專利名稱：等離子燃燒器頭、等離子燃燒器軸和等離子燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及等離子燃燒器頭，包括至少一個(gè)流體通道、 一個(gè)電極、
一個(gè)噴嘴、 一個(gè)載流導(dǎo)線和一個(gè)在一支承側(cè)上的支承面；等離子燃燒 器軸，包括至少一個(gè)用于氣體的供給管道、 一個(gè)供電導(dǎo)線、至少一個(gè) 流體通道、 一個(gè)載流導(dǎo)線和一個(gè)在一支承側(cè)上的支承面；以及等離子 燃燒器，具有至少一個(gè)用于氣體的供給管道、 一個(gè)電極、 一個(gè)噴嘴和 一個(gè)供電導(dǎo)線，并且，所述等離子燃燒器包括一個(gè)等離子燃燒器軸和 一個(gè)等離子燃燒器頭，該等離子燃燒器軸包含至少一個(gè)第一流體通道、 一個(gè)第一載流導(dǎo)線和一個(gè)在一支承側(cè)上的第一支承面，該等離子燃燒
器頭包含至少一個(gè)第二流體通道、 一個(gè)第二載流導(dǎo)線和一個(gè)在一支承 側(cè)上的第二支承面，其中，所述第一和第二支承面在軸向相互支承并 且所述至少一個(gè)第一流體通道與所述至少一個(gè)第二流體通道流體連接 以及所述第一栽流導(dǎo)線與所述第二載流導(dǎo)線電連接。
背景技術(shù)：
等離子燃燒器是已知的，其包括一等離子燃燒器軸和一等離子燃 燒器頭，它們可利用快換鎖合機(jī)構(gòu)相互連接。等離子燃燒器的一些元 件處于等離子燃燒器頭中，其在工作過(guò)程中很快地被磨損并且必須經(jīng) 常更換。這尤其是電極、噴嘴和防護(hù)蓋。而在等離子工藝的使用目的 變換的情況下，例如，在結(jié)構(gòu)鋼切割與優(yōu)質(zhì)合金鋼切割之間，能夠由 一個(gè)等離子燃燒器切割頭換為另 一個(gè)是必需的。為了快速地實(shí)現(xiàn)這一 點(diǎn)，快換鎖合機(jī)構(gòu)是合理的。
G 081 32 660中描述了 一種等離子燃燒器，其包括一等離子燃燒 器軸、 一可套裝的連接件和一等離子燃燒器頭。等離子燃燒器具有一 從連接表面伸出的鎖定銷和一在對(duì)置的連接表面上相應(yīng)構(gòu)成的孔，在
7其中在精確的徑向校準(zhǔn)下可插入鎖定銷。等離子燃燒器軸和連接件借 助于一種在等離子燃燒器軸上可移動(dòng)的包括導(dǎo)向銷的套筒以插旋連接
方式在套筒徑向運(yùn)動(dòng)時(shí)的軸向壓力下相連接，其中導(dǎo)向銷可插入連接 件中的相應(yīng)的軸向和徑向構(gòu)成的導(dǎo)向槽中。不僅在手工操作時(shí)而且在 自動(dòng)化系統(tǒng)中是麻煩的，首先要將鎖定銷插入孔中，以便接著連接其 他的用于輸入和供給的觸點(diǎn)。并且不可能排除損壞。
DE 695 11 728 T2中描述了 一種用于電弧等離子燃燒器系統(tǒng)的定 位裝置和方法。電弧等離子燃燒器包括一電弧等離子燃燒器軸和一電 弧等離子燃燒器頭。其中采用一個(gè)總定位導(dǎo)向裝置，以便在開始時(shí)往 一支承座定位電弧等離子燃燒器。該支承座可以是斜切的邊緣。該支 承座具有兩個(gè)通道，包括一支承端和一上面，各通道尺寸確定為，能 容納具有一定直徑的定位銷。同時(shí)，各定位銷具有多個(gè)孔，其可以通 過(guò)氣體或液體。表面直徑大于通道直徑并可以由此補(bǔ)償微小的誤定位。 同樣確定一中心通道的尺寸，其同樣可以通過(guò)氣體或液體。如果在插 入中心通道以后沿電弧等離子燃燒器的軸向方向作用一力，則在誤定
位時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致定位銷損壞。其在定位銷同時(shí)用作為氣體或液體的通 道時(shí)可能導(dǎo)致泄漏。定位銷的損壞增加了電弧等離子燃燒器各部件在 以后定位和連接的困難，當(dāng)要求電弧等離子燃燒器頭和容納空間的軸 線只有微小公差時(shí)尤其如此。
此外，原則上還已知等離子燃燒器的兩圓柱體的嵌套導(dǎo)向。但存 在各接頭錯(cuò)誤配置和/或損壞的危險(xiǎn)。
另外經(jīng)常還要求連接有很高的同心度。因此，在內(nèi)圓柱與外圓柱 之間的間隙必須很小。于是這又增加了連接的難度。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于，為等離子燃燒器頭提供一種快換可能性。 按照本發(fā)明，上迷目的在開頭所述型式的等離子燃燒器頭中這樣 達(dá)到，即，該等離子燃燒器頭在其支承側(cè)上具有一個(gè)包括一外表面和
一圓環(huán)表面的圓柱壁，其中在外表面上環(huán)繞地設(shè)置llver個(gè)相同的徑向
8凹槽和nv。r個(gè)相同的徑向突起，其中，nVer、 nv。^0且nver+nv。^5，并 且，在11=5的情況下，對(duì)于各突起或各凹槽或一個(gè)突起和一個(gè)凹槽彼 此錯(cuò)開設(shè)置所成的中心角，兩個(gè)鄰接的中心角之和不^180。，并且這5 個(gè)中心角是不同大小的；或者，在11>5的情況下，對(duì)于各突起或各凹 槽或一個(gè)突起和一個(gè)凹槽彼此錯(cuò)開設(shè)置所成的中心角，兩個(gè)鄰接的中 心角之和不^180。，并且這n>5個(gè)中心角是不同大小的或這n>5個(gè)中 心角中的至少兩個(gè)是相同大小的，此時(shí)由相應(yīng)的二次出現(xiàn)的中心角和 從該中心角兩側(cè)鄰接的中心角得到的和則總是<180°。 載流導(dǎo)線可以結(jié)合于流體通道中和/或分開構(gòu)造。 通常設(shè)置至少三個(gè)流體通道，亦即用于氣體如等離子氣體的供給， 和冷卻劑的輸入管道和回流管道。
此外，上述目的在開頭所述型式的等離子燃燒器軸中這樣達(dá)到， 即，該等離子燃燒器軸在其支承側(cè)上具有一個(gè)包括一 內(nèi)表面的圓柱壁，
其中在內(nèi)表面上環(huán)繞地設(shè)置！lv。r個(gè)相同的徑向突起和nver個(gè)相同的徑
向凹槽，其中， $0且nv。r+nVer^5，并且，在n=5的情況下，
對(duì)于各突起或各凹槽或一個(gè)突起和一個(gè)凹槽彼此錯(cuò)開設(shè)置所成的中心 角，兩個(gè)鄰接的中心角之和不^180°，并且這5個(gè)中心角是不同大小的； 或者，在11>5的情況下，對(duì)于各突起或各凹槽或一個(gè)突起和一個(gè)凹槽 彼此錯(cuò)開設(shè)置所成的中心角，兩個(gè)鄰接的中心角之和不^180。，并且這 n>5個(gè)中心角是不同大小的或這n>5個(gè)中心角中的至少兩個(gè)是相同大 小的，此時(shí)由相應(yīng)的二次出現(xiàn)的中心角和從該中心角兩側(cè)鄰接的中心 角得到的和則總是<180。。
對(duì)于所述等離子燃燒器頭和等離子燃燒器軸，可以涉及等離子切 割頭或等離子焊接頭或者等離子切割軸或等離子焊接軸。
另外，上述目的在開頭所述型式的等離子燃燒器中這樣達(dá)到，即， 等離子燃燒器軸和等離子燃燒器頭中的一個(gè)在其支承側(cè)上具有一個(gè)包 括一外表面和一圓環(huán)表面以及一外徑D21a的第一圓柱壁，而等離子 燃燒器軸和等離子燃燒器頭中的另一個(gè)在其支承側(cè)上具有一個(gè)包括一 內(nèi)表面和一內(nèi)徑D31a的第二圓柱壁，其中D31a>D21a并且在內(nèi)表面'丄，rt 人Jri r=1 A厶二 /A i，《一 人』。r=1厶A么nrt *h 士
《、玩^2i》又且nvor '「4曰l口J k、J 4工i口J X&，口 nVer pj is: ，口j 口 ，胃，升t , nv。r、 nve^0且nv。r+nve尸n^5，并且在外表面上設(shè)置相同數(shù)目的與其嵌 接的對(duì)應(yīng)的凹槽或突起，此外將各突起和各凹槽設(shè)置為，在等離子燃 燒器軸與等離子燃燒器頭連接時(shí)首先必須使各突起和各凹槽處于嵌 接，然后第一支承面和第二支承面才相互支承，并且，在11=5的情況 下，對(duì)于各突起或各凹槽或一個(gè)突起和一個(gè)凹槽彼此錯(cuò)開設(shè)置所成的 中心角，兩個(gè)鄰接的中心角之和不^180。，并且這5個(gè)中心角是不同大 小的；或在11>5的情況下，對(duì)于各突起或各凹槽或一個(gè)突起和一個(gè)凹 槽彼此錯(cuò)開設(shè)置所成的中心角，兩個(gè)鄰接的中心角之和不^180。，并且 這n>5個(gè)中心角是不同大小的或這n>5個(gè)中心角中的至少兩個(gè)是相同 大小的，此時(shí)由相應(yīng)的二次出現(xiàn)的中心角和從該中心角兩側(cè)鄰接的中 心角得到的和則總是<180°。
該等離子燃燒器可以是等離子切割燃燒器或等離子焊接燃燒器。 對(duì)于等離子燃燒器頭，可以規(guī)定兩個(gè)鄰接的中心角之和￡170°。 由此實(shí)現(xiàn)了圓環(huán)表面和突起在接合位置的更加穩(wěn)定的支承。
按照本發(fā)明的一種特別的實(shí)施形式，n=5并且兩個(gè)鄰接的中心角 之和不重復(fù)。
按照另一種特別的實(shí)施形式，等離子燃燒器頭包含四個(gè)流體通道。 有利地，所述至少一個(gè)流體通道設(shè)有一插頭。 所述載流導(dǎo)線同樣宜設(shè)置一插頭。
此外，可以規(guī)定各凹槽是矩形槽。當(dāng)然，各槽也可以具有任意 不同的形狀，例如弧形的、三角形的等等。 按照另一特別的實(shí)施形式，nVe25。 或者也可設(shè)想nv。^5。
關(guān)于等離子燃燒器軸的各從屬權(quán)利要求涉及其有利的進(jìn)一步設(shè)計(jì)。
例如，可以在圓柱壁的內(nèi)表面上朝向支承側(cè)的方向在各突起之前 設(shè)置一個(gè)環(huán)繞的徑向向外延伸的斜邊。通過(guò)這個(gè)斜邊，能夠方便地實(shí) 施連接，因?yàn)?，在連接起始處提供了一個(gè)較大的直徑。關(guān)于等離子燃燒器的各從屬權(quán)利要求涉及其有利的進(jìn)一步設(shè)計(jì)。 例如，等離子燃燒器的一種特別的實(shí)施形式的特征在于，等離子 燃燒器頭具有第一圓柱壁和等離子燃燒器軸具有第二圓柱壁。
本發(fā)明基于下述意想不到的認(rèn)識(shí)，即，突起和對(duì)應(yīng)凹槽的特定的 數(shù)目和設(shè)置可實(shí)現(xiàn)等離子燃燒器頭和等離子燃燒器軸的簡(jiǎn)單及快速連 接而不會(huì)歪斜。圓環(huán)表面只須直接支承在各突起上，亦即處于接合位 置，接著將其相對(duì)于突起旋轉(zhuǎn)，直至達(dá)到接合點(diǎn)，此時(shí)在軸向力的作 用下各突起和各凹槽進(jìn)入嵌接。這在等離子燃燒器是安裝好的并且看 不到的情況下特別有利。換言之，可以說(shuō)是能夠沒(méi)有視覺(jué)幫助地
(blind)實(shí)現(xiàn)等離子燃燒器頭的快速更換。
此外，本發(fā)明在等離子燃燒器頭與等離子燃燒器軸之間提供了 一 種快換鎖合機(jī)構(gòu)，其具有防轉(zhuǎn)保護(hù)、等離子燃燒器頭與等離子燃燒器 軸之間的小的公差以及高的同心度。
所述流體通道不僅用于氣體，如等離子氣體和二次氣體，而且用 于冷卻劑，也可以用于電流傳輸。


由權(quán)利要求書和以下說(shuō)明可以得出本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)，其 中借助示意圖詳細(xì)解釋了兩個(gè)實(shí)施例。其中
圖1 按照本發(fā)明的一種特別實(shí)施形式，部分剖開地示出等離子 切割燃燒器的前部在等離子切割燃燒器頭和等離子切割燃燒器軸連接 之前的側(cè)視圖2部分剖開地示出等離子切割燃燒器的前部在等離子切割燃 燒器頭和等離子切割燃燒器軸在接合點(diǎn)連接過(guò)程中的側(cè)視圖； 圖3a等離子切割燃燒器軸從支承側(cè)的俯視圖； 圖3b 等離子切割燃燒器頭從支承側(cè)的俯視圖； 圖4a 等離子切割燃燒器頭和等離子切割燃燒器軸在各凹槽和 各突起的區(qū)域內(nèi)的接合位置的剖視圖4b 等離子切割燃燒器頭和等離子切割燃燒器軸在各凹槽和各突起的區(qū)域內(nèi)的接合點(diǎn)的剖視圖5部分剖開地示出等離子切割燃燒器的前部在等離子切割燃 燒器頭和等離子切割燃燒器軸連接以后的側(cè)視圖6 圖2中的一個(gè)部分；
圖6a至6f 在不同的實(shí)施形式中圖6的細(xì)節(jié)；
圖7 凹槽和/或突起的不同實(shí)施形式；
圖8 圖4b的細(xì)節(jié)；以及
圖9 類似于圖4a的視圖。
具體實(shí)施例方式
如由圖l和2可看出的那樣，等離子切割燃燒器(等離子切割燒 嘴)l包括等離子切割燃燒器頭2和等離子切割燃燒器軸3。如加上圖 3a和3b以及圖5可看出的那樣，等離子切割燃燒器頭2具有一個(gè)第 一支承面(未示出)、插頭241用于水前流、插頭242用于水回流、插 頭243用于等離子氣體、插頭244用于二次氣體和插頭245用于控制 電流。插頭241至245設(shè)有孔(未標(biāo)明)，用以導(dǎo)通氣體或液體。
等離子切割燃燒器軸3具有一個(gè)第二支承面(未示出)、插孔341 用于水前流、插孔342用于水回流、插孔343用于等離子氣體、插孔 344用于二次氣體以及插孔345用于控制電流。
插頭241至245和插孔341至345構(gòu)成一種快換接頭。當(dāng)然，作 為另 一選擇，各插頭或其中 一部分可以設(shè)置在等離子切割燃燒器軸上 而各插孔設(shè)置在等離子切割燃燒器頭上。在等離子切割燃燒器頭2中 和在等離子切割燃燒器軸3中未詳細(xì)示出為供給(供液/供氣/供電) 所需的流體通道和載流導(dǎo)線。
等離子切割燃燒器頭2在其支承側(cè)上具有一個(gè)包括外表面21a和 圓環(huán)表面22以及外徑D21a的第一圓柱壁21。等離子切割燃燒器軸3 在其支承側(cè)上具有一個(gè)包括內(nèi)表面31a和內(nèi)徑D31a的第二圓柱壁31， 其中，D31a>D21a。為使等離子切割燃燒器頭2能插入等離子切割燃 燒器軸3中，后者在接合位置具有一個(gè)大的間隙S (見圖6a、 6d、 6e
12和6f )。
如借助圖3a和3b可看出的那樣，等離子切割燃燒器軸3在其內(nèi) 表面31a上具有環(huán)繞的五個(gè)相同的矩形的凸部331、 332、 333、 334 和335，而等離子切割燃燒器頭2在其外表面21a上具有五個(gè)相同的 相應(yīng)構(gòu)成和設(shè)置的矩形的凹槽231、 232、 233、 234和235。凸部331 至335和凹槽231至235沿軸向方向設(shè)置為，在等離子切割燃燒器軸 3與等離子切割燃燒器頭2連接時(shí)首先使各凹槽和各凸部處于嵌接， 然后第一支承面和第二支承面才相互支承。
在等離子切割燃燒器頭2插入等離子切割燃燒器軸3中時(shí)，通常 等離子切割燃燒器頭2的圓環(huán)表面22便碰到凸部331至335上(見圖 4a)。因而等離子切割燃燒器頭2和等離子切割燃燒器軸3就處于接合 位置。
由于中心角a、 |3、 y、 5和s中的兩個(gè)鄰接的中心角之和(見圖8) 不^180。(凹槽231至235是按上述中心角設(shè)置的)，并且五個(gè)中心角 是不同大小的，凸部331至335與等離子切割燃燒器頭的通過(guò)凹槽231 至235中斷的圓環(huán)表面22在任何位置除接合點(diǎn)外(見圖4b)相互形 成一個(gè)想像的平面A。凹槽231至235除接合點(diǎn)外總是設(shè)置成使得支 承在等離子切割燃燒器頭2的圓環(huán)表面22上的各凸部上(圖4a中凸 部331、 333、 334和335)形成一個(gè)包括平面A的四角形，等離子切 割燃燒器1的中軸線M處于其中(見圖4a)。
如果不附加滿足下述條件，即中心角a、 P、 y、 5和s中的兩個(gè)鄰接 的中心角之和重復(fù)，則也可以只導(dǎo)致三角形平面A的形成，如其在圖 9中所示的那樣。
由此，等離子切割燃燒器1的中軸線M處于平面A內(nèi)，等離子 切割燃燒器軸3和等離子切割燃燒器頭2可以任意地相互相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)， 直至達(dá)到接合點(diǎn)。在達(dá)到接合點(diǎn)時(shí)，等離子切割燃燒器頭2在軸向力 作用下滑進(jìn)等離子切割燃燒器軸3中，可以將兩者相互插套起來(lái)(見 圖2、 4b和圖5)。
通過(guò)夾緊套筒25的轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)由其內(nèi)螺紋251和等離子切割燃燒器
13軸3外螺紋35向接頭施加另一軸向力，直至達(dá)到終端位置(見圖5)。
在那里等離子切割燃燒器軸的直徑從D31a減小到D31b，借此便減小
或甚至消除間隙S，提高了同心度。這自然也可以通過(guò)其他的機(jī)構(gòu)，
例如插旋式(卡口式)鎖合機(jī)構(gòu)或其他的緊固裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
凹槽231至235通常大于凸部331至335，因?yàn)榉駝t連接是不可
能實(shí)現(xiàn)的。尺寸B標(biāo)記凹槽和凸部的平均寬度，計(jì)算(見圖3a和3b)
如下
d B2+B3
凹槽或凸部的相同構(gòu)型設(shè)計(jì)相對(duì)于具有不同凸部以及不同凹槽的 實(shí)施形式(其中三個(gè)凹槽或凸部將是足夠的)，制造費(fèi)用得以降低。也 就是說(shuō)，在這種情況下可以利用唯——個(gè)刀具進(jìn)行加工。
內(nèi)表面31a為了簡(jiǎn)化接合過(guò)程可以采取不同的設(shè)計(jì)。其可以具有 較大的圓柱形間隙(圖6a)、具有一角度F (圖6b)、具有一半徑(圖 6c)或各個(gè)要素組合(圖6d、 6e和6f)。對(duì)此足夠的是，凹槽和凸部 具有基本上相似的形狀和尺寸。亦即它們只須滿足具有多角形、例如 三角形或四角形的條件。
例如，各尺寸可以如下得出
第一圓柱壁和第二圓柱壁的平均直徑D計(jì)算如下(見圖1):
D= ^
D: 25至100mm
F: 15°至60。
S: 0.2至0.7mm
R: 1至5mm。
圖8中各參數(shù)如下得出
a=750
P=70。
y=90o
145=65° s=60。。
此外，圖8中示出了各凸部/各凹槽之間的間距a、 b、 c、 d和e。 這里是涉及在平均直徑D上在各凸部和凹槽231至235的對(duì)稱軸線之 間的間距。它們按以下公式算出
7rD(X
a，匪
卿 b=,"、n mm:
等等
360°
圖9中各角度如下選擇
a=60o
(3=95。
y=80。
5=75°
s=50c
a+P=y+5 60o+95°=80o+75°=155o。 因此兩個(gè)鄰接的中心角之和重復(fù)，亦即a與P以及y與5。 圖7示出了成對(duì)的凸部331和凹槽231之可能構(gòu)型的實(shí)例。但各 凸部也可以用作為各凹槽，各凹槽也可以用作為各凸部。
對(duì)于本發(fā)明在其不同實(shí)施形式中的實(shí)現(xiàn)，那些在該說(shuō)明書、附圖
組合都可能是重要的。
權(quán)利要求
1. 等離子燃燒器頭(2)，包括至少一個(gè)流體通道、一個(gè)電極、一個(gè)噴嘴、一個(gè)載流導(dǎo)線和一個(gè)在一支承側(cè)上的支承面；其特征在于，該等離子燃燒器頭在其支承側(cè)上具有一個(gè)包括一外表面(21a)和一圓環(huán)表面(22)的圓柱壁(21)，其中在所述外表面(21a)上環(huán)繞地設(shè)置nVer個(gè)相同的徑向凹槽和nVor個(gè)相同的徑向突起，其中，nVer、nVor≥0且nVer+nVor≥5，并且，在n＝5的情況下，對(duì)于各突起或各凹槽或一個(gè)突起和一個(gè)凹槽彼此錯(cuò)開設(shè)置所成的中心角，兩個(gè)鄰接的中心角(α與β或β與γ或γ與δ或δ與ε或ε與α)之和不≥180°，并且這5個(gè)中心角(α、β、γ、δ、ε)是不同大小的，或在n>5的情況下，對(duì)于各突起或各凹槽或一個(gè)突起和一個(gè)凹槽彼此錯(cuò)開設(shè)置所成的中心角，兩個(gè)鄰接的中心角(α與β或β與γ或γ與δ或δ與ε或ε與α)之和不≥180°，并且這n>5個(gè)中心角(α、β、γ、δ、ε)是不同大小的或這n>5個(gè)中心角(α、β、γ、δ、ε)中的至少兩個(gè)是相同大小的，此時(shí)由相應(yīng)的二次出現(xiàn)的中心角(α或β或γ或δ或ε)和從該中心角兩側(cè)鄰接的中心角(α和γ或β和δ或γ和ε或δ和α或ε和β)得到的和則總是<180°。
2. 按照權(quán)利要求1所述的等離子燃燒器頭(2)，其特征在于，兩 個(gè)鄰接的中心角(a與P或p與Y或Y與5或5與s或s與a)之和^170°。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的等離子燃燒器頭(2 )，其特征在于， n=5并且第二鄰接的中心角(a與P或P與y或Y與5或5與s或s與a)之和 不重復(fù)。
4. 按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器頭(2)，其特征 在于，該等離子燃燒器頭包含四個(gè)流體通道。
5. 按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器頭(2)，其特征 在于，所述至少一個(gè)流體通道設(shè)有一插頭(241、 242、 243、 244 )。
6. 按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器頭(2)，其特征在于，所述載流導(dǎo)線設(shè)有一插頭(245 )。
7. 按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器頭(2)，其特征 在于，所述凹槽是矩形槽(231、 232、 233、 234、 235 )。
8. 按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器頭(2)，其特征 在于,nVer^5。
9. 按照權(quán)利要求1至7之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器頭(2)，其特 征在于，nv。r三5。
10. 等離子燃燒器軸(3)，包括至少一個(gè)用于氣體的供給管道、 一個(gè)供電導(dǎo)線、至少一個(gè)流體通道、 一個(gè)載流導(dǎo)線和一個(gè)在一支承側(cè) 上的支承面；其特征在于，該等離子燃燒器軸在其支承側(cè)上具有一個(gè)包括一 內(nèi)表面(31a )的 圓柱壁(31)，其中在所述內(nèi)表面(31a)上環(huán)繞地設(shè)置nv。r個(gè)相同的徑向突起和Ilver個(gè)相同的徑向凹槽，其中，nV。r、 nve^0且nv。r+nver二5，并且，在n-5的情況下，對(duì)于各突起或各凹槽或一個(gè)突起和一個(gè)凹槽彼 此錯(cuò)開設(shè)置所成的中心角，兩個(gè)鄰接的中心角(a與(3或(3與y或y與5或5 與s或s與a)之和不^180°，并且這5個(gè)中心角(a、 (3、 y、 5、 s)是不 同大小的，或在n〉5的情況下，對(duì)于各突起或各凹槽或一個(gè)突起和一個(gè)凹槽彼 此錯(cuò)開設(shè)置所成的中心角，兩個(gè)鄰接的中心角(a與j3或p與y或y與5或5 與s或s與a)之和不^180°，并且這n>5個(gè)中心角(a、 P、 y、 5、 s) 是不同大小的或這n>5個(gè)中心角(a、 P、 y、 5、 s)中的至少兩個(gè)是 相同大小的，此時(shí)由相應(yīng)的二次出現(xiàn)的中心角(a或(3或y或5或s)和從 該中心角兩側(cè)鄰接的中心角(a和y或P和S或y和s或5和a或s和l3)得到 的和則總是<180°。
11. 按照權(quán)利要求IO所述的等離子燃燒器軸(3)，其特征在于， 兩個(gè)鄰接的中心角(a與P或P與y或y與5或5與s或s與a)之和^170°。
12. 按照權(quán)利要求10或11所述的等離子燃燒器軸(3),其特征 在于，n=5并且第二鄰接的中心角(a和y或p和5或y和s或s和P)之和不重復(fù)。
13. 按照權(quán)利要求10至12之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器軸(3)， 其特征在于，附加設(shè)置一個(gè)用于二次氣體的供給管道，并且所述等離 子燃燒器軸包含四個(gè)流體通道。
14. 按照權(quán)利要求10至13之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器軸(3)， 其特征在于，所述至少一個(gè)流體通道設(shè)有一插孔(341、 342、 343、 344 )。
15. 按照權(quán)利要求10至14之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器軸(3)， 其特征在于，所述載流導(dǎo)線設(shè)有一插孔(345)。
16. 按照權(quán)利要求10至15之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器軸(3)， 其特征在于，所述突起是矩形凸部(331、 332、 333、 334、 335)。
17. 按照權(quán)利要求10至16之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器軸(3)， 其特征在于，在所述圓柱壁(31)的內(nèi)表面(31a)上朝向支承側(cè)的方 向在突起和/或凹槽之前設(shè)置一個(gè)環(huán)繞的徑向向外延伸的斜邊。
18. 按照權(quán)利要求10至17之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器軸(3), 其特征在于，nv。^5。
19. 按照權(quán)利要求10至17之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器軸(3)， 其特征在于，nVei^5。
20. 等離子燃燒器(1)，具有至少一個(gè)用于氣體的供給管道、一 個(gè)電極、 一個(gè)噴嘴和一個(gè)供電導(dǎo)線，其中，所述等離子燃燒器(l)包 括一個(gè)等離子燃燒器軸(3)和一個(gè)等離子燃燒器頭(2)，該等離子燃 燒器軸包含至少一個(gè)第一流體通道、 一個(gè)第一載流導(dǎo)線和一個(gè)在一支 承側(cè)上的第一支承面，該等離子燃燒器頭包含至少一個(gè)第二流體通道、 一個(gè)第二載流導(dǎo)線和一個(gè)在一支承側(cè)上的第二支承面，其中，所述第 一和第二支承面在軸向相互支承并且所述至少一個(gè)第一流體通道與所 述至少一個(gè)第二流體通道流體連接以及所述第一載流導(dǎo)線與所述第二 載流導(dǎo)線電連接；其特征在于，等離子燃燒器軸(3)和等離子燃燒器頭(2)中的一個(gè)在其支承 側(cè)上具有一個(gè)包括一外表面(21a)和一圓環(huán)表面(22)以及一外徑 D21a的第一圓柱壁(21)，而等離子燃燒器軸(3)和等離子燃燒器頭(2)中的另一個(gè)在其支承側(cè)上具有一個(gè)包括一內(nèi)表面(31a)和一內(nèi) 徑D31a的第二圓柱壁(31)，其中，D31a>D21a，并且在所述內(nèi)表面(31a )上環(huán)繞地設(shè)置ny。r個(gè)相同的徑向突起和nver個(gè)相同的徑向凹槽， 其中，nVor、 nVer^0且nVor+nVer=n^5， 而在所述夕卜表面(21a )上設(shè)置 相同數(shù)目的與其嵌接的對(duì)應(yīng)的凹槽或突起，此外，將各突起和各凹槽 設(shè)置為，在等離子燃燒器軸(3)與等離子燃燒器頭(2)連接時(shí)首先 必須使各突起和各凹槽處于嵌接，然后第一支承面和第二支承面才相 互支承，并且，在11=5的情況下，對(duì)于各突起或各凹槽或一個(gè)突起和一個(gè)凹槽彼 此錯(cuò)開設(shè)置所成的中心角，兩個(gè)鄰接的中心角(a與P或P與Y或y與5或5 與s或s與a)之和不^180°，并且這5個(gè)中心角(a、 |3、 y、 5、 s)是不 同大小的，或在11>5的情況下，對(duì)于各突起或各凹槽或一個(gè)突起和一個(gè)凹槽彼 此錯(cuò)開設(shè)置所成的中心角，兩個(gè)鄰接的中心角(a與P或P與y或y與5或5 與s或s與a)之和不^180°，并且這n>5個(gè)中心角(a、 P、 y、 5、 s) 是不同大小的或這n>5個(gè)中心角(a、 P、 y、 5、 s)中的至少兩個(gè)是 相同大小的，此時(shí)由相應(yīng)的二次出現(xiàn)的中心角(a或l3或Y或5或s)和從 該中心角兩側(cè)鄰接的中心角(a和Y或P和5或y和s或5和a或s和P)得到 的和則總是<180°。
21. 按照權(quán)利要求20所述的等離子燃燒器(1)，其特征在于，兩 個(gè)鄰接的中心角(a與J3或P與Y或y與5或5與E或s與a)之和^170。。
22. 按照權(quán)利要求20或21所述的等離子燃燒器(1)，其特征在 于，n=5并且第二鄰接的中心角(a與l3或13與y或y與5或5與s或s與a) 之和不重復(fù)。
23. 按照權(quán)利要求20至22之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器(1),其 特征在于，附加設(shè)置一個(gè)用于二次氣體的供給管道，并且所述等離子燃燒器軸(3)包含四個(gè)第一流體通道，所述等離子燃燒器頭(2)包 含四個(gè)第二流體通道。
24. 按照權(quán)利要求20至23之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器(1)，其特征在于，冷卻劑是水。
25. 按照權(quán)利要求20至24之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器(1 )，其 特征在于，所述至少一個(gè)第一流體通道設(shè)有一插孔(341、 342、 343、 344)。
26. 按照權(quán)利要求20至25之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器(1)，其 特征在于，所述至少一個(gè)第二流體通道設(shè)有一插頭(241、 242、 243、 244)。
27. 按照權(quán)利要求20至26之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器(10，其 特征在于，所述第一載流導(dǎo)線設(shè)有一插孔(345 )。
28. 按照權(quán)利要求20至27之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器(1 )，其 特征在于，所述第二載流導(dǎo)線設(shè)有一插頭(245)。
29. 按照權(quán)利要求20至28之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器(1)，其 特征在于，所述等離子燃燒器頭(2)具有第一圓柱壁(21)，而所述 等離子燃燒器軸(3)具有第二圓柱壁(31)。
30. 按照權(quán)利要求20至29之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器(1 )，其 特征在于，所述凹槽是矩形槽(231、 232、 233、 234、 235 )。
31. 按照權(quán)利要求20至30之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器(1 )，其 特征在于，在所述第二圓柱壁(31)的內(nèi)表面(31a)上朝向支承側(cè)的。
32. 按照權(quán)利要求20至31之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器(1)，其 特征在于，nVui^5。
33. 按照權(quán)利要求20至31之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器(1 )，其特征在于，IlVel^5。
34. 按照權(quán)利要求20至33之一項(xiàng)所述的等離子燃燒器(1 )，其 特征在于，設(shè)置一個(gè)用以聯(lián)接等離子燃燒器頭和等離子燃燒器軸(3) 聯(lián)接裝置。
35. 按照權(quán)利要求34所述的等離子燃燒器(1)，其特征在于，所 述聯(lián)接裝置包括一夾緊套筒(25)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種等離子燃燒器頭、等離子燃燒器軸和等離子燃燒器，以實(shí)現(xiàn)等離子燃燒器頭的簡(jiǎn)單而快速的更換。
文檔編號(hào)H05H1/34GK101507370SQ200780030418
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2007年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月16日
發(fā)明者F·勞里施, R-P·賴恩克, T·格倫德克, V·克林克 申請(qǐng)人:謝爾貝格芬斯特瓦爾德等離子機(jī)械有限公司