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JP4920029B2 - Insert tip and plasma torch - Google Patents

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JP4920029B2
JP4920029B2 JP2008317762A JP2008317762A JP4920029B2 JP 4920029 B2 JP4920029 B2 JP 4920029B2 JP 2008317762 A JP2008317762 A JP 2008317762A JP 2008317762 A JP2008317762 A JP 2008317762A JP 4920029 B2 JP4920029 B2 JP 4920029B2
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山 健 二 奥
藤 茂 佐
原 ひろき 菅
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日鐵住金溶接工業株式会社
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Description

本発明は、プラズマトーチに関し、特に、トーチ先端のインサートチップに関する。   The present invention relates to a plasma torch, and more particularly to an insert tip at the tip of a torch.

特開昭55− 24737号公報JP 55-24737 A 特開昭57−152380号公報。JP-A-57-152380.

筒状のチップ台に棒状のタングステン電極を通しチップ台の下端にインサートチップを装着したプラズマトーチは、チップ台の、タングステン電極が通った空間に供給されるプラズマガスをタングステン電極の先端に発生するアークで電離したプラズマをインサートチップのノズル(噴気口)から噴射するとともに、チップ台の外周面とシールドキャップの間の空間に供給されるシールドガスをインサートチップの外側面に沿って、前方(加工対象材)に噴射する。プラズマアークをインサートチップのノズルで冷却狭搾するため、チップ台の内部の流路に冷却水を供給してチップ台およびインサートチップを冷却する。   A plasma torch in which a rod-shaped tungsten electrode is passed through a cylindrical chip base and an insert chip is attached to the lower end of the chip base generates plasma gas supplied to the space of the chip base through which the tungsten electrode passes at the tip of the tungsten electrode. The plasma ionized by the arc is sprayed from the nozzle (fountain port) of the insert tip, and the shield gas supplied to the space between the outer peripheral surface of the tip base and the shield cap is forward (processed) along the outer surface of the insert tip. The target material is injected. In order to cool and squeeze the plasma arc with the insert tip nozzle, cooling water is supplied to the flow path inside the tip base to cool the tip base and the insert tip.

開先の奥深くにプラズマトーチのインサートチップを挿入するプラズマアーク溶接や、狭開先のプラズマアーク溶接では、外形が楔形又は扁平のインサートチップが用いられる。特許文献1に記載のインサートチップは、タングステン電極を通す縦穴の両側に給排水穴を開けて一方を入水穴、他方を排水穴とし、チップ下端に両穴を通流とする横穴を開けたものである。特許文献2に記載のインサートチップは、タングステン電極を通す縦穴の両側のそれぞれに入水穴,排水穴を1対として各対の冷却水穴を開け、チップ下端で対を成す入水穴,排水穴をつなぐ横穴を開けたものである。   In plasma arc welding in which an insert tip of a plasma torch is inserted deep in the groove or plasma arc welding in a narrow groove, an insert tip having a wedge shape or a flat shape is used. The insert tip described in Patent Document 1 has a water supply / drainage hole on both sides of a vertical hole through which a tungsten electrode is passed, and one side is a water entry hole, the other is a drainage hole, and a horizontal hole is formed at the lower end of the chip that allows both holes to flow. is there. The insert tip described in Patent Document 2 has a pair of water inlet holes and drain holes on each side of the vertical hole through which the tungsten electrode passes, and a pair of water inlet holes and drain holes that are paired at the lower end of the chip. It is a side hole that connects.

インサートチップは、銅ブロックに切削および穴開けを施したものであり、横穴は銅ブロックの表面から裏面に貫通する穴を開け、余分な穴部分は栓材を挿入しロー付けして閉じる。すなわち、穴開け,栓材挿入およびロー付けが必要であり、その分コスト高である。インサートチップは消耗品であるので、極力安く製造することが望まれる。   The insert tip is obtained by cutting and drilling a copper block. The horizontal hole is a hole penetrating from the front surface to the back surface of the copper block, and the extra hole portion is closed by inserting a plug material and brazing. That is, drilling, plugging and brazing are necessary, and the cost is correspondingly high. Since the insert tip is a consumable item, it is desired to manufacture it as cheaply as possible.

本発明は、インサートチップの製造工程を簡易にし、もって安価に製造することを目的とする。   An object of the present invention is to simplify the manufacturing process of the insert chip and to manufacture it at low cost.

(1)上端に、上向きに開いたリング状の冷却媒体通流空間(w3,w7)および該空間の中心を上向きに貫通するパイプ(14p)があり、下端に該パイプと同心のノズル(15)があって、該ノズルから前記パイプの上端に及ぶ電極挿通穴(14Ch)があり、該電極挿通穴を間に置いて対向する1対の、下端が有底かつ上端が前記冷却媒体通流空間に開いた冷却媒体通流穴(14hR,14hL)がある、チップ基体(14b);および、
該1対の冷却媒体通流穴(14hR,14hL)の各中心軸があるyz平面(図3紙面)と平行であって、上端が前記冷却媒体通流空間(w3,w7)に突出し、下端は各冷却媒体通流穴(14hR,14hL)の穴底から冷却媒体通流用の空間(w5R,w5L)を置いた位置にあって、それぞれが各冷却媒体通流穴(14hR,14hL)を前記平面で2分割する1対の仕切板(31,32);
を備えるインサートチップ(14)。
(1) At the upper end, there is a ring-shaped cooling medium flow space (w3, w7) that opens upward and a pipe (14p) that penetrates the center of the space upward, and at the lower end is a nozzle (15 ), And there is an electrode insertion hole (14Ch) extending from the nozzle to the upper end of the pipe. A chip substrate (14b) having cooling medium flow holes (14hR, 14hL) open to the space; and
The center axis of the pair of cooling medium flow holes (14hR, 14hL) is parallel to the yz plane (paper surface in FIG. 3), and the upper end protrudes into the cooling medium flow space (w3, w7), and the lower end Is a position where the cooling medium flow space (w5R, w5L) is placed from the bottom of each cooling medium flow hole (14hR, 14hL), and each of the cooling medium flow holes (14hR, 14hL) A pair of partition plates (31, 32) that are divided into two planes;
Insert tip (14) comprising:

なお、理解を容易にするために括弧内には、図面に示し後述する実施例の対応要素又は相当要素の記号を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。   In addition, in order to make an understanding easy, the code | symbol of the corresponding element or the equivalent element of the Example which is shown in drawing and mentions later in parentheses is attached for reference by reference. The same applies to the following.

横穴開け,栓材挿入およびロー付けが不要であり、代わりに、仕切板(31,32)を冷却媒体通流穴(14hR,14hL)に圧入すればよいので、製造工程が簡易になり、低コストで製造できる。   There is no need to make a horizontal hole, insert a plug, and braze. Instead, the partition plate (31, 32) can be press-fitted into the cooling medium flow hole (14hR, 14hL), making the manufacturing process simple and low. Can be manufactured at low cost.

(2)前記チップ基体(14b)は、前記yz平面(図3の(b))と直交するxz平面(図3の(d))では、前記ノズル(15)がある下端に下がるにつれて横幅(x)が狭くなる楔形である;上記(1)に記載のインサートチップ(14)。   (2) In the xz plane (FIG. 3 (d)) orthogonal to the yz plane (FIG. 3 (b)), the chip base (14b) has a lateral width ( x) is a narrow wedge shape; the insert tip (14) according to (1) above.

(3)前記楔形の面より、絶縁体(33fR,33fL,33rR,33rL)の球面が突出した;上記(2)に記載のインサートチップ(14)。   (3) The spherical surface of the insulator (33fR, 33fL, 33rR, 33rL) protrudes from the wedge-shaped surface; the insert tip (14) according to (2) above.

(4)各冷却媒体通流穴(14hR,14hL)は、前記電極挿通穴(14Ch)に平行であり;前記チップ基体(14b)は、前記yz平面(図3の(b))では、上下端部間である中央部は横幅(x)が一定の方形であって、下端部が、前記ノズル(15)がある下端に下がるにつれて横幅(x)が狭くなる台形である;上記(1)乃至(3)のいずれか1つに記載のインサートチップ(14)。   (4) Each cooling medium flow hole (14hR, 14hL) is parallel to the electrode insertion hole (14Ch); the chip base (14b) is arranged vertically on the yz plane (FIG. 3 (b)). The central portion between the end portions is a square having a constant lateral width (x), and the lower end portion is a trapezoid whose lateral width (x) becomes narrower as the nozzle (15) is lowered to a certain lower end; (1) The insert tip (14) according to any one of (3) to (3).

(5)上記(1)乃至(4)のいずれか1つに記載のインサートチップ(14);を備え、該インサートチップの前記パイプ(14p)を支持し該インサートチップに冷却媒体を給排するチップ台(6,12)には、前記冷却媒体通流空間(w3,w7)に進入し該空間の底面に当接する下端面に、前記仕切板(31,32)の上端を受け入れるスリット(6sR,6sL,12sR,12sL)がある;プラズマトーチ。   (5) The insert tip (14) according to any one of (1) to (4) is provided, the pipe (14p) of the insert tip is supported, and a cooling medium is supplied to and discharged from the insert tip. The chip base (6, 12) has a slit (6sR) that receives the upper end of the partition plate (31, 32) at the lower end surface that enters the cooling medium flow space (w3, w7) and contacts the bottom surface of the space. 6sL, 12sR, 12sL); plasma torch.

本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。   Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.

図1に本発明の1実施例のxz縦断面を示す。プラズマトーチ基体1の円筒状内空間には、陰極台2,絶縁ブッシュ3および陽極台4が挿入され、これらが基体1に一体に固着されている。陽極台4の内部には、チップ台内筒5およびチップ台スリーブ6が挿入されている。チップ台スリーブ6の下端内部にはチップ台ブロック12があり、このチップ台ブロック12にインサートチップ14が装着されている。チップ台スリーブ6には連結筒7が固着されており、連結筒7に、その雄ねじを受け入れた雌ねじ付きのシールドキャップ8が螺合しており、シールドキャップ8をねじ込み方向に廻すことによって、シールドキャップ8の端面が基体1の端面に締め付けられている。   FIG. 1 shows an xz longitudinal section of one embodiment of the present invention. A cathode base 2, an insulating bush 3 and an anode base 4 are inserted into the cylindrical inner space of the plasma torch base 1, and these are integrally fixed to the base 1. A tip base inner cylinder 5 and a tip base sleeve 6 are inserted into the anode base 4. A chip base block 12 is provided inside the lower end of the chip base sleeve 6, and an insert chip 14 is attached to the chip base block 12. A connecting cylinder 7 is fixed to the chip base sleeve 6, and a shield cap 8 with a female screw that receives the male screw is screwed into the connecting cylinder 7, and the shield cap 8 is rotated in the screwing direction to shield the connecting cylinder 7. The end surface of the cap 8 is fastened to the end surface of the base 1.

チップ台内筒5の内部には電極ホルダ9があり、その内部に導電チャック10がある。導電チャック10をタングステン電極11が貫通している。導電チャック10の割り溝が切り込まれた先端がタングステン電極11の中心に向かう方向に圧搾されてタングステン電極11を挟持している。これにより、タングステン電極11が、導電チャック10および締付けチャックを介して電極ホルダ9に固定されている。タングステン電極11はセンタリングストーン13を貫通して、インサートチップ14のノズル15に対向している。   There is an electrode holder 9 inside the chip base inner cylinder 5 and a conductive chuck 10 inside. A tungsten electrode 11 passes through the conductive chuck 10. The tip of the conductive chuck 10 where the split groove is cut is squeezed in a direction toward the center of the tungsten electrode 11 to sandwich the tungsten electrode 11. Thereby, the tungsten electrode 11 is fixed to the electrode holder 9 via the conductive chuck 10 and the fastening chuck. The tungsten electrode 11 passes through the centering stone 13 and faces the nozzle 15 of the insert tip 14.

陰極台2には電極ホルダ9および導電チャック10が挿入されており、タングステン電極11は、導電チャック10,トーチキャップ16及び陰極台2を介して、パイロット電源21およびメイン電源22に電気的に接続される。   An electrode holder 9 and a conductive chuck 10 are inserted in the cathode base 2, and the tungsten electrode 11 is electrically connected to the pilot power source 21 and the main power source 22 via the conductive chuck 10, the torch cap 16 and the cathode base 2. Is done.

基体1のアームにあるプラズマガス管17から、電極ホルダ9の内空間にプラズマガスが供給され、センタリングストーン13の中心穴空間に至り、タングステン電極11の先端のアークで電離されてプラズマとなって、ノズル15から噴出する。基体1のアームにあるシールドガス管18から、チップ台スリーブ6と基体1の間に送給されたシールドガスは、連結筒7の通気孔を通って、シールドキャップ8の内空間に至り、キャップ8からトーチ前方に噴出する。   Plasma gas is supplied from the plasma gas tube 17 on the arm of the substrate 1 to the inner space of the electrode holder 9, reaches the center hole space of the centering stone 13, and is ionized by an arc at the tip of the tungsten electrode 11 to become plasma. , And ejected from the nozzle 15. The shield gas fed between the chip base sleeve 6 and the substrate 1 from the shield gas pipe 18 on the arm of the substrate 1 passes through the vent hole of the connecting cylinder 7 and reaches the inner space of the shield cap 8. Eject from 8 to the front of the torch.

導電性の給水管である陽極パイプ19は、基体1のアームを通して陽極台4に繋がっており、すなわち電気的に接続されており、陽極パイプ19に供給される冷却水(実線矢印)は、陽極台4に入り、そしてチップ台スリーブ6とチップ台内筒5との間の給水路w1を通り、チップ台ブロック12の給水路w2(図4)を通ってインサートチップ14に至る。インサートチップ14の内部を上から下に、そして後述の仕切板31,32(図2,図3)の下端直下を通って下から上に流れた冷却水は、チップ台ブロック12の排水路w8(図4)を通り、チップ台スリーブ6とチップ台内筒5との間の排水路w9を通り、導電性の排水管である陰極パイプ20に出る。陰極パイプ20は、基体1のアームを通して陰極台2に繋がっている。すなわち電気的に接続されている。   The anode pipe 19, which is a conductive water supply pipe, is connected to the anode base 4 through the arm of the base 1, that is, is electrically connected, and the cooling water (solid arrow) supplied to the anode pipe 19 is the anode It enters the table 4, passes through the water supply path w 1 between the chip table sleeve 6 and the chip table inner cylinder 5, and reaches the insert chip 14 through the water supply path w 2 (FIG. 4) of the chip table block 12. The cooling water that has flowed from the top to the bottom inside the insert chip 14 and from the bottom to the top through the lower ends of partition plates 31 and 32 (FIGS. 2 and 3), which will be described later, is drainage channel w8 of the chip base block 12. (FIG. 4) passes through the drainage channel w9 between the tip base sleeve 6 and the tip base inner cylinder 5 and exits to the cathode pipe 20 which is a conductive drainage pipe. The cathode pipe 20 is connected to the cathode table 2 through the arm of the base 1. That is, they are electrically connected.

チップ台内筒5の、半径方向xに突出し軸方向zに延びる突条(図示せず)によって筒状空間が縦割りに半円筒状空間に2区分されており、一方の半円筒状空間が給水路w1、他方の半円筒状空間が排水路w9である。   A cylindrical space is vertically divided into two semi-cylindrical spaces by protrusions (not shown) of the chip base inner cylinder 5 protruding in the radial direction x and extending in the axial direction z. The water supply channel w1 and the other semi-cylindrical space are the drainage channel w9.

インサートチップ14の、図1に示すxz断面の形状は、ノズル15がある下端に下がるにつれて横幅が狭くなる楔形である。インサートチップ14の楔形をなす斜面には、セラミックボール33fL,33rLが埋め込まれ、球面の一部が斜面から突出し、インサートチップ14が溶接材23,24の開先の斜面に直接に接触するのを妨げる。   The shape of the insert chip 14 in the xz section shown in FIG. 1 is a wedge shape in which the lateral width becomes narrower as the nozzle 15 is lowered to a certain lower end. Ceramic balls 33fL and 33rL are embedded in the wedge-shaped inclined surface of the insert tip 14, a part of the spherical surface protrudes from the inclined surface, and the insert tip 14 directly contacts the inclined surface of the groove of the welding materials 23 and 24. Hinder.

図2に、図1に示すプラズマトーチの、yz断面すなわち図1紙面に垂直な断面を示す。このyz断面では、インサートチップ14は、上下端部間である中央部は横幅が一定の方形であって、下端部が、ノズル15がある下端に下がるにつれて横幅が狭くなる台形である。インサートチップ14の中心には、タングステン電極11が通る電極挿通穴14Chがあり、その両側に、冷却媒体通流穴14hR,14hLがあり、各穴14hR,14hLに、仕切板31,32がある。各仕切板31,32は、各穴14hR,14hLを、電極挿通穴14Chの中心軸があるyz面で2分割するが、各穴14hR,14hLの底面までには達せず、各仕切板31,32の下端の下方に、2分割された空間を連通とする冷却水通流路w5R,w5Lを残している。   FIG. 2 shows a yz cross section of the plasma torch shown in FIG. 1, that is, a cross section perpendicular to the paper surface of FIG. In this yz cross section, the insert tip 14 is a square having a constant lateral width at the center between the upper and lower end portions, and the lower end portion is a trapezoid whose lateral width becomes narrower as the nozzle 15 is lowered to the lower end. There is an electrode insertion hole 14Ch through which the tungsten electrode 11 passes in the center of the insert tip 14, cooling medium flow holes 14hR and 14hL on both sides thereof, and partition plates 31 and 32 in the holes 14hR and 14hL, respectively. Each of the partition plates 31 and 32 divides each of the holes 14hR and 14hL into two on the yz plane having the central axis of the electrode insertion hole 14Ch, but does not reach the bottom surface of each of the holes 14hR and 14hL. Below the lower end of 32, cooling water passages w5R and w5L are provided which communicate with the space divided into two.

図3に、インサートチップ14を拡大して示す。(a)はチップ14の上端面を示す平面図、(b)はyz縦断面図、(c)は下端面を示す底面図、および、(d)はxz縦断面図である。インサートチップ14のチップ基体14bの上端には、上向きに開いたリング状の冷却媒体通流空間(w3,w7)および該空間の中心を上向きに貫通するパイプ14pがあり、下端には、該パイプ14pと同心のノズル15があって、該ノズル15からパイプ14pの上端に及ぶ電極挿通穴14Chがあり、該電極挿通穴14Chを間に置いて対向する1対の、下端が有底かつ上端が冷却媒体通流空間(w3,w7)に開いた冷却媒体通流穴14hR,14hLがある。   FIG. 3 shows the insert tip 14 in an enlarged manner. (A) is a plan view showing the upper end surface of the chip 14, (b) is a yz longitudinal sectional view, (c) is a bottom view showing the lower end surface, and (d) is an xz longitudinal sectional view. At the upper end of the chip base 14b of the insert chip 14, there is a ring-shaped cooling medium flow space (w3, w7) opened upward and a pipe 14p penetrating upward through the center of the space, and at the lower end the pipe 14p. There is a nozzle 15 concentric with 14p, and there is an electrode insertion hole 14Ch extending from the nozzle 15 to the upper end of the pipe 14p, and a pair of opposing ends with the electrode insertion hole 14Ch in between and having a bottomed bottom and an upper end There are cooling medium flow holes 14hR and 14hL opened in the cooling medium flow space (w3, w7).

冷却媒体通流穴14hR,14hLのそれぞれには、これらの穴の直径と同一あるいは微少量大きい仕切板31,32が圧入されており、それぞれが各穴14hR,14hLを直径位置で2空間w4Rとw6R,w4Lとw6Lに分割している。しかし仕切板31,32の下端は、冷却媒体通流穴14hR,14hLの下底よりも上方にあり、仕切板31,32の下端と該下底との間が、分割した空間w4Rとw6R,w4Lとw6Lの間の冷却水の通流空間w5R,w5Lとなっている。仕切板31,32の上端は、チップ基体14bの上端の、上向きに開いたリング状の冷却媒体通流空間(w3,w7)に突出し、これらとパイプ14pとが、チップ基体14bの冷却媒体通流空間(w3,w7)の下底部を、大略で、チップ基体14bの直径位置で入水空間w3と出水空間w7に2区分している。   Each of the cooling medium flow holes 14hR and 14hL is press-fitted with partition plates 31 and 32 that are the same as or slightly larger than the diameters of these holes, and each of the holes 14hR and 14hL has two spaces w4R at the diameter position. It is divided into w6R, w4L and w6L. However, the lower ends of the partition plates 31 and 32 are located above the lower bottoms of the cooling medium flow holes 14hR and 14hL, and the spaces w4R and w6R divided between the lower ends of the partition plates 31 and 32 and the lower bottoms are provided. The cooling water flow spaces w5R and w5L are between w4L and w6L. The upper ends of the partition plates 31 and 32 protrude into the ring-shaped cooling medium flow space (w3, w7) opened upward at the upper end of the chip base 14b, and these and the pipe 14p pass through the cooling medium of the chip base 14b. The lower bottom portion of the flow space (w3, w7) is roughly divided into a water entry space w3 and a water discharge space w7 at the diameter position of the chip base 14b.

チップ基体14bの楔形の2斜面のそれぞれに各1対のセラミックボール33fR,33fLと33rR,33rLが圧入され、球面の一部が斜面から突出している。   A pair of ceramic balls 33fR, 33fL and 33rR, 33rL are press-fitted into each of the two wedge-shaped slopes of the chip base 14b, and a part of the spherical surface protrudes from the slope.

図4に、図1および図2に示すチップ台スリーブ6およびチップ台ブロック12を拡大して示す。図4の(a)および(c)は、チップ台スリーブ6およびチップ台ブロック12の、図2と同様なyz断面を示し、(b)および(d)は、チップ台スリーブ6およびチップ台ブロック12の下端面を示し、(e)は、チップ台ブロック12の、図1と同様なxz断面を示す。チップ台スリーブ6およびその下端内部に位置するチップ台ブロック12のリング状の下端面は、チップ基体14bの上端の冷却媒体通流空間(w3,w7)の下底である基体平面に当接するが、該リング状の下端面には、仕切板31,32の上端を受け入れるスリット6sr,6sL(チップ台スリーブ6),12sR,12sL(チップ台ブロック12)がある。これらのスリット6sr,6sLと12sR,12sLに仕切板31,32の上端部を受け入れて、チップ台スリーブ6およびチップ台ブロック12をインサートチップ14の上端の冷却媒体通流空間(w3,w7)に圧入することにより、該冷却媒体通流空間(w3,w7)が、入水空間w3と出水空間w7に2分割される。   FIG. 4 is an enlarged view of the chip base sleeve 6 and the chip base block 12 shown in FIGS. 1 and 2. 4A and 4C show the yz cross section of the tip base sleeve 6 and the tip base block 12 similar to FIG. 2, and FIGS. 4B and 4D show the tip base sleeve 6 and the tip base block. 12 shows a lower end surface of FIG. 12, and (e) shows an xz cross section of the chip base block 12 similar to FIG. The ring-shaped lower end surface of the chip base sleeve 6 and the chip base block 12 located inside the lower end of the chip base sleeve 6 abuts on the base plane which is the lower bottom of the cooling medium flow space (w3, w7) at the upper end of the chip base 14b. The ring-shaped lower end surface has slits 6sr, 6sL (chip base sleeve 6), 12sR, 12sL (chip base block 12) for receiving the upper ends of the partition plates 31, 32. The upper ends of the partition plates 31 and 32 are received in these slits 6sr, 6sL and 12sR, 12sL, and the chip base sleeve 6 and the chip base block 12 are made into the cooling medium flow space (w3, w7) at the upper end of the insert chip 14. By the press-fitting, the cooling medium flow space (w3, w7) is divided into a water entry space w3 and a water discharge space w7.

チップ台ブロック12には、給水路w1を入水空間w3に連通とする入水路w2(図4の(e))と、排水路w9に排水空間w7を連通とする排水路w8がある。   The tip block 12 includes a water inlet w2 (FIG. 4E) that connects the water supply path w1 to the water inlet space w3, and a drainage path w8 that connects the water outlet w9 to the water outlet w9.

入水路w1に入った冷却水は、入水路w1−入水路w2−入水空間w3−分割空間w4R,w4L−通流空間w5R,w5L−分割空間w6R,w6L−出水空間w7−排水路w8−排水路w9、のルートを流れて、w3−w4R,w4L−w5R,w5L−w6R,w6L−w7と流れている間に、チップ基体14bの熱を吸収する。すなわちチップ基体14bを冷却する。   The cooling water that has entered the water inlet w1 is the water inlet w1-water inlet w2-water inlet space w3-divided space w4R, w4L-flow space w5R, w5L-divided space w6R, w6L-water outlet space w7-drainage channel w8-drainage. While flowing through the route of the path w9 and flowing through w3-w4R, w4L-w5R, w5L-w6R, w6L-w7, the heat of the chip base 14b is absorbed. That is, the chip base 14b is cooled.

なお、チップ基体14bおよび仕切板31,32共に銅材で作られているが、仕切板31,32は他の金属や、セラミックなどの耐熱材とすることも出来る。   The chip base 14b and the partition plates 31 and 32 are both made of a copper material. However, the partition plates 31 and 32 may be made of other metals or heat resistant materials such as ceramics.

図2に、本発明の2実施例のインサートチップの拡大断面を示す。第2実施例では、インサートチップ14のチップ基体14bのノズル部に、口金14cをねじ込んだものである。チップ基体14bの先端部の損耗が少ないときに口金14cを取り替えることにより、チップ基体14bの寿命を長くすることができる。口金14cは、チップ基体14bよりもきわめて低コストで製造できるので、溶接コストがさらに低減する。   FIG. 2 shows an enlarged cross section of the insert tip according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the base 14c is screwed into the nozzle portion of the chip base 14b of the insert chip 14. The life of the chip base 14b can be extended by replacing the base 14c when the tip portion of the chip base 14b is less worn. Since the base 14c can be manufactured at a much lower cost than the chip base 14b, the welding cost is further reduced.

本発明の1実施例のxz縦断面図である。It is xz longitudinal cross-sectional view of one Example of this invention. 図1に示すプラズマトーチのyz断面図、すなわち図1に示すプラズマトーチの中心軸がある、紙面と垂直な面の断面図である。It is yz sectional drawing of the plasma torch shown in FIG. 1, ie, sectional drawing of a surface perpendicular | vertical to a paper surface with the central axis of the plasma torch shown in FIG. 図1および図2に示すインサートチップ14を拡大して示す図面であり、(a)はチップ14の上端面を示す平面図、(b)はyz縦断面図、(c)は下端面を示す底面図、および、(d)はxz縦断面図である。It is drawing which expands and shows the insert chip | tip 14 shown in FIG. 1 and FIG. 2, (a) is a top view which shows the upper end surface of the chip | tip 14, (b) is yz longitudinal cross-sectional view, (c) shows a lower end surface. A bottom view and (d) are xz longitudinal cross-sectional views. 図1および図2に示すチップ台スリーブ6およびチップ台ブロック12を拡大して示す図面であり、(a)および(c)は、チップ台スリーブ6およびチップ台ブロック12の、図2と同様なyz断面を示し、(b)および(d)は、チップ台スリーブ6およびチップ台ブロック12の下端面を示し、(e)は、チップ台ブロック12の、図1と同様なxz断面を示す。3 is an enlarged view of the chip base sleeve 6 and the chip base block 12 shown in FIGS. 1 and 2, and (a) and (c) are similar to FIG. 2 of the chip base sleeve 6 and the chip base block 12. 1B shows the yz cross section, (b) and (d) show the lower end surfaces of the chip base sleeve 6 and the chip base block 12, and (e) shows the xz cross section of the chip base block 12 similar to FIG. 本発明の第2実施例のインサートチップの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the insert tip of the 2nd example of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:基体
2:陰極台
3:絶縁ブッシュ
4:陽極台
5:チップ台内筒
6:チップ台スリーブ
7:連結筒
8:シールドキャップ
9:電極ホルダ
10:導電チャック
11:タングステン電極
12:チップ台ブロック
13:センタリングストーン
14:インサートチップ
14b:チップ基体
15:ノズル
16:トーチキャップ
17:プラズマガス管
18:シールドガス管
19:陽極パイプ(給水管)
20:陰極パイプ(排水管)
21:パイロット電源
22:メイン電源
23,24:溶接材
w1〜w3,w4R,w4L:給水路
w6R,w6L,w7〜w9:排水路
31,32:仕切板
33fR,fL,rR,rL:セラミックボール
1: Base 2: Cathode base 3: Insulating bush 4: Anode base 5: Chip base inner cylinder 6: Chip base sleeve 7: Connecting cylinder 8: Shield cap 9: Electrode holder 10: Conductive chuck 11: Tungsten electrode 12: Chip base Block 13: Centering stone 14: Insert tip 14b: Tip base 15: Nozzle 16: Torch cap 17: Plasma gas pipe 18: Shield gas pipe 19: Anode pipe (water supply pipe)
20: Cathode pipe (drain pipe)
21: Pilot power source 22: Main power source 23, 24: Welding materials w1 to w3, w4R, w4L: Water supply channels w6R, w6L, w7 to w9: Drainage channels 31, 32: Partition plates 33fR, fL, rR, rL: Ceramic balls

Claims (5)

上端に、上向きに開いたリング状の冷却媒体通流空間および該空間の中心を上向きに貫通するパイプがあり、下端に該パイプと同心のノズルがあって、該ノズルから前記パイプの上端に及ぶ電極挿通穴があり、該電極挿通穴を間に置いて対向する1対の、下端が有底かつ上端が前記冷却媒体通流空間に開いた冷却媒体通流穴がある、チップ基体;および、
該1対の冷却媒体通流穴の各中心軸があるyz平面と平行であって、上端が前記冷却媒体通流空間に突出し、下端は各冷却媒体通流穴の穴底から冷却媒体通流用の空間を置いた位置にあって、それぞれが各冷却媒体通流穴を前記平面で2分割する1対の仕切板;
を備えるインサートチップ。
There is a ring-shaped cooling medium flow space that opens upward at the upper end and a pipe that penetrates the center of the space upward, and a nozzle that is concentric with the pipe at the lower end, and extends from the nozzle to the upper end of the pipe. A chip base having a pair of electrode insertion holes, facing each other with the electrode insertion hole in between, and a cooling medium flow hole having a bottom at the bottom and an upper end opened in the cooling medium flow space; and
The central axes of the pair of cooling medium flow holes are parallel to the yz plane, the upper end protrudes into the cooling medium flow space, and the lower end is for cooling medium flow from the bottom of each cooling medium flow hole. A pair of partition plates each of which divides each cooling medium flow hole into two by the plane;
Insert chip comprising.
前記チップ基体は、前記yz平面と直交するxz平面では、前記ノズルがある下端に下がるにつれて横幅が狭くなる楔形である;請求項1に記載のインサートチップ。   2. The insert chip according to claim 1, wherein the chip base has a wedge shape whose lateral width becomes narrower as the nozzle is lowered to a lower end in the xz plane orthogonal to the yz plane. 前記楔形の面より、絶縁体の球面が突出した;請求項2に記載のインサートチップ。   The insert tip according to claim 2, wherein a spherical surface of the insulator protrudes from the wedge-shaped surface. 各冷却媒体通流穴は、前記電極挿通穴に平行であり;前記チップ基体は、前記yz平面では、上下端部間である中央部は横幅が一定の方形であって、下端部が、前記ノズルがある下端に下がるにつれて横幅が狭くなる台形である;請求項1乃至3のいずれか1つに記載のインサートチップ。   Each cooling medium flow hole is parallel to the electrode insertion hole; in the yz plane, the center portion between the upper and lower end portions of the chip base is a square having a constant lateral width, and the lower end portion is The insert tip according to any one of claims 1 to 3, wherein the nozzle has a trapezoidal shape with a width that decreases as the nozzle is lowered to a lower end. 請求項1乃至4のいずれか1つに記載のインサートチップ;を備え、該インサートチップの前記パイプを支持し該インサートチップに冷却媒体を給排するチップ台には、前記冷却媒体通流空間に進入し該空間の底面に当接する下端面に、前記仕切板の上端を受け入れるスリットがある;プラズマトーチ。   An insert tip according to any one of claims 1 to 4, wherein the tip base for supporting the pipe of the insert tip and supplying and discharging the cooling medium to and from the insert tip is provided in the cooling medium flow space. There is a slit for receiving the upper end of the partition plate at the lower end surface that enters and contacts the bottom surface of the space; a plasma torch.
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