本實(shí)用新型涉及一種等離子割炬，更具體地說，涉及一種快速循環(huán)水冷兩用等離子割炬。

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；而且，為了改善等離子切割的工作環(huán)境，也有噴霧切割的等離子割炬出現(xiàn)，如中國專利申請?zhí)?01410351511.8，申請公布日為2014年10月8日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為：等離子水霧切割槍，該申請案涉及一種等離子水霧切割槍，它包括切割槍體，切割槍體具有外殼以及均安裝在外殼內(nèi)的絕緣筒、導(dǎo)電體、電極、分配器和噴嘴，分配器與電極之間的空隙區(qū)域?yàn)闅饬鞣峙涞?，噴嘴安裝在分配器的底端，導(dǎo)電體內(nèi)設(shè)置有進(jìn)氣道，噴嘴與電極的底端外圍形成為出氣道，噴嘴的底端設(shè)置有等離子火苗噴射孔，進(jìn)氣道、氣流分配道、出氣道和等離子火苗噴射孔依次相連通形成氣流通道，外殼的底端在與等離子火苗噴射孔相對的部位上設(shè)置有水霧噴出孔，切割槍體內(nèi)設(shè)置有水霧產(chǎn)生通道，水霧噴出孔與水霧產(chǎn)生通道相連通。該申請案不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對被切割件的等離子切割，而且能夠同時(shí)對被切割件水冷冷卻和避免切割過程中產(chǎn)生煙塵、強(qiáng)光和有害氣體的現(xiàn)象，提高了其切割過程的環(huán)保性。但是，該申請案中的冷卻循環(huán)水通道需要由噴嘴和保護(hù)帽密封圍成的循環(huán)水腔組成，造成割炬噴嘴處結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且在工作時(shí)產(chǎn)生的高溫容易使密封件損壞，而且也增加了噴嘴的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，增加了加工難度和加工成本，而像噴嘴這樣的易損件的更換頻率較高，因此也提高了割炬的切割成本；另外，由于其冷卻水無法冷卻到割炬的外側(cè)，容易導(dǎo)致割炬本體發(fā)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1.實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題

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)水冷兩用等離子割炬，采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，通過對等離子割炬內(nèi)循環(huán)水道的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)對電極、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)長時(shí)間工作，提高了割炬的使用壽命；同時(shí)，在噴嘴與屏蔽帽之間形成可供冷卻水或氣體通過的水氣通道，可以根據(jù)需要進(jìn)行水霧切割和干式切割，水霧切割無煙塵和氧化層，更加環(huán)保，且散熱效果好，干式切割速度快、效率高。

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)水冷兩用等離子割炬，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，其中：

所述的噴嘴固定座上設(shè)有連接進(jìn)氣管的氣流通道，該氣流通道連通至放電腔；

所述的噴嘴固定座上還設(shè)有連接水氣接入管的水氣通道，該水氣通道通過設(shè)于噴嘴固定座上的第一水氣孔連通至噴嘴的外周，在噴嘴的外周形成水霧或保護(hù)氣；

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)電座與電極之間形成的電極內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有一中心水管，該中心水管的一端伸入電極內(nèi)腔的底部，另一端與進(jìn)水管相連通。

更進(jìn)一步地，所述的外絕緣套上設(shè)有連通第一水氣孔的水氣均布腔，所述的外絕緣套上還設(shè)有連通上述水氣均布腔的第二水氣孔，用于將水氣接入管輸入的噴霧冷卻水或保護(hù)氣輸送到噴嘴的外周。

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，在作為噴霧割炬使用時(shí)，屏蔽帽與噴嘴之間還設(shè)有噴霧環(huán)，在作為干式割炬使用時(shí)，屏蔽帽上至少設(shè)有一圈出氣孔。

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)氣孔的氣體均布腔和連通氣體均布腔的螺旋氣流通道，該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。

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。

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)水冷兩用等離子割炬，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，通過對等離子割炬內(nèi)循環(huán)水道的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)對電極、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)長時(shí)間工作，提高了割炬的使用壽命；同時(shí)，在噴嘴與屏蔽帽之間形成可供冷卻水或氣體通過的水氣通道，可以根據(jù)需要進(jìn)行水霧切割和干式切割，水霧切割無煙塵和氧化層，更加環(huán)保，且散熱效果好，干式切割速度快、效率高；

(2)本實(shí)用新型的一種快速循環(huán)水冷兩用等離子割炬，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)水冷兩用等離子割炬，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)水冷兩用等離子割炬，其電極導(dǎo)電座與電極之間形成的電極內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有一中心水管，采用中心水管的設(shè)計(jì)，延長了冷卻水在電極中的流動距離，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)水冷兩用等離子割炬，其外絕緣套上設(shè)有連通第一水氣孔的水氣均布腔，外絕緣套上還設(shè)有連通上述水氣均布腔的第二水氣孔，用于將水氣接入管輸入的噴霧冷卻水或保護(hù)氣輸送到噴嘴的外周，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，加工制作方便，實(shí)現(xiàn)了噴霧冷卻水或保護(hù)氣在噴嘴外周均勻分布；

(6)本實(shí)用新型的一種快速循環(huán)水冷兩用等離子割炬，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。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的一種快速循環(huán)水冷兩用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)水冷兩用等離子割炬的剖視結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖3為本實(shí)用新型的一種快速循環(huán)水冷兩用等離子割炬的剖視結(jié)構(gòu)示意圖三。

示意圖中的標(biāo)號說明：

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、水氣通道；5-4、第一水氣孔；6、外絕緣套；6-1、水孔；6-2、環(huán)形水腔；6-3、水氣均布腔；6-4、第二水氣孔；7、電極；8、噴嘴；9、渦流環(huán)；9-1、進(jìn)氣孔；9-2、氣體均布腔；9-3、螺旋氣流通道；10、內(nèi)壓帽；11、外壓帽；12、屏蔽帽；12-1、噴霧環(huán)；13、進(jìn)水管；14、循環(huán)水管；15、回水管；16、進(jìn)氣管；17、引弧線；18、水氣接入管。

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)施例對本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。

實(shí)施例

結(jié)合圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)施例的一種快速循環(huán)水冷兩用等離子割炬，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，拆裝方便快捷。

如圖2所示，在本實(shí)施例中，噴嘴固定座5上設(shè)有連接進(jìn)氣管16的氣流通道5-2，該氣流通道5-2連通至電極7和噴嘴8之間形成的放電腔；具體地，電極7的側(cè)壁上設(shè)有渦流環(huán)9，該渦流環(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的氣體均布腔9-2和連通氣體均布腔9-2的螺旋氣流通道9-3，該螺旋氣流通道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。

如圖3所示，本實(shí)施例中的噴嘴固定座5上還設(shè)有連接水氣接入管18的水氣通道5-3，該水氣通道5-3通過設(shè)于噴嘴固定座5上的第一水氣孔5-4連通至噴嘴8的外周，在噴嘴8的外周形成水霧或保護(hù)氣；當(dāng)水氣接入管18接噴霧進(jìn)水時(shí)可進(jìn)行水霧切割，消除切割煙塵和氧化層，改善了加工環(huán)境，尤其適用于不銹鋼等材料的切割；水氣接入管18接氣體時(shí)可進(jìn)行干式切割，通過接入的保護(hù)氣使等離子弧及其焰流更加集中，提高切割質(zhì)量。具體在本實(shí)施例中，噴嘴固定座5的外側(cè)設(shè)有外絕緣套6，該外絕緣套6上設(shè)有連通第一水氣孔5-4的水氣均布腔6-3，外絕緣套6上還設(shè)有連通上述水氣均布腔6-3的第二水氣孔6-4，用于將水氣接入管18輸入的噴霧冷卻水或保護(hù)氣輸送到噴嘴8的外周，采用上述結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，加工制作方便，實(shí)現(xiàn)了噴霧冷卻水或保護(hù)氣在噴嘴外周均勻分布，不僅可形成保護(hù)氣流或水霧對工件進(jìn)行冷卻，而且可使割炬散熱更加均勻全面，有效降低了割炬本體的溫度。在外絕緣套6的外側(cè)還設(shè)有內(nèi)壓帽10，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，在作為噴霧割炬使用時(shí)，屏蔽帽12與噴嘴8之間還設(shè)有噴霧環(huán)12-1，噴霧冷卻水經(jīng)過噴霧環(huán)12-1上的小孔形成水霧從屏蔽帽12的噴口中呈簾狀噴出；在作為干式割炬使用時(shí)，屏蔽帽12上至少設(shè)有一圈出氣孔，形成切割保護(hù)氣，并達(dá)到聚集等離子弧及其焰流的作用。優(yōu)選地，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，便于拆裝。

如圖1所示，本實(shí)施例中的電極導(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與上述的電極內(nèi)腔具體可通過設(shè)于電極導(dǎo)電座2上的水路通道2-1相連通。通過上述絕緣的循環(huán)水管14連接上述電極內(nèi)腔與循環(huán)水腔5-1，實(shí)現(xiàn)了一根進(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，不僅減少了管道使用數(shù)量，而且電極內(nèi)腔和循環(huán)水腔5-1與冷卻水的接觸面積大，電極7和噴嘴8的冷卻效果好。具體在本實(shí)施例中，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之間形成的電極內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有一中心水管3，該中心水管3的一端伸入電極內(nèi)腔的底部，另一端與進(jìn)水管13相連通，采用中心水管3的設(shè)計(jì)，延長了冷卻水在電極7中的流動距離，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。

本實(shí)施例的一種快速循環(huán)水冷兩用等離子割炬，當(dāng)該等離子割炬為噴霧割炬時(shí)，屏蔽帽12與噴嘴8之間設(shè)有一帶孔的噴霧環(huán)12-1，通過噴霧環(huán)12-1的作用形成水霧；當(dāng)該等離子割炬為干式割炬時(shí)，屏蔽帽12的側(cè)壁上還設(shè)有若干出氣孔(圖中未示出)，利用出氣孔使等離子弧及其焰流更加集中。具體使用時(shí)，電極7接電源負(fù)極，噴嘴8通過連接在噴嘴固定座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)，然后依次經(jīng)過氣流通道5-2、渦流環(huán)9的進(jìn)氣孔9-1、氣體均布腔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。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。如圖3所示，噴霧冷卻水由水氣接入管18進(jìn)入割炬內(nèi)，并依次經(jīng)過水氣通道5-3、第一水氣孔5-4、水氣均布腔6-3和第二水氣孔6-4進(jìn)入噴嘴8外周，并經(jīng)過屏蔽帽12與噴嘴8之間設(shè)置的噴霧環(huán)12-1后呈霧狀噴出，對噴嘴8、屏蔽帽12及被切割工件進(jìn)行冷卻，消除切割煙塵等，更加環(huán)保；干式切割過程與上述過程類似，如圖3所示，保護(hù)氣由水氣接入管18進(jìn)入割炬內(nèi)，并依次經(jīng)過水氣通道5-3、第一水氣孔5-4、水氣均布腔6-3和第二水氣孔6-4進(jìn)入噴嘴8外周，并由屏蔽帽12的出氣孔吹出，形成保護(hù)氣。

本實(shí)用新型的一種快速循環(huán)水冷兩用等離子割炬，通過對等離子割炬內(nèi)循環(huán)水道的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)對電極、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)長時(shí)間工作，提高了割炬的使用壽命；同時(shí)，在噴嘴與屏蔽帽之間形成可供冷卻水或氣體通過的水氣通道，可以根據(jù)需要進(jìn)行水霧切割和干式切割，水霧切割無煙塵和氧化層，更加環(huán)保，且散熱效果好，干式切割速度快、效率高。

以上示意性地對本實(shí)用新型及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，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。