專利名稱：多功能等離子切焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及等離子切焊設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種多功能等離子切焊機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中，越來越多的使用到了各種金屬和非金屬材料的切焊設(shè)備，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)大多采用的切焊設(shè)備中，其原理大多采用把水先電解，分離成氫和氧儲(chǔ)存在兩個(gè)罐中， 再用氧乙炔的方法進(jìn)行火焰切焊的方法。這種壓縮空氣儲(chǔ)存方式不僅危險(xiǎn)，而且運(yùn)輸不方便，同時(shí)由于氧乙炔的切焊火焰為3000°C左右，局限性于碳鋼類材料，而對(duì)于熔點(diǎn)較低的金屬，比如不銹鋼、鋁、銅，則不能切割，同時(shí)對(duì)于非金屬材料也不能進(jìn)行切割。另外，現(xiàn)有技術(shù)中還有一種空氣等離子切割機(jī)，其工作過程中需要壓縮空氣機(jī)，切割時(shí)粉塵較大，環(huán)境污染大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種多功能等離子切焊機(jī)，其無需外接氣源，大大簡(jiǎn)化了設(shè)備的結(jié)構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型包括主機(jī)和與主機(jī)相連的切焊槍，所述的切焊槍包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)水箱，所述水箱的前端口連接陽(yáng)極套筒，陽(yáng)極套管連接陽(yáng)極帽，水箱后端口的密封蓋上裝有移動(dòng)桿，移動(dòng)桿同軸貫穿石英玻璃管內(nèi)，移動(dòng)桿的前部設(shè)置陰極頭， 移動(dòng)桿的后端連接驅(qū)動(dòng)開關(guān)，陽(yáng)極帽連接的主機(jī)輸出的正極，陰極頭連接主機(jī)輸出的負(fù)極。所述的主機(jī)包括的電路為整流電路單元、控制電路單元、保護(hù)電路單元、電子開關(guān)和逆變電路單元，外接電源經(jīng)整流電路單元全橋整流輸出后連接控制電路單元、保護(hù)電路單元和逆變電路單元，逆變電路單元連接切焊槍，電子開關(guān)控制逆變電路的啟動(dòng)和關(guān)閉， 控制電路單元連接電子開關(guān)，保護(hù)電路單元監(jiān)控主機(jī)和切焊槍的工作狀態(tài)。所述的陽(yáng)極帽分為切割陽(yáng)極帽和焊接陽(yáng)極帽，切割陽(yáng)極帽孔徑為0.8mm 1.3mm， 焊接陽(yáng)極帽孔徑為1. 8mm 3. 0mm。所述的陽(yáng)極套筒內(nèi)設(shè)等離子渦流發(fā)生器。所述的水箱連通輔助水箱。所述的陰極頭為鎢棒。本實(shí)用新型用水取代了壓縮空氣作為工作介質(zhì)，以水蒸氣作為等離子電弧的離子氣源，其產(chǎn)生的等離子束溫度可達(dá)15000°C以上，熱量及能量密度大，熱區(qū)高度集中，穿透能力強(qiáng)，電弧挺度高，切縫較細(xì)，弧的擴(kuò)散角度僅為3度左右，切焊火焰集中，由于采用切割陽(yáng)極帽和焊接陽(yáng)極帽從而能夠?qū)崿F(xiàn)切焊一體，而且工作時(shí)不需要?dú)馄俊嚎s機(jī)等附加設(shè)備，切焊時(shí)不會(huì)產(chǎn)生煙塵，不僅體積小，重量輕、攜帶方便，而且功率大，安全環(huán)保節(jié)能，以自來水為介質(zhì)，使用成本低。

[0012]圖1為本實(shí)用新型焊接槍的結(jié)構(gòu)原理圖。圖2為本實(shí)用新型主機(jī)的電路功能模塊示意圖。圖3為本實(shí)用新型主機(jī)的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明。如圖1所示本實(shí)用新型的切焊槍包括包括殼體5，殼體內(nèi)設(shè)水箱13，所述水箱的前端口連接陽(yáng)極套筒9，陽(yáng)極套管連接陽(yáng)極帽7，水箱后端口的密封蓋15上裝有移動(dòng)桿 12，移動(dòng)桿同軸貫穿石英玻璃管11內(nèi)，移動(dòng)桿的前部設(shè)置用鎢棒做的陰極頭8，移動(dòng)桿的后端連接驅(qū)動(dòng)開關(guān)3，驅(qū)動(dòng)開關(guān)3驅(qū)動(dòng)該啟動(dòng)桿12在所述的絕緣陶瓷管11內(nèi)沿軸線往返移動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)所述的陰極部件與所述的陽(yáng)極部件接觸或者分離，從而實(shí)現(xiàn)切焊槍的打火而產(chǎn)生電弧。陽(yáng)極帽連接的主機(jī)輸出的正極，陰極頭連接主機(jī)輸出的負(fù)極。殼體的上部連接輔助水箱1，輔助水箱與殼體內(nèi)的水箱連通，輔助水箱上連接注水密封帽2。陽(yáng)極套筒內(nèi)設(shè)等離子渦流發(fā)生器6，等離子渦流發(fā)生器使水箱內(nèi)的水進(jìn)入等離子渦流發(fā)生器時(shí)，水在陽(yáng)極帽和陰極頭的電離的情況下產(chǎn)生等離子，等離子在等離子渦流發(fā)生器上形成高速氣流，把離子弧包裹著作用到代加工的母材上，實(shí)現(xiàn)切割或焊接。本實(shí)用新型包括所述的主機(jī)電路控制裝置由整流電路單元、控制電路單元、保護(hù)電路單元、電子開關(guān)、逆變電路單元構(gòu)成，外接電源經(jīng)整流電路單元全橋整流輸出后接控制電路單元、保護(hù)電路單元、逆變電路單元，逆變電路通過二次整流后輸出分別接切焊具， 電子開關(guān)控制逆變電路的啟動(dòng)和關(guān)閉，控制電路控制電子開關(guān)，保護(hù)電路監(jiān)控主機(jī)及點(diǎn)源載具的運(yùn)行狀態(tài)。如圖2所示所示主機(jī)電路控制裝置包括依次串接的整流電路單元21、第一電子開關(guān)單元22、逆變電路單元23、第一二次整流電路單元M、非轉(zhuǎn)移弧電路單元25，所述的非轉(zhuǎn)移弧電路單元25連接于所述的負(fù)極輸出端沈，且該非轉(zhuǎn)移弧電路單元25通過第二電子開關(guān)單元27與所述的正極輸出端觀相連接，所述的整流電路單元21還依次通過控制電路單元四、第一保護(hù)電路單元30與所述的第二電子開關(guān)單元27相連接，所述的整流電路單元 21還通過低壓供電電路單元31分別與所述的逆變電路單元23和控制電路單元四相連接。 第一二次整流電路單元M還依次通過第二二次整流電路單元32和轉(zhuǎn)移弧電路單元33分別與第三電子開關(guān)單元34和轉(zhuǎn)移弧母材35相連接，所述的控制電路單元四還依次通過第二保護(hù)電路單元36、所述的第三電子開關(guān)單元34與所述的第二電子開關(guān)單元27相連接。整流電路單元電路采用逆變形式，其中逆變器采用4支IGBT(功率管 IRG4PC40UD)，工作電流分檔可調(diào)3A 12A，空載電壓430V，逆變器兩組整流電源串聯(lián)，如果采用非轉(zhuǎn)移弧，只用單回路電路，如果采用轉(zhuǎn)移弧和非轉(zhuǎn)移弧并存，則需要兩組電路串聯(lián)使用。主電路輸入交流電，其可以為380伏的三相動(dòng)力電壓，也可以為220伏市電電壓，通過三相全橋整流，經(jīng)過由逆變器中的第1絕緣柵雙極型晶體管Ql 第4絕緣柵雙極型晶體管 Q4的全橋逆變，變壓器Ll輸出兩組25KHZ的高頻電壓，分別整流后作為切割和焊接的工作電源。如圖3所示主機(jī)控制電路單元由第八電位器W8為給定的電流信號(hào)，通過第22運(yùn)算放大器IC22和第21運(yùn)算放大器IC21放大后與電流反饋信號(hào)經(jīng)過第13運(yùn)算放大器IC13和第12運(yùn)算放大器IC12放大后進(jìn)行比較，再經(jīng)過二級(jí)運(yùn)放第19運(yùn)算放大器IC19和第20 運(yùn)算放大器IC20送到第18脈寬調(diào)制器IC18芯片，由IC18送出兩組信號(hào)分別經(jīng)過第17運(yùn)算放大器IC17、第15D觸發(fā)器IC15和第14D觸發(fā)器IC14進(jìn)行整形和驅(qū)動(dòng)放大單元第15D 觸發(fā)器IC15和第14D觸發(fā)器IC14，控制逆變器的逆變，保證兩組高頻管同時(shí)開、同時(shí)關(guān)。第 18脈寬調(diào)制器IC18的一組相位恒定輸出，經(jīng)第16運(yùn)算放大器IC16輸出負(fù)電平使第10三極管QlO導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)第一光耦TLP1，第7運(yùn)算放大器IC7輸出使第16絕緣柵雙極型晶體管 Q16導(dǎo)通。第三逆變橋ZL3輸出的一組高頻電壓3和4經(jīng)過整流后輸出直流電壓，加在切焊具的正負(fù)兩極，切焊具即可工作，此時(shí)工作能量較小，可切焊薄鋼材和非導(dǎo)電材料，要使能量加大，使逆變器的兩組電壓同時(shí)工作，可打開電位器W7，開啟第二組整流橋ZL2的1和 2接工件，此時(shí)兩組電壓為串聯(lián)，兩組回路疊加工作，此時(shí)切焊具能量較大，可切焊較厚的導(dǎo)電材料，如果切焊具的水已使用完，1監(jiān)測(cè)到切焊具溫度升高，切焊具的保護(hù)電路起作用，第 16絕緣柵雙極型晶體管Q16自動(dòng)關(guān)斷，同時(shí)第5發(fā)光二極管D5發(fā)出閃光信號(hào)，作業(yè)人員此時(shí)需停機(jī)冷卻切焊具，重新加入水后再開機(jī)工作。如果主機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作，逆變器的溫度過高，裝在逆變器上的溫控裝置起到監(jiān)測(cè)作用，如機(jī)箱內(nèi)溫度超過80°C，溫度傳感器使第16 絕緣柵雙極型晶體管Q16自動(dòng)關(guān)斷，同時(shí)第5發(fā)光二極管D5發(fā)出紅光信號(hào)，主機(jī)自動(dòng)停止工作，作業(yè)人員此時(shí)需停止工作，待紅光信號(hào)消失后再次開啟進(jìn)行工作。在進(jìn)行切割或焊接操作時(shí)采用同一支切焊槍，只需更換陽(yáng)極帽，陽(yáng)極帽分為切割陽(yáng)極帽和焊接陽(yáng)極帽，切割陽(yáng)極帽孔徑為0. 8mm 1.3mm，焊接時(shí)陽(yáng)極帽孔徑為1. 8mm 3. Omm0本實(shí)用新型在工作時(shí)，切焊槍內(nèi)部陽(yáng)極帽與陰極頭間產(chǎn)生電弧，使其間的水先蒸發(fā)然后發(fā)生電離，形成氫離子、氧離子、氫氧根離子的等離子狀態(tài)，由于切焊槍內(nèi)部的水由液態(tài)變成氣態(tài)再變成等離子態(tài)，壓強(qiáng)上升，遠(yuǎn)大于外界大氣壓，故等離子從切焊槍內(nèi)噴出， 以等離子射束的形式噴出陽(yáng)極帽上的噴嘴，其溫度高達(dá)15000度左右，因此，可對(duì)非易燃材料進(jìn)行切割、熔焊、纖焊以及其他形式的火焰加工處理。
權(quán)利要求1.多功能等離子切焊機(jī)，其包括主機(jī)和與主機(jī)相連的切焊槍，其特征在于所述的切焊槍包括殼體(5)，殼體內(nèi)設(shè)水箱(13)，所述水箱的前端口連接陽(yáng)極套筒(9)，陽(yáng)極套管連接陽(yáng)極帽(7)，水箱后端口的密封蓋(1 上裝有移動(dòng)桿(12)，移動(dòng)桿同軸貫穿石英玻璃管 (11)內(nèi)，移動(dòng)桿的前部設(shè)置陰極頭(8)，移動(dòng)桿的后端連接驅(qū)動(dòng)開關(guān)(3)，陽(yáng)極帽連接的主機(jī)輸出的正極，陰極頭連接主機(jī)輸出的負(fù)極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能等離子切焊機(jī)，其特征在于所述的主機(jī)包括的電路為整流電路單元、控制電路單元、保護(hù)電路單元、電子開關(guān)和逆變電路單元，外接電源經(jīng)整流電路單元全橋整流輸出后連接控制電路單元、保護(hù)電路單元和逆變電路單元，逆變電路單元連接切焊槍，電子開關(guān)控制逆變電路的啟動(dòng)和關(guān)閉，控制電路單元連接電子開關(guān)，保護(hù)電路單元監(jiān)控主機(jī)和切焊槍的工作狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能等離子切焊機(jī)，其特征在于所述的陽(yáng)極帽分為切割陽(yáng)極帽和焊接陽(yáng)極帽，切割陽(yáng)極帽孔徑為0. 8mm 1. 3mm，焊接陽(yáng)極帽孔徑為1. 8mm 3. Omm0
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能等離子切焊機(jī)，其特征在于所述的陽(yáng)極套筒內(nèi)設(shè)等離子渦流發(fā)生器(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能等離子切焊機(jī)，其特征在于所述的水箱連通輔助水箱(1)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能等離子切焊機(jī)，其特征在于所述的陰極頭為鎢棒。
專利摘要本實(shí)用新型涉及等離子切焊設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種多功能等離子切焊機(jī)，其包括主機(jī)和與主機(jī)相連的切焊槍，所述的切焊槍包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)水箱，所述水箱的前端口連接陽(yáng)極套筒，陽(yáng)極套管連接陽(yáng)極帽，水箱后端口的密封蓋上裝有移動(dòng)桿，移動(dòng)桿同軸貫穿石英玻璃管內(nèi)，移動(dòng)桿的前部設(shè)置陰極頭，移動(dòng)桿的后端連接驅(qū)動(dòng)開關(guān)，陽(yáng)極帽連接的主機(jī)輸出的正極，陰極頭連接主機(jī)輸出的負(fù)極，無需外接氣源，大大簡(jiǎn)化了設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)B23K10/00GK202199916SQ201120250129
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者任春芝 申請(qǐng)人:河南融博科技有限公司