專利名稱：一種內(nèi)孔淬火或熔凝硬化用等離子炬的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于鋼鐵或鑄鐵零件內(nèi)孔表面淬火或熔凝硬化的等離子炬，屬于金屬熱處理設(shè)備。
等離子炬是一種利用電能電離氣體成為熱等離子體，然后由噴嘴壓縮成束流高速噴出的等離子發(fā)生裝置。這種等離子束與激光束、電子束一起被稱為現(xiàn)代工業(yè)中的三種高能量束，利用這些高能量束的技術(shù)簡稱為三束技術(shù)，等離子束是其中應(yīng)用最為方便的一種，目前已廣泛應(yīng)用于太空模擬試驗、冶金、CVD、切割、焊接、噴涂、鍋爐點火和熱處理等領(lǐng)域。鋼或鑄鐵零件用等離子束進行表面淬火或熔凝硬化可方便迅速地使已加工好的零件獲得硬化耐磨層，且變形極微，現(xiàn)在已開始用于軸類及導(dǎo)軌等零件的表面硬化。目前在需要表面硬化的零件中，筒類或缸套類零件占有很大比例，如內(nèi)燃機氣缸、柱塞泵缸套等，這類零件內(nèi)孔直徑大小不一，內(nèi)孔長度也在很大范圍內(nèi)變化，用一般熱處理等離子炬難以實施內(nèi)孔壁的硬化。
本實用新型的目的在于設(shè)計一種適用于較小直徑孔內(nèi)壁淬火或熔凝硬化的等離子炬。
該等離子炬的結(jié)構(gòu)主要由陰極絕緣座、陰極銅座、可調(diào)式銅陰極與陰極鎢桿、旋風(fēng)絕緣片、陽極座、引弧銅陽極及密封膠圈等組成，上述零件由后壓蓋與壓墊壓緊于外殼內(nèi)，冷卻冰管、進氣管、外包絕緣套的導(dǎo)電桿均與陰極鎢桿軸線垂直。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的結(jié)構(gòu)。


圖1為等離子炬的主剖面圖(只畫出上半部分)，圖2為沿圖1中B-B線剖開的右視圖，圖3為沿圖1中A-A線剖開的右視圖。
圖例說明(1)-進氣管，(2)-陰極導(dǎo)電桿，(3)-絕緣套，(4)-后壓蓋，(5)-壓墊，(6)-陰極絕緣座，(7)-陰極銅座，(8)-銅陰極，(9)-旋風(fēng)絕緣片，(10)-陽極座，(11)-陰極鎢桿，(12)-引弧銅陽極，(13)-密封膠圈，(14)-外殼，(15)-循環(huán)冷卻水管，(16)-切向小槽，(17)-檔塊。
在圖1中，進氣管(1)、循環(huán)冷卻水管(15)分別旋接于外殼(14)上，包有絕緣套管(3)的陰極導(dǎo)電桿(2)旋接于陰極銅座(7)上，部件(1)、(2)、(3)、(15)互相平行，共同封裝于一剛性外套中(圖中未示出)，且與陰極鎢桿(11)的軸線相垂直。陰極絕緣座(6)、陰極銅座(7)、可調(diào)式銅陰極(8)與陰極鎢桿(11)、旋風(fēng)絕緣片(9)、陽極座(10)、引弧銅陽極(12)及密封膠圈(13)由后壓蓋(4)與壓墊(5)壓緊于外殼(14)內(nèi)，后壓蓋(4)的外圓周表面滾花，旋風(fēng)絕緣片(9)在靠近進氣管(15)中心線一側(cè)的周邊加工出一個容氣槽，并在該側(cè)端面切出至少一個切向小槽(16)(如圖2所)示。陰極絕緣座(6)和旋風(fēng)絕緣片(9)都由耐溫材料(如陶瓷、耐溫塑料等)制作。陰極鎢桿(11)呈過盈配合裝入銅陰極(8)的中心孔中，銅陰極(8)的外圓為螺紋，后部有螺絲刀槽，旋入陰極銅座(7)中。引弧陽極(12)的中心小孔直徑為1mm-5mm，外部循環(huán)水槽中鑲有一檔塊(17)(如圖3所示)。
本實用新型的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊體積小，等離子束流與水管(15)進氣管(1)及電路(2)(3)垂直，適用于在內(nèi)孔中操作，銅陰極(8)和陰極鎢桿(11)由通過進氣管(1)及旋風(fēng)絕緣片(9)流入的作為工作氣體的旋轉(zhuǎn)渦流風(fēng)冷卻，同時工作氣體得到預(yù)熱；引弧銅陽極(12)由流經(jīng)進出冷卻水管(15)的循環(huán)冷卻水冷卻，可長時間連續(xù)工作，耐燒蝕，壽命長；不用拆卸等離子炬即可在后蓋(4)的中心孔中插入螺絲刀調(diào)節(jié)鎢桿(11)與陽極(12)之間的間隙，使得高壓引弧時容易起弧。
權(quán)利要求1.一種用于鋼或鑄鐵零件內(nèi)孔表面淬火或熔凝硬化的等離子炬，其特征在于陰極絕緣座(6)、陰極銅座(7)、可調(diào)式陰極(8)與鎢桿(1)1、旋風(fēng)絕緣片(9)、陽極座(10)及引弧陽極(12)由后壓蓋(4)與壓墊(5)壓緊于外殼(14)內(nèi)，冷卻水管(15)、進氣管(1)、外包絕緣套(3)的導(dǎo)電桿(2)互相平行且與鎢桿(11)的軸線垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子炬，其特征在于旋風(fēng)絕緣片(9)和陰極座(6)用耐溫絕緣材料(如陶瓷、耐溫塑料等)制作，絕緣片(9)的一個側(cè)面上至少刻有一個切向槽(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的等離子炬，其特征在于陰極(8)與鎢桿(11)到引弧陽極(12)的距離可從后壓蓋(4)的中心孔調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的等離子炬，其特征還在于陰極(8)與鎢桿(11)由渦流風(fēng)冷卻，引弧陽極(12)由循環(huán)冰冷卻，陽極(12)的中心小孔直徑為1mm到5mm。
專利摘要一種用于鋼或鑄鐵零件內(nèi)孔表面淬火或熔凝硬化的等離子炬，其陰極絕緣座(6)、陰極銅座(7)、陰極(8)與鎢桿(11)、旋風(fēng)絕緣片(9)、陽極座(10)及引弧陽極(12)由后壓蓋(4)與壓墊(5)壓緊于外殼(14)內(nèi)，冷卻水管(15)、進氣管(1)、外包絕緣套(3)的導(dǎo)電桿.(2)互相平行且與鎢桿(11)的軸線垂直。氣體經(jīng)過絕緣片(9)時形成渦流，在鎢桿(11)與陽極(12)及工件之間電離成為等離子束流，鎢桿(11)端部與陽極(12)之間的間隙可從壓蓋(4)的中心孔調(diào)節(jié)，陰極(8)和陽極(12)分別由渦流風(fēng)及循環(huán)水冷卻。
文檔編號H05H1/26GK2269694SQ96228948
公開日1997年12月3日 申請日期1996年9月26日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月26日
發(fā)明者李惠東, 李惠琪, 張柏林, 霍森 申請人:山東礦業(yè)學(xué)院