[发明专利]非转移弧等离子枪

说明书

技术领域

本发明涉及等离子体应用领域，尤其涉及一种非转移弧等离子枪。

背景技术

等离子体是一种电离气体，由电子、离子、中性粒子等组成，属于物质的高能凝聚态。等离子体中含有大量的带电粒子，使得它与普通气体有着本质的区别，具有很多普通气体没有的特性。等离子体技术的实际应用发展迅速，应用领域越来越广泛。世界各国正加紧研究把等离子体技术用于武器系统隐身、通信和探测、火炮发射、飞行器拦截、环境污染、航天推进等方面，等离子体技术的应用对未来具有深远的意义。

非转移弧等离子枪产生的等离子弧多为直的，针对一些结构特殊或狭小的区域很难实现处理。相关技术中，等离子发生器工作时，阳极可以按照预定的方向和角速度旋转。但是这只是理论上可行，实际过程中很难实现阳极旋转，若是阳极旋转，很难实现冷却水的密封。且阳极孔径为斜孔，仅有机械压缩，没有水冷跟气冷保护，对阳极的烧损极为严重。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种非转移弧等离子枪，所述非转移弧等离子枪具有结构简单、实用性强的优点。

根据本发明实施例的非转移弧等离子枪，包括：阳极结构件，所述阳极结构件包括第一通道和进气通道，所述第一通道的两端为第一端和第二端；和阴极结构件，所述阴极结构件的部分伸入所述第一通道内且靠近所述第一端，所述阴极结构件与所述阳极结构件通过间隙间隔开，所述阳极结构件与所述阴极结构件之间适于产生等离子弧，所述进气通道与所述间隙连通，所述等离子弧在所述第一端处的流动方向为第一方向，所述等离子弧在所述第二端处的流动方向为第二方向，所述第一方向与所述第二方向之间的夹角为α，且0°＜α＜90°。

根据本发明实施例的非转移弧等离子枪，通过在阳极结构件上构造第一通道，且等离子弧在流经第一通道的过程中，等离子弧的流动方向可以发生变化，等离子弧可以发射至狭窄缝隙，从而可以对特殊结构或狭小部位等进行处理，进一步扩大了非转移弧等离子枪的技术应用范围。

根据本发明的一些实施例，所述第一通道包括至少一段弧形通道，所述弧形通道靠近所述第二端。由此，当等离子弧流经弧形通道时，弧形通道可以对等离子弧形成机械式弯曲，弧形通道的周壁可以导向等离子弧的流动方向，使等离子弧的流向为弧形状。

根据本发明进一步的实施例，所述第一通道还包括至少一段直线通道。由此，可以便于等离子弧的生成，提高等离子弧的流动速度及流畅性。

在本发明的一些实施例中，所述直线通道靠近所述第一端。由此，部分阴极结构件可以伸入直线通道，从而可以便于阴极结构件的布置，进而可以便于阳极结构件与阴极结构件的配合作用，产生等离子弧。

根据本发明的一些实施例，所述阳极结构件还包括第二通道，所述第二通道具有进气口和出气口，所述出气口靠近所述第二端且与所述第二端连通。由此，气体气流可以从进气口进入第二通道，气体气流可以对流经第二端的等离子弧形成作用力，带动等离子弧朝向出气口的方向流动，并随着气体气流从出气口流出。

进一步地，还包括吹气组件，所述吹气组件位于所述进气口处。由此，吹气组件可以往第二通道内吹气，使得气体气流可以从进气口流入第二通道，并从出气口流出。

根据本发明的一些示例，所述阳极结构件还包括冷却通道，所述冷却通道与所述第一通道间隔开，所述冷却通道环绕在所述第一通道的外周。由此，冷却介质可以流经冷却通道，对第一通道的外周进行降温，避免阳极结构件的温度过高。

进一步地，所述冷却通道内具有导流环。由此，导流环可以进一步限定冷却通道，从而可以将输入非转移弧等离子枪的冷却介质均匀分布到阳极结构件中。

根据本发明的一些实施例，所述第一通道的靠近所述第一端的位置处具有扩口部，所述阴极结构件的端部位于所述扩口部内。由此，可以扩大第一通道的周壁的面积，从而可以为阴极结构件的伸入提供充足空间，提高阳极结构件的作用范围。

进一步地，所述阴极结构件的位于所述扩口部内的部分呈锥台状。由此，可以使得阴极结构件匹配扩口部的构造，可以扩大阴极结构件伸入第一通道内的外表面积，从而可以提高阴极结构件与阳极结构件的作用范围，进而可以提高等离子弧的产生效率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：