專利名稱：用于熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的連接器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體涉及用于熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的連接器組件。更具體地，本發(fā)明涉
及用于等離子體電弧系統(tǒng)或焊接裝置的連接器組件。
背景技術：
焊接和等離子體電弧割炬廣泛地用于材料的焊接、切割和劃線。等離子體割炬通 常包括電極、安裝在割炬本體中具有中央排出口的噴嘴、電連接、冷卻通道、電弧控制流體 (例如等離子體氣體)通道以及電源。選擇地，采用渦流環(huán)來控制形成在電極和噴嘴之間的 等離子體腔室中的流體流動模式。割炬產生等離子體電弧，即具有高溫和高動能的受約束 離子化噴射氣流。用于割炬的氣體可以是惰性的(例如氬或氮)或活性的(例如氧氣或空 氣)。在操作中，首先在電極(陰極)和噴嘴(陽極)之間產生引導電弧。引導電弧的產生 可通過耦合于DC電源和割炬的高頻、高電壓信號和多種接觸起弧方法中的任意方法來實 現(xiàn)。 割炬組件包括一個或多個引線管，這些引線管將割炬連接于電源以為割炬提供電 流和流體。相似的結構可用于焊接系統(tǒng)。引線管與電源的配合應當是剛性的，以應付當操 控引線管以使等離子體電弧割炬或焊接割炬處于某一位置以切割、劃線或焊接工件時作用 于引線管上的應力和/或應變。用來將割炬連接于電源的引線管可以是具有流體軟管的一 個整體式引線管，例如氣體軟管位于引線管和導電體中間且填料對稱地設置在氣體軟管周 圍。 等離子和焊接設備由兩個主要部件構成，即割炬組件和電源組件。割炬一般使用 兩種方法之一附連于電源。在第一種方法中，割炬垂懸于單元內并僅通過使用工具進入電 源而改變。在第二種方法中，割炬通過可拆卸連接器附連于電源。可拆卸連接器提供若干 優(yōu)勢。首先，便于更換手動式和機械式割炬。其次，容易修理損壞的割炬。再者，可方便地 存貯與電源分離的拆卸割炬。 將引線管連接于電源的已有連接具有若干缺陷。 一些引線管接頭需要對電源尺寸 產生影響的大接觸面積。某些連接器必須是可見的以使影響到引線管布置、空間的配合和 /或脫開必定能發(fā)光并增加配合和脫開引線管接頭所需的時間。其它連接器需要操作者使 用兩個手來完成配合和/或脫開。電源和引線管周圍必須有充分的空間以使雙手能接觸到 連接處。 一些已知的連接要求使用一個或多個工具來實現(xiàn)配合和/或脫開。工具的使用可 能是耗時的，工具容易放錯，并且必須在電源和/或相鄰連接器上留出空間以容納工具。螺 紋連接裝配件可能不正確地安裝和擰緊，這造成磨損和/或泄漏。在多次或頻繁的配合和 脫開后，某些連接器和/或導線管泄漏。之前的引線管連接器要求許多扭彎連接，這是耗時 的。由于這些現(xiàn)有系統(tǒng)的缺陷，現(xiàn)場更換引線管組是挑戰(zhàn)和耗時的。 割炬連接器技術中的已有設計通常依賴于將割炬插頭耦合在電源槽口上的螺母。 螺母具有易于制造、易于使用和具有高保持力的優(yōu)點。螺母的缺點是它花費一些時間來擰 緊和擰松，可能需要雙手并增加了連接器的體積。不太常見的一種替換性連接器設計使用普通的氣壓和電氣部件。其優(yōu)點是使用現(xiàn)成的部件。這種耦合結構的缺點在于，它不必要 地笨重、斷開困難和模鑄昂貴。 當前連接器設計的另一缺點是匹配結構從電源突出。包含使割炬插頭耦合于電源 的螺母的設計要求從電源延伸出的螺紋槽口 。這些設計不賞心悅目并從電源產生額外突 出。向外突出的槽口很容易損傷，導致昂貴的修理費。另外為了耦合，螺母本來就必須大于 槽口，要求所附連的割炬插頭形成比單獨槽口更大的覆蓋面積(footprint)。另外，螺母在 圓周周圍要求有足夠的空隙以手動擰入到槽口中。隨著電源尺寸變得越來越小，可供旋轉 螺母的空間越來越多地受到限制。

發(fā)明內容
本文描述的不同方面和實施例的優(yōu)點可包括例如相比之前設計易于對準和連接 的直觀連接器。在一些方面和/或實施例中，連接器相比先前設計是緊湊的并且需要有限 的接納空間。如本文所描述的，相應連接器可視為相應的接納連接器。殼體可視為殼體壁、 支持結構或其任意組合。鎖定裝置可視為鎖定機構、彈力件或其任意組合。靜態(tài)接納機構 可視為基本靜止的接納結構的一個特征。電流輸送部件可視為輸送電流的引腳、信號輸送 部件或其任意組合。導管可視為氣體輸送部件。鍵形裝置可視為對準裝置、對準幾何形狀 或其任意組合。 在一個方面，本發(fā)明包括熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的連接器組件。該連接器組件可 包括含鎖定裝置的殼體。鎖定裝置可在施加平移力時使連接器組件配合于靜態(tài)接納機構。 一旦接觸部件上施加作用力或施加轉矩，鎖定裝置可使鎖定裝置相對于靜態(tài)接納機構脫 開。連接器組件可包括設置在殼體中的導管，該導管輸送熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的氣體。連 接器組件也可包括設置在殼體中的第一電流輸送部件，該第一電流輸送部件輸送熱切割系 統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的工作電流。連接器組件也可包括設置在殼體中的第二電流輸送部件，該第 二電流輸送部件輸送有第二電流。 本發(fā)明另一方面包括一種用于使與熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)關聯(lián)的連接器組件連
接和斷開至基本靜止的接納機構的方法，該方法可包括施加平移力至連接器組件以使連接
器組件的彈力件配合于基本靜止的接納機構的某個裝置。該方法還可包括將力施加于連接
器組件的接觸部件，該接觸部件與彈力件機械聯(lián)系以使彈力件脫開所述裝置。 另一方面，本發(fā)明包括一種用于等離子體電弧割炬的等離子體割炬連接器。等離
子體割炬連接器可包括殼體壁和從殼體壁延伸出的鎖定機構。連接器還可包括從相對于
殼體壁設置的端面延伸的氣體輸送部件；從相對于殼體壁設置的端面延伸的電流輸送部件
以及從相對于殼體壁設置的端面延伸的信號輸送部件。連接器還可包括相對于相應接納連
接器使連接器定向的對準裝置。 本發(fā)明另一方面包括一種用于等離子體電弧割炬的等離子體割炬連接器。等離子 體割炬連接器可包括殼體壁和從殼體壁的外表面延伸出的鎖定機構。等離子體割炬連接器 還可包括從相對于殼體壁設置的端面延伸的氣體輸送部件；從相對于殼體壁設置的端面延 伸的電流輸送部件以及從相對于殼體壁設置的端面延伸的信號輸送部件。等離子體割炬連 接器還可包括相對于相應接納連接器使連接器定向的對準裝置。 本發(fā)明又一方面包括用于割炬的連接器。該連接器可包括支持結構、設置在支持結構中并適于將氣體輸送至割炬的導管。該連接器還可包括將切割電流輸送至割炬的裝 置、輸送引導電流或信號電流中的至少一種的裝置；可滑動地將支持結構鎖定于相應接納 裝置的裝置以及使支持結構與相應接納裝置脫開的裝置。 本發(fā)明另一方面包括用于等離子體電弧割炬系統(tǒng)的連接器裝置。該連接器裝置可 包括殼體，該殼體包括將不同額定量的割炬閉鎖住的裝置。連接器裝置可包括設置在殼體 內的導管，該導管將氣體或電流中的至少一種輸送至等離子體電弧割炬系統(tǒng)；以及相對于 導管設置的引腳，該引腳將第二電流輸送至等離子體電弧割炬系統(tǒng)。 在其它實例中，任何上述內容或這里描述的任何裝置或方法可包括一個或多個下 列特征。 在一些實施例中，連接器組件還包括設置在的電源上與該連接器組件匹配的相應 連接器組件。相應連接器組件包括靜態(tài)接納結構；構造成將氣體從電源傳至熱切割系統(tǒng) 或焊接系統(tǒng)的通道；構造成輸送第一電流并與關聯(lián)于連接器組件的第一電流輸送部件匹配 的第一槽口 ；以及輸送第二電流并與關聯(lián)于連接器組件的第二電流輸送部件匹配的第二槽 □。 連接器組件可設置在等離子體電弧割炬上。在一些實施例中，連接器組件設置在 電源上。熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)可以是等離子體系統(tǒng)。 在一些實施例中，第一電流是等離子體電弧割炬系統(tǒng)的切割電流。在一些實施例 中，鎖定裝置是彈力鎖栓。在一些實施例中，彈力鎖栓一旦施予平移力就造成對靜態(tài)接納機 構的配合。在一些實施例中，接觸部件關聯(lián)于連接器組件并與彈力鎖機械聯(lián)系，接觸部件一 旦受力作用就使彈力鎖與靜態(tài)接納機構脫開。 在一些實施例中，連接器組件包括相對殼體設置的機械閉鎖裝置。在一些實施例
中，連接器組件包括構造成與相對殼體設置的機械閉鎖裝置匹配的第二機械閉鎖裝置。 可相對于殼體設置鍵形裝置。在一些實施例中，第二鍵形裝置相對于相應連接器
組件而設置，該第二鍵形裝置被構造成與相對于殼體設置的鍵形裝置匹配。 在一些實施例中，連接器組件是將等離子體電弧割炬連接于靜態(tài)接納機構的適配
器，該靜止接納機構相對于電源設置。連接器組件的殼體可包括具有鎖定裝置的第一端以
及能與等離子體電弧割炬匹配的第二端。 在一些實施例中，工作電流是切割電流或焊接電流。熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)可以 是等離子體電弧割炬。 在一些實施例中，基本靜止的接納機構相對于電源設置。 在一些實施例中，鎖定機構與殼體壁的縱軸線正交地延伸。鎖定機構可從殼體壁 的縱軸線徑向地延伸出。在一些實施例中，等離子體割炬連接器的殼體壁基本呈圓形而對 準裝置是在殼體壁上的鍵形裝置。氣體輸送部件可基本設置在基本圓形的殼體壁的中心 處。在一些實施例中，電流輸送部件是與氣體輸送部件相同的部件。信號輸送部件可輸送 弓I導電流并相對于氣體輸送部件設置。 在一些實施例中，連接器(例如等離子體割炬連接器)可包括閉鎖裝置。在一些
實施例中，連接器包括閉鎖住具有不適當額定功率的割炬的裝置。在一些實施例中，用于閉
鎖住不同額定量的割炬的裝置是長度關聯(lián)于所選定額定電流的模制裝置。 本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點從下面的附圖和說明中更為易懂，全部這些內容僅以示例方式示出本發(fā)明的原理。


上文描述的本發(fā)明的優(yōu)點以及其它優(yōu)點可通過結合附圖參閱下面的說明而更好 地理解。附圖不一定是按比例繪出的，而是在表述本發(fā)明的原理時通常作出強調表示。
圖1是根據示例性實施例的連接器組件和相應連接器組件的圖。
圖2是根據示例性實施例的連接器組件的剖視圖。 圖3A示出根據示例性實施例的與相應連接器組件脫開的連接器組件的截面。 圖3B示出圖3A的連接器組件與圖3A中相應連接器組件配合的截面。 圖4A示出根據本發(fā)明另一示例性實施例與相應連接器組件配合的連接器組件。 圖4B示出圖4A的連接器組件與圖4A中相應連接器組件配合的截面。 圖5A示出根據另一示例性實施例的連接器組件的端視圖。 圖5B示出構造成與圖5A連接器組件匹配的相應連接器組件的端視圖。 圖6是根據另一示例性實施例的連接器組件和相應連接器組件的附圖。 圖7是根據示例性實施例將不同連接器組件的割炬連接器速度與連接組件的連
接器速度進行對比得出的圖表。 圖8A示出根據示例性實施例、包括機械閉鎖裝置的連接器組件。 圖8B示出根據示例性實施例、包括相應機械閉鎖裝置的相應連接器組件。 圖8C示出根據示例性實施例、與圖8B的相應連接器組件配合的圖8A的連接器組件。 圖8D示出根據示例性實施例、機械閉鎖裝置與相應機械閉鎖裝置的兼容性。
具體實施例方式
圖1是根據示例性實施例的連接器組件5的圖。在一些實施例中簡單地就是連接 器的連接器組件5可關聯(lián)于和/或相對于熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)(例如等離子體電弧系統(tǒng) 或焊接裝置)設置。連接器組件5構造成輸送氣體和電流至熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)(例如 等離子體電弧切割割炬，未示出)并與相應連接器組件10匹配。在一些實施例中，相應連 接器組件10是相對于電源和/或供氣源15設置的槽口 。連接器組件5可滑動地鎖定并與 相應連接器組件10匹配。連接器組件5可通過單個驅動運動而脫開。在一些實施例中，連 接器組件5可相對于電源和/或供氣源15設置而相應連接器組件10相對于熱切割系統(tǒng)或 焊接系統(tǒng)的割炬設置。 圖2是根據示例性實施例的連接器組件5的剖視圖。連接器組件5包括具有鎖定 裝置25的殼體20或類似支持結構。連接器組件5還包括設置在殼體20中的導管30 (例 如設置在殼體20中的導管)或其它類似的氣體傳輸部件。導管30可輸送熱切割系統(tǒng)或焊 接系統(tǒng)的氣體或電流中的至少一個。連接器組件5包括能夠輸送熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的 電流(例如切割電流、引導電流、焊接電流或例如觸發(fā)或安全機制的信號電流)的至少一個 電流輸送部件(例如引腳)35A、35B或35C。電流輸送部件可設置在殼體20中。
在該實施例中，電流輸送部件35A、35B、35C是能夠輸送電流的引腳。在一些實施 例中，電流是能在熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)中用于切割或焊接的工作電流。在一些實施例中，接觸部件40相對于殼體20設置并用于連接器組件5的脫開。 在該實施例中，連接器組件5相對于例如等離子體電弧系統(tǒng)或焊接設備的熱切割 系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)設置。在其它實施例中，連接器組件5相對于熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的電 源和/或供氣源設置。 殼體20可以是介電材料。在一些實施例中，設置在殼體20上的鎖定裝置是彈力鎖 栓。該鎖栓可與彈簧45機械聯(lián)系。在一些實施例中，接觸部件40與該鎖栓機械聯(lián)系。在 一些實施例中，在接觸部件40上施力造成裝載彈簧的鎖的位移，使連接器組件5脫開。在 一些實施例中，在接觸部件40上施力使彈力鎖從靜態(tài)接納機構脫開。 導管30可將氣體和電流中的至少一種輸送至熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)。導管30可 以是正壓氣體管線，它可與殼體20分離但位于殼體20中央。在一些實施例中，熱切割系統(tǒng) 或焊接系統(tǒng)是等離子體電弧割炬系統(tǒng)而導管30是能夠輸送割炬電流的電連接器。在一些 實施例中，導管30輸送足以切割金屬的電流。在一些實施例中，連接器組件5包括相對于 導管30設置的多個電流輸送部件35A、35B或35C。電流輸送部件35A、35B或35C可輸送等 離子體電弧割炬系統(tǒng)的引導電流。在一些實施例中，電流輸送部件35A、35B或35C將工作 電流輸送至相應連接器組件。在一些實施例中，電流輸送部件35A、35B或35C中的至少一 個相對于其它電流輸送部件來說是較短的電流輸送部件，作為切斷電路以在突然斷路時防 止起弧。 在一些實施例中，連接器組件5包括具有沿x軸的縱軸線的殼體20(例如殼體 壁)。鎖定裝置25(例如鎖定機構)可沿徑向或垂直于縱軸線地定位。在一些實施例中，鎖 定裝置25從殼體20伸出或從殼體20的外表面伸出。導管30 (例如氣體輸送部件)、電流 輸送部件35A、35B或35C中的至少一個可從相對于殼體20設置的端面延伸出。在一些實 施例中，電流輸送部件35A、35B或35C可以是信號輸送部件。在一些實施例中，連接器組件 5包括使連接器組件5相對于相應接納連接器定向的對準裝置36(例如鍵形裝置)。對準 裝置36可以是殼體20上的鍵形裝置。在一些實施例中，殼體20基本為圓形的。
圖3A示出根據示例性實施例的連接器組件5和相應連接器組件10 (例如相應接 納連接器)的截面。連接器組件5被構造成與相應連接器組件10配合。連接器組件5與 相應連接器組件10匹配以使殼體20、導管30和電流輸送部件35A、35B或35C(例如引腳) 功能上配合于相應連接器組件10的相應裝置。相應連接器組件10包括適于接納連接器組 件20的殼體的裝置50、適于接納連接器組件30的導管的裝置55以及適于接納連接器組件 的電流輸送部件35A、35B或35C中的至少一個的裝置(例如槽口 )。在一些實施例中，裝置 60可輸送電流。在該實施例中，適于接納連接器組件30導管的裝置55是能夠將氣體從供 氣源傳至熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的通道。相應連接器組件IO還可包括適于接納相對于連 接器組件5設置的鎖定裝置25的靜態(tài)接納機構65。靜態(tài)接納機構65是"靜態(tài)"的，因為在 鎖定功能過程中它基本上是被動的，例如提供鎖定機構可鎖住和/或配合于的固定結構。
在一些實施例中，鎖定裝置25是彈力插銷或鎖栓，而靜態(tài)接納機構65可以是適于 接納插銷或鎖栓的凹口裝置。在一些實施例中，連接器組件5相對于熱切割系統(tǒng)或焊接系 統(tǒng)的割炬設置，而相應連接器組件10相對于熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的電源和/或供氣源設 置。在一些實施例中，連接器組件5相對于電源和/或供氣源設置而相應連接器組件10相 對于熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的割炬設置。
連接器組件5的殼體20包括鎖定裝置25，一旦施加了平移力作用，就使鎖定裝置 25與相對于相應連接器組件10設置的靜態(tài)接納機構65配合，如圖3B所示。僅作為示例， 在一些實施例中，將關聯(lián)于熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的連接器組件5連接和斷開于靜止接納 機構65 (例如基本靜止的接收機構)的方法可包括步驟將平移力施加于連接器組件5以 使連接器組件5的鎖定裝置(例如彈力部件)配合于靜止接納機構65的裝置；以及在與鎖 定裝置25機械聯(lián)系的連接器組件5的接觸部件40上施加力以使鎖定裝置25從靜止接納 機構65的裝置脫開。在一些實施例中，熱切割系統(tǒng)是等離子體電弧割炬系統(tǒng)。在一些實施 例中，靜止接納機構65相對于電源設置。 在一些實施例中，鎖定裝置25是彈簧施壓的鎖栓而相應連接器組件10是包括靜 態(tài)接納機構65的插口，它是適于與彈簧施壓鎖栓匹配和配合的裝置。在一些實施例中，連 接器組件5可具有多個鎖定裝置和/或鎖栓，它們可限制作出和破壞固定連接所需的人機 控制力的大小。相應連接器組件10可以是固定于電源的槽口。在一些實施例中，為了將割 炬插入電源中，唯一需要做的是一個手推動作。在一些實施例中，鎖定裝置25是能由彈簧 45施壓的鎖閉按鈕并可移動至設置于槽口中的凹陷處。在一些實施例中，為了從相應連接 器組件10移去連接器組件5，唯一需要做的是一手按鈕撳壓加上一個推壓動作。
—旦在接觸部件40上施力，接觸部件40允許連接器組件50與相應連接器組件10 脫開，如圖3A所示。在一些實施例中，接觸部件40是用戶可撳下或在其上施加一正交動作 的按鈕，該按鈕使鎖定裝置25脫離靜態(tài)接納機構65并允許用戶將連接器組件5從相應連 接器組件10拆下。 在一些實施例中，連接器組件5相對于例如等離子體電弧割炬系統(tǒng)或焊接裝置的 熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)設置。相應連接器組件10可相對于供氣源和/或電源設置。相應 連接器組件10可具有輸送氣體和/或電流的導管55并且還具有當連接器組件5配合于相 應連接器組件10時通過電流輸送部件35A、35B或35C將電流輸送至熱切割系統(tǒng)或焊接系 統(tǒng)的電氣通路60。 考慮連接器的替換結構(例如可滑動配合的連接器)，例如割炬的連接器組件，其
中鎖定裝置是作為彈簧加載軸環(huán)的鎖栓，該鎖栓在電源(未示出)中的凹陷上彈性形變。鎖
栓可呈旋轉軸環(huán)的形式。鎖栓可例如通過活動鉸鏈一體地形成在插頭或槽口中。 在一些實施例中，割炬可具有一連接器組件，其中殼體包括作為鎖定裝置(未示
出)的至少一個銷或部件。在一些實施例中，設置在電源和/或供氣源上的靜態(tài)和/或固
定的接納機構具有相應連接器組件，該連接器組件具有彈簧加載的軸環(huán)，該軸環(huán)在其內表
面具有通道。 一旦施加了滑動力和/或平移力，彈力插銷可與通道的內表面配合。通道可
構造成當銷配合于通道時使彈簧加載的軸環(huán)移動以容納割炬的連接器組件。在一些實施例
中，彈簧加載的軸環(huán)卡合在位，使割炬配合于電源。彈簧加載的軸環(huán)可以是接觸部件，其中
繞彈簧加載軸環(huán)的轉矩可使銷從相應連接器組件脫開，從而允許使用者將割炬連接器從供
電源移去。 圖4A是根據示例性實施例的與相應連接器組件10'配合的連接器組件5'的附圖。 在該實施例中，鎖定裝置相對于相應連接器組件10'設置，相應連接器組件10'關聯(lián)于電源 和/或供氣源80。 一旦在連接器組件5'上施加平移力，鎖定裝置使連接器組件5'配合于 相應連接器組件10'。接觸部件40'可相對于相應連接器組件10'設置。接觸部件40'可機械聯(lián)系于鎖定裝置，一旦在接觸部件40'上施加作用力，就使關聯(lián)于熱切割系統(tǒng)或焊接系 統(tǒng)的連接器組件5'與相應連接器組件10'脫開。 不同實施例的鎖栓可與需要最小人機控制力的氣壓和/或電連接器一起使用。例 如，如圖4B所示，連接器組件5'包括適于將氣體和/或電流輸送至關聯(lián)于供氣源和/或電 源的相應連接器組件10'。連接器組件5'可包括相對于導管30'設置的至少一個電流輸 送部件(未示出)。在一些實施例中，連接器組件5'相對于例如等離子體電弧割炬或焊接 裝置的熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的割炬設置。在一些實施例中，例如鎖栓的鎖定裝置75相對 于電源80設置，處于割炬相反位置。鎖定裝置75可以是相對于相應連接器組件10'的殼 體20'設置的鉤裝置或鎖栓。熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的連接器組件5'可包括例如溝槽或 通道的靜態(tài)接納機構76，它允許鎖定裝置75 (例如鉤裝置或鎖栓)與靜態(tài)接納機構76配 合。在一些實施例中，關聯(lián)于熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的連接器組件5'包括一旦與相應連接 器組件10'配合就壓縮的彈簧85。在該實施例中，在接觸部件40'上施加作用力使鎖定裝 置75和/或鎖栓脫開殼體20'， 一旦鎖栓解除或脫開，彈簧85就使熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng) 的連接器組件5'彈出。在該實施例中，連接器組件5'相對于熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的割 炬設置。在一些實施例中，連接器組件5'相對于電源和/或供氣源設置。
圖5A示出根據示例性實施例的連接器組件5"的端視圖。在一些實施例中，圖5A 的連接器組件5"可關聯(lián)于熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的一端，例如等離子體電弧割炬或焊接系 統(tǒng)的引線管。在一些實施例中，連接器組件5"可相對于電源和/或供氣源設置。在一些實 施例中，連接器組件5"包括相對于導管30"徑向設置的多個電流輸送部件35A-I。連接器 組件5"還可包括適于與相應連接器組件上的相應裝置匹配的機械閉鎖結構90(見圖5B)。
在一些實施例中，導管30"由黃銅或紫銅制成以通過中央部分(例如用徑向0形 環(huán)密封)傳遞氣體并通過帶狹槽的凸耳(tang)95傳遞主電流(例如30-100A+)。電流輸送 部件35A-I可徑向地相對于導管30"設置并可以是例如信號引腳或工作引腳。部件35A-I 可將信號電流和/或工作電流輸送至熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)。工作電路可以是發(fā)送給等離 子體電弧割炬的引導電流。在一些實施例中，電流輸送部件35A-I與導管30"相隔至少一 要求的清理和防漏電的距離。兩個電流輸送部件35A-B可輸送引導電流，而其它電流輸送 部件(例如35C-I)可輸送信號電流?？湛?00A-D可設置在引導電流輸送部件35A-B和信 號電流輸送部件35C-I之間以充分防止漏電和/或提供清理。 如圖5A所示，連接器組件5"可以是適用于熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的第一端。第一 端可構造成滑動地鎖住和/或配合于相應連接器組件，該相應連接器組件可相對于電源設 置。在一些實施例中，在連接器組件5"是適配器的情形下，適配器可包括構造成與等離子 體電弧割炬系統(tǒng)或焊接裝置匹配的第二端(未示出)。例如，如果割炬具有螺紋連接機構， 則適配器(未示出)的第二端可具有構造成與割炬匹配的螺紋通道，它允許割炬連接于具 有構造成接納和/或匹配圖54A所示連接器組件5"第一端的相應連接器組件的電源?？?慮使圖l-4B和圖6中描述的連接器組件的適配器用于將割炬連接于相對電源和/或供氣 源設置的相應連接器組件。 在一些實施例中，連接器組件5"包括殼體20"(例如殼體壁)。圖5A示出連接器 組件5"相對于殼體20"設置的端面。殼體20"可具有沿x軸的縱軸線。在一些實施例中， 鎖定裝置25"(例如鎖定機構)可從殼體20"延伸出。在一些實施例中，鎖定裝置25"(例如鎖定機構)可從殼體20"延伸出。在一些實施例中，鎖定裝置25"從殼體20"的外表面 延伸出。在一些實施例中，鎖定裝置25"可從縱軸線正交或徑向地延伸出。導管30"(例如 氣體輸送部件)、電流輸送部件35A、35B或35C中的至少一個可從相對于殼體20"設置的端 面延伸出。在一些實施例中，電流輸送部件35A、35B或35C可以是信號輸送部件。在一些 實施例中，連接器組件5"可包括使連接器相對于相應連接器組件(例如相應接納連接器) 定向的對準裝置。 圖5B示出構造成與圖5A的連接器組件5"匹配的相應連接器組件10的端視圖。 圖5B的相應連接器組件10可以是適于與圖5A的連接器組件5"匹配的槽口 。在一些實施 例中，相應連接器組件10相對于電源和/或供氣源或相對于熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的割炬 設置。相應連接器組件10包括構造成輸送氣體和/或電流中的至少一個的裝置55(例如 通道)，該裝置55與圖5A的連接器組件5"中的導管30"匹配。相應連接器組件10還可包 括多個裝置60A-L(例如槽口)或61。裝置60A-L可構造成輸送電流并與圖5A的連接器組 件5"中的電流輸送部件35A-I匹配。相應連接器組件10還可包括與圖5A的連接器組件 5"中的機械閉鎖裝置90匹配的裝置105。 圖6是根據示例性實施例的、關聯(lián)于熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的連接器組件5與相 應連接器組件10的外觀圖。在一些實施例中，連接器組件5關聯(lián)于電源而相應連接器組件 10關聯(lián)于熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的割炬。在一些實施例中，連接器組件5具有相對于殼體 20設置或設置在殼體20上的鍵形裝置110。相應連接器組件10可具有相應裝置115 (例 如相應鍵形裝置)，該裝置115可與連接器組件5的鍵形裝置110匹配。鍵形裝置110可以 是連接器組件5的殼體20上的對準幾何形狀，它允許用戶在配合時正確地對連接器組件5 作出對準和定向。在本實施例中，鍵形裝置IIO形成為箭頭。也可包含其它對準裝置。在 一些實施例中，鍵形裝置IIO是多邊形。例如，可選擇殼體20的形狀以使其正確地定向所 有部件，例如多邊形或和橢圓形。在一些實施例中，導管30或電流輸送部件35A、35B或35C 的總定向可用來對準連接器組件5。 在一些實施例中，在該鍵形裝置110中形成空腔以容納鎖定裝置25，例如鎖閉裝 置和彈力件。相應連接器組件10可以是基本圓槽口 ，該槽口包括以對準為目的的相應鍵形 裝置115。相應連接器組件10中的鍵形裝置115的頂部可具有靜態(tài)接納機構65，例如孔裝 置，用以接納連接器組件5中的鎖定裝置25或鎖閉裝置。 在一些實施例中，接觸部件40是按鈕。接觸部件40或按鈕可由用戶撳下以操縱 鎖栓。另外，按鈕、鎖栓和鍵形裝置可以是直觀的。鍵形裝置iio和按鈕可形成箭頭形狀， 這能直觀地表示這端朝上和這端插入。在本實施例中，鍵形裝置iio是箭頭形狀鍵裝置，該 裝置也用來使鍵形裝置110居中于相應形狀裝置115并允許兩部件110U15之間具有較大 范圍的對準角。按鈕也可具有推我(push-me)外形。在其它連接構造中也可能需要鍵形裝 置和按鈕，例如經常需要兩只手的螺母聯(lián)接，一只手用來對準和推動插頭而另一只手用來 擰緊螺母并使其與螺紋配合。已有的設計經常是非直觀的并且在對準或連接中需要試驗和 誤差調整。已有的設計還花費更長的時間，無論如何，在實際測試中都為2倍至20倍的時 間。 圖6還示出根據示例性實施例的連接器組件5的緊湊尺寸。在連接器組件5位于 割炬的實施例中，鎖定機構25位于殼體壁26并從殼體20的中央沿徑向向外定向。包括氣體傳輸部件、電流傳輸部件和信號傳輸部件(未示出)的不同操作部件位于大致圓形的殼 體壁26中。相對于殼體壁26，鎖定機構25的向外定向以及位于內部的操作部件允許連接 器組件5耦合于相應連接器組件10的內側。如此，連接器組件5非常緊湊并且在相應連接 器組件10的電源上僅需要有限的接納空間。再次參見圖5A，該圖進一步示出連接器組件 5的緊湊裝置。在所示實施例中，導管30居中地位于圓形殼體壁26中。如端視圖所見，在 該實施例中，信號部件35A-I位于從導管30沿徑向向外并在導管30和殼體壁26之間的位 置。在該實施例中，只有鎖定機構25和鍵形裝置115位于殼體壁26沿徑向向外的位置。
圖7是將各連接器組件的割炬連接器速度進行比較的圖表。圖表120比較將各種 連接器組件連接和斷開于相應連接器組件所花費的時間。"連接器1"125由包含在大體積 溢模模制組合件中的現(xiàn)成氣壓和信號器件構成。它還包含有助于保持連接器下半部的1/4 匝桿。如圖7所示，使用連接器1連接所花費的時間為4秒而斷開所花費的時間為3秒。 "連接器2"130利用細螺紋螺母聯(lián)接器。如圖7所示，使用連接器2連接所花費的時間為10 秒而斷開所花費的時間為7.7秒。"連接器3"135利用粗螺紋螺母聯(lián)接器。如圖7所示，使 用連接器3連接所花費的時間為2. 7秒而斷開所花費的時間為1. 8秒。"連接器4" 140利 用細螺紋螺母聯(lián)接器并同樣難以對準。如圖7所示，使用連接器4連接所花費的時間為24 秒而斷開所花費的時間為21. 7秒。"連接器5"145利用現(xiàn)成的氣壓和信號器件并通過電源 中的開口訪問。如圖7所示，使用連接器5所花費的時間為22.7秒而斷開所花費的時間為 11.6秒。稱為"當前實施例"150的連接器是如圖3A-3B所描述的連接器組件。如圖7所 示，使用圖3A-3B的當前實施例連接所花費的時間為1. 4秒而斷開時間為1秒。圖7例示 出圖3A-3B所示連接器組件150的實施例，它相比其它連接器組件125-145具有更快的連 接和斷開時間。 圖8A是示出根據示例性實施例的機械布局裝置90的圖。閉鎖裝置90防止不正 確尺寸的或不充分尺寸的割炬連接于不同額定功率的電源。在一些實施例中，連接器組件 5是包括相對于殼體20設置的機械閉鎖裝置90的插頭。圖8B示出相應連接器組件10可 以是槽口，該槽口可具有相應機械閉鎖裝置105，該裝置105根據裝置的形狀配合于連接器 組件5的機械閉鎖裝置90。圖8C示出與連接器組件5配合的相應連接器組件IO，其中相 應機械閉鎖裝置105與機械閉鎖裝置90匹配。 在一些特征中，連接器組件5相對于等離子體電弧割炬設置而相應連接器組件10 相對于電源和/或供氣源設置。機械閉鎖裝置90可以是可在模具中調整的可調整裝置。在 一些實施例中，機械閉鎖裝置90用來確保具有特定安培數(shù)的等離子體電弧割炬無法與具 有更高安培數(shù)的電源相配。僅作為示例，如果相應機械裝置105具有允許配合發(fā)生在機械 閉鎖裝置90和相應裝置105之間的可兼容形狀，則設置在割炬上的機械閉鎖裝置90可僅 配合于電源和/或供氣源上的相應機械裝置105。例如，割炬插頭和電源插座上的裝置105 上的機械閉鎖裝置90可防止較低安培數(shù)的割炬配合于較高安培數(shù)的機器。
例如圖8D所示，具有低安培數(shù)的插頭(例如圖8A所示)可具有機械閉鎖裝置 90'(例如突起)，具有適中安培數(shù)的插頭可具有機械閉鎖裝置90"，而具有高安培數(shù)的插頭 可具有機械閉鎖裝置90"'。對于槽口供電的實施例來說，具有低安培數(shù)的槽口 (例如圖8B 的槽口 )可具有相應機械閉鎖裝置105'(例如另一突起)，該裝置105'可分別與與具有低 安培特征90'、適中安培數(shù)特征90"或高安培數(shù)特征90"'的插頭匹配。具有適中安培數(shù)的槽口可具有機械閉鎖裝置105"，該裝置105"可與具有適中安培數(shù)特征90"或高安培數(shù)特 征90"'相配，但這些閉鎖裝置無法與具有低安培數(shù)90'的插頭相配。具有高安培數(shù)的插槽 可具有與高安培數(shù)90"'的插頭相配的機械閉鎖裝置105"'，但這些閉鎖裝置無法與具有低 安培90'或適中安培數(shù)90"的插頭相配。例如，機械閉鎖裝置90可允許40A的插頭配合于 40A的槽口而不是其它，同樣允許100A的插頭插入40A或100A槽口 ，由此防止插頭和槽口 之間可能導致設備損壞或人員傷亡的連接布置。 盡管已結合特定示例性實施例特別地示出和描述了本發(fā)明，然而應當理解可不脫 離本發(fā)明精神和范圍地租出各種形式和細節(jié)的修改。
權利要求
一種熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的連接器組件，包括含鎖定裝置的殼體；所述鎖定裝置在施加平移力時使所述連接器組件配合于靜態(tài)接納機構；一旦在接觸部件上施加作用力或在所述接觸部件上施加轉矩，所述鎖定裝置使其相對所述于靜態(tài)接納機構脫開；設置在所述殼體中的導管，所述導管將氣體輸送到熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)；設置在所述殼體中的第一電流輸送部件，所述第一電流輸送部件將工作電流輸送到所述熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)；以及設置在所述殼體中的第二電流輸送部件，所述第二電流輸送部件輸送第二電流。
2. 如權利要求1所述的組件，其特征在于，還包括設置在電源上以與所述連接器組件 相配合的相應連接器組件，所述相應連接器組件包括所述靜態(tài)接納機構；構造成將氣體從所述電源輸送至所述熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的通道； 構造成輸送第一電流并與關聯(lián)于所述連接器組件的第一電流輸送部件相配合的第一 槽口 ；以及構造成輸送第二電流并與關聯(lián)于所述連接器組件的第二電流輸送部件相配合的第二 槽口。
3. 如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述連接器組件設置在等離子體電弧割炬上。
4. 如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述連接器組件設置在電源上。
5. 如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)是等離子體系統(tǒng)。
6. 如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述第一電流是等離子體電弧割炬系統(tǒng)的 切割電流。
7. 如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述鎖定裝置是彈力鎖栓。
8. 如權利要求7所述的組件，其特征在于，一旦施加平移力，所述彈力鎖栓相對于所述 靜態(tài)接納機構進行配合。
9. 如權利要求8所述的組件，其特征在于，所述接觸部件關聯(lián)于連接器組件并機械聯(lián) 系于所述彈力鎖栓，所述接觸部件一旦施力就使所述彈力鎖栓與所述靜態(tài)接納機構脫開。
10. 如權利要求1所述的組件，其特征在于，還包括相對于所述殼體設置的機械閉鎖裝置。
11. 如權利要求io所述的組件，其特征在于，包括構造成與相對于所述殼體設置的機械閉鎖裝置相匹配的第二機械閉鎖裝置。
12. 如權利要求1所述的組件，其特征在于，還包括相對于所述殼體設置的鍵形裝置。
13. 如權利要求12所述的組件，其特征在于，還包括相對于相應連接器組件設置的第 二鍵形裝置，所述第二鍵形裝置被構造成與相對于所述殼體設置的鍵形裝置匹配。
14. 如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述連接器組件是適于將等離子體電弧割 炬連接于所述靜態(tài)接納機構的適配器，所述靜態(tài)接納機構相對于電源設置，且所述連接器 組件的殼體包括包括鎖定裝置的第一端；以及 能與所述等離子體電弧割炬配合的第二端。
15. 如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述工作電流是切割電流或焊接電流。
16. —種使與熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)關聯(lián)的連接器組件連接到基本靜止的接納機構并 與其斷開的方法，該方法包括施加平移力至所述連接器組件，以使所述連接器組件的彈力件配合于基本靜止的接納 機構的裝置；以及將力施加在與所述彈力件機械聯(lián)系的所述連接器組件的接觸部件，以使所述彈力件從 所述裝置脫開。
17. 如權利要求16所述的方法，其特征在于，所述熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)是等離子體 電弧割炬。
18. 如權利要求16所述的方法，其特征在于，所述基本靜止的接納機構相對于電源設置。
19. 一種用于等離子體電弧割炬的等離子體割炬連接器，包括 殼體壁；從所述殼體壁延伸的鎖定機構；從相對于所述殼體壁設置的端面延伸的氣體輸送部件； 從相對于所述殼體壁設置的所述端面延伸的電流輸送部件； 從相對于所述殼體壁設置的所述端面延伸的信號輸送部件；以及 使所述連接器相對于相應接納連接器定向的對準裝置。
20. 如權利要求19所述的連接器，其特征在于，所述鎖定機構從所述殼體壁的縱軸線 正交地延伸。
21. 如權利要求19所述的連接器，其特征在于，所述鎖定機構從所述殼體壁的縱軸線 徑向地延伸。
22. —種用于等離子體電弧割炬的等離子體割炬連接器，包括 殼體壁；從所述殼體壁的外表面延伸的鎖定機構； 從相對于所述殼體壁設置的端面延伸的氣體輸送部件； 從相對于所述殼體壁設置的所述端面延伸的電流輸送部件； 從相對于所述殼體壁設置的所述端面延伸的信號輸送部件；以及 使所述連接器相對于相應接納連接器定向的對準裝置。
23. 如權利要求19所述的連接器，其特征在于 所述殼體壁為基本圓形；所述對準裝置是在所述殼體壁上的鍵形裝置；所述氣體輸送部件基本設置在所述基本圓形的殼體壁的中央位置； 所述電流輸送部件是與所述氣體輸送部件相同的部件；以及 所述信號輸送部件載有引導電流并相對于所述氣體輸送部件設置。
24. 如權利要求19所述的連接器，其特征在于，還包括閉鎖裝置。
25. —種割炬用連接器，包括支持結構；設置在所述支持結構中并適于將氣體輸送到所述割炬的導管； 用于將切割電流輸送到所述割炬的裝置； 用于輸送引導電流或信號電流中的至少一個的裝置； 可滑動地將所述支持結構鎖定至相應接納裝置的裝置； 使所述支持結構脫開相應接納裝置的裝置。
26. 如權利要求25所述的連接器，其特征在于，還包括用于將具有不適當額定功率的 割炬閉鎖住的裝置。
27. —種用于等離子體電弧割炬系統(tǒng)的連接器裝置，包括 殼體，所述殼體包括鎖閉住不同額定量的割炬的裝置；設置在所述殼體中的導管，所述導管將氣體或電流中的至少一個輸送至所述等離子體 電弧割炬系統(tǒng)；以及相對于所述導管設置的引腳，所述引腳將第二電流輸送至所述等離子體電弧割炬系統(tǒng)。
28. 如權利要求27所述的連接器裝置，其特征在于，所述用于鎖閉住不同額定量的割 炬的裝置是長度關聯(lián)于選定的額定電流的模制裝置。
全文摘要
一種用于熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的連接器組件包括具有鎖定裝置的殼體。鎖定裝置可在施加平移力時使連接器組件配合于靜態(tài)接納機構并當在接觸部件上施加作用力或施加轉矩時，使鎖定裝置相對于靜態(tài)接納機構脫開。連接器組件可包括設置在殼體中的導管，該導管輸送熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的氣體。連接器組件也可包括設置在殼體中的第一電流輸送部件，該第一電流輸送部件輸送熱切割系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)的工作電流，以及設置在殼體中的第二電流輸送部件，該第二電流輸送部件輸送有第二電流。
文檔編號B23K9/32GK101715378SQ200980000368
公開日2010年5月26日 申請日期2009年2月19日 優(yōu)先權日2008年2月21日
發(fā)明者J·A·羅伯茨 申請人:海別得公司