CN101715378A - 用于热切割系统或焊接系统的连接器 - Google Patents

Abstract

一种用于热切割系统或焊接系统的连接器组件包括具有锁定装置的壳体。锁定装置可在施加平移力时使连接器组件配合于静态接纳机构并当在接触部件上施加作用力或施加转矩时，使锁定装置相对于静态接纳机构脱开。连接器组件可包括设置在壳体中的导管，该导管输送热切割系统或焊接系统的气体。连接器组件也可包括设置在壳体中的第一电流输送部件，该第一电流输送部件输送热切割系统或焊接系统的工作电流，以及设置在壳体中的第二电流输送部件，该第二电流输送部件输送有第二电流。

Description

用于热切割系统或焊接系统的连接器

技术领域

本发明总体涉及用于热切割系统或焊接系统的连接器组件。更具体地，本发明涉及用于等离子体电弧系统或焊接装置的连接器组件。

背景技术

焊接和等离子体电弧割炬广泛地用于材料的焊接、切割和划线。等离子体割炬通常包括：电极、安装在割炬本体中具有中央排出口的喷嘴、电连接、冷却通道、电弧控制流体(例如等离子体气体)通道以及电源。选择地，采用涡流环来控制形成在电极和喷嘴之间的等离子体腔室中的流体流动模式。割炬产生等离子体电弧，即具有高温和高动能的受约束离子化喷射气流。用于割炬的气体可以是惰性的(例如氩或氮)或活性的(例如氧气或空气)。在操作中，首先在电极(阴极)和喷嘴(阳极)之间产生引导电弧。引导电弧的产生可通过耦合于DC电源和割炬的高频、高电压信号和多种接触起弧方法中的任意方法来实现。

割炬组件包括一个或多个引线管，这些引线管将割炬连接于电源以为割炬提供电流和流体。相似的结构可用于焊接系统。引线管与电源的配合应当是刚性的，以应付当操控引线管以使等离子体电弧割炬或焊接割炬处于某一位置以切割、划线或焊接工件时作用于引线管上的应力和/或应变。用来将割炬连接于电源的引线管可以是具有流体软管的一个整体式引线管，例如气体软管位于引线管和导电体中间且填料对称地设置在气体软管周围。

等离子和焊接设备由两个主要部件构成，即割炬组件和电源组件。割炬一般使用两种方法之一附连于电源。在第一种方法中，割炬垂悬于单元内并仅通过使用工具进入电源而改变。在第二种方法中，割炬通过可拆卸连接器附连于电源。可拆卸连接器提供若干优势。首先，便于更换手动式和机械式割炬。其次，容易修理损坏的割炬。再者，可方便地存贮与电源分离的拆卸割炬。

将引线管连接于电源的已有连接具有若干缺陷。一些引线管接头需要对电源尺寸产生影响的大接触面积。某些连接器必须是可见的以使影响到引线管布置、空间的配合和/或脱开必定能发光并增加配合和脱开引线管接头所需的时间。其它连接器需要操作者使用两个手来完成配合和/或脱开。电源和引线管周围必须有充分的空间以使双手能接触到连接处。一些已知的连接要求使用一个或多个工具来实现配合和/或脱开。工具的使用可能是耗时的，工具容易放错，并且必须在电源和/或相邻连接器上留出空间以容纳工具。螺纹连接装配件可能不正确地安装和拧紧，这造成磨损和/或泄漏。在多次或频繁的配合和脱开后，某些连接器和/或导线管泄漏。之前的引线管连接器要求许多扭弯连接，这是耗时的。由于这些现有系统的缺陷，现场更换引线管组是挑战和耗时的。

割炬连接器技术中的已有设计通常依赖于将割炬插头耦合在电源槽口上的螺母。螺母具有易于制造、易于使用和具有高保持力的优点。螺母的缺点是它花费一些时间来拧紧和拧松，可能需要双手并增加了连接器的体积。不太常见的一种替换性连接器设计使用普通的气压和电气部件。其优点是使用现成的部件。这种耦合结构的缺点在于，它不必要地笨重、断开困难和模铸昂贵。

当前连接器设计的另一缺点是匹配结构从电源突出。包含使割炬插头耦合于电源的螺母的设计要求从电源延伸出的螺纹槽口。这些设计不赏心悦目并从电源产生额外突出。向外突出的槽口很容易损伤，导致昂贵的修理费。另外为了耦合，螺母本来就必须大于槽口，要求所附连的割炬插头形成比单独槽口更大的覆盖面积(footprint)。另外，螺母在圆周周围要求有足够的空隙以手动拧入到槽口中。随着电源尺寸变得越来越小，可供旋转螺母的空间越来越多地受到限制。

发明内容

本文描述的不同方面和实施例的优点可包括例如相比之前设计易于对准和连接的直观连接器。在一些方面和/或实施例中，连接器相比先前设计是紧凑的并且需要有限的接纳空间。如本文所描述的，相应连接器可视为相应的接纳连接器。壳体可视为壳体壁、支持结构或其任意组合。锁定装置可视为锁定机构、弹力件或其任意组合。静态接纳机构可视为基本静止的接纳结构的一个特征。电流输送部件可视为输送电流的引脚、信号输送部件或其任意组合。导管可视为气体输送部件。键形装置可视为对准装置、对准几何形状或其任意组合。

在一个方面，本发明包括热切割系统或焊接系统的连接器组件。该连接器组件可包括含锁定装置的壳体。锁定装置可在施加平移力时使连接器组件配合于静态接纳机构。一旦接触部件上施加作用力或施加转矩，锁定装置可使锁定装置相对于静态接纳机构脱开。连接器组件可包括设置在壳体中的导管，该导管输送热切割系统或焊接系统的气体。连接器组件也可包括设置在壳体中的第一电流输送部件，该第一电流输送部件输送热切割系统或焊接系统的工作电流。连接器组件也可包括设置在壳体中的第二电流输送部件，该第二电流输送部件输送有第二电流。

本发明另一方面包括一种用于使与热切割系统或焊接系统关联的连接器组件连接和断开至基本静止的接纳机构的方法，该方法可包括施加平移力至连接器组件以使连接器组件的弹力件配合于基本静止的接纳机构的某个装置。该方法还可包括将力施加于连接器组件的接触部件，该接触部件与弹力件机械联系以使弹力件脱开所述装置。

另一方面，本发明包括一种用于等离子体电弧割炬的等离子体割炬连接器。等离子体割炬连接器可包括壳体壁和从壳体壁延伸出的锁定机构。连接器还可包括：从相对于壳体壁设置的端面延伸的气体输送部件；从相对于壳体壁设置的端面延伸的电流输送部件以及从相对于壳体壁设置的端面延伸的信号输送部件。连接器还可包括相对于相应接纳连接器使连接器定向的对准装置。

本发明另一方面包括一种用于等离子体电弧割炬的等离子体割炬连接器。等离子体割炬连接器可包括壳体壁和从壳体壁的外表面延伸出的锁定机构。等离子体割炬连接器还可包括从相对于壳体壁设置的端面延伸的气体输送部件；从相对于壳体壁设置的端面延伸的电流输送部件以及从相对于壳体壁设置的端面延伸的信号输送部件。等离子体割炬连接器还可包括相对于相应接纳连接器使连接器定向的对准装置。

本发明又一方面包括用于割炬的连接器。该连接器可包括支持结构、设置在支持结构中并适于将气体输送至割炬的导管。该连接器还可包括：将切割电流输送至割炬的装置、输送引导电流或信号电流中的至少一种的装置；可滑动地将支持结构锁定于相应接纳装置的装置以及使支持结构与相应接纳装置脱开的装置。

本发明另一方面包括用于等离子体电弧割炬系统的连接器装置。该连接器装置可包括壳体，该壳体包括将不同额定量的割炬闭锁住的装置。连接器装置可包括：设置在壳体内的导管，该导管将气体或电流中的至少一种输送至等离子体电弧割炬系统；以及相对于导管设置的引脚，该引脚将第二电流输送至等离子体电弧割炬系统。

在其它实例中，任何上述内容或这里描述的任何装置或方法可包括一个或多个下列特征。

在一些实施例中，连接器组件还包括设置在的电源上与该连接器组件匹配的相应连接器组件。相应连接器组件包括：静态接纳结构；构造成将气体从电源传至热切割系统或焊接系统的通道；构造成输送第一电流并与关联于连接器组件的第一电流输送部件匹配的第一槽口；以及输送第二电流并与关联于连接器组件的第二电流输送部件匹配的第二槽口。

连接器组件可设置在等离子体电弧割炬上。在一些实施例中，连接器组件设置在电源上。热切割系统或焊接系统可以是等离子体系统。

在一些实施例中，第一电流是等离子体电弧割炬系统的切割电流。在一些实施例中，锁定装置是弹力锁栓。在一些实施例中，弹力锁栓一旦施予平移力就造成对静态接纳机构的配合。在一些实施例中，接触部件关联于连接器组件并与弹力锁机械联系，接触部件一旦受力作用就使弹力锁与静态接纳机构脱开。

在一些实施例中，连接器组件包括相对壳体设置的机械闭锁装置。在一些实施例中，连接器组件包括构造成与相对壳体设置的机械闭锁装置匹配的第二机械闭锁装置。

可相对于壳体设置键形装置。在一些实施例中，第二键形装置相对于相应连接器组件而设置，该第二键形装置被构造成与相对于壳体设置的键形装置匹配。

在一些实施例中，连接器组件是将等离子体电弧割炬连接于静态接纳机构的适配器，该静止接纳机构相对于电源设置。连接器组件的壳体可包括具有锁定装置的第一端以及能与等离子体电弧割炬匹配的第二端。

在一些实施例中，工作电流是切割电流或焊接电流。热切割系统或焊接系统可以是等离子体电弧割炬。

在一些实施例中，基本静止的接纳机构相对于电源设置。

在一些实施例中，锁定机构与壳体壁的纵轴线正交地延伸。锁定机构可从壳体壁的纵轴线径向地延伸出。在一些实施例中，等离子体割炬连接器的壳体壁基本呈圆形而对准装置是在壳体壁上的键形装置。气体输送部件可基本设置在基本圆形的壳体壁的中心处。在一些实施例中，电流输送部件是与气体输送部件相同的部件。信号输送部件可输送引导电流并相对于气体输送部件设置。

在一些实施例中，连接器(例如等离子体割炬连接器)可包括闭锁装置。在一些实施例中，连接器包括闭锁住具有不适当额定功率的割炬的装置。在一些实施例中，用于闭锁住不同额定量的割炬的装置是长度关联于所选定额定电流的模制装置。

本发明的其它方面和优点从下面的附图和说明中更为易懂，全部这些内容仅以示例方式示出本发明的原理。

附图说明

上文描述的本发明的优点以及其它优点可通过结合附图参阅下面的说明而更好地理解。附图不一定是按比例绘出的，而是在表述本发明的原理时通常作出强调表示。

图1是根据示例性实施例的连接器组件和相应连接器组件的图。

图2是根据示例性实施例的连接器组件的剖视图。

图3A示出根据示例性实施例的与相应连接器组件脱开的连接器组件的截面。

图3B示出图3A的连接器组件与图3A中相应连接器组件配合的截面。

图4A示出根据本发明另一示例性实施例与相应连接器组件配合的连接器组件。

图4B示出图4A的连接器组件与图4A中相应连接器组件配合的截面。

图5A示出根据另一示例性实施例的连接器组件的端视图。

图5B示出构造成与图5A连接器组件匹配的相应连接器组件的端视图。

图6是根据另一示例性实施例的连接器组件和相应连接器组件的附图。

图7是根据示例性实施例将不同连接器组件的割炬连接器速度与连接组件的连接器速度进行对比得出的图表。

图8A示出根据示例性实施例、包括机械闭锁装置的连接器组件。

图8B示出根据示例性实施例、包括相应机械闭锁装置的相应连接器组件。

图8C示出根据示例性实施例、与图8B的相应连接器组件配合的图8A的连接器组件。

图8D示出根据示例性实施例、机械闭锁装置与相应机械闭锁装置的兼容性。

具体实施方式

图1是根据示例性实施例的连接器组件5的图。在一些实施例中简单地就是连接器的连接器组件5可关联于和/或相对于热切割系统或焊接系统(例如等离子体电弧系统或焊接装置)设置。连接器组件5构造成输送气体和电流至热切割系统或焊接系统(例如等离子体电弧切割割炬，未示出)并与相应连接器组件10匹配。在一些实施例中，相应连接器组件10是相对于电源和/或供气源15设置的槽口。连接器组件5可滑动地锁定并与相应连接器组件10匹配。连接器组件5可通过单个驱动运动而脱开。在一些实施例中，连接器组件5可相对于电源和/或供气源15设置而相应连接器组件10相对于热切割系统或焊接系统的割炬设置。

图2是根据示例性实施例的连接器组件5的剖视图。连接器组件5包括具有锁定装置25的壳体20或类似支持结构。连接器组件5还包括设置在壳体20中的导管30(例如设置在壳体20中的导管)或其它类似的气体传输部件。导管30可输送热切割系统或焊接系统的气体或电流中的至少一个。连接器组件5包括能够输送热切割系统或焊接系统的电流(例如切割电流、引导电流、焊接电流或例如触发或安全机制的信号电流)的至少一个电流输送部件(例如引脚)35A、35B或35C。电流输送部件可设置在壳体20中。

在该实施例中，电流输送部件35A、35B、35C是能够输送电流的引脚。在一些实施例中，电流是能在热切割系统或焊接系统中用于切割或焊接的工作电流。在一些实施例中，接触部件40相对于壳体20设置并用于连接器组件5的脱开。

在该实施例中，连接器组件5相对于例如等离子体电弧系统或焊接设备的热切割系统或焊接系统设置。在其它实施例中，连接器组件5相对于热切割系统或焊接系统的电源和/或供气源设置。

壳体20可以是介电材料。在一些实施例中，设置在壳体20上的锁定装置是弹力锁栓。该锁栓可与弹簧45机械联系。在一些实施例中，接触部件40与该锁栓机械联系。在一些实施例中，在接触部件40上施力造成装载弹簧的锁的位移，使连接器组件5脱开。在一些实施例中，在接触部件40上施力使弹力锁从静态接纳机构脱开。

导管30可将气体和电流中的至少一种输送至热切割系统或焊接系统。导管30可以是正压气体管线，它可与壳体20分离但位于壳体20中央。在一些实施例中，热切割系统或焊接系统是等离子体电弧割炬系统而导管30是能够输送割炬电流的电连接器。在一些实施例中，导管30输送足以切割金属的电流。在一些实施例中，连接器组件5包括相对于导管30设置的多个电流输送部件35A、35B或35C。电流输送部件35A、35B或35C可输送等离子体电弧割炬系统的引导电流。在一些实施例中，电流输送部件35A、35B或35C将工作电流输送至相应连接器组件。在一些实施例中，电流输送部件35A、35B或35C中的至少一个相对于其它电流输送部件来说是较短的电流输送部件，作为切断电路以在突然断路时防止起弧。

在一些实施例中，连接器组件5包括具有沿x轴的纵轴线的壳体20(例如壳体壁)。锁定装置25(例如锁定机构)可沿径向或垂直于纵轴线地定位。在一些实施例中，锁定装置25从壳体20伸出或从壳体20的外表面伸出。导管30(例如气体输送部件)、电流输送部件35A、35B或35C中的至少一个可从相对于壳体20设置的端面延伸出。在一些实施例中，电流输送部件35A、35B或35C可以是信号输送部件。在一些实施例中，连接器组件5包括使连接器组件5相对于相应接纳连接器定向的对准装置36(例如键形装置)。对准装置36可以是壳体20上的键形装置。在一些实施例中，壳体20基本为圆形的。

图3A示出根据示例性实施例的连接器组件5和相应连接器组件10(例如相应接纳连接器)的截面。连接器组件5被构造成与相应连接器组件10配合。连接器组件5与相应连接器组件10匹配以使壳体20、导管30和电流输送部件35A、35B或35C(例如引脚)功能上配合于相应连接器组件10的相应装置。相应连接器组件10包括适于接纳连接器组件20的壳体的装置50、适于接纳连接器组件30的导管的装置55以及适于接纳连接器组件的电流输送部件35A、35B或35C中的至少一个的装置(例如槽口)。在一些实施例中，装置60可输送电流。在该实施例中，适于接纳连接器组件30导管的装置55是能够将气体从供气源传至热切割系统或焊接系统的通道。相应连接器组件10还可包括适于接纳相对于连接器组件5设置的锁定装置25的静态接纳机构65。静态接纳机构65是“静态”的，因为在锁定功能过程中它基本上是被动的，例如提供锁定机构可锁住和/或配合于的固定结构。

在一些实施例中，锁定装置25是弹力插销或锁栓，而静态接纳机构65可以是适于接纳插销或锁栓的凹口装置。在一些实施例中，连接器组件5相对于热切割系统或焊接系统的割炬设置，而相应连接器组件10相对于热切割系统或焊接系统的电源和/或供气源设置。在一些实施例中，连接器组件5相对于电源和/或供气源设置而相应连接器组件10相对于热切割系统或焊接系统的割炬设置。

连接器组件5的壳体20包括锁定装置25，一旦施加了平移力作用，就使锁定装置25与相对于相应连接器组件10设置的静态接纳机构65配合，如图3B所示。仅作为示例，在一些实施例中，将关联于热切割系统或焊接系统的连接器组件5连接和断开于静止接纳机构65(例如基本静止的接收机构)的方法可包括步骤：将平移力施加于连接器组件5以使连接器组件5的锁定装置(例如弹力部件)配合于静止接纳机构65的装置；以及在与锁定装置25机械联系的连接器组件5的接触部件40上施加力以使锁定装置25从静止接纳机构65的装置脱开。在一些实施例中，热切割系统是等离子体电弧割炬系统。在一些实施例中，静止接纳机构65相对于电源设置。

在一些实施例中，锁定装置25是弹簧施压的锁栓而相应连接器组件10是包括静态接纳机构65的插口，它是适于与弹簧施压锁栓匹配和配合的装置。在一些实施例中，连接器组件5可具有多个锁定装置和/或锁栓，它们可限制作出和破坏固定连接所需的人机控制力的大小。相应连接器组件10可以是固定于电源的槽口。在一些实施例中，为了将割炬插入电源中，唯一需要做的是一个手推动作。在一些实施例中，锁定装置25是能由弹簧45施压的锁闭按钮并可移动至设置于槽口中的凹陷处。在一些实施例中，为了从相应连接器组件10移去连接器组件5，唯一需要做的是一手按钮揿压加上一个推压动作。

一旦在接触部件40上施力，接触部件40允许连接器组件50与相应连接器组件10脱开，如图3A所示。在一些实施例中，接触部件40是用户可揿下或在其上施加一正交动作的按钮，该按钮使锁定装置25脱离静态接纳机构65并允许用户将连接器组件5从相应连接器组件10拆下。

在一些实施例中，连接器组件5相对于例如等离子体电弧割炬系统或焊接装置的热切割系统或焊接系统设置。相应连接器组件10可相对于供气源和/或电源设置。相应连接器组件10可具有输送气体和/或电流的导管55并且还具有当连接器组件5配合于相应连接器组件10时通过电流输送部件35A、35B或35C将电流输送至热切割系统或焊接系统的电气通路60。

考虑连接器的替换结构(例如可滑动配合的连接器)，例如割炬的连接器组件，其中锁定装置是作为弹簧加载轴环的锁栓，该锁栓在电源(未示出)中的凹陷上弹性形变。锁栓可呈旋转轴环的形式。锁栓可例如通过活动铰链一体地形成在插头或槽口中。

在一些实施例中，割炬可具有一连接器组件，其中壳体包括作为锁定装置(未示出)的至少一个销或部件。在一些实施例中，设置在电源和/或供气源上的静态和/或固定的接纳机构具有相应连接器组件，该连接器组件具有弹簧加载的轴环，该轴环在其内表面具有通道。一旦施加了滑动力和/或平移力，弹力插销可与通道的内表面配合。通道可构造成当销配合于通道时使弹簧加载的轴环移动以容纳割炬的连接器组件。在一些实施例中，弹簧加载的轴环卡合在位，使割炬配合于电源。弹簧加载的轴环可以是接触部件，其中绕弹簧加载轴环的转矩可使销从相应连接器组件脱开，从而允许使用者将割炬连接器从供电源移去。

图4A是根据示例性实施例的与相应连接器组件10’配合的连接器组件5’的附图。在该实施例中，锁定装置相对于相应连接器组件10’设置，相应连接器组件10’关联于电源和/或供气源80。一旦在连接器组件5’上施加平移力，锁定装置使连接器组件5’配合于相应连接器组件10’。接触部件40’可相对于相应连接器组件10’设置。接触部件40’可机械联系于锁定装置，一旦在接触部件40’上施加作用力，就使关联于热切割系统或焊接系统的连接器组件5’与相应连接器组件10’脱开。

不同实施例的锁栓可与需要最小人机控制力的气压和/或电连接器一起使用。例如，如图4B所示，连接器组件5’包括适于将气体和/或电流输送至关联于供气源和/或电源的相应连接器组件10’。连接器组件5’可包括相对于导管30’设置的至少一个电流输送部件(未示出)。在一些实施例中，连接器组件5’相对于例如等离子体电弧割炬或焊接装置的热切割系统或焊接系统的割炬设置。在一些实施例中，例如锁栓的锁定装置75相对于电源80设置，处于割炬相反位置。锁定装置75可以是相对于相应连接器组件10’的壳体20’设置的钩装置或锁栓。热切割系统或焊接系统的连接器组件5’可包括例如沟槽或通道的静态接纳机构76，它允许锁定装置75(例如钩装置或锁栓)与静态接纳机构76配合。在一些实施例中，关联于热切割系统或焊接系统的连接器组件5’包括一旦与相应连接器组件10’配合就压缩的弹簧85。在该实施例中，在接触部件40’上施加作用力使锁定装置75和/或锁栓脱开壳体20’，一旦锁栓解除或脱开，弹簧85就使热切割系统或焊接系统的连接器组件5’弹出。在该实施例中，连接器组件5’相对于热切割系统或焊接系统的割炬设置。在一些实施例中，连接器组件5’相对于电源和/或供气源设置。

图5A示出根据示例性实施例的连接器组件5”的端视图。在一些实施例中，图5A的连接器组件5”可关联于热切割系统或焊接系统的一端，例如等离子体电弧割炬或焊接系统的引线管。在一些实施例中，连接器组件5”可相对于电源和/或供气源设置。在一些实施例中，连接器组件5”包括相对于导管30”径向设置的多个电流输送部件35A-I。连接器组件5”还可包括适于与相应连接器组件上的相应装置匹配的机械闭锁结构90(见图5B)。

在一些实施例中，导管30”由黄铜或紫铜制成以通过中央部分(例如用径向O形环密封)传递气体并通过带狭槽的凸耳(tang)95传递主电流(例如30-100A+)。电流输送部件35A-I可径向地相对于导管30”设置并可以是例如信号引脚或工作引脚。部件35A-I可将信号电流和/或工作电流输送至热切割系统或焊接系统。工作电路可以是发送给等离子体电弧割炬的引导电流。在一些实施例中，电流输送部件35A-I与导管30”相隔至少一要求的清理和防漏电的距离。两个电流输送部件35A-B可输送引导电流，而其它电流输送部件(例如35C-I)可输送信号电流。空孔100A-D可设置在引导电流输送部件35A-B和信号电流输送部件35C-I之间以充分防止漏电和/或提供清理。

如图5A所示，连接器组件5”可以是适用于热切割系统或焊接系统的第一端。第一端可构造成滑动地锁住和/或配合于相应连接器组件，该相应连接器组件可相对于电源设置。在一些实施例中，在连接器组件5”是适配器的情形下，适配器可包括构造成与等离子体电弧割炬系统或焊接装置匹配的第二端(未示出)。例如，如果割炬具有螺纹连接机构，则适配器(未示出)的第二端可具有构造成与割炬匹配的螺纹通道，它允许割炬连接于具有构造成接纳和/或匹配图54A所示连接器组件5”第一端的相应连接器组件的电源。考虑使图1-4B和图6中描述的连接器组件的适配器用于将割炬连接于相对电源和/或供气源设置的相应连接器组件。

在一些实施例中，连接器组件5”包括壳体20”(例如壳体壁)。图5A示出连接器组件5”相对于壳体20”设置的端面。壳体20”可具有沿x轴的纵轴线。在一些实施例中，锁定装置25”(例如锁定机构)可从壳体20”延伸出。在一些实施例中，锁定装置25”(例如锁定机构)可从壳体20”延伸出。在一些实施例中，锁定装置25”从壳体20”的外表面延伸出。在一些实施例中，锁定装置25”可从纵轴线正交或径向地延伸出。导管30”(例如气体输送部件)、电流输送部件35A、35B或35C中的至少一个可从相对于壳体20”设置的端面延伸出。在一些实施例中，电流输送部件35A、35B或35C可以是信号输送部件。在一些实施例中，连接器组件5”可包括使连接器相对于相应连接器组件(例如相应接纳连接器)定向的对准装置。

图5B示出构造成与图5A的连接器组件5”匹配的相应连接器组件10的端视图。图5B的相应连接器组件10可以是适于与图5A的连接器组件5”匹配的槽口。在一些实施例中，相应连接器组件10相对于电源和/或供气源或相对于热切割系统或焊接系统的割炬设置。相应连接器组件10包括构造成输送气体和/或电流中的至少一个的装置55(例如通道)，该装置55与图5A的连接器组件5”中的导管30”匹配。相应连接器组件10还可包括多个装置60A-L(例如槽口)或61。装置60A-L可构造成输送电流并与图5A的连接器组件5”中的电流输送部件35A-I匹配。相应连接器组件10还可包括与图5A的连接器组件5”中的机械闭锁装置90匹配的装置105。

图6是根据示例性实施例的、关联于热切割系统或焊接系统的连接器组件5与相应连接器组件10的外观图。在一些实施例中，连接器组件5关联于电源而相应连接器组件10关联于热切割系统或焊接系统的割炬。在一些实施例中，连接器组件5具有相对于壳体20设置或设置在壳体20上的键形装置110。相应连接器组件10可具有相应装置115(例如相应键形装置)，该装置115可与连接器组件5的键形装置110匹配。键形装置110可以是连接器组件5的壳体20上的对准几何形状，它允许用户在配合时正确地对连接器组件5作出对准和定向。在本实施例中，键形装置110形成为箭头。也可包含其它对准装置。在一些实施例中，键形装置110是多边形。例如，可选择壳体20的形状以使其正确地定向所有部件，例如多边形或和椭圆形。在一些实施例中，导管30或电流输送部件35A、35B或35C的总定向可用来对准连接器组件5。

在一些实施例中，在该键形装置110中形成空腔以容纳锁定装置25，例如锁闭装置和弹力件。相应连接器组件10可以是基本圆槽口，该槽口包括以对准为目的的相应键形装置115。相应连接器组件10中的键形装置115的顶部可具有静态接纳机构65，例如孔装置，用以接纳连接器组件5中的锁定装置25或锁闭装置。

在一些实施例中，接触部件40是按钮。接触部件40或按钮可由用户揿下以操纵锁栓。另外，按钮、锁栓和键形装置可以是直观的。键形装置110和按钮可形成箭头形状，这能直观地表示这端朝上和这端插入。在本实施例中，键形装置110是箭头形状键装置，该装置也用来使键形装置110居中于相应形状装置115并允许两部件110、115之间具有较大范围的对准角。按钮也可具有推我(push-me)外形。在其它连接构造中也可能需要键形装置和按钮，例如经常需要两只手的螺母联接，一只手用来对准和推动插头而另一只手用来拧紧螺母并使其与螺纹配合。已有的设计经常是非直观的并且在对准或连接中需要试验和误差调整。已有的设计还花费更长的时间，无论如何，在实际测试中都为2倍至20倍的时间。

图6还示出根据示例性实施例的连接器组件5的紧凑尺寸。在连接器组件5位于割炬的实施例中，锁定机构25位于壳体壁26并从壳体20的中央沿径向向外定向。包括气体传输部件、电流传输部件和信号传输部件(未示出)的不同操作部件位于大致圆形的壳体壁26中。相对于壳体壁26，锁定机构25的向外定向以及位于内部的操作部件允许连接器组件5耦合于相应连接器组件10的内侧。如此，连接器组件5非常紧凑并且在相应连接器组件10的电源上仅需要有限的接纳空间。再次参见图5A，该图进一步示出连接器组件5的紧凑装置。在所示实施例中，导管30居中地位于圆形壳体壁26中。如端视图所见，在该实施例中，信号部件35A-I位于从导管30沿径向向外并在导管30和壳体壁26之间的位置。在该实施例中，只有锁定机构25和键形装置115位于壳体壁26沿径向向外的位置。

图7是将各连接器组件的割炬连接器速度进行比较的图表。图表120比较将各种连接器组件连接和断开于相应连接器组件所花费的时间。“连接器1”125由包含在大体积溢模模制组合件中的现成气压和信号器件构成。它还包含有助于保持连接器下半部的1/4匝杆。如图7所示，使用连接器1连接所花费的时间为4秒而断开所花费的时间为3秒。“连接器2”130利用细螺纹螺母联接器。如图7所示，使用连接器2连接所花费的时间为10秒而断开所花费的时间为7.7秒。“连接器3”135利用粗螺纹螺母联接器。如图7所示，使用连接器3连接所花费的时间为2.7秒而断开所花费的时间为1.8秒。“连接器4”140利用细螺纹螺母联接器并同样难以对准。如图7所示，使用连接器4连接所花费的时间为24秒而断开所花费的时间为21.7秒。“连接器5”145利用现成的气压和信号器件并通过电源中的开口访问。如图7所示，使用连接器5所花费的时间为22.7秒而断开所花费的时间为11.6秒。称为“当前实施例”150的连接器是如图3A-3B所描述的连接器组件。如图7所示，使用图3A-3B的当前实施例连接所花费的时间为1.4秒而断开时间为1秒。图7例示出图3A-3B所示连接器组件150的实施例，它相比其它连接器组件125-145具有更快的连接和断开时间。

图8A是示出根据示例性实施例的机械布局装置90的图。闭锁装置90防止不正确尺寸的或不充分尺寸的割炬连接于不同额定功率的电源。在一些实施例中，连接器组件5是包括相对于壳体20设置的机械闭锁装置90的插头。图8B示出相应连接器组件10可以是槽口，该槽口可具有相应机械闭锁装置105，该装置105根据装置的形状配合于连接器组件5的机械闭锁装置90。图8C示出与连接器组件5配合的相应连接器组件10，其中相应机械闭锁装置105与机械闭锁装置90匹配。

在一些特征中，连接器组件5相对于等离子体电弧割炬设置而相应连接器组件10相对于电源和/或供气源设置。机械闭锁装置90可以是可在模具中调整的可调整装置。在一些实施例中，机械闭锁装置90用来确保具有特定安培数的等离子体电弧割炬无法与具有更高安培数的电源相配。仅作为示例，如果相应机械装置105具有允许配合发生在机械闭锁装置90和相应装置105之间的可兼容形状，则设置在割炬上的机械闭锁装置90可仅配合于电源和/或供气源上的相应机械装置105。例如，割炬插头和电源插座上的装置105上的机械闭锁装置90可防止较低安培数的割炬配合于较高安培数的机器。

例如图8D所示，具有低安培数的插头(例如图8A所示)可具有机械闭锁装置90’(例如突起)，具有适中安培数的插头可具有机械闭锁装置90”，而具有高安培数的插头可具有机械闭锁装置90”’。对于槽口供电的实施例来说，具有低安培数的槽口(例如图8B的槽口)可具有相应机械闭锁装置105’(例如另一突起)，该装置105’可分别与与具有低安培特征90’、适中安培数特征90”或高安培数特征90”’的插头匹配。具有适中安培数的槽口可具有机械闭锁装置105”，该装置105”可与具有适中安培数特征90”或高安培数特征90”’相配，但这些闭锁装置无法与具有低安培数90’的插头相配。具有高安培数的插槽可具有与高安培数90”’的插头相配的机械闭锁装置105”’，但这些闭锁装置无法与具有低安培90’或适中安培数90”的插头相配。例如，机械闭锁装置90可允许40A的插头配合于40A的槽口而不是其它，同样允许100A的插头插入40A或100A槽口，由此防止插头和槽口之间可能导致设备损坏或人员伤亡的连接布置。

尽管已结合特定示例性实施例特别地示出和描述了本发明，然而应当理解可不脱离本发明精神和范围地租出各种形式和细节的修改。

Claims (28)

1.一种热切割系统或焊接系统的连接器组件，包括：

含锁定装置的壳体；

所述锁定装置在施加平移力时使所述连接器组件配合于静态接纳机构；

一旦在接触部件上施加作用力或在所述接触部件上施加转矩，所述锁定装置使其相对所述于静态接纳机构脱开；

设置在所述壳体中的导管，所述导管将气体输送到热切割系统或焊接系统；

设置在所述壳体中的第一电流输送部件，所述第一电流输送部件将工作电流输送到所述热切割系统或焊接系统；以及

设置在所述壳体中的第二电流输送部件，所述第二电流输送部件输送第二电流。

2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，还包括设置在电源上以与所述连接器组件相配合的相应连接器组件，所述相应连接器组件包括：

所述静态接纳机构；

构造成将气体从所述电源输送至所述热切割系统或焊接系统的通道；

构造成输送第一电流并与关联于所述连接器组件的第一电流输送部件相配合的第一槽口；以及

构造成输送第二电流并与关联于所述连接器组件的第二电流输送部件相配合的第二槽口。

3.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述连接器组件设置在等离子体电弧割炬上。

4.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述连接器组件设置在电源上。

5.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述热切割系统或焊接系统是等离子体系统。

6.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第一电流是等离子体电弧割炬系统的切割电流。

7.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述锁定装置是弹力锁栓。

8.如权利要求7所述的组件，其特征在于，一旦施加平移力，所述弹力锁栓相对于所述静态接纳机构进行配合。

9.如权利要求8所述的组件，其特征在于，所述接触部件关联于连接器组件并机械联系于所述弹力锁栓，所述接触部件一旦施力就使所述弹力锁栓与所述静态接纳机构脱开。

10.如权利要求1所述的组件，其特征在于，还包括相对于所述壳体设置的机械闭锁装置。

11.如权利要求10所述的组件，其特征在于，包括构造成与相对于所述壳体设置的机械闭锁装置相匹配的第二机械闭锁装置。

12.如权利要求1所述的组件，其特征在于，还包括相对于所述壳体设置的键形装置。

13.如权利要求12所述的组件，其特征在于，还包括相对于相应连接器组件设置的第二键形装置，所述第二键形装置被构造成与相对于所述壳体设置的键形装置匹配。

14.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述连接器组件是适于将等离子体电弧割炬连接于所述静态接纳机构的适配器，所述静态接纳机构相对于电源设置，且所述连接器组件的壳体包括：

包括锁定装置的第一端；以及

能与所述等离子体电弧割炬配合的第二端。

15.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述工作电流是切割电流或焊接电流。

16.一种使与热切割系统或焊接系统关联的连接器组件连接到基本静止的接纳机构并与其断开的方法，该方法包括：

施加平移力至所述连接器组件，以使所述连接器组件的弹力件配合于基本静止的接纳机构的装置；以及

将力施加在与所述弹力件机械联系的所述连接器组件的接触部件，以使所述弹力件从所述装置脱开。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述热切割系统或焊接系统是等离子体电弧割炬。

18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述基本静止的接纳机构相对于电源设置。

19.一种用于等离子体电弧割炬的等离子体割炬连接器，包括：

壳体壁；

从所述壳体壁延伸的锁定机构；

从相对于所述壳体壁设置的端面延伸的气体输送部件；

从相对于所述壳体壁设置的所述端面延伸的电流输送部件；

从相对于所述壳体壁设置的所述端面延伸的信号输送部件；以及

使所述连接器相对于相应接纳连接器定向的对准装置。

20.如权利要求19所述的连接器，其特征在于，所述锁定机构从所述壳体壁的纵轴线正交地延伸。

21.如权利要求19所述的连接器，其特征在于，所述锁定机构从所述壳体壁的纵轴线径向地延伸。

22.一种用于等离子体电弧割炬的等离子体割炬连接器，包括：

壳体壁；

从所述壳体壁的外表面延伸的锁定机构；

从相对于所述壳体壁设置的端面延伸的气体输送部件；

从相对于所述壳体壁设置的所述端面延伸的电流输送部件；

从相对于所述壳体壁设置的所述端面延伸的信号输送部件；以及

使所述连接器相对于相应接纳连接器定向的对准装置。

23.如权利要求19所述的连接器，其特征在于：

所述壳体壁为基本圆形；

所述对准装置是在所述壳体壁上的键形装置；

所述气体输送部件基本设置在所述基本圆形的壳体壁的中央位置；

所述电流输送部件是与所述气体输送部件相同的部件；以及

所述信号输送部件载有引导电流并相对于所述气体输送部件设置。

24.如权利要求19所述的连接器，其特征在于，还包括闭锁装置。

25.一种割炬用连接器，包括：

支持结构；

设置在所述支持结构中并适于将气体输送到所述割炬的导管；

用于将切割电流输送到所述割炬的装置；

用于输送引导电流或信号电流中的至少一个的装置；

可滑动地将所述支持结构锁定至相应接纳装置的装置；

使所述支持结构脱开相应接纳装置的装置。

26.如权利要求25所述的连接器，其特征在于，还包括用于将具有不适当额定功率的割炬闭锁住的装置。

27.一种用于等离子体电弧割炬系统的连接器装置，包括：

壳体，所述壳体包括锁闭住不同额定量的割炬的装置；

设置在所述壳体中的导管，所述导管将气体或电流中的至少一个输送至所述等离子体电弧割炬系统；以及

相对于所述导管设置的引脚，所述引脚将第二电流输送至所述等离子体电弧割炬系统。

28.如权利要求27所述的连接器装置，其特征在于，所述用于锁闭住不同额定量的割炬的装置是长度关联于选定的额定电流的模制装置。

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