包含锯齿螺纹的割炬或焊炬部件的制作方法

1.本发明一般涉及用于炬部件的相互连接的具有内螺纹和/或外螺纹的割炬和焊炬部件。


背景技术：

2.一种割炬和/或焊炬由在使用炬之前必须相互连接的多个部件组成。连接装置包括各种类型的螺纹。
3.us9040868b2公开了一种用于焊炬部件的螺纹连接件，该螺纹具有如下轮廓：侧面间夹角大于60
°
，而两个侧面与螺纹的轴线具有相同的夹角。
4.ep1633172公开了一种用于焊炬部件的螺纹连接件，该螺纹具有如下轮廓：侧面间夹角为29
°
、并且每个侧面与螺纹的轴线成14.5
°
角。
5.需要对上述螺纹进行创新，以提供比现有技术的螺纹更坚固并具有更好的自定心性的螺纹连接，该螺纹连接还能快速固定并提供从一个部件到另一个部件的显著热传递，同时在部件之间提供安全和容易释放的连接。同时，螺纹不应显著增加部件的总体尺寸或质量。


技术实现要素：

6.本发明提供了这些以及其它目的和优点，本发明提出了一种用于割炬或焊炬的部件，该部件包括形成螺纹的螺旋延伸的脊，用于将该部件连接到割炬或焊炬的其它零件，该螺纹具有压力侧面、间隙侧面、底部平面和顶部平面，其中
[0007]-压力侧面和间隙(clearance)侧面的夹角为60
°
或更小，
[0008]-压力侧面和垂直于螺纹的纵轴的虚拟平面的夹角α为40
°
至50
°
，
[0009]-间隙侧面和垂直于螺纹纵轴的虚拟平面的夹角β为0
°
至20
°
。
[0010]
脊的高度是螺纹的螺距的0.4倍或更小。
[0011]
优选地，底部平面的宽度至少为螺距的25％，优选为螺距的30％至35％，顶部平面的宽度至少为螺距的25％，优选为螺距的30％至35％。
[0012]
根据一个有利的实施例，压力侧面与垂直于螺纹纵轴的平面的夹角α为42
°
至48
°
，和/或间隙侧面和垂直于螺纹纵轴的平面的夹角β为10
°
至20
°
，优选为10
°
至15
°
。
[0013]
优选地，所述部件是炬主体、保持帽、电极和护罩中的一种。
[0014]
优选地，当螺纹是阴螺纹/内螺纹时，压力侧面面对炬部件的远端方向，缓和(relief)侧面面对炬部件的近端方向，并且当螺纹是阳螺纹/外螺纹时，间隙侧面面对远端方向，压力侧面面对近端方向。
[0015]
可以有一对上述限定的用于割炬或焊炬的部件，该对中的一个的螺纹是内螺纹，该对中的另一个的螺纹是外螺纹，部件通过该螺纹相互可释放地连接。
[0016]
上述目的和优点还通过一种割炬或焊炬来提供，该焊炬包括炬主体、保持帽、护罩和电极，它们中的至少一个是上述限定的部件。优选地，保持帽设置有用于可释放地附接到
炬主体的远端的螺纹、以及用于可释放地附接到护罩的螺纹，其中保持帽的螺纹中的至少一个具有压力侧面、间隙侧面、底部平面和顶部平面，其中
[0017]-压力侧面和间隙侧面的夹角为60
°
或更小，
[0018]-压力侧面和垂直于螺纹纵轴的平面的夹角α为40
°
至50
°
，
[0019]-间隙侧面与垂直于螺纹纵轴的平面的夹角β为0
°
至20
°
。
附图说明
[0020]
现在将参照附图更全面地描述本发明的优选实施例，这些附图不一定是按比例：
[0021]
图1示出了根据本发明的包括内螺纹的炬护罩的纵向剖视图；
[0022]
图2示出了根据本发明的包括远端的外螺纹和近端的内螺纹的保持帽的纵向剖视图；
[0023]
图3示出了根据本发明的包括远端的外螺纹的炬主体的纵向剖视图；
[0024]
图4示出了图1至图3的护罩、保持帽和炬主体的组装件的纵向剖视图。
具体实施方式
[0025]
图1所示的护罩1包括空心圆柱体13、锥形远端11和近端12、其包括内螺纹。护罩1的内螺纹具有纵轴10。
[0026]
内螺纹是由螺旋截断脊8形成的单螺纹。脊8具有压力侧面81和间隙侧面82，它们通过顶部平面83相互连接。在螺旋脊8的转弯之间形成底部平面84。
[0027]
在该特定实施例中，压力侧面81和螺纹半径、或垂直于螺纹纵轴10的平面，包括45
°
的角α，间隙侧面82和螺纹半径包括10
°
的角β，使得由压力侧面81和缓和侧面82包括的角为55
°
。
[0028]
底部平面84为1mm(在平行于轴线10的方向上测量)，顶部平面83为1mm，脊8的高度vz为1mm(在径向上测量)。该示例中的螺距为3.18mm(更准确地说为3.175mm＝8个螺纹/英寸)。
[0029]
图2示出了一种保持帽2，其由空心圆柱内胆21、压配在内胆21的远端上的连接环22、以及压配在内胆21的近端部分上的盖子23组成。
[0030]
连接器环22设置有外螺纹，将其设计成与护罩1的内螺纹接合。因此，外螺纹的压力侧面91和垂直于外螺纹纵轴20的平面包括角α＝45
°
，间隙侧面92和垂直于外螺纹纵轴20的平面包括角β＝10
°
，从而压力侧面91和间隙侧面92的夹角为55
°
。
[0031]
内胆21设置有靠近内胆21近端设置的内螺纹。优选地，内胆21的内螺纹具有与护罩1的内螺纹相同的特性(即相对于螺纹螺距的顶部平面83和底部平面84的侧面角度和相对尺寸)。
[0032]
如图3所示的炬主体3设置有设计成与内胆21的内螺纹接合的外螺纹。
[0033]
因此，在该特定实施例中，外螺纹的压力侧面91和垂直于外螺纹纵轴20的平面包括角α＝45
°
，间隙侧面92和垂直于外螺纹纵轴20的平面包括角β＝10
°
，使得压力侧面91和间隙侧面92的夹角为55
°
[0034]
图4示出了一种组装件，其中通过炬主体3的外螺纹和内胆21的内螺纹之间的螺纹连接的方法，保持帽2、或者更确切地说是内胆21联接至炬主体3上。通过护罩1的内螺纹和
连接环22的外螺纹之间的螺纹连接的方法，护罩1与保持帽2，更确切地说是与连接环22连接。
[0035]
以上实施例、以及本发明的其它示例性实施例列于下表。
[0036][0037]
总之，压力侧面角α优选为40
°
至50
°
，间隙侧面角β为0
°
至20
°
，优选为10
°
至20
°
，压力侧面与间隙侧面的夹角为60
°
或小于60
°
。
[0038]
如本文所用的，当在包括纵轴10、纵轴20、纵轴30的纵向截面中观察时，测量侧面角α、β。
[0039]
底部平面84、底部平面94的宽度p，以及顶部平面83、顶部平面93的宽度v各占螺距的至少25％，优选为螺距的25％至38％，最优选为螺距的30％至35％。
[0040]
例如，护罩1和保持帽22的螺纹可以与统一60
°
螺纹(.9375
”‑
.125”螺纹)相比较，即具有大径＝23.81mm、螺距＝3.175mm、侧面间夹角＝60
°
的螺纹。这样的外部统一螺纹将具有至少0.06315”的最小高度、以及0.08118”的理论高度，而参照图2所述的螺纹将具有0.0401”的外螺纹的最大高度、以及0.0404”的内螺纹的最大高度。
[0041]
在本发明的螺纹中，上述特定的增加的压力侧面角α提供了大大增加的压缩力。由于本发明的螺纹的螺旋角高于普通的螺旋角，因此有必要由更浅的压力侧面角α提供更大的压缩力。相对高的螺旋角和增加的压缩力的组合导致螺纹既容易固定又容易松开。40
°
至50
°
的压力侧面角α也导致比较低的角(例如30
°
的侧面角)更多的表面积。增加的表面有助于电和/或热传递。本发明允许在与具有更细、多圈螺纹的现有技术炬部件相同的空间中使用单头、单圈、线程螺纹。因此，根据本发明的内螺纹和外螺纹是凹凸不平的，并且能够仅通过单次旋转来应用。
[0042]
根据本发明的螺纹接头特别适合于连接割炬和焊矩的部件，特别是等离子弧炬。可以设置有本发明螺纹的部件为例如护罩、保持帽、炬主体、喷嘴、涡流环、电极等。
[0043]
这些部件的材料优选为金属，例如黄铜、铜，保持帽远端的螺纹部分可以是塑料(vespel聚酰亚胺、meldin聚酰亚胺、或peek聚醚醚酮)。
[0044]
与任何螺纹一样，当零件处于张紧状态时，压力侧面的表面与配合螺纹接触。与常规的60
°
(30
°
/30
°
)螺纹对比，40
°
至50
°
的压力侧面角α改善了螺纹的对准。压力侧面角α为40
°
至50
°
也增加了螺纹上的压缩力，其使得夹紧力增加(施加到所提出的螺纹侧面的法向力比螺纹的张力大41.4％，而在对称的60
°
螺纹中，其仅大15.5％，ep1633172的螺纹提供仅大3.3％的夹紧力)。本发明螺纹的增加的夹紧力允许增加的螺旋角，配合零件需要更少的旋转用于装配。
[0045]
截断的螺纹(即设置有底部平面84和顶部平面83的螺纹)以及不对称侧面81和82(其中之一形成压力侧面角α＝40
°
～50
°
)的组合产生一种螺纹，该螺纹是自定心的、短单头、并且提供了部件的吻合基座。
[0046]
ep 1633172中所述的螺纹具有仅为29
°
的夹角、仅为14.5
°
的侧面角，使得其自定心不可靠，并且容易损坏，特别是容易损坏螺纹的顶部区域。
[0047]
因此，本发明的效果是一种使用以下的螺纹形状，在不使用任何工具的情况下，只需一次旋转就可将零件固定和松开，同时提供足够的强度以及热量和电传递，并在螺距是标准60度螺纹的一半的情况下确保螺纹直径与标准60度螺纹保持相同的紧密度。
[0048]
本领域技术人员可以考虑对上述提出的实施例的各种修改。因此，应当理解，本发明不限于所公开的特定实施例，只要修改和其它实施例落在所附权利要求的范围之内都将受到保护。