螺旋引弧式电极及非高频等离子切割枪头的制作方法

1.本发明涉及等离子技术领域，特别是涉及一种螺旋引弧式电极及非高频等离子切割枪头。


背景技术：

2.如图1所示，现有的非高频等离子割枪插入等离子切割机之后，气体从气管（9＇）中流入，到达电极（2＇）与割嘴（1＇）中间，气流作用于活塞（6＇）下部推动中心杆（7＇）向上运动，从而带动电极（2＇）与割嘴（1＇）分离进行引弧，形成等离子弧，在周边压缩气体持续流动下，将等离子弧吹出割嘴，形成切割弧。
3.该高频等离子枪头结构和工作方式，主要存在以下几点缺陷：1）电极散热面积小：电极整体结构为圆柱形，电极表面积小，未有明显加大的散热面积。电极作为等离子割枪中频繁使用的耗材，表面积过小会导致散热差，严重影响寿命。
4.2）电极需拧入中心杆，且中心杆需防转机构：电极与中心杆接触导电采用螺纹固定方式，电极需用扳手拧在中心杆上，同时枪头需设计中心杆防转结构，结构复杂。
5.3）气流由上而下单一流动：气体从中心杆进入活塞下部，向上推动活塞，同时从气孔往外流动，在保护帽底部从涡流环中进入割嘴与电极中间，最后从割嘴喷出。气体流向单一，无往复，未能充分冷却整个枪头。


技术实现要素：

6.本发明主要解决的技术问题是提供一种螺旋引弧式电极及非高频等离子切割枪头， 采用螺旋叶片结构的电极，表面积成倍增加，散热加倍，能够充分带走整个枪头的热量，极大的提高了电极寿命，同时电极与中心杆平面接触导电，简化了枪头结构。
7.为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种螺旋引弧式电极，包括：电极本体，电极本体具有一头部、一中间连接部和一尾部，所述中间连接部的外表面沿着周向设置有螺旋叶片状引弧槽。
8.在本发明一个较佳实施例中，所述电极本体的头部、中间连接部和尾部均呈圆柱状设置，头部、中间连接部和尾部的高度比值为1：4.5
‑
5.8:4.8
‑
6.2。
9.在本发明一个较佳实施例中，所述头部、中间连接部和尾部的高度比值为1：5.5:6。
10.在本发明一个较佳实施例中，所述中间连接部外周表面的螺旋叶片为等径螺旋叶片。
11.在本发明一个较佳实施例中，所述尾部、等径螺旋叶片和头部的直径比值为1：1.6
‑
2.0：1
‑
1.2。
12.在本发明一个较佳实施例中，所述尾部、等径螺旋叶片和头部的直径比值为1：1.84：1.06。
13.在本发明一个较佳实施例中，所述头部与中间连接部通过阶梯斜面过渡衔接，所述中间连接部与尾部通过圆弧过渡衔接。
14.为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种非高频等离子切割枪头，包括：枪头主体、绝缘件、中心杆、电极、割嘴和进气铜管，中心杆设置在枪头主体内部的空腔内，中心杆与枪头主体之间设置有绝缘件，中心杆和电极外周设有涡流环，进气铜管连接在枪头主体一侧，该电极为所述的螺旋引弧式电极，电极本体的头部与中心杆的底部直接为平面接触连接，割嘴连接在电极本体的尾部，涡流环的顶部与绝缘件接触连接，涡流环的底部与割嘴接触连接。
15.在本发明一个较佳实施例中，所述绝缘件上具有供气体流通的竖孔，涡流环底部具有供气体流通的分散孔，气体由进气铜管流入绝缘件和枪头主体之间，经过绝缘件的竖孔流至涡流环底部外沿，继而从涡流环的分散孔向内流入电极和割嘴中，气流分成向上气流和向下气流，向上气流会顶开电极本体并带动中心杆向上移动从而使电极本体与割嘴分离进行引弧，向下气流将等离子弧吹出割嘴，形成切割弧。
16.在本发明一个较佳实施例中，电极本体的头部和具有螺旋叶片状引弧槽的中间连接部全部位于涡流环的内腔中，向上气流向上流动时会经过螺旋叶片状引弧槽。
17.本发明的有益效果是：本发明螺旋引弧式电极及非高频等离子切割枪头采用螺旋叶片结构的电极，表面积成倍增加，散热加倍；同时电极与中心杆平面接触导电，无需借助其他工具安装，枪头中心杆亦无需防转结构，简化了枪头结构；枪头整体气流由上而下然后又由下而上，往复流动，充分带走整个枪头的热量，极大的提高了电极寿命。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1是背景技术中的非高频等离子切割枪头一较佳实施例的结构示意图；图2是本发明非高频等离子切割枪头一较佳实施例的结构示意图；图3是本发明非高频等离子切割枪头中电极一较佳实施例的结构示意图；图4是本发明非高频等离子切割枪头中电极与中心杆连接的结构示意图；图5是本发明非高频等离子切割枪头中涡流环一较佳实施例的结构示意图；图6是本发明非高频等离子切割枪头中绝缘件一较佳实施例的结构示意图；图7是本发明的非高频等离子切割枪头中气流流向一较佳实施例的结构示意图；附图中各部件的标记如下：1＇、割嘴，2＇、电极，3＇、涡流环，4＇、保护帽，5＇、外部高分子材料，6＇、活塞，7＇、中心杆，8＇、绝缘件，9＇、气管；1、割嘴，2、电极，210、电极本体，211、头部，212、中间连接部，213、尾部，214、螺旋叶片状引弧槽，3、涡流环，310、分撒孔一，4、绝缘件，410、竖孔，420、分散孔二，5、枪头主体，
6、中心杆，7、进气铜管。
具体实施方式
19.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
20.请参阅图2至图7，本发明实施例包括：实施例一一种螺旋引弧式电极，包括：电极本体210，电极本体210具有一头部211、一中间连接部212和一尾部213。
21.所述电极本体210的头部211、中间连接部212和尾部213连为一体，形成一体成型件，所述头部211与中间连接部212通过阶梯斜面过渡衔接，所述中间连接部212与尾部213通过圆弧过渡衔接。
22.所述中间连接部213的外表面沿着周向设置有螺旋叶片状引弧槽214，螺旋叶片的表面积相对于圆柱表面积会成倍增加，散热也会加倍，能够大幅度带走电极的热量，极大地延长耗材寿命。
23.所述电极本体210的头部211、中间连接部212和尾部213均呈圆柱状设置，头部211、中间连接部212和尾部213的高度比值为1：4.5
‑
5.8:4.8
‑
6.2，整个螺旋叶片状引弧槽214的高度与中间连接部212的高度相匹配，能够保证在不增加电极体积大小的同时充分增加散热面积。
24.具体地，在一些优选实施例中，所述头部211、中间连接部212和尾部213的高度比值可以为1：5.5:6。
25.所述中间连接部212外周表面的螺旋叶片为等径螺旋叶片，这样在保证不占用枪头内部空间的条件下还能够增加散热面积，所述尾部213、等径螺旋叶片和头部211的直径比值为1：1.6
‑
2.0：1
‑
1.2。
26.具体地，在一些优选实施例中，所述尾部213、等径螺旋叶片和头部211的直径比值为1：1.84：1.06。
27.实施例二一种非高频等离子切割枪头，包括：枪头主体5，枪头主体5内设有绝缘件4、中心杆6、电极2和割嘴1，在枪头主体5一侧还连接有进气铜管7。
28.进一步地，中心杆6设置在枪头主体5内部的空腔内，中心杆6与枪头主体5之间设置有绝缘件4，电极2的头部211和尾部213分别与中心杆6和割嘴1连接，中心杆6和电极2外周设有涡流环3，涡流环3的顶部与绝缘件4通过台阶面接触连接，涡流环3的底部与割嘴1通过台阶面接触连接。
29.本实施例中，电极2采用实施例一中的螺旋引弧式电极，即在电极本体上设有螺旋叶片状引弧槽214。
30.具体地，电极本体210的头部211和具有螺旋叶片状引弧槽214的中间连接部212全部位于涡流环3的内腔中，向上气流向上流动时会经过螺旋叶片状引弧槽214，这样能够极
大地增加表面积，能够让气流充分带走热量，延长了电极使用寿命。
31.进一步地，电极本体210的头部211与中心杆6的底部直接采用平面接触进行导电，无需螺纹连接，借助其它工具进行安装，枪头中心杆也无需防转结构，简化了枪头的结构，便于使用。
32.本发明非高频等离子螺旋引弧式切割枪头的工作过程为：气体由进气铜管7流入绝缘件4和枪头主体5之间，经过绝缘件4的竖孔410流至涡流环3底部外沿，继而从涡流环3的分散孔一310向内流入电极2和割嘴1中，然后气流分成两股，一股为向上气流，另一股为向下气流，如图7中箭头所示：向上气流会向上顶开电极本体210并带动中心杆6向上移动从而使电极本体210与割嘴1分离进行引弧；向下气流会向下流动将等离子弧吹出割嘴1，形成切割弧；从电极本体210的螺旋叶片状引弧槽214中流动的气体，会带走大量热量，然后继续向上通过绝缘件4的分散孔二420流入空气中；整个枪头内部的气流实现了往复流动，气流能达到枪头的任何角落，相比单一的由上而下的流动方式，使得气流达到了更多的地方，带走了更多的热量，加速了枪头的冷却。
33.本发明螺旋引弧式电极及非高频等离子切割枪头的有益效果是：采用螺旋叶片结构的电极，表面积成倍增加，散热加倍；同时电极与中心杆平面接触导电，无需借助其他工具安装，枪头中心杆亦无需防转结构，简化了枪头结构；枪头整体气流由上而下然后又由下而上，往复流动，充分带走整个枪头的热量，极大的提高了电极寿命。
34.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。