CN102922106A - 一种自夹紧、长寿命、节能导电嘴 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及焊接领域,具体为一种机械工业金属焊接用的自夹紧、长寿命、节能导电嘴,解决现有技术中导电嘴对焊丝夹持不稳定、接触电阻大,烧损导电嘴,降低导电嘴寿命等问题。导电嘴包括导电嘴座、导电嘴壳体、弹簧、焊丝夹,焊丝夹设置于导电嘴壳体中,与导电嘴壳体配合,焊丝夹为分体夹持结构,导电嘴座安装于导电嘴壳体一端,导电嘴座的一端伸至导电嘴壳体中,该端与导电嘴壳体之间的空隙设置弹簧,弹簧与焊丝夹的一端顶触。采用本发明结构可以自动夹紧焊丝,提高了电弧稳定性,焊丝干伸长比较直,提高焊接质量,特别是提高自动焊质量。采用本发明结构可以大大提高导电嘴使用寿命,降低成本,只需要更换焊丝夹。
Description
技术领域
本发明涉及焊接领域,具体为一种金属焊接用的自夹紧、长寿命、节能导电嘴。
背景技术
导电嘴是焊接设备易损件,属于焊接耗材,位于焊枪最尾端部分,它是用于导送焊丝的金属嘴。导电嘴的内孔有圆形、椭圆形、三角形或方形等,一般采用黄铜、紫铜、铬锆铜、铍铜等材料制造。普遍使用的是紫铜导电嘴,铬锆铜的材质优于紫铜,更为耐用。曾经日本用陶瓷制作导电嘴,后来因为性能等问题被淘汰。
导电嘴易损坏原因有:
1.操作不当引起损坏,焊枪收弧时,瞬时通过的电流过高,导电嘴极易融化,与焊丝熔接在一起。
2.导电嘴质量问题,包括(规格,材质,做工,孔径大小与焊丝是否合适等)。
3.传统埋弧自动焊导电嘴内径直径大于焊丝直径,会有接触不良,接触电阻大,电流不稳,经常发生起弧时便烧毁导电嘴的现象,多数导电嘴都会因发热变色,当超过了导电嘴材料的软化温度时,硬度和耐磨性能将急剧下降,无法拥有较长的寿命。
中国发明专利(申请号201010193902.3)公开了一种长效导电嘴,导电嘴由瓷帽、导电内芯和尾座组成,瓷帽为空心结构,瓷帽的前端中心设有第一通孔,导电内芯设置在瓷帽内,瓷帽保护在导电内芯外部,导电内芯的尾部为连接部,连接部中心设有第二通孔,连接部的前表面上连接有两个对称放置的连接片,每个连接片的前端均连接有夹紧块,两个夹紧块组成夹头,连接部的后端上套有尾座,且尾座中设有第三通孔,瓷帽的后端套在尾座的前端上。其不足之处在于,结构较为复杂、加工困难,采用塑性变形工艺使两个夹紧块的头部合拢夹持焊丝时,需要依靠连接片的弹性夹持焊丝强行导电,而且会出现焊丝夹持不稳定、接触电阻大,烧损导电嘴,降低导电嘴寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自夹紧、长寿命、节能导电嘴,解决现有技术中导电嘴对焊丝夹持不稳定、接触电阻大,烧损导电嘴,降低导电嘴寿命等问题。
本发明的技术方案是:
一种自夹紧、长寿命、节能导电嘴,导电嘴包括导电嘴座、导电嘴壳体、弹簧、焊丝夹,具体结构如下:
焊丝夹设置于导电嘴壳体中,与导电嘴壳体配合,焊丝夹为分体夹持结构,导电嘴座安装于导电嘴壳体一端,导电嘴座的一端伸至导电嘴壳体中,该端与导电嘴壳体之间的空隙设置弹簧,弹簧与焊丝夹的一端顶触。
所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴,导电嘴壳体中心为壳体内孔,壳体内孔为倒锥台孔形状,倒锥台体形状的焊丝夹与壳体内孔配合,倒锥台孔和倒锥台体的斜率相同。
所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴,导电嘴座为嘴座上段、嘴座中间段、嘴座下段依次连成的一体结构,嘴座中间段的外径大于嘴座上段和嘴座下段的外径,嘴座上段通过外螺纹与焊枪连接,嘴座中间段通过外螺纹与导电嘴壳体连接,嘴座下段伸至导电嘴壳体中,其外侧套有弹簧,通过弹簧顶住焊丝夹,使焊丝夹与导电嘴座留有间隙δ,并保持焊丝夹对焊丝的夹紧状态;导电嘴座的侧面加工两个平行的平面。
所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴,在安装焊丝后,焊丝夹与导电嘴座留有间隙δ≥0.5mm。
所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴,在导电嘴座的中心开有嘴座通孔,焊丝夹中心为焊丝夹中心孔,焊丝夹中心孔与嘴座通孔相通,并且二者中心轴线相同。
所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴,导电嘴壳体采用两种形式:第一种形式为壳体内孔具有壳体底部,第二种形式为壳体内孔不具有壳体底部的通孔;壳体底部为导电嘴壳体自身成型而成,或者壳体底部为安装于导电嘴壳体中的陶瓷锥台结构;壳体底部开有底部通孔,在导电嘴座的中心开有嘴座通孔,焊丝夹中心为焊丝夹中心孔,焊丝夹中心孔上下分别与嘴座通孔、底部通孔相通,并且三者中心轴线相同;导电嘴壳体底部所用陶瓷锥台的锥度与壳体内孔相同,通过从壳体内孔上端口压入到下端口,与壳体内孔下端口平齐或凸出下端口,与壳体内孔形成过盈配合。
所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴,导电嘴壳体采用未经耐热处理的铜合金导电嘴壳体;或者,导电嘴壳体采用经过耐热处理的铜合金导电嘴壳体。
所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴,焊丝夹为两个少半锥台相对设置构成锥台形的焊丝夹,在夹持焊丝时,两个少半锥台的外侧与导电嘴壳体形状配合,并紧密接触,两个少半锥台之间留有间隙δ;或者,焊丝夹为三个120度锥台相对设置构成锥台形的焊丝夹,在夹持焊丝时,三个120度锥台的外侧与导电嘴壳体形状配合,并紧密接触,三个120度锥台之间留有间隙δ。
所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴,焊丝夹的分体相对处分别开有中间槽。
所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴,中间槽采用半圆形、三角形或方形三种结构形式:
(1)中间槽采用半圆形中间槽,相对设置的半圆形中间槽形成圆形的焊丝夹中心孔;
(2)中间槽采用三角形中间槽,相对设置的三角形中间槽形成方形的焊丝夹中心孔;
(3)中间槽采用方形中间槽,相对设置的方形中间槽形成方形的焊丝夹中心孔。
本发明的优点和有益效果是:
1、采用本发明结构可以自动夹紧焊丝,提高了电弧稳定性,焊丝干伸长比较直,提高焊接质量,特别是提高自动焊质量。
2、采用本发明结构可以大大提高导电嘴使用寿命,只需要更换导焊丝夹,降低成本。
3、本发明导电嘴壳体内孔是锥孔,焊丝夹是与导电嘴壳体内孔配合的锥体,锥孔和锥体的斜率相同。焊丝在送进过程中,与焊丝夹之间有摩擦力,在摩擦力作用下焊丝夹沿着锥体下移,进一步夹紧焊丝。因此即使焊丝夹磨损,焊丝夹也会自动夹紧焊丝,这样保证焊丝与焊丝夹有良好的接触,同时保证焊丝干伸长部分比较直。
4、本发明壳体底部为导电嘴壳体自身成型而成,或者壳体底部为安装于导电嘴壳体中的陶瓷锥台结构;陶瓷材料的壳体底部可有效降低焊接飞溅物的粘附。
5、本发明结构导电嘴可以制成目前市场上各种形状的导电嘴,适应不同焊枪的要求。
附图说明
图1(a)为本发明的导电嘴之一结构示意图。
图1(b)为本发明的导电嘴之二结构示意图。
图1(c)为本发明的导电嘴之三结构示意图。
图2(a)-(b)为图1(a)、图1(b)或图1(c)的导电嘴座结构示意图。其中,图2(a)为主视图;图2(b)为图2(a)中A-A剖面图。
图3(a)为图1(a)的导电嘴壳体结构示意图。
图3(b)为图1(b)的导电嘴壳体结构示意图。
图3(c)为图1(c)的导电嘴壳体结构示意图。
图4为图1(a)、图1(b)或图1(c)的弹簧结构示意图。
图5(a)-(c)为本发明的焊丝夹结构示意图。图5(a)为主视图;图5(b)为一个实施例俯视图;图5(c)为另一实施例俯视图。
图5(d)-(g)为本发明焊丝夹分体的结构示意图。图5(d)为主视图;图5(e)为一个实施例俯视图;图5(f)为另一实施例俯视图;图5(g)为又一实施例俯视图。
图中,1导电嘴座;11嘴座上段;12嘴座中间段;13嘴座下段;14嘴座通孔;15平面;2导电嘴壳体;21壳体内孔;22壳体底部;23底部通孔;24陶瓷锥台;3弹簧;4焊丝夹;41焊丝夹中心孔;42少半锥台;43、120度锥台;44中间槽;45半圆形中间槽;46三角形中间槽;47方形中间槽。
具体实施方式
如图1(a)、图1(b)和图1(c)所示,本发明自夹紧、长寿命、节能导电嘴由导电嘴座1、导电嘴壳体2、弹簧3、焊丝夹4等四个部分组成,具体结构如下:
焊丝夹4设置于导电嘴壳体2中,与导电嘴壳体2配合,焊丝夹4为分体夹持结构,导电嘴座1安装于导电嘴壳体2一端,导电嘴座1的一端伸至导电嘴壳体2中,该端与导电嘴壳体2之间的空隙设置弹簧3,弹簧3与焊丝夹4的一端顶触。
本发明中,导电嘴壳体2采用两种结构形式:第一种形式为壳体内孔具有壳体底部,第二种形式为壳体内孔不具有壳体底部的通孔;
1、导电嘴壳体2中心为壳体内孔21,导电嘴壳体2的壳体内孔21具有壳体底部22,壳体底部22开有底部通孔23;
如图1(a)和图3(a)所示,壳体底部为导电嘴壳体自身成型而成;
如图1(c)和图3(c)所示,壳体底部为安装于导电嘴壳体中的陶瓷锥台27结构。导电嘴壳体底部22所用陶瓷锥台24的锥度与壳体内孔21相同,通过从壳体内孔21上端口压入到下端口,与壳体内孔21下端口平齐或略凸出下端口,与壳体内孔21形成过盈配合。
2、如图1(b)和图3(b)所示,导电嘴壳体2中心为壳体内孔21,壳体内孔21为不具有壳体底部22的通孔。
本发明中,壳体内孔21为倒锥台孔形状,倒锥台体形状的焊丝夹4与壳体内孔21配合,倒锥台孔和倒锥台体的斜率相同。
如图1(a)、图1(b)、图1(c)、图2(a)、图2(b)和图4所示,导电嘴座1为嘴座上段11、嘴座中间段12、嘴座下段13依次连成的一体结构,嘴座中间段12的外径大于嘴座上段11和嘴座下段13的外径,嘴座上段11通过外螺纹与焊枪连接,嘴座中间段12通过外螺纹与导电嘴壳体2连接,嘴座下段13伸至导电嘴壳体2中,其外侧套有弹簧3,通过弹簧3顶住焊丝夹4,保证焊丝夹4对焊丝的夹紧状态。在安装焊丝后,焊丝夹4与导电嘴座1留有间隙δ≥0.5mm。在导电嘴座1的中心,开有嘴座通孔14。如图2(b)所示,本发明中,导电嘴座1的嘴座中间段12侧面加工两个平行的平面15,便于夹持,并与导电嘴壳体2拧紧。
如图1(a)-图1(c)和图5(a)-(c)所示,焊丝夹4中心为焊丝夹中心孔41,焊丝夹中心孔41与嘴座通孔14相通,并且二者中心轴线相同,便于焊丝通过和夹持。或者,焊丝夹中心孔41上下分别与嘴座通孔14、底部通孔23相通,并且三者中心轴线相同,便于焊丝通过和夹持。焊丝夹4采用两种分体的结构形式:
1、如图5(b)所示,两个少半锥台42相对设置构成锥台形的焊丝夹4,在夹持焊丝时,两个少半锥台42的外侧与导电嘴壳体2形状配合,并紧密接触,两个少半锥台42之间在焊丝夹紧后留有间隙δ(δ≥0.5mm),不同焊丝直径δ不同,在能夹紧焊丝的情况下δ尽可能大,δ越大导电嘴的使用寿命越长。
2、如图5(c)所示,三个120度锥台43相对设置构成锥台形的焊丝夹4,在夹持焊丝时,三个120度锥台43的外侧与导电嘴壳体2形状配合,并紧密接触,三个120度锥台43之间留有间隙δ(δ≥0.5mm),不同焊丝直径δ不同,在能夹紧焊丝的情况下δ尽可能大,δ越大导电嘴的使用寿命越长。
本发明中,导电嘴壳体2采用两种材料:第一种是铜及铜合金材料,外表面不进行耐热处理;第二种是在铜及铜合金材料外表面进行耐热处理,如镀铬等。
如图1(a)-图1(c)和图5(d)-(g)所示,焊丝夹4的分体相对处分别开有中间槽44,中间槽44采用半圆形、三角形或方形三种结构形式:
1、如图5(e)所示,中间槽44采用半圆形中间槽45,相对设置的半圆形中间槽45形成圆形的焊丝夹中心孔41;
2、如图5(f)所示,中间槽44采用三角形中间槽46,相对设置的三角形中间槽46形成方形的焊丝夹中心孔41;
3、如图5(g)所示,中间槽44采用方形中间槽47,相对设置的方形中间槽47形成方形的焊丝夹中心孔41。
实施例结果表明,本发明具有如下特点:
1、使用寿命延长。在使用过程中随着焊丝夹的磨损,焊丝夹之间的间隙δ越来越小,直到δ为0,这时候焊丝夹对焊丝将失去自动夹紧功能,此时焊丝夹的使用寿命还相当于常规导电嘴的使用寿命。在能夹紧焊丝的情况下δ尽可能大,δ越大导电嘴的使用寿命越长。另外,由于焊丝夹与焊丝之间接触好,降低了二者之间的接触电阻,降低了电阻热,焊丝夹的温度比常规导电嘴的温度要低,进一步提高了焊丝夹的耐磨性,延长了使用寿命。
2、节能。由于接触电阻的降低,降低了能量损耗。
3、焊接稳定、焊接质量提高。由于焊丝夹对焊丝的自动加紧作用,二者之间的接触电阻非常稳定,同时也保证了焊丝干伸长比较直,保证了焊接电弧的稳定,保证了焊接质量的稳定。
4、成本降低。导电嘴是消耗品,本发明只更换焊丝夹部分,该部分的重量不到常规导电嘴的1/3,因此极大地降低了使用成本。
本发明的关键是:导电嘴壳体内孔是锥孔,焊丝夹是与导电嘴壳体内孔配合的锥体,锥孔和锥体的斜率相同。焊丝在送进过程中,与焊丝夹之间有摩擦力,在摩擦力作用下焊丝夹沿着锥体下移,进一步夹紧焊丝。因此,即使焊丝夹磨损,焊丝夹也会自动夹紧焊丝,这样保证焊丝与焊丝夹有良好的接触,同时保证焊丝干伸长部分比较直。
Claims (10)
1.一种自夹紧、长寿命、节能导电嘴,其特征在于,导电嘴包括导电嘴座、导电嘴壳体、弹簧、焊丝夹,具体结构如下:
焊丝夹设置于导电嘴壳体中,与导电嘴壳体配合,焊丝夹为分体夹持结构,导电嘴座安装于导电嘴壳体一端,导电嘴座的一端伸至导电嘴壳体中,该端与导电嘴壳体之间的空隙设置弹簧,弹簧与焊丝夹的一端顶触。
2.按照权利要求1所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴,其特征在于,导电嘴壳体中心为壳体内孔,壳体内孔为倒锥台孔形状,倒锥台体形状的焊丝夹与壳体内孔配合,倒锥台孔和倒锥台体的斜率相同。
3.按照权利要求1所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴,其特征在于,导电嘴座为嘴座上段、嘴座中间段、嘴座下段依次连成的一体结构,嘴座中间段的外径大于嘴座上段和嘴座下段的外径,嘴座上段通过外螺纹与焊枪连接,嘴座中间段通过外螺纹与导电嘴壳体连接,嘴座下段伸至导电嘴壳体中,其外侧套有弹簧,通过弹簧顶住焊丝夹,使焊丝夹与导电嘴座留有间隙δ,并保持焊丝夹对焊丝的夹紧状态;导电嘴座的侧面加工两个平行的平面。
4.按照权利要求3所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴,其特征在于,在安装焊丝后,焊丝夹与导电嘴座留有间隙δ≥0.5mm。
5.按照权利要求1所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴,其特征在于,在导电嘴座的中心开有嘴座通孔,焊丝夹中心为焊丝夹中心孔,焊丝夹中心孔与嘴座通孔相通,并且二者中心轴线相同。
6.按照权利要求1所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴,其特征在于,导电嘴壳体采用两种形式:第一种形式为壳体内孔具有壳体底部,第二种形式为壳体内孔不具有壳体底部的通孔;壳体底部为导电嘴壳体自身成型而成,或者壳体底部为安装于导电嘴壳体中的陶瓷锥台结构;壳体底部开有底部通孔,在导电嘴座的中心开有嘴座通孔,焊丝夹中心为焊丝夹中心孔,焊丝夹中心孔上下分别与嘴座通孔、底部通孔相通,并且三者中心轴线相同;导电嘴壳体底部所用陶瓷锥台的锥度与壳体内孔相同,通过从壳体内孔上端口压入到下端口,与壳体内孔下端口平齐或略凸出下端口,与壳体内孔形成过盈配合。
7.按照权利要求6所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴,其特征在于,导电嘴壳体采用未经耐热处理的铜合金导电嘴壳体;或者,导电嘴壳体采用经过耐热处理的铜合金导电嘴壳体。
8.按照权利要求1所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴,其特征在于,焊丝夹为两个少半锥台相对设置构成锥台形的焊丝夹,在夹持焊丝时,两个少半锥台的外侧与导电嘴壳体形状配合,并紧密接触,两个少半锥台之间留有间隙δ;或者,焊丝夹为三个120度锥台相对设置构成锥台形的焊丝夹,在夹持焊丝时,三个120度锥台的外侧与导电嘴壳体形状配合,并紧密接触,三个120度锥台之间留有间隙δ。
9.按照权利要求1所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴,其特征在于,焊丝夹的分体相对处分别开有中间槽。
10.按照权利要求9所述的自夹紧、长寿命、节能导电嘴,其特征在于,中间槽采用半圆形、三角形或方形三种结构形式:
(1)中间槽采用半圆形中间槽,相对设置的半圆形中间槽形成圆形的焊丝夹中心孔;
(2)中间槽采用三角形中间槽,相对设置的三角形中间槽形成方形的焊丝夹中心孔;
(3)中间槽采用方形中间槽,相对设置的方形中间槽形成方形的焊丝夹中心孔。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130213 |