專利名稱：帶一體化逆燃抑制器的焊槍的制作方法
技術領域：
本技術一般說涉及焊槍系統(tǒng)，更具體說，涉及用于氣焊槍的逆燃抑制器。本技術專門提供了一種在頭部安裝了逆燃抑制過濾器，例如多孔金屬插入件的氣焊槍。
背景技術：
在焊槍系統(tǒng)中，例如氣焊和切割焊槍，不希望有的燃料-氧氣混合物的回流和熱效應可導致火焰反向傳播進焊槍系統(tǒng)。這種向里的火焰?zhèn)鞑ネǔ７Q為逆燃。例如，如果氣焊槍被不正確點燃或在燃料或氧氣缺乏后未進行吹洗，則存在混合的燃料和氧氣被迫返回氣焊槍的潛在危險。如果有一點火源隨后被引入這個燃料-氧氣混合物，則焰鋒可能通過氣焊槍的焊嘴，頭部，和本體段反向傳播并可能繼而進入焊槍系統(tǒng)。內(nèi)部焰鋒在其熄滅之前或直至不再有可供燃燒的足夠燃料-氧氣混合物時，通常加速通過焊槍系統(tǒng)。當焰鋒進一步傳播到焊槍系統(tǒng)內(nèi)時，傷及使用者的危險性通常也隨之增大。
因此，需要有一種用來抑制氣焊槍焊嘴段附近逆燃的技術。

發(fā)明內(nèi)容
本技術提供了一種用于帶本體，頭部和焊嘴段的氣焊槍的可安裝在頭部的逆燃抑制器?？砂惭b在頭部的逆燃抑制器可布置在多種氣焊槍中，例如切割槍，焊槍，加熱槍等等。逆燃抑制器也可體現(xiàn)為多種濾除機構，例如多孔金屬結構。例如，多孔金屬結構可以用金屬顆粒，例如不銹鋼粉末燒結成塊，以形成非直線或無規(guī)則的流動模式。


在閱讀如下詳細說明并參考附圖后，本發(fā)明的前述和其他好處和優(yōu)點將更為顯見，附圖中
圖1是本技術的一個示例性氣焊槍系統(tǒng)的透視圖；圖2是圖1中所示氣焊槍系統(tǒng)的示例性氣焊槍的剖面?zhèn)纫晥D；圖3是圖2中所示氣焊槍示例性頭部和噴嘴段的剖面?zhèn)纫晥D；圖4是從圖3中所示頭部段分解出的示例性逆燃抑制過濾器的剖面?zhèn)纫晥D；圖5是布置在頭部段中的逆燃抑制過濾器的剖面?zhèn)纫晥D。
具體實施例方式
下面將詳細說明，本技術提供了用于抑制如圖1中所示焊槍系統(tǒng)10中逆燃的一種系統(tǒng)和方法。所示焊槍系統(tǒng)10包括氣焊槍12，氣焊槍12通過氧氣和燃料供應線18和20分別與氧氣和燃料源14和16聯(lián)接。在所示實施例中，氣焊槍12構成為一手持切割槍。但是，氣焊槍12也可包括焊槍，切割槍、普通加熱槍，或其他需要的焊槍構造。焊槍系統(tǒng)10還可包括自動定位系統(tǒng)，例如計算機控制的遙控臂。焊槍系統(tǒng)10還可包括用來預熱供應至氣焊槍的氧氣和燃料的加熱機構。在這些結構形式的任一種形式中，本技術的焊槍系統(tǒng)10都有一個布置在氣焊槍12頭部中的一體化逆燃抑制器，使逆燃被抑制在氣焊槍12的噴嘴附近。
焊槍系統(tǒng)10還可有各種閥門，壓力調(diào)節(jié)器，壓力計，和流量控制機構，以方便氧氣和燃料到氣焊槍12的傳輸。例如，氧氣和燃料源14和16可以分別有通一斷閥22和24，壓力調(diào)節(jié)器26和28，和壓力計30和32。氣焊槍12還可以有用于氧氣和燃料的多種流量控制機構，例如，氣焊槍12可以有氧氣和燃料閥34和36，以控制通過氣焊槍12的氧氣和燃料的流速。在所示實施例中，氣焊槍12還有一個高壓閥或扳機38，以供應切割應用所需的附加氧氣。但是，如前所述，氣焊槍12也可實現(xiàn)為屬于本技術范疇內(nèi)的氧氣和燃料供應部件的任何合適構造。
如圖2中所示，氣焊槍12包括與頭部42耦合的焊嘴40，頭部42則與本體44耦合。氣焊槍12的本體44有布置在高壓氧氣通道48，氧氣通道50，和燃料通道52附近的手把46。還應注意到，氧氣和燃料通道50和52也可分別適用于輸送經(jīng)預熱的氧氣和燃料。在本體44的流量調(diào)節(jié)段54，氣焊槍12有氧氣和燃料供應線接頭56和58，它們可分別與氧氣和燃料供應線18和20連結。如前所述，氧氣和燃料閥34和36控制通過氧氣和燃料通道50和52的氧氣和燃料的流速。在切割應用中，打開扳機38并關閉通過高壓氧氣通道48的高壓氧氣供應，以形成適合于切割的火焰。
在氣焊槍12的頭部42，高壓氧氣通道48伸入高壓氧氣入口60內(nèi)，而氧氣和燃料通道50和52則分別伸入氧氣和燃料入口62和64內(nèi)。在圖3所示實施例中，氧氣和燃料入口62和64通過安裝在頭部的逆燃抑制過濾器66進給氧氣和燃料。通過逆燃抑制過濾器66后，氧氣和燃料在頭部42內(nèi)混合，從焊嘴40中射出，并在焊嘴40的下游形成火焰。嚙合扳機38時，高壓氧氣也通過頭部42，從焊嘴40射出，并增強用于切割的火焰。任何合適的焊嘴40均可在本技術范疇內(nèi)使用。
圖4是從頭部42分解出的逆燃抑制過濾器66的剖面?zhèn)纫晥D。逆燃抑制過濾器66的功能是在逆燃繼續(xù)朝上游傳播和加速并進入本體44，氧氣和燃料供應線18和20等等內(nèi)之前，將逆燃抑制在頭部42內(nèi)。在所示實施例中，逆燃抑制過濾器66有大體為環(huán)形的過濾器結構68，布置在環(huán)形過濾器結構68周圍的外密封或氧氣-燃料隔離件70，布置在環(huán)形過濾器結構68的末端74的套有螺紋的卡緊件72。逆燃抑制過濾器66的各種部件可以用任何合適的材料制造，例如，不銹鋼，紫銅，黃銅等等。在逆燃抑制過濾器66的一個實施例中，環(huán)形過濾器結構68由不銹鋼構成，外密封70由紫銅構成和套有螺紋的卡緊件72由黃銅構成。
環(huán)形過濾器結構68可包括多種過濾機構，例如，多孔金屬過濾器。例如，環(huán)形過濾器結構68可包括用顆粒粒性金屬(例如，粉末狀不銹鋼)制造的燒結金屬過濾器件，它是被壓制成形并通過燒結將顆粒金屬結合在一起而形成多孔性金屬體的。但是，任何其它合適的加工工藝，例如金屬注模法，也可用來形成環(huán)形過濾器結構68。在金屬顆粒的隨機尺寸，形狀和填充物的條件下，環(huán)形過濾器結構68具有貫穿金屬體的相對不規(guī)則的細孔。這些不規(guī)則細孔的具體尺寸，方向和特性主要取決于用來生成環(huán)形過濾器結構68的金屬材料類型和制造工藝。但是，上述不規(guī)則的細孔通常表現(xiàn)為有比較細的直徑，例如，小于100微米(例如，5-20微米)直徑的非直線通道。在作業(yè)期間，這些不規(guī)則的細孔冷卻和熄滅焰鋒，也就是反向傳播進入氣焊槍12中的逆燃。
如圖5中所示，逆燃抑制過濾器66可插入頭部42的過濾器容座76中，這樣，環(huán)形過濾器結構68鄰近氧氣和燃料入口62和64。如前面已提到的，外密封或氧氣-燃料隔離件70可以布置在氧氣和燃料入口62和64之間，以防止氧氣和燃料在通過環(huán)形過濾器結構68之前的混合。氧氣和燃料隨后在環(huán)形過濾器結構68的下游混合。環(huán)形過濾器結構68比較細的多孔性質(zhì)也削弱了氧氣-燃料混合物的回流，因而進一步降低了向頭部42上游逆燃的潛在危險。外密封70可用壓配合，冷縮配合，按扣配合或其他方式卡緊在環(huán)形過濾器結構68的周圍。例如，環(huán)形過濾器結構68可以有一個用來接受外密封70的凹槽。或者，環(huán)形過濾器結構68是變化直徑或楔形的，以方便與外密封70的壓縮配合。外密封70還可以有外部的楔形形狀80，后者可緊靠過濾器容座76中的楔形段82密封。任何其他合適的密封機構也在本技術的范圍之內(nèi)。
高壓氧氣入口60也可以與氧氣和燃料入口62和64相隔離，以防止在頭部42上游出現(xiàn)不希望的混合。例如，高壓氧氣入口60，例如，可通過通道78直接耦合至焊嘴40，這樣，高壓氧氣在從焊嘴射出之前，不會與來自入口62和64的氧氣和燃料混合。
如前面所提到和圖5中所示，逆燃抑制過濾器66也可以借助于套有螺紋的卡緊件72卡緊在過濾器容座76中。套有螺紋的卡緊件72可用壓配合，冷縮配合，按扣配合，或其他方式卡緊在環(huán)形過濾器68周圍。例如，環(huán)形過濾器結構68可以有一個用來接受套有螺紋的卡緊件72的凹槽?；蛘撸h(huán)形過濾器結構68可以是變化直徑或楔形的，以方便與套有螺紋的卡緊件72的壓縮配合。任何其他合適的連接機構都在本技術的范圍之內(nèi)。作業(yè)期間，環(huán)形過濾器結構68可通過將套有螺紋的卡緊件72擰入過濾器容座76中的內(nèi)螺紋84中而緊密地卡緊在過濾器容座76中?；蛘?，整個環(huán)形過濾器結構68也可以壓縮配合在過濾器容座76中。還可以有一個與外部卡緊件螺紋86嚙合的外部卡緊件(未示出)，將焊嘴40卡緊到頭部。
雖然本發(fā)明可以有許多變更和替代形式，但在此處及附圖中則是以示例方式詳細描述了若干具體實施例。然而，應理解的是，本發(fā)明并無限制于所披露的具體形式之意圖。相反，本發(fā)明應包括由下面所附權利要求書限定的屬于本發(fā)明的精神和范疇的所有變更，等價物和替代物。
權利要求
1.一種工業(yè)焊槍，包括有氧氣和燃氣供應通道的焊槍本體；耦合至焊槍本體并包括布置在貫穿焊槍頭部的氧氣和燃氣路徑中的逆燃抑制器的焊槍頭部；耦合至焊槍頭部的焊槍焊嘴。
2.如權利要求1的工業(yè)焊槍，其中，逆燃抑制器包括一個空心插入件。
3.如權利要求1的工業(yè)焊槍，其中，逆燃抑制器包括有許多非直線通道的多孔金屬結構。
4.如權利要求3的工業(yè)焊槍，其中，多孔金屬結構包括壓縮和燒結的金屬粉末。
5.如權利要求3的工業(yè)焊槍，其中，多孔金屬結構包括金屬注模過濾器。
6.如權利要求3的工業(yè)焊槍，其中，多孔金屬結構包括直徑小于100微米的許多不規(guī)則的細孔。
7.如權利要求1的工業(yè)焊槍，其中，逆燃抑制器包括布置在氧氣和燃氣流之間的密封件。
8.如權利要求7的工業(yè)焊槍，其中，密封件包括環(huán)形金屬環(huán)。
9.如權利要求1的工業(yè)焊槍，其中，逆燃抑制器適用于防止火焰的傳播超出焊槍頭部。
10.如權利要求1的工業(yè)焊槍，其中，焊槍在逆燃抑制器下游有一個氧氣-燃氣混合區(qū)。
11.如權利要求1的工業(yè)焊槍，其中，氧氣和燃氣供應是預熱的。
12.如權利要求1的工業(yè)焊槍，其中，焊槍本體還包括高壓氧氣供應通道。
13.用于工業(yè)焊槍的焊槍頭部，包括有氧氣入口和燃料入口的焊槍本體耦合段；布置在氧氣和燃料入口下游的安裝在頭部的逆燃抑制器；布置在安裝在頭部的逆燃抑制器下游的氧氣-燃料混合區(qū)；布置在安裝在頭部的逆燃抑制器下游的焊槍焊嘴接合段。
14.如權利要求13的焊槍頭部，其中，安裝在頭部的逆燃抑制器包括有許多不規(guī)則通道的多孔金屬過濾器。
15.如權利要求14的焊槍頭部，其中，不規(guī)則的通道包括直徑小于100微米的非直線細孔。
16.如權利要求14的焊槍頭部，其中，多孔金屬過濾器包括環(huán)形插入件。
17.如權利要求13的焊槍頭部，其中，安裝在頭部的逆燃抑制器包括布置在氧氣和燃料入口之間的密封件。
18.如權利要求13的焊槍頭部，其中，安裝在頭部的逆燃抑制器包括套有螺紋的卡緊環(huán)。
19.如權利要求13的焊槍頭部，其中，安裝在頭部的逆燃抑制器適合用于阻止火焰向焊槍頭部的上游傳播。
20.如權利要求13的焊槍頭部，其中，安裝在頭部的逆燃抑制器包括壓制和燒結的金屬過濾器。
21.如權利要求13的焊槍頭部，其中，安裝在頭部的逆燃抑制包括金屬注模過濾器。
22.安裝在頭部的逆燃抑制器，用于有本體，頭部，和焊嘴的工業(yè)焊槍，它包括可插入氧氣和燃氣流動路徑中的頭部內(nèi)的多孔金屬過濾器，其中，多孔金屬過濾器有許多非直線通道。
23.如權利要求22的可安裝在頭部的逆燃抑制器，其中，多孔金屬過濾器包括一個環(huán)形插入件。
24.如權利要求23的可安裝在頭部的逆燃抑制器，其中，環(huán)形插入件包括布置在氧氣和燃氣流動區(qū)之間的無孔環(huán)。
25.如權利要求23的可安裝在頭部的逆燃抑制器，其中，環(huán)形插入件包括套有螺紋的卡緊環(huán)。
26.如權利要求22的可安裝在頭部的逆燃抑制器，其中，多孔金屬過濾器包括有許多非直線通道在其附近延伸的不規(guī)則金屬顆粒。
27.一種工業(yè)焊槍，包括有氧氣和燃氣供給通道的焊槍本體；耦合至焊槍本體并包括用來抑制焊槍頭部內(nèi)火焰的機構的焊槍頭部；耦合至焊槍頭部的焊槍焊嘴。
28.如權利要求27的工業(yè)焊槍，其中，焊槍頭部包括一個機構，該機構用來封住氧氣和燃氣向其上游的流動，以便抑制火焰向其上游傳播。
29.如權利要求27的工業(yè)焊槍，其中，焊槍有在抑制火焰機構下游的氧氣-燃氣混合區(qū)。
30.如權利要求27的工業(yè)焊槍，其中，氧氣和燃氣供應是預熱的。
31.如權利要求27的工業(yè)焊槍，其中，焊槍本體還包括一條高壓氧氣供應通道。
32.操縱工業(yè)焊槍的一種方法，包括如下行為使燃氣和氧氣分別通過工業(yè)焊槍的本體段進入頭部段；使燃氣和氧氣流過頭部段中的逆燃抑制器；使氧氣-燃氣混合物從耦合至頭部段的焊嘴段射出。
33.如權利要求32的方法，其中，使燃氣和氧氣流過逆燃抑制器的行為包括使燃氣和氧氣通過有許多不規(guī)則通道的過濾機構的行為。
34.如權利要求32的方法，其中，使燃氣和氧氣流過逆燃抑制器的行為包括防止返回頭部段上游的逆燃的行為。
35.如權利要求32的方法，其中，使燃氣和氧氣流過逆燃抑制器的行為包括強制燃氣和氧氣通過許多非直線通道的行為。
36.如權利要求32的方法，其中，使燃氣和氧氣流過逆燃抑制器的行為包括使燃氣和氧氣分別通過逆燃抑制器的行為。
37.如權利要求32的方法，包括在逆燃抑制器下游的頭部段內(nèi)生成氧氣-燃氣混合物的行為。
38.如權利要求32的方法，包括在焊嘴段的下游使氧氣-燃氣混合物燃燒的行為。
39.如權利要求32的方法，包括使傳播到工業(yè)焊槍內(nèi)的火焰終止在逆燃抑制器處的行為。
全文摘要
一種應用于氣焊槍的安裝在頭部的逆燃抑制器，氣焊槍具有本體，頭部和焊嘴段?？砂惭b在頭部的逆燃抑制器可布置在多種氣焊槍，例如切割槍，焊槍，加熱槍等中。逆燃抑制器也可以多種過濾機構，例如多孔金屬結構來實現(xiàn)。例如，多孔金屬結構可以用金屬顆粒，如不銹鋼粉末，燒結而形成非直線或者說不規(guī)則的流通樣式。
文檔編號F23D14/38GK1499131SQ20031010336
公開日2004年5月26日 申請日期2003年10月28日 優(yōu)先權日2002年10月31日
發(fā)明者羅伯特W·韋克曼, 羅伯特W 韋克曼 申請人:伊利諾斯器械工程公司