一种能自动气压调整的等离子切割机电源气路控制结构的制作方法
来源:火狐体育官方版    发布时间:2024-03-22 11:25:23| 阅读次数:518

  本实用新型涉及一种电源气路控制结构,尤其涉及一种能自动气压调整的等离子切割机电源气路控制结构。属于等离子切割技术领域。

  精细等离子切割时,割炬会喷出离子气和保护气两路气体,如图1所示。离子气被电离成高温度高压力的等离子体电弧,融化和吹去金属工件形成切割。保护气在离子气外侧,对离子气电弧实现压缩,保证切割质量,同时防止融化的反渣损坏割炬。

  而精细等离子切割过程,根据电弧的状态可大致分为引弧阶段、切割阶段和熄弧阶段。其中引弧、熄弧阶段割炬喷出的气体称为预流,切割阶段喷出的气体称为切割流,预流和切割流中等离子气和保护气的气压都各不相同。精细等离子切割中,一次切割需要四种不同气压的气体,同时气体种类也不同。精细等离子切割机切割时,不同切割工艺,都需要对气路中的气体类型和气压进行调节。下表显示了常用切割工艺所需要的气体类型。气体类型的选择可以对气体阀的开关来控制,实现不同的出气。技术相对简单。

  而气体压力的调节现在常用的技术有手动调压和自动调压。随着切割技术对自动化的要求慢慢的升高,自动调压的精细等离子切割机电源已经在市场上越来越受欢迎,但是由于目前的技术较为复杂,成本比较高,很多用户不得不暂时选择自动化程度较低的手动调压精细等离子切割机电源。

  现有自动气压调整功能的气路结构有两个控制核心,如图2所示,两个控制核心控制分别控制一部分气体开关阀或者比例阀。一部分结构一般放置于等离子数控系统附近,参与气体回路的控制,另一部分装置一般放置于安装割炬的升降体附近,两个控制核心再通过通信实现气阀控制的同步。这样的方式无论是结构还是控制都很复杂,成本也较高。

  本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现存技术提供一种较简单的气路结构和较低的控制成本,实现一种可以依据不同切割工艺,控制不同的气体回路,并且自动调节气压。

  本实用新型涉及解决以上问题所采用的技术方案为:一种能自动气压调整的等离子切割机电源气路控制结构,包括气路结构和控制结构,气路结构对同时通入的空气、氧气、氮气和氩气四种气体,经过六个气体阀选择两路通入单向阀cg1和cg2,单向阀cg1和cg2再经过四个比例阀的选择和气压调节,形成离子气和保护气两路出气,在单向阀cg1和cg2的出气口,设置有两路用于检测进气气压是不是满足切割工艺要求的进气气压的气压传感器,在比例阀的出气口侧装有两个检测比例阀气压调节是不是正确的气压传感器;所述控制结构包括连接外部电源的电源接口,连接上位机的通讯接口,驱动控制选择阀通断的开关阀驱动接口,驱动控制比例阀开关量的比例阀驱动接口和读取气压传感器输入模拟量的气压传感器输入接口。

  优选地,氧气进气通过选择阀v1后接入单向阀cg1,空气进气分为两路,一路通过选择阀v2后接入单向阀cg1,另一路通过选择阀v3后接入单向阀cg2,氮气进气分为两路,一路通过选择阀v4后接入单向阀cg1,另一路通过选择阀v5后接入单向阀cg2,氩气进气通过选择阀v6后接入单向阀cg1。

  优选地,单向阀cg1的出气口分两路后分别与比例阀b1和b3相连,单向阀cg2的出气口分两路后分别与比例阀b2和b4相连,比例阀用于选择最终气体出气,并且调节出气气压,在单向阀cg1和cg2的出气口位置分别设置有切割气气压传感器p1和p2,p1检测cg1的气压,p2检测cg2的气压。

  优选地,比例阀b1、b2的出气口相连后作为气路结构的保护气出气,比例阀b3、b4的出气口相连后作为气路结构的离子气出气,保护气出气和离子气出气分别与等离子割炬相连,在保护气出气和离子气出气处分别设置有输出气压传感器p3和p4,p3检测保护气出气气压,p4检测离子气出气气压。

  如图3所示,本实施例中的一种能自动气压调整的等离子切割机电源气路控制结构,包括气路结构和控制结构,气路结构可同时通入空气、氧气、氮气和氩气四种气体,四种气体的进气,经过六个气体阀选择两路通入cg1和cg2。cg1和cg2再经过四个比例阀的选择和气压调节,形成离子气和保护气两路出气。在cg1和cg2的出气口,有两路气压传感器,用于检测进气气压是不是满足切割工艺要求的进气气压。如果气压过低或过高,可以报警提示。在出气口侧,还装有两个气压传感器,检测比例阀气压调节是不是正确,确保最终的出气气压为设定气压。

  其中氧气进气通过选择阀v1后接入单向阀cg1,空气进气分为两路,一路通过选择阀v2后接入单向阀cg1,另一路通过选择阀v3后接入单向阀cg2,氮气进气分为两路,一路通过选择阀v4后接入单向阀cg1,另一路通过选择阀v5后接入单向阀cg2,氩气进气通过选择阀v6后接入单向阀cg1。

  单向阀cg1的出气口分两路后分别与比例阀b1和b3相连,单向阀cg2的出气口分两路后分别与比例阀b2和b4相连,比例阀用于选择最终气体出气,并且调节出气气压。在单向阀cg1和cg2的出气口位置分别设置有切割气气压传感器p1和p2,p1检测cg1的气压,p2检测cg2的气压。

  比例阀b1、b2的出气口相连后作为气路结构的保护气出气,比例阀b3、b4的出气口相连后作为气路结构的离子气出气,保护气出气和离子气出气分别与等离子割炬相连,在保护气出气和离子气出气处分别设置有输出气压传感器p3和p4,p3检测保护气出气气压,p4检测离子气出气气压。

  电源接口:连接外部电源,为控制板本身供电,并且为气压传感器,气体开关阀,比例阀供电。

  通信接口:总线通讯接口,连接上位机。上位机将使用的离子气和保护气的气体类型,和气体气压通过通信告知控制板,控制板再控制开关阀和比例阀实现。

  气压传感器输入接口:连接至四个气压传感器p1—p4,读取p1~p4气压传感器输入的模拟量。

  如果v1~v6阀体的开关不正常,或者供气气压不正常,p1和p2的气压读数就会剧烈,控制板就会停机报警。此外,控制板也通过p1和p2的压力读数,预先调节b1~b4的开关量,从而快速将气压值调节至设定值附近。

  p3和p4的压力读数用于精确调整输出气压。如果p1和p2读数正常,p3和p4出现剧烈波动,则说明b1~b4比例阀出现一些明显的异常问题,控制板也会停机报警。

  p1,p2:切割气气压传感器。p1检测cg1的气压,p2检测cg2的气压。

  p3,p4:输出气压传感器:p3检测保护气出气气压,p4检测离子气出气气压

  除上述实施例外,本实用新型还包括有其他实施方式,凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案,均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。

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