CN1194889A - 等离子电弧喷枪 - Google Patents

Abstract

一种带有一个管状喷嘴的等离子喷枪包括一个端壁和一个电极,电极在喷嘴中并带有面向端壁的孔端。孔端和端壁形成一个等离子气室,端壁具有一个轴向延伸的气室出口孔。气室具有一个径向向出口孔外的进口,端壁具有一组围绕所述出口孔环向分隔开的拱形肋,并提供一组拱形气体引导通道来径向引导从出口孔进口来的等离子气流使之成为旋转气流。喷嘴和喷嘴安装元件提供一个改进的冷却喷枪端部并产生围绕等离子射流的气体护罩的结构。

Description

等离子电弧喷枪

本发明涉及等离子电弧喷枪技术，特别是涉及冷却和操作喷枪的气体流动的改进。

众所周知，一个等离子电弧喷枪包括一个电极和一个喷嘴，其中喷嘴上支撑有一个电极孔端，使电极孔端的末端朝着具有等离子出口孔的喷嘴的端壁。电极和孔端可以在电极接触喷嘴端壁的位置与电极离开端壁一个操作距离的位置之间相对地移动，由此当电极从端壁移开到一个操作位置时，能够产生一个引导电弧。此外，电极和喷嘴也可以彼此相对固定，而喷枪通过高频或其他已知的启动方法启动。在任何情况下，喷嘴的端壁和电极的端面之间提供有一个气室，在其中供给等离子或电弧气，并且在电极和喷嘴之间产生电弧流时，等离子射流在这里从出口孔喷出。当喷枪启动时，喷枪以非传递引导电弧模式操作，通过移动喷嘴到接近工件，电弧由此传递，然后喷枪以一个电弧传递模式操作。众所周知，这种喷枪用于加热、焊接、切割、熔化、退火等。

大家也知道，为了冷却和努力使等离子射流集中在电极的轴线上，等离子电弧喷枪的上述特性使气室上游的等离子气体产生一个旋转运动。这种旋转对产生高质量的等离子电弧、改进切割速度、提高喷枪操作和工况的经济性和效率都是有帮助的。大家还知道，为从喷嘴上去除产生的腐蚀来延长寿命，在电极和喷嘴固定布置时，可以使旋转气体向内直接通过电极的端面。其他的关于控制气流的努力包括当等离子射流通过喷嘴从出口孔喷出时，为避免漂移，稳定等离子射流，使气体围绕等离子射流旋转，在等离子对流离开气室前，减小旋流的数量和等离子气体进入气室的速度，以便获得等离子气体的平滑流动和保持喷枪中的电弧喷射的稳定性。在进入电极和等离子射流出口之间的气室之前的旋转气流包括为避免漂移稳定等离子射流的径向向内围绕电极的孔端引导旋转流。

当进行上述那些努力时，虽然至少在某种程度上对控制等离子射流的方向和提供护罩方面比较可行，但它使气体在它产生旋转的位置和等离子射流出口之间的旋转衰减，由此，不能完全获得期望的沿喷嘴和工件之间的直线流动的射流。另外，这种致力于获得期望的对等离子射流的控制及防护气体的方案使结构复杂，由此带来不期望的昂贵的生产和维护费用。关于衰减旋转运动，一旦气体在通道或使其旋转运动的通道中出来时，气体沿喷嘴的光滑内表面流过气室到等离子射流出口孔，因此对保持最初的旋转流动没有作用。另外，当旋流气体在通道或在它产生的通道中出来时，旋流气体经常产生一个压力降，并且这样一个压力降也引起后者旋流的衰减。

根据本发明，为等离子电弧喷枪提供一个改进的喷嘴和电极装置，由引可将与控制气流有关的前述的和其他的缺陷减少和克服。尤其是，在这一方面，喷嘴的包括出口孔(通过它等离子射流进入喷嘴)的端壁设有一个设备，它使等离子气体以旋转模式被径向引导进入气室的周边穿过端壁到出口孔，由此气体正好旋转到等离子射流的进口端来径向地挤压或限制气体使它成为一个具有改进的避免横向漂移的线性和稳定性的射流。同时，旋转气流是处于电极孔端的下游，因此，不会对孔端产生腐蚀，不会减少电极的寿命。最好是通过在喷嘴端壁的内侧设置环向分隔开的在从气室的外围到出口孔的径向和环向延伸的拱形肋之间提供的拱形通道来使气体产生旋转运动，这样就正好在等离子电弧柱或喷射位置处产生一个等离子气体的旋转运动。

在特性为电极和喷嘴可以在电极接触喷嘴端壁的位置与电极离开端壁一个操作距离的位置之间相对地移动的等离子电弧喷枪中，当孔端与肋啮合来增加有用的力对抗电极，使孔端在与喷嘴不接触的方向移动时，等离子气体在电极的孔端下面移动。同样，当气体用在一个活塞气室中来通过啮合气体螺旋管阀移动到与喷嘴接触时，由于电极和喷嘴之间的接触面积小，电极的孔端与喷嘴的啮合力最好。所以，提供电极和喷嘴之间好的电接触所要求的气体压力相对于电极和喷嘴的光滑内表面啮合时的要求可以减小。

根据本发明的另一个方面，喷嘴通过一个同轴的套筒安装在喷枪体上，这就为一部分等离子气体的流动提供了一个圆形冷却空腔，以便围绕喷入喷嘴气室中的等离子射流的周围出现一个气体圆锥形护罩。同轴套筒在喷嘴与其机邻端的外周边最好轴向地设置一个法兰，法兰和相应的喷嘴端与流经喷枪的旋转气体连通，由此一部分气体向外流动并通过法兰，另一部分气体向喷嘴内流动并朝向气室围绕电极。喷嘴的外周边设有一个轴向延伸的位于法兰下游的凹口，借助于它通过法兰的气流从喷嘴的径向向外、轴向向前偏移，以形成一个围绕喷入气室中的等离子射流的圆锥形护罩。法兰与圆形冷却空腔连通，并与下游的凹口一起提供一个结构简单的喷嘴，由此，一部分等离子气体气流受到控制以获得冷却和形成圆锥形气体护罩，而另一部分气流在喷嘴和电极之间流动，流到气室以产生等离子喷射。电极和喷嘴之间朝向气室的等离子气流最好来自喷嘴上游的螺旋结构，而喷嘴的为获得冷却使气流向外流入空腔以及为产生圆锥形气体护罩而使气流沿着喷嘴外边流动的结构，提供了从气室周边到出口孔的等离子气流的独立的旋转，当等离子气流的旋转运动与等离子喷射同时产生时实现最大的优点。

因此，本发明的突出目的是提供与等离子电弧喷枪的电极和喷嘴相关的等离子气体流动的改进。

另一个目的是当等离子气体从电极和喷嘴之间的气室流动并流过出口孔时，具有使等离子气体旋转结构的等离子电弧喷枪的结构。

另一个目的是提供具有改进的喷嘴和电极的等离子电弧喷枪的结构，其中等离子气流受控以便最佳的冷却，保持喷射的等离子射流的线形及射流的等离子护罩。

再一个目的是提供一种等离子电弧喷枪的结构，其特征是具有为接触和分开可以相互移动的喷嘴和电极元件，通过改进的气流控制产生引导电弧，气流是通过元件彼此进出最佳偏移控制的。

还有一个目的是提供一种具有喷嘴和电极的等离子喷枪结构，它对等离子气体具有改进的气流控制特性，由此，等离子电弧柱或射流的质量、工况质量和喷枪的操作效率和费用最佳。

结合下文对附图中所表示的本发明的最佳实施例的描述，将使前述的目的和其他目的变的显而易见或更加完整。

图1是根据本发明的一个等离子电弧喷枪的各组成部分的分解透视图；

图2是组装起来的该喷枪的各组成部分的纵断面图；

图3是该喷枪喷嘴的平面图；

图4是显示部分断面的喷嘴的侧视图；

图5是表示喷嘴上的旋流肋和通道的量纲和几何标准的平面详图；

图6是沿图5中的剖面线6-6剖示的喷嘴端壁的一部分的纵断面详图，图中阴影部分表示根据最佳实施例的旋流肋的形状；

现在详细地说明附图，附图的目的是为了表示本发明的最佳实施例，但没有限定发明的意思，附图中的图1和图2表示了一个具有轴A的等离子电弧喷枪，它包括一个以A为轴并支撑同轴布置的喷嘴的本体12，和将在后面详细描述的电极和电极移位元件。关于图2所示的垂直的喷枪10，本体12具有一个分别设有内外螺纹14和16的底端，在本体12的底部容纳有由insulting材料套筒18与安装套筒20组装成的旋流环，并通过套筒18的外螺纹22与本体12的内螺纹16进行啮合安装。为了下面的描述或为了清楚起见，套筒18的内端设有一组径向开口的孔24和绕圆周延伸的装在凹口中的O型密封环26，而安装套筒20的底端设有垂直于轴A的端面28、一个相对于端面28向外扩散的圆锥面30和一组绕安装套筒周边延伸的V型齿32。一个没有给附图标记的肩部从齿32的顶部径向向内延伸与本体12的底端表面吻合来放置旋流环。

喷嘴件34通过套筒或护罩杯36的顶端内螺纹38与本体12的外螺纹14的啮合安装在本体12的底部。将在后面详细描述的喷嘴件34的轴向两端之间有一个向外延伸的安装法兰40，安装法兰40轴向夹在安装套筒20的端面28与护罩杯36的底端法兰42处的径向向内延伸的肩部41之间。如图2清楚地看到，护罩杯36的内侧包括一个从肩部41向内螺纹38延伸的圆锥表面44，它在径向与圆锥面30和安装套筒20的齿32分隔开以形成一个空腔46，其目的将在后面进一步说明。

喷枪10还包括一个与喷嘴件34同轴并支撑在那里以相对于喷嘴件移位的电极48。电极48具有一个容纳在喷嘴件34中并具有终止于孔端底表面52的圆柱形外表面的孔端50。孔端50的底端包括一个铪、锆、钨等已知的插入物54，它与喷嘴一起作用来产生一个操作喷枪的等离子电弧。电极48设有轴向向孔端50的里面的由螺旋旋转沟槽56确定的气体旋流部分，旋流部分容纳在沟槽56的旋流环的套筒18中，以便确定旋流通道。电极48的最里端设有一个头58，旋转沟槽56和套筒18之间的螺旋通道具有一些在58内沿轴向分开的进口和一些穿过套筒18的相邻出口4，这些出口从孔端50轴向向内分开并邻近喷嘴34和套筒18的轴向端部之间的空隙的出口。

喷枪10还包括活塞和汽缸结构，通过它们电极48轴向地离开喷枪体12并由此也离开喷嘴34。尤其是在这一方面，喷枪体12的顶端接纳并支撑一个柱状元件60，该元件包括一个邻近喷枪体12顶部的头部62和一个从头部轴向向下延伸的套筒64，该套筒具有一个与旋转环结构的套筒18的外边轴向重叠的下部。头部62与一个肩部66相抵啮合在喷枪体12中，柱状元件60通过一个开口垫圈68轴向地卡在喷枪体12中。为了下文中的描述清楚起见，柱状元件60的套筒64的外边设有一组轴向延伸的围绕外边圆周方向分隔开的凹口70，和一组从交替的凹口底部径向延伸穿过套筒64的孔72，当然应明白这些孔也可以穿过所有凹口的底部。同样为了下文中的描述清楚起见，柱状元件60的头部62设有径向延伸的通气通道74，这些通道与环向通气通道76相通，而环向通气通道的出口通过喷枪体12中的孔78与大气相通，这些通气通道轴向位于头部62周边上的一对相应的凹口中的O形环80之间，O形环在柱状元件安装后起与喷枪体12的内表面密封啮合的作用。

喷枪10的活塞和汽缸的组件还包括一个活塞件82，它具有带环形密封环86的头部84，一个轴向的内端88和一个轴向的构成杆90的外端。活塞82容纳在汽缸60中，并沿轴向作往复运动，在这一方面，活塞的头部84容纳在汽缸的套筒64中，其内端88在轴向与电极48的内端58啮合。一个压缩弹簧92从图2所示的位置向下压活塞82，在常压等离子气体从进口通道94引入然后沿凹口70轴向流动，从那里径向向内穿过孔24进入套筒18，并顶在电极的头部58的下面，使活塞82移位到图2所示的位置。进入进口通道94的一部分气体通过孔72径向向内流到在杆90中径向延伸的孔96，然后向上通过杆中的轴向通道98。进入进口94中的气体由一个电磁阀控制(未示出)，例如可以由喷枪操作者通过按下喷枪触发器来启动喷枪时开启电磁阀。在活塞82移动位到图2所示的位置的过程中，活塞头部84上面的气体借助于通气通道74，76和78与大气相通。当操作者释放喷枪触发器时，电磁阀关闭，气压从进口通道94中去除，弹簧从图2所示的位置向下压活塞82，由此使电极48向下移动。活塞头84下面的气体始终通过径向孔96和轴向通道98与大气相通，这为活塞提供了很好的冷却。在活塞82向下移动的过程中空气，通过通气通道74，76，78吸入到活塞头84上部的空腔中。操作喷枪时(这在下文中将变的显而易见)，等离子气体在喷嘴和电极之间连续流过喷枪体以便冷却和产生等离子电弧射流。从上文的说明中应看出，该冷却和工作气体是通过在柱状件60的套筒64中的靠近凹口70顶端径向流入喷枪体的进口通道94引入喷枪体的。

现在特别参见图3-6，喷嘴34是一个具有一个与进口A同轴的柱状壁100的管状件，喷嘴的顶部101打开以便容纳电极48的孔端58，底端一个通过垂直于轴A的端壁102闭合并具有一个与轴A同轴的等离子电弧出口。安装法兰40具有轴向相对的顶端106和相应的底边108，和一个外壁，外壁上设有径向向外的在圆周方向等间隔的V型凹口110。法兰40的底边108与端壁102的最底部之间的喷嘴34的外表面包括同轴的、轴向相邻的第一柱面112、锥面114和第二柱面116，它们从法兰40的底边108到喷嘴的最底端之间依次延伸。柱面116的直径比柱面112的大，因此锥面114从柱面112的底部向柱面116的顶部扩散。为了下文中的描述更清楚，法兰40中的每一个凹口110具有一个从第一柱面112径向向外布置的径向内端118，位于法兰40的顶端106和壁100的顶部101之间的喷嘴34的外端设有一组轴向延伸的沟槽120。沟槽120与凹口110的数目相当，并且与相应的凹口110在轴向和径向排列，因此具有和凹口110的内端118同平面的径向内端122。

喷嘴34的壁100具有一个从壁100的顶部101向喷嘴的端壁102延伸的柱状内表面124。在图示的实施例中，端壁102具有一个内表面126，在向出口孔104径向向内延伸时相对于表面124略微倾斜。对下文中的描述来讲，内表面124和126的连接部分128最好是弧形。端壁102的内表面126设有一组在轴A周围等间隔的旋转肋130，它们从壁100的内表面124朝着出口孔104周向和径向向内延伸。在图示的实施例中，设有6个这样的旋转肋130，最好见图5，每个肋包括周向间隔开的弧形平行的边壁132和134，它们分别具有以参考点136为中心的曲率半径R1和R2，参考点136位于轴A后面的参考线137上，线137位于离开垂直于线137的线139上的轴A。每个肋130还包括弧形的曲率半径分别为R3和R4(从轴A)的径向内端138和外端140。在圆周上彼此相邻的各肋130的曲率半径R1和R2的参照线137和参照点136在圆周方向隔开相等的角度，这个角度是360°除以肋的个数得出的角度。因此，在图示的实施例中，图5中以剖面所示的肋130的参照线137和参照点136沿顺时针方向与后用所示的位置相隔60°。从图5中应看出，肋130的外边的曲率半径相应于喷嘴壁100的内表面124。从图6中应看出，每个旋转肋130具有一个顶表面142，该表面具有一个与端壁102的内表面126轴向间隔开的径向外端并包括一个与喷嘴壁100的内表面124相连的弧形部分144。顶表面142从外端向具有一个与端壁102的内表面126相连的内端轴向向内变细。顶表面142最好是在径向外端和内端之间略微凸起，以便在喷枪启动时增大与电极啮合的表面积。

还是参见图3-6，圆周方向相邻的旋转肋130之间提供了气体流动通道148，每个通道具有一个在喷嘴壁100的内表面124处的进口端和一个介于一个肋的壁132和另一个相邻肋的壁134的经向内端之间的出口端。从图3和图5中可以看出，每个通道的进口端的后壁面之间的圆周方向的距离比出口端壁面之间的大，由此每个通道148引导气体沿通道的从进口到出口方向形成的弧形路径进入进口端。另外，通道用来以大致相对于出口孔104的切线方向从出口端排出气体，由此当气体进入出口104时通道旋转并对其进行经向压缩，从而最好地保持喷出喷枪的等离子射流的线性。

顺便给出关于在此图示和描述的实施例的一个具体例子，喷嘴的内表面124的内径约为0.340英寸，端壁102的内表面126相对于垂直于轴A的平面成约为15°的角，出口孔104的直径约为0.042英寸，肋130的半径R1，R2，R3和R4分别为0.125英寸，0.100英寸，0.070英寸和0.170英寸。参照点136在一个距离轴A 0.004英寸的线上距离轴A 0.076英寸，各喷嘴表面124和126之间及肋130的外端和内端之间的各个弧形部分128，144和146的曲率半径为0.050英寸。最后，每个肋的顶表面142的凸起的曲率半径为0.125，其参照点从轴A向后离开0.207英寸，轴向距法兰40的顶部106的距离为0.643英寸。

结合前面对图3-6的描述，现在参见图2，图中表示的电极48的孔端50处于一个向上离开喷嘴34的端壁102的操作位置。我们知道，将电极和喷嘴跨接在一个电弧流的两侧，当电极48从图2所示的位置向下移动到接触喷嘴34的位置时，在这种情况下，通过旋转肋130，然后向图2所示的位置回移，它们之间就产生一个引导电弧。由于本实施例中喷枪的启动和操作，电极48的孔端50的底表面52和喷嘴34的端壁102的轴向的内表面126之间的区域提供一个具有一个围绕其外周边的环形进口152的等离子气室150，环形进口由进口喷嘴内表面124和电极48的孔端50的环形外周边之间的环形空间确定。在产生引导电弧之前，在压缩弹簧92的作用下，电极孔端50的端面52与肋130啮合，等离子气体通过喷枪体12中的进口通道94引入，以便流入喷枪体和柱状套筒64之间的环形空间，并沿凹口70朝着旋转环结构的套筒件18中的旋转孔24流动。然后等离子气体径向向内流过孔24并冲击电极48的头部58的下边，使电极克服弹簧92的偏压向上移动到图2所示的的位置。气体也沿旋流通道56围绕电极48的外端向下流动到套筒18的底部，在那里，一部分气体流入喷嘴34的内表面124和电极的孔端50的外表面之间的环形通道，然后从周边的进口152进入气室150。在此处的等离子气体沿相邻肋130之间的通道环向和径向向内流动，并从相对于出口孔104的周边的切线方向流过通道的出口端。因此，气体在一个环绕出口孔104的路径中流动，并逐渐流向该出口孔，而且以一个旋转方式流过出口孔104。象上面提到的那样，当电极从与喷嘴接触的位置离开时，一个引导电弧在电极和喷嘴之间产生，等离子射流P以一个借助于肋130和通道148之间产生的旋转模式进入气室150。由于等离子气体连续地进入气室150，压力作用于电极的内端52，由此只需要较小的气压来保持电极48的操作位置。

从图4和6可以看出，随着等离子气体流入并径向地穿过气室150到达出口孔104，气流流过进口152冲击肋130的顶表面142并进入通道148的进口，通过邻近进口152的弧形表面144和128流畅地流出，从而减小或避免气流的波动，使从沿电极孔端50环向和轴向的流动到沿肋130在通道148中朝着出口孔104的环向和径向流动的过渡最佳。关于这种过渡流动，此时应注意从气室150上游来的围绕电极孔端50的旋转流的方向与流过肋130之间的通道148的流动的环向方向相应，也促使过渡流的波动最小或没有波动。正象我们所知道的，一旦引导电弧产生，喷枪就以一个非传递引导电弧模式工作，喷嘴移动到附近具有一个电弧传递到其上的工件的区域，然后喷枪以电弧传递模式操作。

还是关于喷枪的操作，喷嘴34的结构还具有为冷却目的控制等离子气体部分气流方向的优点。在这一方面，从图2-4中应看出，等离子气体的部分气流流过旋流孔24后沿螺旋旋转通道56到喷出端，横向向外穿过喷嘴34的顶部101，然后穿过喷嘴的外表面上的沟槽120，穿过喷嘴的安装法兰40的凹口110。此外，流过沟槽120的部分等离子气体从凹口110径向向外流入安装环20的表面30和36的表面44之间的环形空间，穿过冷却肋32进入空腔46，由此促进这一区域的喷枪部件的冷却。流过沟槽120的另一部分等离子气体轴向穿过法兰40的凹口110，并且径向向内倾斜冲击喷嘴34的第一柱状表面112，以便流向锥形表面114。尤其在这一方面，安装套筒36的肩部41的径向上方有一部分与法兰40的底边108相邻的凹口110，锥形表面壁部分43从肩部41向下延伸与喷嘴的表面112汇聚，由此使沿凹口110的底118轴向流动的气体径向向内地转向喷嘴表面112。当气体沿后者表面部分轴向流动时，它冲击锥形表面114并径向向外倾斜，形成一个围绕等离子射流P的锥形气体护罩。

虽然这里强调了实施例的元件之间的结构和结构关系，但应明白不脱离本发明的原则，可以有许多实施例和对最佳实施例进行许多改变。特别是，应明白喷嘴结构可以用在这样的喷枪中，其中喷嘴和电极轴向固定，喷枪的启动不是通过移动电极与喷嘴接触和分开来实现的。此外，应明白喷嘴端壁内侧上可以设计出其它形状的旋转肋，并可以采用多于或少于实施例中的6个旋转肋。还应该明白不用端壁上游的旋转气体就可改进通过喷嘴端壁的气体的旋转，端壁上游气体的旋转通过实施例中电极上的旋转通道就可获得。最佳实施例中的这些和其他改变及本发明的其他实施例对那些本领域的技术人员来说，在公开内容的教导下是显而易见的，应该清楚的明白以上的描述只是为了说明本发明而不是为了限制发明。

Claims (59)

1.一种等离子喷枪，包括一个具有一个轴和轴向的相对端的管状喷嘴，一个在所述其中一个末端处的端壁，一个在所述喷嘴中的带有一个面向所述端壁的孔端的电极，所述孔端和所述端壁形成一个等离子气室，所述端壁具有一个轴向延伸的气室出口孔，所述气室具有一个从所述出口孔径向向外布置的进口，使等离子气体从所述进口朝着所述出口孔方向流过所述气室的装置，和在所述喷嘴和电极之间产生一个电弧的装置，以便等离子射流从所述出口孔流过，其改进包括，用于径向地把所述等离子气体从所述进口引导到所述出口孔的所述喷嘴的所述端壁上的肋装置。

2.如权利要求1所述的改进，其中所述的肋装置包括一组在所述端壁上围绕所述出口孔并在圆周方向分隔开的肋。

3.如权利要求1所述的改进，其中所述的肋装置提供具有一组围绕所述出口孔并在圆周方向分隔开的气体引导通道的所述端壁。

4.如权利要求3所述的改进，其中所述的通道具有径向的有一个环行尺寸的外端和内端，所述外端比所述内端的环行尺寸大。

5.如权利要求3所述的改进，其中所述的通道具有径向的外端和内端，并且通道在内外端之间是拱形。

6.如权利要求3所述的改进，其中提供所述通道的所述肋装置包括一组在所述端壁上围绕所述出口孔并在圆周方向分隔开的肋，每个所述通道是一对圆周方向相邻的所述肋之间的空间。

7.如权利要求6所述的改进，其中所述肋具有径向的外端和内端，并且通常在圆周方向的尺寸均匀。

8.如权利要求6所述的改进，其中所述肋具有径向的外端和内端，所述肋的圆周方向相邻的径向的内端之间比所述肋的相邻的外端之间的圆周方向间隔的距离小。

9.如权利要求6所述的改进其中每个所述肋具有径向的外端和内端、圆周方向相对的边和所述边之间的面向所述电极的所述孔端的一个顶壁，所述的顶壁在从所述肋的外端向内端的方向上朝着所述端壁变细。

10.如权利要求9所的改进，其中所述每个通道具有一个在相邻所述肋之一的圆周方向相对边之间径向延伸的底表面和一个轴向延伸的外端表面，及连接所述底表面和外端表面的拱形表面。

11.如权利要求10所述的改进，其中所述通道的所述底表面在离开所述电极的所述孔端的方向从所述肋的外端向内端轴向变细。

12.如权利要求9所述的改进，其中所述肋的所述顶壁在所述径向外端和内端之间具有一个拱形部分，所述拱形部分相对于所述电极的所述孔端凸起。

13.如权利要求6所述的改进，其中所述的肋具有径向的外端和内端，并且肋在内外端之间是拱形。

14.如权利要求13所述的改进，其中所述肋的圆周方向相邻的径向的内端之间比所述肋的相邻的外端之间的圆周方向间隔的距离小。

15.如权利要求14所述的改进，其中所述每个肋具有径向的外端和内端、圆周方向相对的边和所述边之间的面向所述电极的所述孔端的一个顶壁，所述的顶壁在从所述肋的外端向内端的方向上朝着所述端壁变细。

16.如权利要求15所述的改进，其中所述每个通道具有一个在相邻所述肋之一的圆周方向相对边之间径向延伸的底表面和一个轴向延伸的外表面，所述底表面在离开所述电极的所述孔端方向上从所述肋的外端向内端轴向变细。

17.如权利要求16所述的改进，其中所述的气室具有一个周壁，所述肋的所述外端与所述周壁汇合，所述周壁的圆周方向相邻的所述肋之间的部分设有所述通道的轴向延伸径向外端面，第一拱形表面连接所述底表面和径向外端面，第二拱形表面连接所述肋的顶壁和所述气室的周壁。

18.如权利要求17所述的改进，其中所述肋的所述顶壁在所述径向外端和内端之间具有一个拱形部分，所述拱形部分相对于所述电极的所述孔端凸起。

19.如权利要求1所述的改进，其中所述引导所述等离子气体的所述肋装置包括一组在所述喷嘴的所述端壁上的肋，所述肋围绕所述出口孔在圆周方向分隔开并具有径向的外端和内端，所述肋在所述外端和内端之间是拱形。

20.如权利要求19所述的改进，其中所述出口孔具有一个轴，所述每个肋的所述径向外端和内端是拱形并具有相对于所述的轴的曲率半径。

21.如权利要求20所述的改进，其中所述气室具有一个与所述孔的所述轴同轴的环行周壁，环形周壁具有一个为提供所述肋的径向外端的曲率半径的曲率半径。

22.如权利要求21所述的改进，其中所述出口孔具有一个环行周边，并且所述肋的径向内端径向朝外与所述周边分隔开。

23.如权利要求19所述的改进，其中所述出口孔具有一个轴，所述每个肋具有圆周方向相对的边，所述的每个相对边是拱形并具有一个相对于参照轴的曲率半径，参照轴在横向与所述孔的所述轴离开一个距离并平行于所述轴。

24.如权利要求23所述的改进，其中所述每个肋的所述径向外端和内端是拱形并具有一个相对于所述孔的所述轴的曲率半径。

25.如权利要求24所述的改进，其中所述气室具有一个与所述孔的所述轴同轴的周壁，所述孔具有一个周边，所述周壁具有一个为提供所述肋的径向外端的曲率半径的曲率半径，所述肋的径向内端与所述孔径向向外间隔开。

26.如权利要求25所述的改进，其中所述每个肋具有一个面向所述电极的所述孔端的顶壁，该顶壁在从所述肋的所述外端向内端的方向上朝着所述喷嘴的所述端壁变细。

27.一种等离子喷枪，包括一个具有一个轴的管状喷嘴和一个横向于所述轴的端壁，一个在喷嘴中的同轴的电极，它具有一个邻近所述端壁的末端，一个从所述气室穿过所述端壁与所述轴为同轴的出口孔，所述喷嘴和电极提供给所述气室一个围绕所述电极的所述末端的圆环进口，使等离子气体流过所述进口进入所述气室以便从所述进口向所述出口孔径向向内流动的装置，在所述喷嘴和所述电极之间产生电弧以便等离子射流流过所述出口孔的装置，所述喷嘴的所述端壁具有一个面向所述电极的所述末端的轴向的内边，和一组在所述内边上的气体流动通道，该通道从所述进口朝着所述出口孔径向向内引导所述气室的气流。

28.如权利要求27所述的喷枪，其中所述每个气体流动通道包括使圆周方向压缩气体从所述进口朝着所述出口孔流动的装置。

29.如权利要求27所述的喷枪，其中所述每个气体流动通道具有一个大致切向地引导出口孔气体的出射端。

30.如权利要求27所述的喷枪，其中所述出口孔具有一个周边，所述气体流动通道具有沿相对于所述周边的环行路径流动的气流出射端。

31.如权利要求27所述的喷枪，其中所述每个气体流动通道引导气流沿拱形路径从所述进口流到所述出口孔。

32.如权利要求31所述的喷枪，其中所述拱形路径在从所述进口到所述出口孔的方向上逐渐变窄。

33.如权利要求27所述的喷枪，其中所述端壁的所述内边具有一个与所述进口同轴的径向外围，该内边包括一组圆周方向彼此分开的肋，这些肋从所述外围径向向内延伸，圆周方向相邻的所述肋之间的空间构成所述的气体流动通道。

34.如权利要求33所述的喷枪，其中所述每个肋具有径向的外端和内端，圆周方向相对的边和在所述边之间并面向所述电极的所述末端的一个顶壁，圆周方向相邻的所述肋的圆周方向相对的边在从肋的径向外端向内端的方向上彼此相对的凸起。

35.如权利要求34所述的喷枪，其中所述的每个通道具有一个径向延伸的底表面和一个轴向延伸的在相邻的所述肋的所述圆周方向相对边之间的径向外端表面，所述底表面在离开所述电极的所述末端方向上从所述肋的外端向内端轴向变细。

36.如权利要求35所述的喷枪，其中所述的气室具有一个周壁，所述肋的所述外端与所述周壁汇合，所述周壁的圆周方向相邻的所述肋之间的部分设有所述通道的轴向延伸径向外端面，第一拱形表面连接所述底表面和径向外端面，第二拱形表面连接所述肋的顶壁和所述气室的周壁。

37.如权利要求36所述的喷枪，其中所述肋的所述顶壁具有在所述径向外端和内端之间的相对于所述电极的所述末端的凸起形状。

38.如权利要求34所述的喷枪，其中所述每个肋的圆周方向相对边相对于所述轴从所述外端向内端方向是拱形。

39.如权利要求38所述的喷枪，其中所述肋的所述顶壁在从肋的所述外端向内端的方向上朝着所述端壁轴向变细。

40.一种等离子喷枪包括一个喷枪体，一个安装在所述喷枪体上并具有一个轴的管状喷嘴，一个轴向延伸的内表面，轴向相对的末端和一个在所述相对末端之一上的端壁，一个支撑在所述喷枪体中的电极，该电极具有一个在所述喷嘴中的并与喷嘴同轴的孔端部分，所述电极的所述孔端具有一个邻近所述端壁的孔端头并在此提供一个气室，所述的端壁具有一个从所述气室轴向延伸的出口孔，所述电极的所述孔端部分具有一个从所述孔端头沿所述喷嘴的所述内表面延伸并提供一个环向的第一气体通道的径向外围表面，该通道与所述气室相通并在所述喷嘴的另一个所述相对端具有一个进口端，所述喷嘴具有一个在所述相对端之间延伸的外边，所述喷嘴的所述外边包括序列地从所述安装法兰的所述第一边到所述喷嘴的所述相对端延伸的同轴的、轴向邻近的第一柱状表面、锥状表面和第二柱状表面部分，所述第一和所述第二柱表面部分分别具有第一和第二直径，所述第二直径比所述第一直径大，所述圆锥表面部分从所述第一表面部分到所述第二表面部分发散，使气体进入所述第一气体通道的所述进口端并流到所述喷嘴的所述外边以便分别流到所述气室和轴向地沿所述第一柱状表面部分向所述锥形表面部分流动的装置，在所述喷嘴和所述电极之间产生一个电弧以便一个等离子喷射流过所述出口孔的装置，沿所述第一柱状表面部分流动的所述气体借助于所述锥形表面部分被径向向外轴向朝着所述喷嘴的所述一端引导以形成一个所述等离子喷射的锥形护罩。

41.如权利要求40所述的喷枪，其中所述喷嘴包括在所述相对端之间的所述外边径向向外延伸的法兰装置，所述法兰装置具有分别朝着所述喷嘴的所述相对边的所述一边和另一边的轴向相对的第一和第二边，提供一个轴向沿所述喷嘴的所述外边从所述相对端的所述另一端到所述一端的第二气体通道的装置，该装置包括一个轴向延伸穿过所述安装法兰的部分，所述第二气体通道具有分别在所述喷嘴的所述另一端和所述安装法兰的所述第一边上的进口和出口端，并且所述使气体流到所述喷嘴的所述外边的装置包括使气体流进所述第二气体通道的进口端的装置。

42.如权利要求41所述的喷枪，其中装置包括与所述安装法兰装置的所述第一边啮合的喷嘴安装设备，以便分散气流径向向内朝着所述第一柱状表面流过所述第二气体通道的所述出口孔。

43.如权利要求41所述的喷枪，还包括由安装在所述喷枪体上的同轴的第一、第二套筒组成的喷嘴安装装置，并分别包括轴向分隔开的与所述安装法兰啮合的第一和第二表面，所述第一套筒包括一个外表面，所述第二套筒围绕所述第一套筒并包括一个与所述内套筒的所述外表面径向向外分隔开的内表面，所述第二套筒的内表面与所述内套筒的外表面之间形成一个环形空腔，所述第二气体通道包括在所述安装法兰中与所述空腔连通的通道，以便气体的一部分经所述第二气体通道流入所述空腔。

44.如权利要求43所述的喷枪，其中所述第一套筒的所述外表面包括一个具有一组在所述空腔中轴向延伸环向分隔开的冷却翅片的周边部分。

45.如权利要求40所述的喷枪，其中所述电极包括一个轴向向所述孔端内延伸的内端部分，所述内端部分包括围绕所述轴产生所述旋转气流并在轴向朝着所述第一气体通道的所述进口端的方向的装置。

46.如权利要求40所述的喷枪，其中所述喷嘴的所述端壁包括使从所述环向第一气体通道到所述出口孔的气流产生旋转运动的装置。

47.如权利要求40所述的喷枪，其中所述电极包括一个轴向向所述孔端内延伸的内端部分，所述内端部分包括围绕所述轴产生所述旋转气流并在轴向朝着所述第一气体通道的所述进口端的方向的装置，所述喷嘴的所述端壁包括使从所述环向第一气体通道到所述出口孔的气流产生旋转运动的装置。

48.如权利要求47所述的喷枪，其中所述喷嘴包括在所述相对端之间的所述外边径向向外延伸的法兰装置，所述法兰装置具有分别朝着所述喷嘴的所述相对边的所述一边和另一边的轴向相对的第一和第二边，提供一个轴向沿所述喷嘴的所述外边从所述相对端的所述另一端到所述一端的第二气体通道的装置，该装置包括一个轴向延伸穿过所述安装法兰的部分，所述第二气体通道具有分别在所述喷嘴的所述另一端和所述安装法兰的所述第一边上的进口和出口端，并且使气体流到所述喷嘴的所述外边的装置包括使气体流进所述第二气体通道的进口端的装置。

49.如权利要求48所述的喷枪，还包括由安装在所述喷枪体上的同轴的第一、第二套筒组成的喷嘴安装装置，并分别包括轴向分隔开的与所述安装法兰啮合的第一和第二表面，所述第一套筒包括一个外表面，所述第二套筒围绕所述第一套筒并包括一个与所述内套筒的所述外表面径向向外分隔开的内表面，所述第二套筒的内表面与所述内套筒的外表面之间形成一个空腔，所述第二气体通道包括在所述安装法兰中与所述空腔连通的通道，以便气体的一部分经所述第二气体通道流入所述空腔，所述第一套筒的所述外表面包括一个具有一组在所述空腔中轴向延伸环向分隔开的冷却翅片的周边部分。

50.如权利要求49所述的喷枪，其中所述喷嘴安装装置包括气体分散表面装置，它在所述第二套筒上从所述第二表面朝着所述喷嘴的所述一端并径向向所述轴内轴向地延伸，以便分散径向向内朝着所述第一柱状表面部分流过所述第二气体通道的出口端的气流。

51.如仅利要求40所述的喷枪，其中所述喷嘴包括在所述相对端之间的所述外边径向向外延伸的法兰结构，所述法兰结构具有分别朝着所述喷嘴的所述相对边的所述一边和另一边的轴向相对的第一和第二边，提供一个轴向沿所述喷嘴的所述外边从所述相对端的所述另一端到所述一端的第二气体通道的装置，该装置包括一个轴向延伸穿过所述安装法兰的部分，所述第二气体通道具有分别在所述喷嘴的所述另一端和所述安装法兰的所述第一边上的进口和出口端，并且使气体流到所述喷的所述外边的装置包括使气体流进所述第二气体通道的进口端的装置，所述安装法兰装置围绕所述喷嘴的所述外边延伸并具有一个外周边，轴向延伸穿过所述法兰装置的所述第二气体通道的所述部分包括一组径向向外的围绕所述外周边的分隔开的凹口。

52.如权利要求51所述的喷枪，其中所述凹口具有在所述第一柱状表面部分径向向外分隔开的径向内端。

53.如权利要求52所述的喷枪，其中提供所述第二气体通道的所述装置还包括在所述喷嘴的所述外边从所述安装法兰的所述第二边到所述喷嘴的所述相对端的所述另一端轴向延伸的一组沟槽。

54.如权利要求53所述的喷枪，其中所述构槽的数量与所述凹口的数量相应，每个所述的沟槽具有一个相应于一个所述凹口的所述径向内端的环向及径向排列的径向内端。

55.如权利要求54所述的喷枪，其中所述电极包括一个轴向向所述孔端内延伸的内端部分，所述内端部分包括围绕所述轴产生所述旋转气流并在轴向朝着所述第一气体通道的所述进口端和所述第二气体通道的进口端方向的装置。

56.如权利要求55所述的喷枪，还包括由安装在所述喷枪体上的同轴的第一、第二套筒组成的喷嘴安装装置，并分别包括轴向分隔开的与所述安装法兰啮合的第一和第二表面，所述第一套筒包括一个外表面，所述第二套筒围绕所述第一套筒并包括一个与所述内套筒的所述外表面径向向外分隔开的内表面，所述第二套筒的内表面与所述内套筒的外表面之间形成一个环形空腔，包括在所述安装法兰中与所述空腔连通的所述凹口，以便使气体的一部分经所述法兰结构流入所述空腔。

57.如权利要求56所述的喷枪，其中所述喷嘴安装装置包括气体分散表面装置，它在所述第二套筒上从所述第二表面朝着所述喷嘴的所述一端并径向向所述轴内轴向地延伸，以便分散径向向内朝着所述第一柱状表面部分流过所述第二气体通道的出口端的气流。

58.如权利要求57所述的喷枪，其中所述第一套筒的所述外表面包括一个具有一组在所述空腔中轴向延伸环向分隔开的冷却翅片的周边部分。

59.如权利要求58所述的喷枪，其中所述喷嘴的所述端壁包括使从所述环向第一气体通道到所述出口孔的气流产生旋转运动的装置。

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