水冷焊枪的枪颈组件及水冷焊枪的制作方法

1.本实用新型涉及焊接技术领域，尤其涉及一种水冷焊枪的枪颈组件及水冷焊枪。


背景技术：

2.激光-电弧复合焊接技术结合了激光焊与电弧焊的优点，具有熔深大、变形小、焊接效率高、工艺适应性好、易实现自动化等优点。在航空航天、汽车、造船等领域得到广泛应用，并开始用于列车车体部件焊接。
3.由于列车车体部件的长度较大，焊接时间较长，焊枪喷嘴在高温光致等离子体的辐照下易被烧损，影响焊接稳定性及焊接质量。为此，相关技术采用水冷焊枪解决焊接过程中的热积累问题。
4.但是，目前用于激光-电弧复合焊的水冷焊枪，在拆卸喷嘴对其进行清理，或拆卸喷嘴更换内部零件时，冷却水的循环回路未封闭，从而不断的向外流，不仅消耗了冷却水，增加了运行成本；而且会打湿焊丝及工件，影响焊接质量。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种水冷焊枪的枪颈组件及水冷焊枪，用以解决上述至少一项技术缺陷，在喷嘴拆卸后，冷却水仍然具有完整的循环回路，以提高水冷焊枪的日常维护效率，节约维护成本。
6.为了实现上述目的，本实用新型的第一方面提供一种水冷焊枪的枪颈组件，包括相互连接的枪颈本体、水向转换件、水路转换件和喷嘴；
7.所述水向转换件和所述水路转换件连接在所述枪颈本体和所述喷嘴之间，所述水向转换件靠近所述枪颈本体设置，所述水路转换件靠近所述喷嘴设置，且所述水路转换件适于在外循环状态和内循环状态之间进行切换。
8.根据本实用新型提供水冷焊枪的枪颈组件，所述水向转换件包括第一盘体；
9.所述第一盘体上设有用于改变冷却水的水流方向的通孔。
10.根据本实用新型提供水冷焊枪的枪颈组件，所述喷嘴内部形成有冷却腔体，所述喷嘴与所述水路转换件相接触的端面设置有与所述冷却腔体相连通的开孔。
11.根据本实用新型提供水冷焊枪的枪颈组件，所述水路转换件包括第二盘体；
12.所述第二盘体与所述第一盘体相接触的盘面设有外循环孔和内循环孔，所述外循环孔和所述内循环孔间隔布置；
13.所述第二盘体的内部设有内循环通道，所述内循环通道与所述内循环孔相连通；
14.在所述外循环状态下，所述外循环孔分别与所述通孔和所述开孔的位置相对应；
15.在所述内循环状态下，所述内循环孔与所述通孔的位置相对应。
16.根据本实用新型提供水冷焊枪的枪颈组件，所述外循环孔与所述喷嘴相接触的位置开设有沟槽；
17.所述沟槽的宽度大于所述外循环孔的直径。
18.根据本实用新型提供水冷焊枪的枪颈组件，所述第二盘体与所述喷嘴相接触的一侧向外延伸设置有安装部，所述安装部上形成有安装槽，所述喷嘴密封连接在所述安装槽内。
19.根据本实用新型提供水冷焊枪的枪颈组件，所述第二盘体的外侧表面设置有防滑凹槽。
20.根据本实用新型提供水冷焊枪的枪颈组件，还包括：导电嘴、导电嘴座和分流环；
21.所述导电嘴座设于所述水向转换件的内侧，所述导电嘴连接于所述导电嘴座，所述分流环设置在所述导电嘴座与所述水向转换件之间；
22.所述分流环与所述导电嘴座之间形成有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口位于所述导电嘴座的两侧。
23.根据本实用新型提供水冷焊枪的枪颈组件，所述分流环设置有分流孔；所述分流孔分别与所述进水口和所述出水口连通；且所述分流孔与所述通孔连通。
24.为了实现上述目的，本实用新型的第二方面提供一种水冷焊枪，包括上述任一项所述的水冷焊枪的枪颈组件。
25.本实用新型提供的水冷焊枪的枪颈组件，通过在喷嘴与枪颈本体之间设置水向转换件和水路转换件，通过水向转换件将其内部的冷却水的水流方向由横向变为纵向，从而使冷却水流入水路转换件；水路转换件不仅可以实现冷却水的外循环状态，为喷嘴和其内部部件进行冷却，还可以实现自封闭的内循环状态，以使喷嘴拆卸后，冷却水仍然具有完整的循环回路。从而避免喷嘴拆卸之后，出现漏水现象，以影响焊接质量，消耗冷却水的问题。
26.进而，本实用新型提供的水冷焊枪，因包含上述水冷焊枪的枪颈组件，因此具备上述的所有优势。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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他的附图。
28.图1是本实用新型提供水冷焊枪的枪颈组件的结构示意图；
29.图2是本实用新型提供水冷焊枪的枪颈组件的局部装配示意图；
30.图3是本实用新型提供水冷焊枪的枪颈组件中水向转换件的结构示意图；
31.图4是本实用新型提供水冷焊枪的枪颈组件中水路转换件的局部结构示意图；
32.图5是本实用新型提供水冷焊枪的枪颈组件中喷嘴的结构示意图。
33.附图标记：
34.1、枪颈本体；2、水向转换件；21、第一盘体；22、第一通孔；23、第二通孔；24、第一连接部；25、第二连接部；3、水路转换件；31、第二盘体；32、外循环孔；33、内循环孔；34、内循环通道；35、沟槽；36、安装部；37、安装槽；38、防滑凹槽；4、喷嘴；41、冷却腔体；42、开孔；5、导电嘴；6、导电嘴座；7、分流环；71、分流孔；8、绝缘套；9、进水口；10、出水口；11、第一密封圈；12、第二密封圈。
具体实施方式
35.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.在实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。“第一”“第二”“第三”“第四”不代表任何的序列关系，仅是为了方便描述进行的区分。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在实用新型中的具体含义。
37.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
39.相关技术中，目前用于激光-电弧复合焊的水冷焊枪，在拆卸喷嘴对其进行清理，或拆卸喷嘴更换导电嘴及导电嘴座时，容易使冷却水外流，不仅消耗了冷却水，增加了运行成本；而且会打湿焊丝及工件，影响焊接质量。为此，本实用新型提供一种水冷焊枪的枪颈组件及水冷焊枪。
40.下面结合图1至图5，对本实用新型的实施例进行描述。应当理解的是，以下描述仅是本实用新型的示意性实施方式，并未对本实用新型构成任何限定。
41.详细参阅图1和图2，本实用新型提供的水冷焊枪的枪颈组件包括枪颈本体1、水向转换件2、水路转换件3和喷嘴4，水向转换件2和水路转换件3连接在枪颈本体1和喷嘴4之间，水向转换件2靠近枪颈本体1设置，水路转换件3靠近喷嘴4设置，且水路转换件3适于在外循环状态和内循环状态之间进行切换。
42.可以理解的是，本实用新型通过在喷嘴4与枪颈本体1之间设置水向转换件2和水路转换件3，通过水向转换件2将其内部的冷却水的水流方向由横向变为纵向，从而使冷却水流入水路转换件3；水路转换件3不仅可以实现冷却水的外循环状态，为喷嘴4和其内部部件进行冷却，还可以实现自封闭的内循环状态，以使喷嘴4拆卸后，冷却水仍然具有完整的
循环回路。从而避免喷嘴4拆卸之后，出现漏水现象，以影响焊接质量，消耗冷却水的问题。
43.作为本实用新型的一种实施例，详细参阅图1至图3，本实施例提供的水冷焊枪的枪颈组件可以用于激光-电弧复合焊接、氩弧焊等采用冷却水进行冷却的其他焊枪。
44.如图1所示，本实施例提供的水冷焊枪的枪颈组件可以包括枪颈本体1、水向转换件2、水路转换件3和喷嘴4。
45.在一些实施例中，枪颈本体1可以为弯曲的管状结构，其作用主要是改变焊接的可达性。即对于待焊接结构，需要保证每条焊缝都能施焊。
46.在实际焊接过程中，对于不容易接触到的焊接部位，则需要通过更改枪颈本体1的角度和长度来改善焊接可达性的目的。比如焊缝位置较深，可以采用长度较长的枪颈本体1；比如焊缝角度较偏，可以采用角度较大的枪颈本体1。
47.在一些实施例中，如图3所示，水向转换件2用于转换冷却水的方向，即将其内部的冷却水流方向由横向流动变为纵向流动，从而使经过水向转换件2的冷却水能够顺利流入水路转换件3。
48.水向转换件2与枪颈本体1之间的连接可以通过钎焊等焊接工艺焊接或者通过粘接等方式进行密封连接。
49.如图3所示，水向转换件2包括第一盘体21，第一盘体21的形状与枪颈本体1的结构形状相适应，比如枪颈本体1为管状结构，第一盘体21的形状可以为环状。
50.在第一盘体21上开设有第一通孔22和第二通孔23，第一通孔22和第二通孔23相互贯穿设置，第一通孔22呈水平方向设置，第二通孔23呈竖向方向设置，冷却水能够通过第一通孔22和第二通孔23来改变水流方向，以使水流方向从水平流向转变为竖直流向，从而使经过水向转换件2的冷却水能顺利流入水路转换件3。
51.第一通孔22和第二通孔23的设置方向根据进水口9和出水口10以及水路转换件3的位置进行确定，不做具体的限定。
52.第一通孔22和第二通孔23的设置数量根据水冷焊枪的冷却要求进行选择，比如设置为4个、6个、8个等，作为优选，本实施例中，第一通孔22和第二通孔23的数量均为8个。
53.第一盘体21的两端分别凸出设置有第一连接部24和第二连接部25，第一连接部24用于和枪颈本体1连接，且可以通过钎焊等焊接工艺焊接或者通过粘接等方式进行密封连接。
54.第二连接部25用于和水路转换件3连接，相当于第一连接部24卡接在水路转换件3的内部，且第一连接部24的延伸长度与水路转换件3的高度基本相等，保证两者之间可靠的连接，装配简单。
55.在一些实施例中，如图5所示，喷嘴4的结构与枪颈本体1的结构形状相适应，当枪颈本体1均为管状时，喷嘴4的结构为变径管状结构。
56.喷嘴4主要的作用是起防护作用，充当保护罩，覆盖在熔池及电弧上面，使得焊缝良好成型。喷嘴4通过绝缘套8装在水路转换件3上，即使喷嘴4碰到焊件也不会造成打弧。
57.如图2和图5所示，喷嘴4的内部为空心结构，以形成冷却腔体41，保证正常工作时，为水冷焊枪提供冷却水的循环回路，以冷却水冷焊枪的整体结构，直至导电嘴5末端处。
58.在喷嘴4靠近水路转换件3的一个端面上设置有与冷却腔体41相连通的开孔42，也即在喷嘴4与水路转换件3相接触的端面设置与冷却腔体41相连通的开孔42。
59.喷嘴4的结构样式根据实际的焊接情况(即焊缝位置、导电嘴5长度和大小、制式等)进行选择。
60.在一些实施例中，水路转换件3用于转换冷却水的流通路径，以使冷却水在冷却循环的外循环状态和自封闭的内循环状态之间进行切换，从而使喷嘴4拆卸后，冷却水仍旧处于自封闭的内循环状态，依然保持完整的循环回路。
61.如图4所示，水路转换件3包括第二盘体31，第二盘体31的形状与第一盘体21的形状，以及枪颈本体1的结构形状相适应，比如枪颈本体1和第一盘体21均为环状，第二盘体31的形状同样也为环状。
62.第二盘体31与第一盘体21相接触的盘面设有外循环孔32和内循环孔33，外循环孔32和内循环孔33间隔等距布置，且在第二盘体31的内部设置有内循环通道34，即封闭回路，内循环孔33与内循环通道34相互连通。
63.也可以理解为，外循环孔32贯通第二盘体31设置，为贯通孔；内循环孔33未贯通第二盘体31，为盲孔。
64.在外循环状态下，外循环孔32分别与第二通孔23和开孔42的位置以及数量相对应，以使冷却水从第二通孔23流入外循环孔32，再流入开孔42。
65.在内循环状态下，内循环孔33与第二通孔23的位置和数量相对应，以使冷却水从第二通孔23流入内循环孔33，再流入内循环通道34，实现内部的自封闭循环。
66.上述实施例中，第二通孔23的数量为8个，那么相当于水路转换件3上外循环孔32和内循环孔33的数量分别为8个，相当于一共在第二盘体31的盘面上开设有16个孔，其中水冷焊枪在冷却工作中，8个外循环孔32与第二通孔23和喷嘴4上的开口相互连通，以使冷却水经过水向转换件2、水路转换件3，进入喷嘴4的冷却腔体41内，此时，水冷焊枪可以进行施焊作业。
67.当旋转水路转换件3，使其相对于水向转换件2转动一定角度时，8个内循环孔33与第二通孔23相连通，在水路转换件3内形成封闭的循环回路，此时，可以将喷嘴4从水路转换件3上拔下，对喷嘴4进行清理，以及更换导电嘴5或导电嘴座6等内部零件。
68.可以根据水路转换件3内部的内循环孔33的位置，相对应的在水路转换件3的外侧表面设置指示箭头，通过指示箭头指定旋转的角度，从而使水路转换件3的内循环孔33能更快与水向转换件2的第二通孔23配合，使冷却水路形成内循环状态，从而达到封堵效果，喷嘴4安装完成后，再反向转动水路转换件3，以使指示箭头处在对应位置即可。
69.在一些实施例中，外循环孔32的底端，即外循环孔32与喷嘴4相接触的一端设置有沟槽35，沟槽35的宽度大于外循环孔32的直径，相当于增大了外循环孔32底部的孔径，因此当喷嘴4安装在水路转换件3上时，无须过多考虑开孔42与外循环孔32之间的位置对应，使喷嘴4的安装和拆卸更为快捷、方便。
70.另外，沟槽35的两端分别凸起设置，用于隔断冷却水流，以使冷却水流在沟槽35内流动，从而进入喷嘴4。
71.如图4所示，第二盘体31与喷嘴4相接触的一侧向外延伸设置有安装部36，所述安装部36上形成有安装槽37，喷嘴4密封连接在该安装槽37内。
72.如图2所示，喷嘴4可以通过密封件密封连接在该安装槽37内，密封件可以为密封圈，密封圈分别设置在喷嘴4的内侧和外侧，设置在喷嘴4内侧的密封圈记为第一密封圈11，
设置在喷嘴4外侧的密封圈记为第二密封圈12，第一密封圈11和第二密封圈12相互作用，将喷嘴4卡接在安装槽37内，拆卸喷嘴4时，旋转水路转换件3，使水路转换件3处于内循环状态时，直接拔下喷嘴4即可。
73.如图4所示，第二盘体31的外侧表面设置有防滑凹槽38，能够增大第二盘体31的转动时的摩擦力，避免第二盘体31相对于第一盘体21转动过程中，出现打滑现象。
74.在一些实施例中，如图2所示，水冷焊枪的枪颈组件还包括导电嘴5、导电嘴座6和分流环7，导电嘴座6嵌套设置在水向转换件2的内侧，导电嘴5连接在导电嘴座6上，分流环7密封设置在导电嘴座6与水向转换件2之间。
75.导电嘴座6的主要作用是导电，是易损件，需经常更换，因此避免更换导电嘴座6时漏水是至关重要的。
76.导电嘴5的主要作用是将电流导入焊丝，其由纯铜或耐磨铜合金制成，常用的有紫铜、黄铜、铬锆铜等。
77.导电嘴5的孔径比对应的焊丝直径大。喷嘴4在焊接过程中不断与焊丝摩擦，因此容易受到磨损，磨损过大会导致电弧不稳，也需要经常更换。
78.导电嘴5可以为圆管、椭圆管等管状结构，导电嘴5上设置有台阶，可以通过密封圈等密封件与绝缘套8和导电嘴座6连接，也可以通过钎焊等焊接工艺或者粘接等方式与绝缘套8和导电嘴座6连接。
79.如图2所示，分流环7沿圆周阵列设置有位置和数量与第一通孔22的位置与数量相对应的分流孔71，分流孔71分别与进水口9和出水口10连通，且分流孔71与第一通孔22连通。
80.在分流环7与导电嘴座6之间形成有进水口9和出水口10，进水口9和出水口10位于导电嘴座6的两侧，进水口9连接进水管路，出水口10连接出水管路。
81.相当于，导电嘴座6的外圆周表面与分流环7的内壁面件可分隔形成进水通道和出水通道，进水通道供冷却水流入冷却腔体41，出水通道使冷却后的水流出冷却腔体41。
82.本实施例提供的水冷焊枪的枪颈组件在工作过程中，冷却水从进水口9流入，并经过分流孔71流入水向转换件2(从第一通孔22流入第二通孔23)，通过水向转换件2换向后再流入水路转换件3(从第二通孔23流入外循环孔32)，最后流入喷嘴4的冷却腔体41中(从外循环孔32流入开孔42)，形成封闭的外循环冷却通路。
83.本实施例提供的水冷焊枪的枪颈组件在拆卸更换过程中，冷却水从进水口9流入，并经过分流孔71流入水向转换件2(从第一通孔22流入第二通孔23)，通过水向转换件2换向后再流入水路转换件3自身的内循环通道34中(从第二通孔23流入内循环孔33)，形成封闭的内循环通路。
84.本实用新型的第二方面提供一种水冷焊枪，水冷焊枪还包括送丝装置和冷却管路，送丝装置送出的焊丝伸入水冷焊枪的枪颈组件，并穿入导电嘴5。
85.冷却管路的冷却水从进水口9，并经过分流孔71流入水向转换件2，通过水向转换件2换向后再流入水路转换件3，最后流入喷嘴4的冷却腔体41中，从而可对喷嘴4和导电嘴5等进行冷却，防止喷嘴4和导电嘴5过热而降低使用寿命和焊接质量。冷却后的水流从喷嘴4流回水路转换件3，再流回水向转换件2，最后从分流孔71流至出水口10。
86.本实用新型的创新点在于：通过在喷嘴4与枪颈本体1之间设置水向转换件2和水
路转换件3，通过水向转换件2将其内部的冷却水的水流方向由横向变为纵向，从而使冷却水流入水路转换件3；水路转换件3不仅可以实现冷却水的外循环状态，为喷嘴4和其内部部件进行冷却，还可以实现自封闭的内循环状态，以使喷嘴4拆卸后，冷却水仍然具有完整的循环回路。
87.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。