本公開大體涉及焊接設(shè)備，并且更具體地涉及電弧焊設(shè)備，所述電弧焊設(shè)備例如為熔化極惰性氣體保護(hù)焊(mig)焊槍或熔化極氣體保護(hù)電弧焊(gmaw)焊槍，所述電弧焊設(shè)備包括用于產(chǎn)生焊接電弧和擴(kuò)散保護(hù)氣體的耗材。

背景技術(shù)：

這個(gè)部分中的陳述只是提供與本公開相關(guān)的背景信息且可能并不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

在電弧焊設(shè)備中(例如在熔化極惰性氣體保護(hù)焊(mig)焊槍或者熔化極氣體保護(hù)電弧焊(gmaw)焊槍)，通過焊槍來進(jìn)給焊絲以提供熔融金屬池來將金屬工件連結(jié)在一起。惰性氣體被引導(dǎo)通過焊槍的前端(遠(yuǎn)端)以提供保護(hù)氣體的圍繞層或覆蓋層來保護(hù)熔融金屬池免受大氣污染。惰性氣體通常是各種氣體(例如氬氣或氦氣等)的組合。

現(xiàn)有技術(shù)mig或gmaw焊槍通常包括接觸末端和連接到所述接觸末端的氣體擴(kuò)散器。接觸末端具有中心孔以將焊絲引導(dǎo)至工件。接觸末端將電流傳輸?shù)胶附z。接觸末端通常旋擰到氣體擴(kuò)散器中并且氣體擴(kuò)散器限定了氣體通路，所述氣體通路引導(dǎo)保護(hù)氣體圍繞接觸末端。接觸末端和氣體擴(kuò)散器經(jīng)常經(jīng)受高熱并且由于高溫操作而易于磨損。噴嘴組件圍繞接觸末端和氣體擴(kuò)散器。噴嘴組件還將保護(hù)氣體朝向工件引導(dǎo)以覆蓋熔融金屬池。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開大體提供了一種用于焊槍的噴嘴組件，所述噴嘴組件包括基部和前端部，所述基部限定了遠(yuǎn)側(cè)螺紋部并且用于將噴嘴組件固定到焊槍的導(dǎo)體管的遠(yuǎn)側(cè)端部部分，所述前端部限定了配合螺紋部，所述配合螺紋部適于接合基部的遠(yuǎn)側(cè)螺紋部由此將前端部可移除地固定到基部。遠(yuǎn)側(cè)螺紋部可包括漸縮的愛迪生螺紋或殼狀螺紋(shellthreaddesign)設(shè)計(jì)。

根據(jù)本公開的一方面，遠(yuǎn)側(cè)螺紋部在基部與前端部之間提供了空氣密封和彎曲的路徑以便降低空氣侵入的可能性?；繉⒔佑|末端固定到操作焊槍所需的位置。前端部能夠與具有不同長度、直徑、構(gòu)造或內(nèi)部幾何形狀的另一前端部互換，所述另一前端部被選取以用于在具體的焊接操作中適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)保護(hù)氣體。

根據(jù)本公開的另一方面，本公開提供了一種電弧焊設(shè)備。所述電弧焊設(shè)備包括：手柄；導(dǎo)體管，所述導(dǎo)體管附接到手柄；和耗材組件，所述耗材組件附接到導(dǎo)體管。所述耗材組件包括接觸末端和如先前上文所描述并且此處進(jìn)一步限定的噴嘴組件。所述噴嘴組件包括基部和前端部，所述基部限定了遠(yuǎn)側(cè)螺紋部并且用于將噴嘴組件固定到焊槍的導(dǎo)體管的遠(yuǎn)側(cè)端部部分，所述前端部限定了配合螺紋部，所述配合螺紋部適于接合基部的遠(yuǎn)側(cè)螺紋部由此將前端部可移除地固定到基部。

通過本文所提供的說明，其它適用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。應(yīng)當(dāng)理解，說明書和具體示例僅旨在用于說明的目的并且不旨在限制本公開的保護(hù)范圍。

附圖說明

為了更好地理解本公開，參照附圖，現(xiàn)在將描述以示例方式示出的本發(fā)明的各種形式，其中：

圖1是電弧焊設(shè)備的側(cè)視圖；

圖2是根據(jù)本公開的教導(dǎo)構(gòu)造的耗材組件和導(dǎo)體管組件的剖視圖；

圖3a是根據(jù)本公開的教導(dǎo)構(gòu)造的導(dǎo)體管的側(cè)視圖；

圖3b是根據(jù)本公開的教導(dǎo)構(gòu)造的導(dǎo)體管的另一形式的側(cè)視圖；

圖3c是圖3a的導(dǎo)體管沿著線c-c所獲得的剖視圖；

圖4是根據(jù)本公開的教導(dǎo)構(gòu)造的導(dǎo)體管組件的局部側(cè)視圖；

圖5是圖4的導(dǎo)體管組件的局部側(cè)剖視圖；

圖6是根據(jù)本公開的教導(dǎo)構(gòu)造的導(dǎo)體管組件的另一形式的分解透視圖；

圖7是圖6的導(dǎo)體管組件的放大局部側(cè)剖視圖；

圖8是根據(jù)本公開的教導(dǎo)構(gòu)造的耗材部件的另一形式的側(cè)剖視圖，所述耗材部件具有用于接合導(dǎo)管襯套的一體式接合裝置；

圖9是根據(jù)本公開的教導(dǎo)構(gòu)造的耗材部件的另一形式的側(cè)剖視圖，所述耗材部件具有用于接合導(dǎo)管襯套的一體式接合裝置；

圖10是根據(jù)本公開的教導(dǎo)構(gòu)造的噴嘴組件的另一形式的透視圖和分解圖；

圖11是圖10的噴嘴組件的基部的剖視圖；

圖12是圖10的噴嘴組件的前端部的剖視圖；以及

圖13是根據(jù)本公開的教導(dǎo)構(gòu)造的圖10的噴嘴組件的分解圖，其中，所述接觸末端固定于基部內(nèi)；

本文所描述的附圖僅用于說明的目的，并不意圖以任何方式限制本公開的范圍。

具體實(shí)施方式

以下描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且不旨在限制本公開、應(yīng)用或用途。應(yīng)當(dāng)理解，在整個(gè)附圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相同或相應(yīng)的部件和特征。盡管在本說明書中使用了術(shù)語“mig”和“gmaw”，但應(yīng)當(dāng)理解，本公開的教導(dǎo)適用于任何類型的焊接或切割設(shè)備。

參考圖1，圖1示出了電弧焊設(shè)備(例如mig焊槍或gmaw焊槍)并且所述電弧焊設(shè)備整體以附圖標(biāo)記10表示。mig焊槍10包括手柄12、附接到手柄12的導(dǎo)體管14和附接到導(dǎo)體管14的耗材組件16。手柄12連接到焊接電纜18，焊接電纜18將焊接電流、保護(hù)氣體和焊絲20從電源(未示出)、氣體源(未示出)和送絲機(jī)構(gòu)(未示出)輸送到焊槍10。

耗材組件16包括多個(gè)耗材部件，所述耗材部件包括噴嘴組件22和接觸末端24。示例性電弧焊設(shè)備的結(jié)構(gòu)和操作在美國專利no.5,491,321和no.5,338,917中公開，其為本申請的受讓人所共有，并且其內(nèi)容通過引用整體并入本文。此外，并入提供用作接觸末端和擴(kuò)散器的功能的接觸末端的電弧焊設(shè)備10的結(jié)構(gòu)和操作已經(jīng)在相關(guān)的美國公開申請no.2013/0126506中公開，其為本申請的受讓人所共有，并且其內(nèi)容通過引用整體并入本文。

參考圖2，耗材組件16連接到導(dǎo)體管14的遠(yuǎn)側(cè)端部部分26。噴嘴組件22的一種形式為大致圓筒形并且在其中接收導(dǎo)體管14的遠(yuǎn)側(cè)端部部分26。在一種形式中，接觸末端24同軸地布置在噴嘴組件22內(nèi)部，所述噴嘴組件22具有支座表面28，所述支座表面28構(gòu)造成與接觸末端24的位于導(dǎo)體管14的遠(yuǎn)側(cè)端部部分26內(nèi)的端部部分30(其一種形式為如圖所示的球形，但是可以是包括線性漸縮或多項(xiàng)式漸縮的任何形狀)相配合。

在一種形式中，噴嘴組件22固定到導(dǎo)體管組件40的遠(yuǎn)側(cè)端部26上，并且接觸末端24與噴嘴插入件44的支座表面28接合。當(dāng)噴嘴組件22緊固到導(dǎo)體管組件40上時(shí)，支座表面28抵接接合接觸末端24的肩部46，由此將接觸末端24的球形漸縮的端部48推壓到導(dǎo)體管14的球形漸縮的支座50中。噴嘴插入件44緊固到導(dǎo)體管組件40上并且接觸末端24的球形漸縮的端部48固定成與漸縮的支座50接合。

如圖所示，導(dǎo)體管14限定了內(nèi)部通路52，并且導(dǎo)管襯套54布置在內(nèi)部通路52中。導(dǎo)管襯套54具有引導(dǎo)通道56，所述引導(dǎo)通道56用于將焊絲20(未示出)引導(dǎo)至接觸末端24。導(dǎo)管襯套54可以延伸到接觸末端24的內(nèi)部腔體58內(nèi)。導(dǎo)管襯套54在內(nèi)部腔體58內(nèi)的定位提供了用于將焊絲直接進(jìn)給到接觸末端24中的連續(xù)的引導(dǎo)通道56。導(dǎo)管襯套54在接觸末端24中的適當(dāng)定位或者相對于導(dǎo)體管14的遠(yuǎn)側(cè)端部部分26“伸出”是正確地操作焊槍10的因素。導(dǎo)管襯套54引導(dǎo)焊絲20通過焊接電纜18、焊槍10、導(dǎo)體管14并且進(jìn)入接觸末端24中。

導(dǎo)管襯套54在接觸末端24的內(nèi)部腔體58中的位置和特征的其他方面已經(jīng)在美國公開申請no.2013/0126504a1中公開，該申請為本申請的受讓人所共有，并且其內(nèi)容通過引用整體并入本文。

參考圖3a至圖3c，導(dǎo)體管14可以限定多種幾何形狀，并且根據(jù)應(yīng)用要求使用各種程度的彎曲幾何形狀。導(dǎo)體管14替代地可以是直的或柔性的并且可以構(gòu)造為如在美國公開申請no.2007/0284354中所公開的那樣，該申請為本申請的受讓人所共有，并且其內(nèi)容通過引用整體并入本文。導(dǎo)體管組件40在其遠(yuǎn)側(cè)端部41與其近側(cè)端部51之間延伸一定長度。導(dǎo)體管14的近側(cè)端部51適于固定到焊槍10的手柄12，并且導(dǎo)體管14的遠(yuǎn)側(cè)端部41適于接收耗材組件16(如圖1所示)。

導(dǎo)體管14的遠(yuǎn)側(cè)端部41提供了獨(dú)特的特征以允許與耗材組件16、噴嘴組件22和接觸末端24高效并且牢固地連接。例如，在一種形式中，遠(yuǎn)側(cè)端部41具有外表面49，所述外表面49包括兩個(gè)相對的平坦面59，所述兩個(gè)相對的平坦面59允許與套筒(未示出)防旋轉(zhuǎn)接合。此外，在另一種形式中，遠(yuǎn)側(cè)端部41具有螺紋開口62，所述螺紋開口62穿過平坦面59中的至少一個(gè)以固定套筒。

導(dǎo)體管14通常由具有導(dǎo)電性質(zhì)的銅合金或其它金屬制成，并且隨后涂覆有絕緣材料64(一種形式可以為硅酮)，并且最終由管護(hù)套66覆蓋以提供耐用性和對于在焊槍10操作期間流過導(dǎo)體管14的電流的額外絕緣。作為示例，在本公開的一種形式中，管護(hù)套66可以由黃銅或不銹鋼金屬或合金制成。

導(dǎo)體管14的遠(yuǎn)側(cè)端部41提供了獨(dú)特的特征以允許與耗材組件16、噴嘴組件22和接觸末端24高效并且牢固的連接。例如，在一種形式中，遠(yuǎn)側(cè)端部41具有外表面49，所述外表面49包括兩個(gè)相對的平坦面59，所述兩個(gè)相對的平坦面59允許與套筒60防旋轉(zhuǎn)接合。

如在圖4和圖5中所示，導(dǎo)體管組件40包括套筒60，如前所述，所述套筒60在導(dǎo)體管14的外表面49的輪廓上滑動。在一種形式中，套筒60通過緊定螺釘64固定到導(dǎo)體管14，所述緊定螺釘64穿過套筒60的螺紋孔61接合。螺紋孔61與導(dǎo)體管14的螺紋開口對準(zhǔn)，并且緊定螺釘64將套筒60可移除地固定在導(dǎo)體管42的遠(yuǎn)側(cè)端部48上的適當(dāng)位置處。

參考圖6和圖7，在本公開的另一種形式中，套筒60可選地包括第二螺紋孔61和第二緊定螺釘64。在此形式中，緊定螺釘可以用于將導(dǎo)管襯套夾緊并固定到導(dǎo)體管內(nèi)的期望位置處以保持所期望的調(diào)整好的距離。緊定螺釘64大體定位于導(dǎo)管襯套54的相對兩側(cè)上并且可以被旋擰以對導(dǎo)管襯套54施加夾緊力。在焊槍10操作期間，夾緊力將導(dǎo)管襯套54固定在導(dǎo)體管14內(nèi)的適當(dāng)位置處。然而，還可以想到，以圍繞導(dǎo)體管的其他定向布置的附加緊定螺釘可以用于將導(dǎo)管襯套進(jìn)一步固定在導(dǎo)體管內(nèi)的適當(dāng)位置處。

在本公開的另一種形式(圖8)中，導(dǎo)管襯套54也可以通過耗材部件220內(nèi)的裝置來固定。在本公開的這種形式中，耗材部件220是接觸末端24。接觸末端24可以包括在內(nèi)部腔體內(nèi)的一體式接合裝置222。一體式接合裝置222提供了能夠夾緊并且固定導(dǎo)管襯套54的結(jié)構(gòu)。更具體地，在這種形式中，如圖所示，內(nèi)部接合裝置222限定脊部223和凹槽224，所述脊部223和凹槽224接合導(dǎo)管襯套54的相應(yīng)部分。如本文所用的術(shù)語“一體式接合裝置”應(yīng)被理解為表示與耗材部件220的特征成一體的一個(gè)或多個(gè)幾何特征，而沒有附加或外部部件或零件。因此，在本公開的這種形式中，無需額外零件或部件將導(dǎo)管襯套54固定于耗材部件220內(nèi)。

在許多應(yīng)用中，導(dǎo)管襯套54由螺旋卷繞的絲240形成。卷繞的絲240可以具有各種截面，例如方形、橢圓形、圓形或各種其它幾何形狀的截面。如圖所示，導(dǎo)管襯套54由具有大體圓形截面的卷繞的絲240形成。每個(gè)卷繞的絲均導(dǎo)致導(dǎo)管襯套54的外表面226可以具有大體上螺紋狀的幾何結(jié)構(gòu)。脊部223和凹槽224接合導(dǎo)管襯套54的螺旋卷繞的絲240，并且在一種形式中，導(dǎo)管襯套54可以“旋擰”到一體式接合裝置222內(nèi)。一體式接合裝置222還可以包括位于接觸末端24的內(nèi)部腔體58內(nèi)的止動表面228以向使用者提供導(dǎo)管襯套54固定到內(nèi)部腔體58內(nèi)的期望的位置和/或部位的觸覺指示。應(yīng)當(dāng)理解，一體式接合裝置222和導(dǎo)管襯套54可以具有各種設(shè)計(jì)用于接合并且允許接合裝置222將導(dǎo)管襯套54固定到耗材部件220內(nèi)。還可以想到，耗材部件220包括其它部件，所述其他部件例如為擴(kuò)散器、套筒234、或固定到導(dǎo)體管14上和/或靠近導(dǎo)管襯套54的其它耗材部件。脊部223和凹槽224只是示例性的并且不應(yīng)被理解為限制本公開的范圍。

例如，一體式接合裝置222可以包括卡扣配合設(shè)計(jì)。參考圖9，在另一種形式中，導(dǎo)管襯套54可以包括安裝/固定在導(dǎo)管襯套54上的帽236。帽236卡合到接觸末端24的內(nèi)部腔體58內(nèi)的底切凹槽特征238中。

在操作中，通過一體式接合裝置222將導(dǎo)管襯套54與耗材部件220固定，所述耗材部件220具有主體，所述主體限定了內(nèi)部腔體58。使用者將導(dǎo)管襯套54與耗材部件220的內(nèi)部腔體58在導(dǎo)管襯套54的遠(yuǎn)側(cè)端部部分上對準(zhǔn)。在一種形式中，使用者將導(dǎo)管襯套54的遠(yuǎn)側(cè)端部部分與耗材部件220的一體式接合裝置222接合。通過耗材部件220的一體式接合裝置222將導(dǎo)管襯套54保持在適當(dāng)位置。在一種形式中，使用者可以將耗材部件220旋擰到導(dǎo)管襯套54上。當(dāng)導(dǎo)管襯套54碰到止動表面228時(shí)，使用者還可以接收到觸覺反饋。止動表面228可以用于指示導(dǎo)管襯套54被適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉诤牟牟考膬?nèi)部腔體58內(nèi)。然而，應(yīng)當(dāng)理解，取決于用于將導(dǎo)管襯套54固定在適當(dāng)位置的耗材部件(特別地接觸末端54的內(nèi)部腔體的幾何形狀)，導(dǎo)管襯套可以從導(dǎo)體管延伸不同的距離。

參考圖10至圖13，在本公開的另一種形式中，設(shè)置有噴嘴組件300。噴嘴組件300大體上為兩件式設(shè)計(jì)，所述噴嘴組件300包括基部302和前端部304?；?02通過螺紋接合固定到導(dǎo)體管(未示出)或者可以通過滑動接合固定到導(dǎo)體管。在一種形式中，基部302包括絕緣體306和噴嘴插入件308(如下所述，噴嘴組件的具有噴嘴插入件308的基部302將接觸末端46固定到導(dǎo)體管的球形漸縮的支座內(nèi))?；?02限定了遠(yuǎn)側(cè)螺紋部310，并且在一種形式中，螺紋部310具有愛迪生螺旋(es)的螺紋或其它殼狀螺紋設(shè)計(jì)。螺紋幾何形狀還可以包括各種變型以輔助前端部304與基部302之間的對準(zhǔn)并且降低螺紋錯(cuò)扣的可能性。一種可能的變型為遠(yuǎn)側(cè)螺紋部310限定了漸縮的愛迪生螺旋螺紋，其中螺紋高度沿著螺紋部朝向基部302的前導(dǎo)部312縮短。前端部304限定了配合的螺紋部314并且適于可移除地與基部的遠(yuǎn)側(cè)螺紋部310相接合。愛迪生螺旋螺紋的有利之處在于它們在基部302與前端部304之間提供了空氣密封以及彎曲的路徑以減少空氣侵入的可能性。此外，由于這種大的螺紋尺寸，可以降低高溫操作后前端部304對于基部302的熱卡合。

兩件式設(shè)計(jì)允許基部302將接觸末端46固定在適當(dāng)位置，而前端部304是可互換的或者可移除地固定到基部302。針對具體的焊接應(yīng)用或者如果焊接飛濺或者其它環(huán)境條件損壞了前端部304或其部分，可以容易地更換前端部304。在本公開的各種變換中，前端部304的長度、直徑、整體構(gòu)造和內(nèi)部幾何形狀可以變化以便根據(jù)具體的焊接操作/應(yīng)用來適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)保護(hù)氣體。因此，本文所示的前端部304的漸縮式設(shè)計(jì)不應(yīng)被理解為限制本公開的范圍。

前端部304也可以被移除以便清潔飛濺和碎屑，而不必將整個(gè)噴嘴組件300、基部302和接觸末端46從焊槍移除。由于基部302是接觸末端保持件，所以可以移除前端部304以露出接觸末端中的一些部位，這在圖13中更清楚地示出。還可以想到，外螺紋部310和內(nèi)螺紋部314任一均可以位于基部或前端部上(例如，外螺紋位于前端部304上并且內(nèi)螺紋位于基部302上)。還可以想到，可以利用各種螺紋幾何形狀和對準(zhǔn)特征，并且因此此處所示出和描述的具體形式不應(yīng)被理解為限制本公開的范圍。

耗材部件通常具有額定的工作周期。該工作周期通常由焊接操作的持續(xù)時(shí)間和在焊槍連續(xù)操作期間所用的電流強(qiáng)度來確定。例如，輕負(fù)荷應(yīng)用可以被認(rèn)為是額定使用約250安培以及更低安培的那些焊接操作。中負(fù)荷應(yīng)用可以被認(rèn)為是范圍在約250安培至約350安培之間的焊接操作，而重負(fù)荷應(yīng)用大體為350安培和更高安培的焊接操作。

本公開的各種形式提供了簡化的結(jié)構(gòu)、更均勻的熱分布和改進(jìn)的冷卻來延長耗材壽命等。本公開的各種形式還提供了對于噴嘴組件的額外調(diào)節(jié)，從而允許耗材組件適應(yīng)于更廣泛的應(yīng)用。