電弧焊槍用焊炬的制作方法

專利名稱：電弧焊槍用焊炬的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電弧焊接技術(shù)，尤其涉及一種用于送絲裝置與焊接操作處之間的改進(jìn) 的焊炬。
背景技術(shù)：
許多主題為焊槍焊接端處的焊炬設(shè)計的出版物描述了本發(fā)明的背景。一些這類出 版物為英國申請2285404、加拿大申請2106837、加拿大申請2139152、歐洲申請0590728A1 和美國專利5313046。這些現(xiàn)有技術(shù)的實例示出了本發(fā)明涉及的焊槍類型，并且在這里引入 作為背景技術(shù)來參考。它們也描述了焊槍需要的一些屬性。在電弧焊接中，“槍”是具有韌性的且可伸長的零件，其具有與送絲裝置連接的后 端、電源和用于焊炬的前端。所述槍包括將電流和保護(hù)氣體從送絲裝置傳導(dǎo)到焊槍的可伸 長的韌性導(dǎo)管。焊槍用于手握焊接和機(jī)器人控制焊接。許多焊炬設(shè)計為水冷式；而且，從后 端的送絲裝置到焊炬的韌性管包括冷卻劑流入口和流出口以將液體冷卻劑，例如水，導(dǎo)引 到焊槍，圍繞焊槍流動然后回到貯液器。無認(rèn)是否水冷式，焊槍必須包括接觸尖端，通過該 接觸尖端將送絲裝置的焊絲導(dǎo)入到焊接操作處。該端部具有高導(dǎo)電性，通常為銅，并且支撐 在導(dǎo)電的圓柱形主組件中。該組件與焊炬一體固定并且通過送絲裝置得到電源的電。在使 用水冷式時，主組件中的導(dǎo)管圍繞著該組件將水導(dǎo)入，以保持在焊接操作時溫度的降低。保 護(hù)氣體從由整體成形在主組件上的擴(kuò)散器導(dǎo)入到由外部可移動噴嘴限定的環(huán)形腔中。保護(hù) 氣體從噴嘴繞接觸尖端流動，因此，在進(jìn)行焊接操作的熔化的金屬和周圍的氣體之間，該保 護(hù)氣體形成保護(hù)層。所有這些焊炬的要求需要復(fù)雜的加工部件，這樣直接增加了焊炬的成 本，相反地，在焊接時影響焊炬的操作性能。而且，焊接操作處自身產(chǎn)生焊渣，尤其在短路的 情況下，由于焊渣和在焊接操作處過高的電弧溫度，因此焊炬的前端會隨著時間的推移直 接磨損。所有這些不利的條件在設(shè)計焊槍時產(chǎn)生限制。這些是本發(fā)明所考慮的并改進(jìn)的部 分，且本發(fā)明還包括焊槍的焊炬部的幾個新特征。一個重要的目的是改進(jìn)焊炬保持冷卻，尤 其用于水冷式焊炬?，F(xiàn)有技術(shù)中的焊炬上冷卻套的設(shè)計也經(jīng)常是不太令人滿意的。由于大 多熱量來自電弧本身，因此，水冷式焊炬的水冷套或腔應(yīng)該盡可能靠近電弧。焊炬越允許溫 度升高，冷卻的問題越麻煩。因此，焊炬中的水冷卻通道必須設(shè)計為能有效地冷卻焊槍，并 且不影響成本和/或焊炬的物理強度。這個特征也由本發(fā)明的新焊炬得到了改進(jìn)。本發(fā)明要解決的另外一個問題是由于焊炬端部的過熱而最終導(dǎo)致焊炬的電絕緣 快速的退化。如果過熱會使絕緣材料的快速老化。因此，在水冷式焊炬中，冷卻套或通道應(yīng) 該盡可能靠近電弧，以防止過多的熱量傳到焊炬的絕緣材料上。在水冷式和氣冷式的焊炬 中，保護(hù)氣體由沿圓周設(shè)置在焊炬上的擴(kuò)散器孔導(dǎo)入到焊接操作處。該氣體在繞著主組件 移動到焊接操作處的接觸尖端時具有冷卻功能。同樣地，焊炬需要有用于通過保護(hù)氣體的擴(kuò)散器孔；然而，必須將這些孔定向以防止不必要的氣穴和紊亂。已發(fā)現(xiàn)這些擴(kuò)散器孔應(yīng)該 盡可能靠近焊接操作處。這種接近可劇烈增加焊渣影響從擴(kuò)散器孔來的保護(hù)氣體層流的趨 勢。本發(fā)明涉及用于解決所有上述問題的焊炬以提供用于焊槍的改進(jìn)焊炬。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的焊炬，其可保護(hù)焊炬的后端使其不受熱腐蝕或為過多的焊 渣所損壞，同時能使保護(hù)氣體仍對焊接操作處保持基本層流狀態(tài)。按照本發(fā)明，提供一種改進(jìn)的焊炬，用于把給定直徑的焊絲導(dǎo)入到工件處。該焊炬 包括具有擴(kuò)散器的圓柱形導(dǎo)電主組件，該擴(kuò)散器沿圓周方向間隔地設(shè)置有多個保護(hù)氣體擴(kuò) 散器孔，用于將保護(hù)氣體從所述主組件沿徑向向外導(dǎo)出。一朝向前面的螺紋孔穿過安裝在 主組件端部的圓柱形支撐凸頭延伸，以及一細(xì)長形焊絲通道，與所述螺紋孔共同延伸并開 放于主組件的后端。該通道在流體流動方向隔離于擴(kuò)散器孔。該新的焊炬還包括絕緣的圓 柱形保護(hù)襯套，安裝在主組件端部處的支撐凸頭和主組件的擴(kuò)散器孔周圍。該保護(hù)襯套具 有前間隔開口和沿圓周方向間隔設(shè)置的與擴(kuò)散器孔或接收來自該孔的保護(hù)氣體的腔對齊 的開口。改進(jìn)焊炬的另一個部件是接觸尖端，具有直徑略大于所述焊絲直徑的焊絲導(dǎo)引中 心孔；帶有螺紋的后殼體；穿過襯套的前間隔開口的前突出部；和在后殼體和前突出部之 間徑向延伸的凸緣，以在殼體旋入焊炬的主組件的螺紋孔時將保護(hù)襯套固定在安裝在主組 件上的凸頭周圍。在本發(fā)明的一個實施例中，該凸緣是可旋轉(zhuǎn)地安裝在接觸尖端上。或者 其也可以例如通過螺紋加工而與該接觸尖端加工成一體。當(dāng)焊炬為水冷式焊炬時，主組件包括設(shè)置于其上的最向內(nèi)的并具有流出管和流入 管的冷卻劑通道。該冷卻劑通道為環(huán)狀并且通常與主組件上的螺紋孔同軸。在優(yōu)選實施方 式中，該環(huán)形冷卻劑通道具有最前部并且接觸尖端的后殼體具有最后部，該兩部分是重疊 的。這樣提供了從接觸尖端向冷卻劑通道的直接傳熱。為了使改進(jìn)焊炬的結(jié)構(gòu)完整，絕緣襯套圍繞主組件且提供有圓柱形金屬噴嘴，以 形成焊炬的手柄結(jié)構(gòu)。金屬噴嘴具有支撐在圓柱形組件的絕緣襯套上的后端，并且具有朝 接觸尖端向前并向內(nèi)擴(kuò)展的前端，從而使噴嘴隔離于保護(hù)襯套，以形成從襯套的開口到噴 嘴前端的環(huán)狀保護(hù)氣體通道。按照優(yōu)選的實施方式，圓柱形金屬噴嘴的后端包括夾緊機(jī)構(gòu)。 本發(fā)明的一個方面是提供一種新的夾緊機(jī)構(gòu)。該新的夾緊機(jī)構(gòu)包括通常設(shè)置在噴嘴后端的 第一圓柱形夾圈，并具有至少一個軸向伸出的軸環(huán)槽和外向圓柱形表面。具有大致內(nèi)圓柱 形表面的第二大致圓柱形調(diào)節(jié)環(huán)圍繞夾圈的外表面滑動。至少一個相對旋轉(zhuǎn)表面略微非 環(huán)形，由此調(diào)節(jié)環(huán)在夾圈上的旋轉(zhuǎn)封閉噴嘴槽并將噴嘴的后端夾緊在焊炬的主圓柱形組件 上。另一個夾緊機(jī)構(gòu)的實施方式不包括獨立的調(diào)節(jié)環(huán)，但是包括相對焊炬主圓柱形組件固 定的第一圓柱形表面。該第一圓柱形表面具有凹槽，凹槽具有從第一圓柱形表面上突出的 扣環(huán)。噴嘴后端包括大致與第一表面相配合的內(nèi)表面，并且具有環(huán)形凹槽以在噴嘴內(nèi)表面 軸向滑動在固定于主組件上的第一表面上時接納并容納扣環(huán)。因此，噴嘴僅軸線移動到噴 嘴的主組件上的噴嘴的凹槽內(nèi)部接收并容納扣環(huán)的位置。在本類型的噴嘴中，可以設(shè)置有 第二扣環(huán)接納凹槽，來將噴嘴的不同軸向安裝位置限定到焊炬的主組件上。另一個夾緊機(jī) 構(gòu)的實施方案僅是在主組件的圓柱形表面上的固定摩擦表面。噴嘴的后部包括大致與第一 摩擦面相配合的內(nèi)摩擦面，以通過摩擦力將噴嘴固定在第一摩擦面上。
擴(kuò)散器具有沿圓周方向間隔設(shè)置的擴(kuò)散器孔且前凸頭與主組件為一體。在本發(fā)明 的空氣冷卻形式中，通過將凸頭旋入擴(kuò)散器來形成一體關(guān)系。在空氣冷卻形式中，通過將凸 頭加工為擴(kuò)散器的一部分來形成一體關(guān)系。本發(fā)明的另一方面是提供一種用在焊炬中的接觸尖端，其將給定直徑的焊絲導(dǎo)向 工件。該接觸尖端具有焊絲導(dǎo)引中心孔，該孔的直徑略大于所述的焊絲的直徑，還包括帶螺 紋的后殼體和前突出部，并且具有位于后殼體和前突出部之間的沿徑向伸出的凸緣。在本 發(fā)明的一個實施方式中，該凸緣是可旋轉(zhuǎn)地安裝在接觸尖端上。該凸緣的外邊可以是環(huán)形 或沒有脫離本發(fā)明范圍的非環(huán)形。本發(fā)明的又一方面提供一種絕緣的圓柱形保護(hù)襯套，其圍繞焊炬的前端和沿圓周 方向間隔設(shè)置的擴(kuò)散器孔安裝。該襯套具有前開口和在襯套安裝時與所述擴(kuò)散器孔連通的 沿圓周方向間隔的開口。該保護(hù)襯套具有第一內(nèi)部和第二部分，第一內(nèi)部具有與凸頭的外 圓周相配合的圓柱形腔，第二部分具有與提供擴(kuò)散器開口的擴(kuò)散器的外圓周相配合的圓柱 形腔。該保護(hù)襯套由熱塑性塑料制成，基本不會被焊渣腐蝕。實際上，該襯套由四氟乙烯制 成。本發(fā)明的主要目的是提供一種安裝到焊槍前端的改進(jìn)焊炬，該焊炬具有保護(hù)焊槍 以使其避免熱老化和焊渣腐蝕的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一目的是提供一種如上所述的焊炬，該焊炬具有保護(hù)襯套以使焊炬的 端部與熱隔絕并保護(hù)擴(kuò)散器孔不被焊渣磨損。本發(fā)明的又一目的是提供一種用于焊炬的接觸尖端，該接觸尖端具有中間凸緣， 用于將周圍的絕緣保護(hù)襯套固定到焊炬的主圓柱形組件的端部。本發(fā)明的再一目的是提供一種圍繞焊炬主圓柱形組件的端部以及焊炬的擴(kuò)散器 孔的保護(hù)襯套，以減少暴露于高溫下并防止焊渣磨損。本發(fā)明的又一目的是提供一種新的焊炬用外噴嘴，該噴嘴具有后夾緊機(jī)構(gòu)，該夾 緊機(jī)構(gòu)包括具有偏心內(nèi)表面的可旋轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)環(huán)以可旋轉(zhuǎn)地將噴嘴后端夾緊到焊炬的外表 面上。這些和其它的目的和優(yōu)點將從對下述的附圖的描述中變得更為明顯。


圖1為本發(fā)明的氣冷式焊炬的部分剖視圖；圖IA為圖1中沿線1A-1A處的剖視放大圖；圖2為圖1中沿線2-2處的焊炬的剖視放大圖；圖3為圖2中的焊炬的簡化圖，示出了主組件的外部結(jié)構(gòu)和本發(fā)明的某些改進(jìn)的 特征；圖4為圖2中沿線4-4處的剖視放大圖；圖5為圖2中沿線5-5處的剖視放大圖；圖6為圖2中沿線6-6處的剖視放大圖；圖7為圖3中焊炬部件的分解圖；圖8為圖7中沿線8-8處的向視圖；圖9為圖7中沿線9-9處的向視圖10為圖7-9中的優(yōu)選的夾緊機(jī)構(gòu)的工作特性的示意圖；圖11為與圖1相似的優(yōu)選實施方式的水冷式焊炬的改進(jìn)的圖；圖12為與圖3相似并為了將噴嘴保持在焊炬的圓柱形組件上的夾緊機(jī)構(gòu)的改進(jìn) 的圖；圖13為沿圖12中線13-13處的剖視放大圖；圖14為本發(fā)明的氣冷式焊炬的側(cè)視圖，并且與圖1和11相似，與本發(fā)明的水冷式 焊炬相應(yīng)并在焊炬的噴嘴處做了進(jìn)一步的改進(jìn)；并且圖15是沿圖14中線15-15處的剖視放大圖。
具體實施例方式參考圖1-7，示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中的焊炬A和從手柄12上伸出的長彎 頸部10。還示出了在手柄12上設(shè)置的作為選擇地可以進(jìn)行手工操作的板機(jī)14 ；然而，在多 數(shù)實施方式中，焊炬A是用在機(jī)器人環(huán)境中因而不用設(shè)置外部的板機(jī)14。該焊炬設(shè)置在焊 槍G的前端，該槍是從送絲裝置伸出到焊接操作處的可伸長裝置，在焊接操作處焊絲W熔化 并轉(zhuǎn)移到工件WP上。焊槍G的后端沒有示出，其除了可認(rèn)識到該焊槍包括從后面的送絲裝 置伸出到支撐焊炬A的手柄12的韌性管40外，沒有形成本發(fā)明的任一部分。給定直徑的 焊絲W通過護(hù)套22從送絲裝置導(dǎo)入到焊炬A中。韌性長管20中安裝有用于輸送冷卻劑的 冷卻劑例如水流入管32和流出管34，在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中采用水冷式焊炬時，流出 和流入焊炬A。每個冷卻劑導(dǎo)管包括圍繞有辮狀或編織狀的電源線40的中心通道36。在 本發(fā)明的該實施方式中，為了將所需要的大小和波形的焊接電流導(dǎo)入到焊炬中，將兩個電 源線由長彎頸10導(dǎo)入到焊炬中。按照標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，金屬噴嘴50安裝在焊炬A的下端。按照 本發(fā)明的方面，噴嘴50具有夾緊機(jī)構(gòu)，其包括調(diào)節(jié)環(huán)52，該調(diào)節(jié)環(huán)52通過滾花部M、56可 旋緊在噴嘴50的后端。旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)環(huán)52可將噴嘴50緊固在以后描述的本發(fā)明方面的絕緣 襯套100上。管20支撐通過護(hù)套22的焊絲W并且限定了其包圍的環(huán)狀保護(hù)氣體通道30， 因此如圖1所示冷卻劑進(jìn)入輸入管32并且從輸出管34流出。實際上，圍繞通道36的兩電 源線40用于將焊接電流導(dǎo)入到焊炬A中。如圖2所示，焊炬A具有內(nèi)部的圓柱形主組件60。這個是主要的焊炬限定組件且 用于將電源線40的電流傳導(dǎo)到用于焊接操作的焊絲W中。圓柱形主組件包括幾個加工的 金屬部件，所有金屬部件支撐在中心支撐管62上，該中心支撐管62具有沿直徑方向相對設(shè) 置的平面64、66，其中輸入水通道形成在平面64上，輸出水通道形成在平面66上。箭頭a 表示流入水的運動方向，箭頭b表示流出水的運動方向。管70安裝在支撐管62上并靠近 形成在平面64、66上的水管處，并且沿直徑方向設(shè)置有相對的開口 72，74。為了將保護(hù)氣體g經(jīng)噴嘴50導(dǎo)引，設(shè)置有作為可傳導(dǎo)組件60 —體部分的擴(kuò)散器 80。一體式擴(kuò)散器的后部包括與保護(hù)氣體通道30聯(lián)通的開口 80a。圓柱形突出部86上設(shè) 置有肩82、84，其套在管70的外面并且其具有的孔86a、86b對準(zhǔn)固定的同心管70的外部開 口 72、74。這樣，冷卻劑在管62的外面流動并通過開口 72和孔86a進(jìn)入到環(huán)形槽或腔90 中，該環(huán)形槽或腔90由外部的同心套管部92封閉，該同心套管部92緊靠在突出部86的前 端并限定具有最遠(yuǎn)端90a的外部冷卻劑環(huán)形腔90。環(huán)形槽90由緊靠在主組件60的擴(kuò)散器 80后端的同心套管92封閉。這些是組件60的基本組成部件，其中擴(kuò)散器80向前伸出并且相對于管62和70同心安裝。一體式擴(kuò)散器80具有與保護(hù)氣體管30連通的后部開口 80a， 以將保護(hù)氣體輸送至焊接操作處。到目前所述，擴(kuò)散器后部和同心管用于使冷卻劑在焊炬 A四周流通。以后的描述將涉及將同一擴(kuò)散器的前部應(yīng)用的最初目的即將保護(hù)氣體輸送到 焊接操作處。絕緣襯套100固定在組件60的后部，包括后述方式的用于安裝噴嘴50的外 表面102。在本申請的發(fā)明的三個實施方式中示出了不同的噴嘴結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，擴(kuò)散器80與組件60 —體并做為該組件的內(nèi)部部分。 該部件具有將冷卻液體輸送到焊炬中的功能；然而，擴(kuò)散器80的最初的功能是在焊接操作 時輸送保護(hù)氣體。為完成該最初功能，擴(kuò)散器80具有環(huán)形支管110，其具有與低平面114相 交的軸向定位部112。軸向加工的孔120與軸向部112相交，以提供將保護(hù)氣體輸送到圓柱 形腔122中的擴(kuò)散器80的孔。擴(kuò)散器80的最內(nèi)部設(shè)置有接納支撐凸頭150的螺紋管130。 該支撐凸頭150限定了組件60的向前的孔140?？?40包括后端142，其具有焊絲W的開 口 144和用于支撐護(hù)套22的末端的向后的插孔或凹部146。支撐凸頭150安裝在擴(kuò)散器前 部的螺紋管130內(nèi)，并且包括具有用于焊絲的開孔156的朝向前的、階梯的圓柱形部152， 154。后表面158與擴(kuò)散器的面114配合以封閉軸向延伸部112并使保護(hù)氣體徑向通過擴(kuò) 散器孔120。凸頭150具有后螺紋殼體160，其接納在擴(kuò)散器80的螺紋管130中。如前所 述該后螺紋殼體160終止在后部的開口 144和插孔凹部146。組件60包括一體式的擴(kuò)散 器80和通過凸頭150結(jié)合在一起的中心管。這些固定部件形成導(dǎo)電的與電源線140連接 的圓柱形組件，其用于將電源產(chǎn)生的電流輸送到組件60中。組件60通過螺紋凸頭150緊 固在開口 130中，因此其具有朝向前的螺紋孔140的一個完整的單元。該孔接納于接觸尖 端200，用于將焊絲W導(dǎo)入到焊接操作處并且連接電源到前進(jìn)的焊絲。按照本發(fā)明，接觸尖端200是新的并且包括中心線導(dǎo)引孔202，該孔直徑稍大于焊 絲W的直徑。后螺紋部204與組件60的孔140螺紋配合，并且支撐向外的突出部206，在焊 接操作時該突出部限定焊絲W向外的伸出。徑向延伸的凸緣208安裝在螺紋部204和突出 部206之間的端部200上。該徑向延伸的凸緣作為接觸尖端的一部分或者其可以如圖15 所示可旋轉(zhuǎn)安裝在接觸尖端上。螺紋部204的最內(nèi)端209比環(huán)形槽90的端部90a更靠近 內(nèi)部。這樣，在冷卻水的最外部和端部200的最內(nèi)部間具有重疊部C。凸緣208支撐保護(hù)襯套210以使其緊靠支撐凸頭150的肩部148。該保護(hù)襯套由 熱塑性塑料的熱穩(wěn)定性材料形成，如四氟乙烯，并且澆鑄或加工成與凸頭150相配合的兩 階梯腔148。第一個階梯腔與套在凸頭150上的襯套210同心，后面的階梯腔限定了座214， 該座具有與從孔120提供保護(hù)氣體的圓柱形腔122連通的開口 220。開口 220，最好如圖3 和7所示，其實質(zhì)上與孔120對齊設(shè)置，以輸送由可移動金屬噴嘴50形成的環(huán)形通道中的 保護(hù)氣體。該氣體實際上是沿直線流動的。噴嘴50包括向外部延伸并向內(nèi)部收縮的前端250和環(huán)繞在絕緣襯套100的外表 面的后端252。為將噴嘴50通過絕緣襯套100支撐在焊炬上，后端252具有一個或多個沿 軸向延伸的軸環(huán)槽254，256，以與噴嘴50后端的外表面260相交。最好如圖7所示，調(diào)節(jié) 環(huán)52具有內(nèi)表面270并且在噴嘴50的后端252的外表面上可滑移和旋轉(zhuǎn)。如圖8_10所 示，表面260，270是偏心圓，以便于端部252上的環(huán)52的旋轉(zhuǎn)使槽254，256凸出并將噴嘴 50的后端壓緊在絕緣襯套100上。如圖1和7所示，滾花部M，56可使操作者施加必需的 旋轉(zhuǎn)力，以將噴嘴緊固在焊炬A上。這個是優(yōu)選的噴嘴夾緊機(jī)構(gòu)；然而，也可應(yīng)用如本發(fā)明
7其它的實施方式中所示的其它的夾緊機(jī)構(gòu)。如圖11-13中所示為本發(fā)明的水冷式焊炬的第二個實施方式，其中與第一個實施 方式相同的部件采用同樣的標(biāo)記?；镜牟煌幨巧婕暗絿娮旌蠖说膴A緊機(jī)構(gòu)。焊炬 A'包括具有外圓柱形表面102'的絕緣襯套100'。噴嘴300包括具有氣體導(dǎo)引凸緣的前 端302和帶有通常與表面102'配合的內(nèi)圓柱形表面306的后端304。噴嘴300的夾緊機(jī) 構(gòu)包括在襯套100'上沿圓周方向延伸的凹槽310。該凹槽接納從表面102'向外伸出的扣 環(huán)312。凹槽310的后面是用于安裝圓環(huán)密封環(huán)322的第二凹槽320。在圖示的焊炬中，噴 嘴300的端部302具有兩個接納于凹槽330，332中的扣環(huán)。當(dāng)噴嘴向后裝到焊炬上時，扣 環(huán)312伸入凹槽310中并且密封322以在噴嘴的后部提供氣體密封。噴嘴300設(shè)置了第二 軸向位置，該噴嘴越過凹槽310僅向后運動直到環(huán)312卡入凹槽320中。在兩個例子中，通 過密封環(huán)322給予后密封。這是進(jìn)一步將噴嘴安裝在焊槍上的裝置。本發(fā)明的優(yōu)選實施方式是如圖1-13中所示的水冷式焊炬；然而，一些相同的發(fā)明 概念對于氣冷式的焊炬也相同，例如圖14和15中所示。焊炬400與從手柄404上伸出的 長彎頸406相連接并且具有如前所述的可選擇的板機(jī)406。韌性管410從送絲裝置中伸入 到手柄404中，用于導(dǎo)入通過襯套412的焊絲W并且使保護(hù)氣體通過環(huán)形通道414。沒有 冷卻劑通道；然而，一根或者兩根電源線從電源通過管410的環(huán)形通道414導(dǎo)入到焊炬中。 圖示的實施方式包括具有向前方的圓柱形的突出部422的金屬連接器420，其支撐在突出 部422和絕緣部428的內(nèi)凹部426間設(shè)置的環(huán)形密封。該絕緣部緊固在連接器420和主圓 柱形支撐元件440之間，該支撐元件440通過使用外部螺紋432而由端軸430拉向連接器 420。保護(hù)氣體通過連接器420導(dǎo)入到主支撐元件440中。該支撐元件提供如上述水冷式 焊炬般的圓柱形主組件。元件440加工成圓柱形，并具有后部凸緣442，在其上圍繞有螺紋 孔444，以使元件440與連接器420接近并將該兩部分緊固在絕緣部4 上。為了支撐襯 套412的前端，支撐元件440包括面向后部的、并圍繞焊絲開口 448的插孔部446。主支撐 元件440加工成可限定導(dǎo)向前方的擴(kuò)散器部，擴(kuò)散器部具有沿圓周方向間隔的擴(kuò)散器開口 450和流動通道452，因此從環(huán)形通道414出來的保護(hù)氣體g可通過螺紋孔444導(dǎo)入到徑向 孔450和流動通道452中。如此將保護(hù)氣體與環(huán)形分配腔460連通以用于焊接操作中。在 本發(fā)明的第一個實施方式中，主元件440包括前支撐凸頭470。該單元具有加工為整體組 件一部分的凸頭部。該凸頭部設(shè)置有朝向前方的螺紋孔472和外表面474。在本發(fā)明的前 述的實施方式中，焊炬400包括中心圓柱形支撐組件，其具有朝向前方的擴(kuò)散器，該擴(kuò)散器 具有徑向孔和具有朝向前方的螺紋孔的凸頭部。該孔容納具有焊絲導(dǎo)引中心孔或通道502 和螺紋后部504的接觸尖端500。為了使焊絲與工件WP靠近，接觸尖端500具有前伸出部 506。該伸出部和后部在徑向延伸的凸緣508的相對兩邊，該凸緣508圖示為可旋轉(zhuǎn)地安裝 在接觸尖端500的槽509中。圍繞支撐元件440安裝有黃銅安裝襯套510，其具有通過向外 偏離的扣環(huán)512和支撐于元件440外表面的圓形密封環(huán)514而發(fā)揮作用的內(nèi)圓柱形表面。 襯套510的內(nèi)表面上的凹槽520與扣環(huán)512連接，以將黃銅襯套510支撐在圍繞元件440 的位置上。在該實施方式中，黃銅襯套510是可拆卸地安裝在支撐元件440上，以接納靠摩 擦力支撐在黃銅襯套510外表面上的陶瓷襯套530。陶瓷支撐襯套530具有與凹面542協(xié) 作以將噴嘴50支撐在如圖15所示的位置上的外圓柱形表面532。在本實施方式中，噴嘴 540通過外圓柱形表面532和凹部內(nèi)圓柱形表面542之間的摩擦力支撐在焊炬400上。當(dāng)然，噴嘴的形式可采用其它的兩種實施方式。同樣的，其它的兩種實施方式中的噴嘴也可用 于如圖14和15所示焊炬中。 焊炬400包括與兩個水冷實施方式的可保護(hù)襯套510具有同樣的特征和功能的保 護(hù)襯套550。襯套550通過端部500的凸緣508設(shè)置在元件440的一端。該凸緣與具有中 心開口 M4的前端552配合。肩556在靠近元件440的最外端處緊固端部552。以這種方 式圍繞元件440的外部凸頭部安裝并固定襯套550，同時向后伸出的座部560包圍孔450并 且包括沿圓周方向隔開的開口 460，其通過內(nèi)部腔460與擴(kuò)散器孔連通。這是與其它的實施 方式同樣的裝置，其中保護(hù)襯套安裝在焊炬的主導(dǎo)電組件的外凸頭部并且向后伸出，以使 開口與擴(kuò)散器上開口連通，因此由外部金屬噴嘴形成的環(huán)形通道可以將保護(hù)氣導(dǎo)入到焊接 操作處。保護(hù)襯套與前述的襯套具有同樣的優(yōu)點。它可保護(hù)用于導(dǎo)入保護(hù)氣體的支撐接觸 尖端和外部擴(kuò)散器開口的導(dǎo)電性組件的端部。
權(quán)利要求
1. 一種將給定直徑的焊絲送向工件的焊炬，所述焊炬包括圓柱形導(dǎo)電主組件，具有擴(kuò)散器，該擴(kuò)散器沿圓周方向間隔地設(shè)置有多個保護(hù)氣體擴(kuò) 散器孔，用于將保護(hù)氣體從所述圓柱形導(dǎo)電主組件沿徑向向外導(dǎo)出；朝向前面的螺紋孔，穿 過一圓柱形支撐凸頭延伸；和細(xì)長形焊絲通道，與所述螺紋孔同軸并開放于所述圓柱形導(dǎo) 電主組件的后端且在流體流動方向隔離于所述擴(kuò)散器孔；絕緣的圓柱形保護(hù)襯套，安裝在所述支撐凸頭和所述擴(kuò)散器孔周圍，所述襯套具有前 端開口和沿圓周方向間隔設(shè)置的與所述擴(kuò)散器孔連通的開口 ；和接觸尖端，具有直徑略大于所述焊絲直徑的焊絲導(dǎo)引中心孔；帶有螺紋的后殼體；穿 過所述前端開口的前突出部；和在所述帶有螺紋的后殼體和所述前突出部之間徑向延伸的 凸緣，以在所述帶有螺紋的后殼體旋入所述圓柱形導(dǎo)電主組件的所述螺紋孔時將所述圓柱 形保護(hù)襯套固定在所述支撐凸頭周圍，所述圓柱形導(dǎo)電主組件包括圍繞所述圓柱形導(dǎo)電主 組件的圓柱形絕緣襯套；和圓柱形金屬噴嘴，該圓柱形金屬噴嘴具有支撐在所述圓柱形導(dǎo)電主組件的絕緣襯套上 的后端和朝所述接觸尖端的內(nèi)前方向擴(kuò)展的前端，所述圓柱形金屬噴嘴與所述圓柱形保護(hù) 襯套隔開一段距離以從與所述擴(kuò)散器孔連通的開口到所述圓柱形金屬噴嘴前端形成環(huán)形 保護(hù)氣體通道，其中，所述圓柱形金屬噴嘴的所述后端包括夾緊機(jī)構(gòu)，所述夾緊機(jī)構(gòu)包括 相對于所述第一圓柱形表面固定的第一圓柱形摩擦面，所述圓柱形金屬噴嘴的所述后端包 括與第一摩擦面相配合的內(nèi)摩擦面，以將所述圓柱形金屬噴嘴通過摩擦力保持在所述第一 圓柱形摩擦面上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將給定直徑的焊絲送向工件的焊炬，所述焊炬包括圓柱形導(dǎo)電主組件、絕緣的圓柱形保護(hù)襯套和接觸尖端和圓柱形金屬噴嘴，所述圓柱形金屬噴嘴的所述后端包括夾緊機(jī)構(gòu)，所述夾緊機(jī)構(gòu)包括相對于所述第一圓柱形表面固定的第一圓柱形摩擦面，所述圓柱形金屬噴嘴的所述后端包括與第一摩擦面相配合的內(nèi)摩擦面，以將所述圓柱形金屬噴嘴通過摩擦力保持在所述第一圓柱形摩擦面上。
文檔編號B23K9/28GK102101212SQ20101062340
公開日2011年6月22日 申請日期2006年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月19日
發(fā)明者弗蘭克·扎木納 申請人:林肯環(huán)球公司