命長(zhǎng)，有利于等離子技術(shù)的推 廣應(yīng)用。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)它包括陽極帽和依次安裝在陽極帽內(nèi)的絕 緣密封墊片、螺旋導(dǎo)電彈簧和陽極噴嘴。陽極帽是一個(gè)不封閉的錐臺(tái)型腔體，其直徑小的一 側(cè)沿軸向依次開設(shè)有圓孔和圓槽。陽極噴嘴是直徑逐次縮小的圓柱狀的旋轉(zhuǎn)體，并沿其軸 向開設(shè)有通孔。在陽極噴嘴直徑最小的一端放置有絕緣密封墊片，并安裝在陽極帽腔體內(nèi) 的圓槽中，陽極噴嘴不與陽極帽接觸。螺旋導(dǎo)電彈簧套置于陽極噴嘴的中部，其一側(cè)安裝在 陽極帽腔體內(nèi)的圓槽里，另一側(cè)和陽極噴嘴的端面接觸。當(dāng)本發(fā)明工作時(shí)，陽極帽上電，電流經(jīng)過螺旋導(dǎo)電彈簧傳導(dǎo)至陽極噴嘴。螺旋導(dǎo) 電彈簧通電后，產(chǎn)生磁場(chǎng)，起到壓縮等離子電弧的作用，使陽極電弧著弧點(diǎn)處于動(dòng)態(tài)均布狀 態(tài)，延長(zhǎng)了陽極電弧壁的壽命，同時(shí)穩(wěn)定等離子電弧層流狀態(tài)。為讓本發(fā)明之上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特以具體實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的主視圖。圖2是本發(fā)明的實(shí)施例的陽極帽的主視圖。圖3是本發(fā)明的實(shí)施例的陽極噴嘴的主視圖。圖中，1.陽極帽，2.陽極噴嘴，3.螺旋導(dǎo)電彈簧，4.絕緣密封墊片。
具體實(shí)施例方式參考圖1、圖2和圖3，本發(fā)明的實(shí)施例之一包括陽極帽1和依次安裝在陽極帽1內(nèi) 的絕緣密封墊片4、螺旋導(dǎo)電彈簧3和陽極噴嘴2。陽極帽1是一不封閉的錐臺(tái)型腔體，其 直徑小的一側(cè)沿軸向依次開設(shè)有圓孔和圓槽。陽極噴嘴2是直徑逐次縮小的圓柱狀的旋轉(zhuǎn) 體，并沿其軸向開設(shè)有通孔。在陽極噴嘴2直徑最小的一端放置有絕緣密封墊片4，并安裝 在陽極帽1腔體內(nèi)的圓槽中，陽極噴嘴2不與陽極帽1接觸。螺旋導(dǎo)電彈簧3套置于陽極 噴嘴2的中部，其一側(cè)安裝在陽極帽1腔體內(nèi)的圓槽里，另一側(cè)和陽極噴嘴2的端面接觸。 工作時(shí)，陽極帽1上電，電流經(jīng)過螺旋導(dǎo)電彈簧3傳導(dǎo)至陽極噴嘴2。螺旋導(dǎo)電彈簧3通電 后，產(chǎn)生磁場(chǎng)，起到壓縮等離子電弧的作用，使陽極電弧著弧點(diǎn)處于動(dòng)態(tài)均布狀態(tài)，延長(zhǎng)了 陽極電弧壁的壽命，同時(shí)穩(wěn)定等離子電弧層流狀態(tài)。上述的陽極噴嘴2的通孔呈梅花形，使得電弧著弧點(diǎn)均布分散，同時(shí)穩(wěn)定等離子 電弧層流狀態(tài)。上述的陽極噴嘴2采用采用鎢銅合金制造。上述的螺旋導(dǎo)電彈簧3采用鍍金鈹銅制造。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，但并非用以限定本創(chuàng)作，任何熟悉此技藝 者，在不脫離本創(chuàng)作之精神和范圍內(nèi)所作之各種更動(dòng)與潤(rùn)飾，亦屬本創(chuàng)作之范圍。因此，本 創(chuàng)作之保護(hù)范圍當(dāng)視后續(xù)之申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種層流等離子電弧發(fā)生器陽極結(jié)構(gòu)，包括陽極帽和依次安裝在陽極帽內(nèi)的絕緣 密封墊片、螺旋導(dǎo)電彈簧和陽極噴嘴，其特征在于所述的陽極帽是一個(gè)不封閉的錐臺(tái)型腔 體，其直徑小的一側(cè)沿軸向依次開設(shè)有圓孔和圓槽；所述的陽極噴嘴是直徑逐次縮小的圓 柱狀的旋轉(zhuǎn)體，并沿其軸向開設(shè)有通孔；所述的陽極噴嘴直徑最小的一端放置有絕緣密封 墊片，并安裝在陽極帽腔體內(nèi)的圓槽中，陽極噴嘴不與陽極帽接觸；所述的螺旋導(dǎo)電彈簧套 置于陽極噴嘴的中部，其一側(cè)安裝在陽極帽腔體內(nèi)的圓槽里，另一側(cè)和陽極噴嘴的端面接 觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種層流等離子電弧發(fā)生器陽極結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的 陽極噴嘴的通孔呈梅花形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種層流等離子電弧發(fā)生器陽極結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述的陽極噴嘴采用高耐熱高傳熱材料制造，例如純銅、純鎢、純碳(石墨)、鎢銅合金等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種層流等離子電弧發(fā)生器陽極結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的 螺旋導(dǎo)電彈簧采用鍍金鈹銅制造。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種層流等離子電弧發(fā)生器陽極結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的 陽極帽采用導(dǎo)電非導(dǎo)磁耐熱材料制造。
全文摘要
本發(fā)明提供一種層流等離子電弧發(fā)生器陽極結(jié)構(gòu)，它包括陽極帽和依次安裝在陽極帽內(nèi)的絕緣密封墊片、螺旋導(dǎo)電彈簧和陽極噴嘴。陽極帽是一個(gè)不封閉的錐臺(tái)型腔體，開設(shè)有圓孔和圓槽。陽極噴嘴是直徑逐次縮小的圓柱狀的旋轉(zhuǎn)體，沿其軸向開設(shè)有通孔。在陽極噴嘴直徑最小的一端放置有絕緣密封墊片，并安裝在陽極帽腔體內(nèi)的圓槽中，陽極噴嘴不與陽極帽接觸。螺旋導(dǎo)電彈簧套置于陽極噴嘴的中部，其一側(cè)安裝在陽極帽腔體內(nèi)的圓槽里，另一側(cè)和陽極噴嘴的端面接觸。其主要特點(diǎn)是采用螺旋導(dǎo)電彈簧形成一個(gè)電磁壓縮環(huán)，當(dāng)螺旋導(dǎo)電彈簧通電后，產(chǎn)生磁場(chǎng)，起到壓縮等離子電弧的作用，也能使等離子電弧著弧點(diǎn)處于動(dòng)態(tài)均布狀態(tài)，延長(zhǎng)了陽極電弧壁的壽命和層流穩(wěn)定。
文檔編號(hào)H05H1/34GK101998748SQ20091016421
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日
發(fā)明者朱華 申請(qǐng)人:成都陽流科技發(fā)展有限公司