用于等离子切割炬的多部件电极及包括该电极的切割炬的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 符合本发明的设备、系统和方法设及切割，更具体地，设及与等离子弧切割炬及其 部件（包括用于等离子弧切割炬的多部件电极）相关的设备、系统及方法。 技术背景
[0002] 在许多切割、喷涂和焊接操作中，等离子电弧炬得到利用。通过运些炬，等离子气 体射流被W高溫发射进入环境空气中。射流从喷嘴中发射出来，并且当其离开喷嘴时，射流 高度欠膨胀且非常集中。然而，由于与电离的等离子射流相关联的高溫，炬的许多部件易 遭受故障。运种故障可W显著地干扰炬的操作，并且在切割操作的开始妨碍恰当的电弧点 火。除了给嵌入件外，一些炬还利用具有嵌入件的电极，W试图解决运些问题。美国专利 No. 5097111公开了一个运种例子，其全部公开内容通过引用被并入本文。运项专利解释了 电极之内的附加嵌入件的使用。然而，运一解决方案依然没有减轻前面探讨的故障问题。
[0003] 通过将常规的、传统的W及已提出的手段与如在本申请的其余部分中参照附图所 阐述的本发明的实施方案相比，对本领域技术人员来说运样的手段的进一步的局限性和缺 点将会变得明显。
【发明内容】
[0004] 该发明的示例性实施方案是一种电极组件W及包含该电极组件的等离子炬，其中 该电极组件包含发射嵌入件W及围绕该嵌入件的壳。所述壳由高导热材料和高功函数材料 制成，W帮助冷却该嵌入件并且防止从该嵌入体到该电极本体的弧跳。所述壳也包含至少 一个在其外表面上的槽，W确保所述壳在所述电极本体之内。 阳00引 附图简要说巧
[0006] 通过参照附图详细描述本发明的示例性实施方案，本发明的上述和/或其他方面 将会更加明显，在所述附图中：
[0007] 图1是本发明的示例性多部件电极的图示表征；
[0008] 图2是图1的电极的一部分的图不表征；
[0009] 图3是根据本发明的实施方案的示例性电极嵌入件的图示表征；
[0010] 图4是利用图1的电极的示例性等离子电弧切割炬的图示表征；W及
[0011] 图5是本发明的进一步的实施方案的图示表征。 详细描沐
[0013] 现在详细参照不同的可选择的示例性实施方案和附图，其中相似的数字代表基本 上相同的结构要素。每一个实施例都W解释说明的方式被提供，而不是作为限制。事实上， 对本领域的技术人员而言，在不背离该说明书和权利要求的范围和精神的情况下做出修改 和变化是明晰的。例如，图示的或描述的作为一个实施方案的一部分的特征，可能被用在另 一个实施方案上W产生更进一步的实施方案。因此，本说明书意在包括在所附的权利要求 书及其等同内容的范围内的修改和变化。
[0014] 本说明书总地设及对空气和液体两者冷却的等离子电弧炬的有用的各种切割、焊 接和喷涂操作。运些炬的构造和操作是一般地已知的，并且因此其详细构造和操作运里不 再讨论。进一步地，本发明的实施方案可W被用于手持的或机械化的等离子切割操作。应 当注意的是，为了简洁清晰的目的，下面的讨论将针对本发明的运样的示例性实施方案，所 述实施方案是被液体冷却的并且可W被用于机械化和手持的切割操作两者。然而，本发明 的实施方案不限于运方面，并且本发明的实施方案可W在不背离本发明的精神和范围的情 况下用于其他类型的焊接和喷涂炬。进一步地，如果需要，炬的多种类型和尺寸可能处于变 化的功率水平。运里描述的炬和部件可W被用于标记、切割或金属去除。此外，本发明的示 例性实施方案可W与变化的电流和变化的功率水平一起使用。可W与本发明的实施方案一 起使用的类型的冷却系统的构造和利用是已知的，并且不需要在此详细讨论。
[0015] 现在转向图1，描述了本发明的示例性电极100。等离子切割电极的使用和构造是 一般地已知的，并且运些细节不需要在此讨论。如图所示，电极100具有电极本体101，其典 型地由铜或其他高导热材料（诸如银、金、儀等）构成。该电极100包括冷却腔107,在其 中冷却介质可W被引导来帮助冷却电极100。在电极100的远侧端，在腔107之内，突伸部 109延伸进入腔107,其中突伸部109从腔107的远侧端表面111延伸出来。如下面要进一 步讨论的，突伸部109容纳嵌入件103的一部分并且增加电极100的腔107之内的表面冷 却面积。
[0016]如上面提到的，电极100包括高热离子发射嵌入件103。在切割期间，等离子射流 从运个嵌入件中发射出。通常运个嵌入件103由给制成，但其他诸如错和鹤（和其他类似 材料）等材料也可W使用。典型地，电极100的可使用寿命取决于嵌入件103的可使用寿 命，嵌入件103在操作期间易于腐蚀。进一步地，如果嵌入件103和电极本体101的冷却不 是最佳，对嵌入件103的腐蚀可能被加速。另外，产生的等离子射流可能具有从嵌入件103 跳出并且与电极本体101的远侧端接触的趋势。运可能引起对电极本体101的损坏并且加 速其故障。
[0017]因此，本发明的实施方案利用嵌入电极本体101的远侧端的壳型嵌入件105,其中 嵌入件103被嵌入壳105的腔中。在本发明的示例性实施方案中，壳105由诸如银等高热 传递/高功函数材料制成。通过具有高热传递率，壳105帮助优化嵌入件103的冷却，并且 通过具有功函数，壳105帮助防止等离子射流在嵌入件103的末端与铜电极本体101之间 形成电弧。因此，本发明的实施方案已经相对已知电极体提高了工作寿命。
[001引图2描绘了上面描述的电极100的远侧端的更近视图。如图所示，壳105被固定在 形成于电极100的远侧端的腔108中，W致壳105的远侧端表面和本体101是一般地共面 的。壳105具有延伸进入电极本体101的突伸部109的突伸部104,并且具有主体部106， 该主体部106具有比突伸部104大的直径d。突伸部和主体部两者具有一般地为圆柱状的 外形。该主体部106如图中所示向外延伸，W致其直径d接近腔107的内直径d'。
[0019]应当注意的是，本发明的实施方案可W与电流和功率水平广泛变化的切割炬和切 割系统一起使用。也就是说，本发明的实施方案可W被用于从低于100安培到高于400安 培的切割系统。然而，由于在不同电流水平操作时对于消耗品的不同要求，本文讨论的部件 中的一些的尺寸关系可W被优化W用于不同的电流水平。因此，对于一些此处讨论的物理 关系，示例性的关系将在下面被一般地讨论。然而，如后面所示，更具体的用于不同电流水 平的尺寸关系在表中被示出。
[0020] 现在转向一些示例性尺寸关系，在示例性实施方案中，直径d在腔107的直径d' 的90%至110%范围内。在其他实施方案中，直径d在腔107的直径d'的90%至100%范 围内。另外，如图所示，主体部106的直径d是运样，W致电极100的表面区域的远侧面主 要是壳105。例如，在本发明的示例性实施方案中，主体部106的直径d在电极100的远侧 面112的直径D的80%至98%范围内，其中远侧面112是电极100的圆形平坦面。在其他 示例性实施方案中，直径d在面112的直径D的85 %至90 %范围内。通过具有在电极远侧 端面的更大直径的壳105,实施方案帮助防止电弧在嵌入件103与电极本体101之间跳跃。 已知的电极不具有有如此大的相对直径的壳。
[0021] 另外，如图所示，壳主体部106具有比已知电极配置厚得多的厚度t。也就是说，该 主体部具有在厚度T的75%至95%范围内的厚度t--其从电极100的远侧面112测量到 腔表面111。在其他示例性实施方案中，厚度t在79%至90%范围内。通过使用如此的大 厚度，壳的总体积被优化，运优化了壳的热传导和电弧的稳定性。因此，获得了相对已知电 极的工作寿命改进。