一種激光-火焰復(fù)合切割裝置制造方法
【專利摘要】一種激光-火焰復(fù)合切割裝置，它涉及一種切割裝置。本實用新型為解決現(xiàn)有激光切割方法存在適用范圍窄以及火焰切割方法存在切割效率低的問題。中部槍筒與上部槍筒螺紋連接，鎖緊螺母與上部槍筒的下端相接觸，切割保護(hù)鏡片的外緣搭接在臺肩上，切割保護(hù)鏡片的上端通過鏡片壓緊環(huán)鎖緊，外沿通過多個激光調(diào)心螺栓定位鎖緊，壓蓋通過螺栓鎖緊在槍筒和外沿的上端面上，下部槍筒上設(shè)置有高壓氧氣通道，噴嘴內(nèi)芯位于噴嘴外套內(nèi)，下部槍筒的下端通過噴嘴接頭與噴嘴內(nèi)芯和噴嘴外套連接，混合氣體管設(shè)置在噴嘴外套上部外側(cè)壁上，噴嘴內(nèi)芯與噴嘴外套之間設(shè)有間隙，混合氣體管通過間隙與噴嘴出口連通。本實用新型適用于切割鋼材、不銹鋼以及不銹鋼復(fù)合板材。
【專利說明】一種激光-火焰復(fù)合切割裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種切割裝置，具體涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)激光-火焰復(fù)合切割的切割裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的金屬熱切割方法主要有火焰切割、等離子切割和激光切割三種切割方法。
[0003]火焰切割方法切割大厚度碳鋼切割能力比較好，其切割費用也比較低?？蓮V泛適用于碳鋼、大厚度板材的切割上。但是火焰切割方法的熱影響區(qū)較寬，切割變形量大，影響了切割精度?；鹧媲懈詈癜鍟r，只能切割低碳鋼和低合金鋼，上邊易融塌，下邊易形成掛渣。而且啟動切割需要預(yù)熱過程，越厚的鋼板預(yù)熱時間越長，切割速度較低，這些問題造成切割總體效率較低。
[0004]等離子切割方法具有能量密度較高、切割變形較小、切割前不需預(yù)熱、切割金屬范圍廣等優(yōu)點。同時等離子切割方法也存在一些固有的缺點，如切割邊緣有斜度，切割中厚板時表面質(zhì)量下降，等離子切割過程會產(chǎn)生巨大的噪音、大量煙塵，這不僅對周圍的環(huán)境產(chǎn)生較大的噪音污染，更重要的是損害操作者和周圍的人員的身體健康。這種切割方法最大的問題是電極和噴嘴的消耗問題，尤其是電極的壽命只有短短幾個小時，顯著增加了生產(chǎn)成本和降低切割效率。
[0005]激光切割方法具很多優(yōu)點，如切縫窄，割縫質(zhì)量好，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度切割；切割速度快，穿孔時間短，無需預(yù)熱啟動切割過程；切割材料范圍廣，可以切割金屬、非金屬等，可以加工任何硬度的材料，甚至可以切割透明的玻璃等等。但是激光切割方法存在一次性設(shè)備投入費用高、使用與維護(hù)費用、耗能高，最關(guān)鍵的一點是激光切割方法目前僅適用于30mm以下中、薄板的切割領(lǐng)域，即激光切割方法適用范圍窄，無法在厚板領(lǐng)域展開推廣應(yīng)用。
[0006]綜上，現(xiàn)有的激光切割方法適用范圍窄以及火焰切割方法切割效率低。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型為解決現(xiàn)有的激光切割方法存在適用范圍窄以及火焰切割方法存在切割效率低的問題，進(jìn)而提供了一種激光-火焰復(fù)合切割裝置。
[0008]本實用新型為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:
[0009]本實用新型的激光-火焰復(fù)合切割裝置包括激光焦點調(diào)節(jié)單元、激光調(diào)心單元、切割噴嘴單元、連接環(huán)、防塵保護(hù)鏡片壓緊環(huán)、防塵保護(hù)鏡片、激光聚焦透鏡、激光聚焦透鏡壓緊環(huán)和激光聚焦透鏡安裝套；
[0010]激光焦點調(diào)節(jié)單元包括鎖緊螺母、中部槍筒和上部槍筒，中部槍筒中部的外壁上加工有外螺紋，中部槍筒的下部加工有外沿，上部槍筒下部的內(nèi)側(cè)壁上加工有內(nèi)螺紋，中部槍筒與上部槍筒螺紋連接，鎖緊螺母與中部槍筒螺紋連接，鎖緊螺母與上部槍筒的下端相接觸，防塵保護(hù)鏡片通過防塵保護(hù)鏡片壓緊環(huán)安裝在上部槍筒內(nèi)，防塵保護(hù)鏡片位于上部槍筒的上端，激光聚焦透鏡通過激光聚焦透鏡壓緊環(huán)安裝在激光聚焦透鏡安裝套內(nèi)，激光聚焦透鏡安裝套的下端通過連接環(huán)與上部槍筒的上端連接；
[0011]激光調(diào)心單元包括下部槍筒、切割保護(hù)鏡片、鏡片壓緊環(huán)、壓蓋和多個激光調(diào)心螺栓，下部槍筒由上至下沿軸向依次加工有第一圓孔、第二圓孔和錐孔，錐孔的直徑由上至下漸縮設(shè)置，錐孔的上端加工有臺肩，第二圓孔的直徑小于第一圓孔的直徑，第二圓孔上加工有內(nèi)螺紋，切割保護(hù)鏡片位于第二圓孔內(nèi)，切割保護(hù)鏡片的外緣搭接在臺肩上，鏡片壓緊環(huán)的外側(cè)壁上加工有外螺紋，切割保護(hù)鏡片的上端通過鏡片壓緊環(huán)鎖緊，中部槍筒的外沿位于第一圓孔內(nèi)，外沿通過多個激光調(diào)心螺栓定位鎖緊，多個激光調(diào)心螺栓沿槍筒圓周方向均布設(shè)置，壓蓋套裝在中部槍筒上，壓蓋通過螺栓鎖緊在槍筒和外沿的上端面上，下部槍筒上設(shè)置有高壓氧氣通道，高壓氧氣通道與錐孔的上部連通；
[0012]切割噴嘴單元包括噴嘴外套、混合氣體管、噴嘴內(nèi)芯和噴嘴接頭，噴嘴內(nèi)芯位于噴嘴外套內(nèi)，下部槍筒的下端通過噴嘴接頭與噴嘴內(nèi)芯和噴嘴外套連接，混合氣體管設(shè)置在噴嘴外套上部外側(cè)壁上，噴嘴內(nèi)芯與噴嘴外套之間設(shè)有間隙，混合氣體管通過間隙與噴嘴出口連通。
[0013]本實用新型的有益效果是:
[0014]本實用新型的激光-火焰復(fù)合切割裝置采用激光和火焰兩種熱源作為切割熱源，將兩種熱源共同作用到同一切割區(qū)域，與現(xiàn)有的激光切割方法相比，本實用新型適用于20mm以上中、厚鋼板的熱切割領(lǐng)域，即本實用新型的激光-火焰復(fù)合切割裝置的適用范圍廣，并且切割同等板厚所需激光功率小、大幅度降低了設(shè)備的運營成本，運營成本降低了50%左右；
[0015]本實用新型的激光-火焰復(fù)合切割裝置中部槍筒與上部槍筒螺紋連接，即旋轉(zhuǎn)中部槍筒能夠改變切割槍筒的總長度，當(dāng)保證切割噴嘴下端與工件表面距離不變時，也就改變了激光焦點位置，即改變了激光離焦量，焦點位置的調(diào)節(jié)范圍可達(dá)±30mm，與火焰切割方法相比，本實用新型的激光-火焰復(fù)合切割裝置切割速度快、變形量小、不需預(yù)熱直接啟動切割裝置；
[0016]本實用新型的激光-火焰復(fù)合切割裝置設(shè)置有激光調(diào)心單元，通過激光調(diào)心螺栓調(diào)節(jié)中部槍筒與下部槍筒基本同心并確保激光束從切割噴嘴的正中心輸出，激光和火焰為同軸復(fù)合結(jié)構(gòu)，所有切割方向的切割結(jié)果都一樣，切割過程不受切割方向的限制；
[0017]本實用新型的激光-火焰復(fù)合切割裝置還具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的激光-火焰復(fù)合切割裝置的整體結(jié)構(gòu)主視剖視圖，圖2是圖1中A-A的剖視圖，圖3是【具體實施方式】一中激光焦點調(diào)節(jié)單元I的放大圖，圖4是【具體實施方式】一中激光調(diào)心單元II的放大圖，圖5是【具體實施方式】一中切割噴嘴單元III的放大圖。
【具體實施方式】
[0019]【具體實施方式】一:如圖1?5所示，本實施方式的激光-火焰復(fù)合切割裝置包括激光焦點調(diào)節(jié)單元1、激光調(diào)心單元I1、切割噴嘴單元II1、連接環(huán)19、防塵保護(hù)鏡片壓緊環(huán)
20、防塵保護(hù)鏡片21、激光聚焦透鏡22、激光聚焦透鏡壓緊環(huán)23和激光聚焦透鏡安裝套25 ；
[0020]激光焦點調(diào)節(jié)單元I包括鎖緊螺母15、中部槍筒16和上部槍筒17，中部槍筒16中部的外壁上加工有外螺紋，中部槍筒16的下部加工有外沿16-1，上部槍筒17下部的內(nèi)側(cè)壁上加工有內(nèi)螺紋，中部槍筒16與上部槍筒17螺紋連接，鎖緊螺母15與中部槍筒16螺紋連接，鎖緊螺母15與上部槍筒17的下端相接觸，防塵保護(hù)鏡片21通過防塵保護(hù)鏡片壓緊環(huán)20安裝在上部槍筒17內(nèi)，防塵保護(hù)鏡片21位于上部槍筒17的上端，激光聚焦透鏡22通過激光聚焦透鏡壓緊環(huán)23安裝在激光聚焦透鏡安裝套25內(nèi)，激光聚焦透鏡安裝套25的下端通過連接環(huán)19與上部槍筒17的上端連接；
[0021]激光調(diào)心單元II包括下部槍筒7、切割保護(hù)鏡片9、鏡片壓緊環(huán)10、壓蓋13和多個激光調(diào)心螺栓12，下部槍筒7由上至下沿軸向依次加工有第一圓孔7-1、第二圓孔7-2和錐孔7-3，錐孔7-3的直徑由上至下漸縮設(shè)置，錐孔7-3的上端加工有臺肩7-3-1，第二圓孔7-2的直徑小于第一圓孔7-1的直徑，第二圓孔7-2上加工有內(nèi)螺紋，切割保護(hù)鏡片9位于第二圓孔7-2內(nèi)，切割保護(hù)鏡片9的外緣搭接在臺肩7-3-1上，鏡片壓緊環(huán)10的外側(cè)壁上加工有外螺紋，切割保護(hù)鏡片9的上端通過鏡片壓緊環(huán)10鎖緊，中部槍筒16的外沿16-1位于第一圓孔7-1內(nèi)，外沿16-1通過多個激光調(diào)心螺栓12定位鎖緊，多個激光調(diào)心螺栓12沿槍筒7圓周方向均布設(shè)置，壓蓋13套裝在中部槍筒16上，壓蓋13通過螺栓14鎖緊在槍筒7和外沿16-1的上端面上，下部槍筒7上設(shè)置有高壓氧氣通道8，高壓氧氣通道8與錐孔7-3的上部連通；
[0022]切割噴嘴單元III包括噴嘴外套1、混合氣體管2、噴嘴內(nèi)芯3和噴嘴接頭5，噴嘴內(nèi)芯3位于噴嘴外套I內(nèi)，下部槍筒7的下端通過噴嘴接頭5與噴嘴內(nèi)芯3和噴嘴外套I連接，混合氣體管2設(shè)置在噴嘴外套I上部外側(cè)壁上，噴嘴內(nèi)芯3與噴嘴外套I之間設(shè)有間隙，混合氣體管2通過間隙與噴嘴出口連通。 [0023]本實用新型的激光-火焰復(fù)合切割裝置在使用時需要安裝在激光焊接槍上，激光焊接槍包括激光擴(kuò)束和準(zhǔn)直部分，激光擴(kuò)束和準(zhǔn)直部分為商品化商品；
[0024]防塵保護(hù)鏡片21通過一個第四密封圈24與上部槍筒17密閉連接，激光聚焦透鏡安裝套25的下端與上部槍筒17的上端之間設(shè)置有一個第四密封圈24，激光聚焦透鏡壓緊環(huán)23與激光焊接槍之間設(shè)置有一個第四密封圈24 ；
[0025]切割裝置火焰可以選用氧氣-丙烷切割火焰、氧氣-乙炔切割火焰或汽油-氧氣切割火焰；
[0026]切割裝置激光設(shè)備可選用光纖激光器、碟型激光器、半導(dǎo)體激光器、Nd: YAG激光器或C02氣體激光器；
[0027]切割保護(hù)鏡片9的表面上鍍有對應(yīng)激光波長的增透膜，可以保證激光能量無損失通過，切割保護(hù)鏡片9將激光-火焰復(fù)合切割裝置分為兩個壓力區(qū)，切割保護(hù)鏡片9上面為大氣壓力區(qū)，切割保護(hù)鏡片9下面為高壓切割氧氣；
[0028]噴嘴內(nèi)芯3有兩方面作用，一方面是讓激光無阻礙地通過噴嘴到達(dá)工件切割表面:另一方面還是高壓氧氣的輸送通道；
[0029]噴嘴外套I與噴嘴內(nèi)芯3之間間隙的作用是提供可燃?xì)怏w-氧氣混合氣體的通道;
[0030]【具體實施方式】二:如圖1和圖2所示，本實施方式噴嘴外套I內(nèi)側(cè)壁下部與噴嘴內(nèi)芯3外側(cè)壁下部緊密接觸，噴嘴內(nèi)芯3外側(cè)壁的下部沿圓周方向均布加工有14?18個條形凹槽3-1，條形凹槽3-1與噴嘴內(nèi)芯3的軸向一致設(shè)置。
[0031]如此設(shè)計，可燃?xì)怏w-氧氣混合氣體通過混合氣體管2進(jìn)入到噴嘴外套I與噴嘴內(nèi)芯3之間，然后通過14?18個條形凹槽3-1流出，可以形成穩(wěn)定的層流，可燃?xì)怏w-氧氣混合氣體在脫離噴嘴出口后被點燃，從而形成穩(wěn)定燃燒的火焰，
[0032]可以提高氧氣在噴嘴出口的流速，從而提高切割效率。其它組成及連接關(guān)系與【具體實施方式】一相同。
[0033]【具體實施方式】三:如圖2所示，本實施方式條形凹槽3-1的數(shù)量是16個。如此設(shè)計，可燃?xì)怏w-氧氣混合氣體通過混合氣體管2進(jìn)入到噴嘴外套I與噴嘴內(nèi)芯3之間，然后通過14?18個條形凹槽3-1流出，可以形成穩(wěn)定的層流，可燃?xì)怏w-氧氣混合氣體在脫離噴嘴出口后被點燃，從而形成穩(wěn)定燃燒的火焰，可以提高氧氣在噴嘴出口的流速，從而提高切割效率?？梢蕴岣哐鯕庠趪娮斐隹诘牧魉伲瑥亩岣咔懈钚?。其它組成及連接關(guān)系與【具體實施方式】二相同。
[0034]【具體實施方式】四:如圖1和圖4所示，本實施方式激光調(diào)心螺栓12的數(shù)量為4個。如此設(shè)計，可以很方便且直觀地調(diào)節(jié)下部槍筒7的軸心位置，確保激光束從噴嘴內(nèi)芯3中間通過。其它組成及連接關(guān)系與【具體實施方式】一、二或三相同。
[0035]【具體實施方式】五:如圖1和圖5所不,本實施方式混合氣體管2的數(shù)量為兩個,兩個混合氣體管2對稱設(shè)置在噴嘴外套I的外側(cè)壁上。如此設(shè)計，是為了確保輸入的混合氣體更均勻，不會發(fā)生壓力不均勻現(xiàn)象。其它組成及連接關(guān)系與【具體實施方式】四相同。
[0036]【具體實施方式】六:如圖1和圖5所示，本實施方式噴嘴接頭5的內(nèi)側(cè)壁上加工有內(nèi)螺紋，噴嘴內(nèi)芯3的上部加工有外螺紋，噴嘴內(nèi)芯3與噴嘴接頭5螺紋連接；噴嘴接頭5下部的外側(cè)壁上加工有外螺紋，噴嘴外套I的上部加工有內(nèi)螺紋，噴嘴外套I與噴嘴接頭5螺紋連接。如此設(shè)計，是為了確保在更換不同尺寸的噴嘴內(nèi)芯3時，仍然能夠確保激光焦點位置不會發(fā)生變化。在更換不同尺寸的噴嘴內(nèi)芯3時，僅需要更換與之匹配的噴嘴接頭5即可，無需更換其他零部件即可保證激光焦點位置不會發(fā)生變化。其它組成及連接關(guān)系與【具體實施方式】一、二、三或五相同。
[0037]【具體實施方式】七:如圖1和圖5所示，本實施方式噴嘴內(nèi)芯3中心孔的縱截面呈拉瓦爾曲線形狀。如此設(shè)計，是為了保證從噴嘴內(nèi)芯3中噴出的切割氣體達(dá)到超音速狀態(tài)，提高切割速度。其它組成及連接關(guān)系與【具體實施方式】六相同。
[0038]【具體實施方式】八:如圖1和圖5所示，本實施方式所述復(fù)合切割裝置還包括兩個第一密封圈6，下部槍筒7與噴嘴接頭5之間設(shè)置有一個第一密封圈6，噴嘴接頭5與噴嘴外套I之間設(shè)置有一個第一密封圈6。如此設(shè)計，可以起到密封作用，以防止水和灰塵進(jìn)入槍筒內(nèi)部。其它組成及連接關(guān)系與【具體實施方式】一、二、三、五或七相同。
[0039]【具體實施方式】九:如圖1和圖4所示，本實施方式所述復(fù)合切割裝置還包括兩個第二密封圈11，切割保護(hù)鏡片9與臺肩7-3-1之間設(shè)置有一個第二密封圈11，中部槍筒16與下部槍筒7之間設(shè)置有一個第二密封圈11。如此設(shè)計，可以起到密封作用，以防止水和灰塵進(jìn)入槍筒內(nèi)部。其它組成及連接關(guān)系與【具體實施方式】八相同。
[0040]【具體實施方式】十:如圖1和圖3所示，本實施方式所述復(fù)合切割裝置還包括兩個第三密封圈18，中部槍筒16的上部與上部槍筒17之間設(shè)置有兩個第三密封圈18。如此設(shè)計，可以起到密封作用，以防止水和灰塵進(jìn)入槍筒內(nèi)部。其它組成及連接關(guān)系與【具體實施方式】九相同。
[0041]實施例一:
[0042]待切割鋼板材料為低碳鋼板Q235，待切割鋼板厚度為30mm，長度為1000mm，寬度為200mm，激光器為6kW碟形固體激光器，激光輸出模式為連續(xù)波，光纖直徑為0.2mm ;切割槍上半部分采用Trumpf公司生產(chǎn)的D70激光焊接槍，下半部分為本實用新型的激光_火焰復(fù)合切割裝置，二者組合成為一套激光-火焰復(fù)合切割槍；準(zhǔn)直焦距為200_，聚焦透鏡為600mm ;行走方式為待切割鋼板不動、機器人把持激光-火焰復(fù)合切割槍完成預(yù)定軌跡的行走。
[0043]切割前把待切割鋼板固定在工作臺上，準(zhǔn)備好高純氧氣、丙烷混合氣體通過混合氣體管2并接入本實用新型的激光-火焰復(fù)合切割裝置內(nèi)。切割時首先點燃外圍的氧氣和丙烷混合氣體，然后通入高壓切割氧氣流，同時加入激光能量，機器人把持激光-火焰復(fù)合切割裝置從待切割鋼板的邊緣進(jìn)入到待切割鋼板上，按照預(yù)定軌跡完成切割過程。
[0044]實驗過程中用到的其余參數(shù)如下:
[0045]激光功率為5500W
[0046]激光焦點位于鋼板表面上15mm
[0047]激光噴嘴下沿距離鋼板表面5.0mm
[0048]丙烷氣體壓力0.5bar,
[0049]輔助燃燒氧氣壓0.4bar
[0050]主切割氧氣壓力2.5bar
[0051]切割速度1.0m/min
[0052]切割結(jié)果:30mm厚待切割鋼板在1.0m/min的高速下被切斷，切口平整，鋼板背面沒有粘渣，切割面上附著一層薄薄的氧化層，很容易被清除，切割質(zhì)量與火焰切割質(zhì)量相當(dāng)，但是切割速度比火焰切割速度提高了 1-2倍。如果不考慮切割質(zhì)量，僅需要切斷即可，對于30mm厚鋼板的極限切割速度可以達(dá)到2.0m/min ;無論在1.0m/min還是2.0m/min的切割速度下切割，激光-火焰復(fù)合切割裝置都不需要預(yù)熱，待切割鋼板在室溫下即可立即開始切割，這一點對于火焰和等離子切割方法都無法實現(xiàn)。
[0053]實施例二:
[0054]待切割鋼板材料為低碳鋼板Q235，待切割鋼板厚度為140mm，長度為300mm，寬度為100mm，激光器為6kW碟形固體激光器，激光輸出模式為連續(xù)波，光纖直徑為0.2mm ;切割槍的上半部分采用Trumpf公司生產(chǎn)的D70激光焊接槍，下半部分為本實用新型的激光_火焰復(fù)合切割裝置，二者組合成為一套激光-火焰復(fù)合切割槍；準(zhǔn)直焦距為200mm，聚焦透鏡為600mm ;行走方式為待切割鋼板不動、機器人把持激光-火焰復(fù)合切割槍完成預(yù)定軌跡的行走。
[0055]切割前把待切割鋼板固定在工作臺上，準(zhǔn)備好高純氧氣、丙烷混合氣體通過混合氣體管2并接入本實用新型的激光-火焰復(fù)合切割裝置內(nèi)。切割時首先點燃外圍的氧氣和丙烷的混合氣體，然后通入高壓切割氧氣流，同時加入激光能量，機器人把持激光-火焰復(fù)合切割槍從待切割鋼板的邊緣進(jìn)入到待切割鋼板上，按照預(yù)定軌跡完成切割過程。
[0056]實驗過程中用到的其余參數(shù)如下:[0057]激光功率為6000W
[0058]激光焦點位于鋼板表面上15mm
[0059]激光噴嘴下沿距離鋼板表面5.0mm
[0060]丙燒氣體壓力0.5bar,
[0061]輔助燃燒氧氣壓0.4bar
[0062]主切割氧氣壓力3.5bar
[0063]切割速度0.30m/min
[0064]切割結(jié)果:140mm厚待切割鋼板在0.3m/min的速度下被切斷，切口平整，鋼板背面沒有粘渣，切割面上附著一層薄薄的氧化層，很容易被清除，切割質(zhì)量與火焰切割質(zhì)量相當(dāng)?；鹧媲懈罘椒ㄇ懈?40mm厚鋼板的切割速度為0.15m/min左右，激光-火焰復(fù)合切割方法與火焰切割方法相比，切割速度提高了 I倍左右。同樣激光-火焰復(fù)合切割裝置不需要預(yù)熱鋼板，鋼板在室溫下即可立即開始切割，而對于140_厚的鋼板火焰切割方法需要預(yù)熱較長時間才能進(jìn)行鋼板切割作業(yè)。
【權(quán)利要求】
1.一種激光-火焰復(fù)合切割裝置，所述復(fù)合切割裝置包括激光焦點調(diào)節(jié)單元(I )、激光調(diào)心單元(II)、切割噴嘴單元(III)、連接環(huán)(19)、防塵保護(hù)鏡片壓緊環(huán)(20)、防塵保護(hù)鏡片(21)、激光聚焦透鏡(22)、激光聚焦透鏡壓緊環(huán)(23)和激光聚焦透鏡安裝套(25)，其特征在于: 激光焦點調(diào)節(jié)單元(I )包括鎖緊螺母(15)、中部槍筒(16)和上部槍筒(17)，中部槍筒(16)中部的外壁上加工有外螺紋，中部槍筒(16)的下部加工有外沿(16-1),上部槍筒(17)下部的內(nèi)側(cè)壁上加工有內(nèi)螺紋，中部槍筒(16)與上部槍筒(17)螺紋連接，鎖緊螺母(15)與中部槍筒(16)螺紋連接，鎖緊螺母(15)與上部槍筒(17)的下端相接觸，防塵保護(hù)鏡片(21)通過防塵保護(hù)鏡片壓緊環(huán)(20)安裝在上部槍筒(17)內(nèi)，防塵保護(hù)鏡片(21)位于上部槍筒(17)的上端，激光聚焦透鏡(22)通過激光聚焦透鏡壓緊環(huán)(23)安裝在激光聚焦透鏡安裝套(25)內(nèi)，激光聚焦透鏡安裝套(25)的下端通過連接環(huán)(19)與上部槍筒(17)的上端連接； 激光調(diào)心單元(II)包括下部槍筒(7)、切割保護(hù)鏡片(9)、鏡片壓緊環(huán)(10)、壓蓋(13)和多個激光調(diào)心螺栓(12)，下部槍筒(7)由上至下沿軸向依次加工有第一圓孔(7-1)、第二圓孔(7-2)和錐孔(7-3)，錐孔(7-3)的直徑由上至下漸縮設(shè)置，錐孔(7-3)的上端加工有臺肩(7-3-1)，第二圓孔(7-2)的直徑小于第一圓孔(7-1)的直徑，第二圓孔(7-2)上加工有內(nèi)螺紋，切割保護(hù)鏡片(9)位于第二圓孔(7-2)內(nèi)，切割保護(hù)鏡片(9)的外緣搭接在臺肩(7-3-1)上，鏡片壓緊環(huán)(10)的外側(cè)壁上加工有外螺紋，切割保護(hù)鏡片(9)的上端通過鏡片壓緊環(huán)(10)鎖緊，中部槍筒(16)的外沿(16-1)位于第一圓孔(7-1)內(nèi)，外沿(16-1)通過多個激光調(diào)心螺栓(12)定位鎖緊，多個激光調(diào)心螺栓(12)沿槍筒(7)圓周方向均布設(shè)置，壓蓋(13)套裝在中部槍筒(16)上，壓蓋(13)通過螺栓鎖緊在槍筒(7)和外沿(16-1)的上端面上，下部槍筒(7)上 設(shè)置有高壓氧氣通道(8)，高壓氧氣通道(8)與錐孔(7-3)的上部連通； 切割噴嘴單元(III)包括噴嘴外套(I)、混合氣體管(2)、噴嘴內(nèi)芯(3)和噴嘴接頭(5)，噴嘴內(nèi)芯(3)位于噴嘴外套(I)內(nèi)，下部槍筒(7)的下端通過噴嘴接頭(5)與噴嘴內(nèi)芯(3)和噴嘴外套(I)連接，混合氣體管(2)設(shè)置在噴嘴外套(I)上部外側(cè)壁上，噴嘴內(nèi)芯(3)與噴嘴外套(I)之間設(shè)有間隙，混合氣體管(2)通過間隙與噴嘴出口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光-火焰復(fù)合切割裝置，其特征在于:噴嘴外套(I)內(nèi)側(cè)壁下部與噴嘴內(nèi)芯(3)外側(cè)壁下部緊密接觸，噴嘴內(nèi)芯(3)外側(cè)壁的下部沿圓周方向均布加工有14~18個條形凹槽(3-1)，條形凹槽(3-1)與噴嘴內(nèi)芯(3)的軸向一致設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光-火焰復(fù)合切割裝置，其特征在于:條形凹槽(3-1)的數(shù)量是16個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的激光-火焰復(fù)合切割裝置，其特征在于:激光調(diào)心螺栓(12)的數(shù)量為4個。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光-火焰復(fù)合切割裝置，其特征在于:混合氣體管(2)的數(shù)量為兩個，兩個混合氣體管(2)對稱設(shè)置在噴嘴外套(I)的外側(cè)壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或5所述的激光-火焰復(fù)合切割裝置，其特征在于:噴嘴接頭(5)的內(nèi)側(cè)壁上加工有內(nèi)螺紋，噴嘴內(nèi)芯(3)的上部加工有外螺紋，噴嘴內(nèi)芯(3)與噴嘴接頭(5)螺紋連接；噴嘴接頭(5)下部的外側(cè)壁上加工有外螺紋，噴嘴外套(I)的上部加工有內(nèi)螺紋，噴嘴外套(I)與噴嘴接頭(5)螺紋連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光-火焰復(fù)合切割裝置，其特征在于:噴嘴內(nèi)芯(3)中心孔的縱截面呈拉瓦爾曲線形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、5或7所述的激光-火焰復(fù)合切割裝置，其特征在于:所述復(fù)合切割裝置還包括兩個第一密封圈(6)，下部槍筒(7)與噴嘴接頭(5)之間設(shè)置有一個第一密封圈(6)，噴嘴接頭(5)與噴嘴外套(I)之間設(shè)置有一個第一密封圈(6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的激光-火焰復(fù)合切割裝置，其特征在于:所述復(fù)合切割裝置還包括兩個第二密封圈(11)，切割保護(hù)鏡片(9)與臺肩(7-3-1)之間設(shè)置有一個第二密封圈(11)，中部槍筒(16 )與下部槍筒(7 )之間設(shè)置有一個第二密封圈(11)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、5、7或9所述的激光-火焰復(fù)合切割裝置，其特征在于:所述復(fù)合切割裝置還包括兩個第三密封圈(18)，中部槍筒(16)的上部與上部槍筒(17)之間設(shè)置有兩個第三 密封圈(18)。
【文檔編號】B23K26/346GK203765168SQ201420194636
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】王威, 徐良, 王旭友, 林尚揚, 騰彬, 孫謙, 雷震, 黃瑞生 申請人:機械科學(xué)研究院哈爾濱焊接研究所