CN103260330A - 一种多阴极中轴阳极电弧等离子体发生器 - Google Patents

一种多阴极中轴阳极电弧等离子体发生器 Download PDF

Info

Publication number
CN103260330A
CN103260330A CN2012100388766A CN201210038876A CN103260330A CN 103260330 A CN103260330 A CN 103260330A CN 2012100388766 A CN2012100388766 A CN 2012100388766A CN 201210038876 A CN201210038876 A CN 201210038876A CN 103260330 A CN103260330 A CN 103260330A
Authority
CN
China
Prior art keywords
anode
arc
plasma
axis
generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012100388766A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103260330B (zh
Inventor
黄佳华
徐攀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHENGDU PLASMAJET SCIENCE AND Technology Co Ltd
Original Assignee
CHENGDU PLASMAJET SCIENCE AND Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHENGDU PLASMAJET SCIENCE AND Technology Co Ltd filed Critical CHENGDU PLASMAJET SCIENCE AND Technology Co Ltd
Priority to CN201210038876.6A priority Critical patent/CN103260330B/zh
Publication of CN103260330A publication Critical patent/CN103260330A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103260330B publication Critical patent/CN103260330B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

一种多阴极中轴阳极电弧等离子体发生器。采用中轴圆柱阳极结构，而沿着阳极柱周围环形均匀布置3个或3个以上的阴极，阳极和阴极均安装在同一个底座上固定，相互绝缘，底座有水、电、气通道，圆柱阳极的外表面相对绝缘，只有在靠近出口的头部裸露导电，从而与阴极间形成电场，整个发生器是一个密封水冷的筒状外形，一端有等离子体出口(喷嘴)，喷嘴对电弧等离子体进行机械压缩。该等离子体发生器形成的电弧等离子体稳定且集中，可形成高弧压小电流层流长束等离子弧，阳极和阴极工作寿命长，且系统的总功率大，工作效率稳定高效。

Description

一种多阴极中轴阳极电弧等离子体发生器
技术领域
本发明涉及一种新型结构的多阴极中轴阳极电弧等离子体发生器，该发生器可形成大功率高温长弧层流等离子体，是一种高效的高温热源发生装置。 
背景技术
目前，国内外等离子体发生器多为单阴极、外套为管式阳极的结构，功率通常较低，普遍只能采用低电压（约30-60V）高电流（通常>500A）的工作模式，由于单一的、较高的电弧电流较易造成阴极和阳极的烧损，且单一的电弧稳定性较差，因此此类单电极发生器可正常稳定运行的工作时间较短，需经常更换部件。现今仅有部分国外公司研制有3阴极等离子体发生器，其阳极也多采用外圆包绕的空心管式阳极，这些发生器单个阴极分担的电流大大降低，使得阴阳极都能稳定运行较长时间，带来较好的经济效益，而目前国内尚未掌握多阴极等离子发生器的设计制造技术。而且目前的3阴极等离子发生器不能产生层流等离子束，也不能轴向长时间中心送粉，且功率较小。 
发明内容
本发明提供一种新型结构的多阴极中轴阳极电弧等离子体发生器，采用中心圆柱状阳极结构，而沿着阳极柱周围环形均匀布置3个或3个以上的阴极，使得单个阴极的负载的电流大大降低，同时阳极也均分为多个不同部位与对应阴极形成连接电弧，电弧等离子体稳定性高，可形成高弧压小电流层流长束等离子弧，阴极和阳极寿命长，且系统的总功率大，工作效率稳定高效，特别适用于精细中心送粉常压喷涂、喷焊等工艺。 
本发明采用的技术方案是：采用中轴圆柱阳极结构，而沿着阳极柱周围环形均匀布置3个或3个以上的阴极，阳极和阴极均安装在同一个底座上固定，相互绝缘，底座有水、电、气通道，圆柱阳极的外表面相对绝缘，只有在靠近出口的头部裸露导电，从而与阴极间形成电场，整个发生器是一个密封水冷的筒状外形，一端有等离子体出口(喷嘴)，喷嘴对电弧等离子体进行机械压缩，用于稳定等离子体的流向并使其能量更为集中高效。 
其具体的实例见示意图1。 
本发明的有益效果是：1、采用中轴圆柱阳极结构，设计独创，且所采用的轴向阳极可以是空心管状，通过中空的管可以向高温的等离子体束中心送入各种粉体或线状材料，用于喷涂、堆焊等应用。2、采用阳极杆周围沿着环形均匀布置3个或3个以上的阴极结构，使得单个阴极的电流大大降低，电弧等离子体稳定性高，并可形成高弧压小电流层流长束等离子弧，阴极寿命长，且系统的总功率大，工作效率稳定高效。 
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 
图1是本发明的结构示意图。图中：（1）.中轴内阳极 ；（2）. 阳极高温绝缘层；（3）. 工作气体；（4）. 阴极；（5）. 发生器底座；（6）.发生器壳体；（7）.冷却水；（8）.喷嘴；（9）.外阳极；（10）.电弧等离子体射流。 
具体实施方式
 采用中轴圆柱阳极（1）结构，三个或三个以上的阴极（4）在阳极杆周围环形均匀布置，阴极和阳极均固定在发生器底座（5）上，以便进行电连接并采用冷却水（8）进行冷却，底座上还集成有气体轴向分流组件，以通入等离子体工作气体（3），同时工作气体（3）还起到一定的冷却作用；发生器的前端装有用于压缩电弧等离子体的喷嘴（8），喷嘴通过发生器壳体（6）来定位位置并与发生器底座（5）连接；整个等离子体发生器内设计有水流通道用于通入冷却水（7），通过不断的流入和流出，冷却水（7）冷却大部分与电弧等离子体接触的部件（包括底座（5）、壳体（6）、喷嘴（8）、阳极（1）、阴极（4）等）；为了使阳极（1）和阴极（4）之间的电弧通道较长且稳定，在阳极（1）的外表面覆盖有阳极绝缘层（2），只让阳极（1）的头部露出，这样就只在阳极（1）与阴极（4）的头部间产生电弧通道。 
附加说明：内阳极可以增加中空的管道，通过中空的管道可以向高温的等离子体束中心送入各种粉体材料或线状材料，用于喷涂、堆焊等加工应用；同时可以在喷嘴的前端增加一极或多极外阳极（9），形成更强的电场和电弧等离子体，进一步增强电弧等离子体的稳定性并能进一步加大等离子发生器功率。 

Claims (3)

1.一种多阴极中轴阳极电弧等离子体发生器，其特征是：采用中轴圆柱阳极结构，而沿着阳极柱周围环形均匀布置3个或3个以上的阴极，阳极和阴极均安装在同一个底座上固定，相互绝缘，底座有水、电、气通道，圆柱阳极的外表面相对绝缘，只有在靠近出口的头部裸露导电，从而与阴极间形成电场，整个发生器是一个密封水冷的筒状外形，一端有等离子体出口(喷嘴)，喷嘴对电弧等离子体进行机械压缩。
2.根据权利要求1所述的多阴极中轴阳极电弧等离子体发生器，其扩展特征是：可以在喷嘴前端增加1个或多个外阳极，形成更强的电场和电弧等离子体，进一步增强电弧等离子体的稳定性并能进一步加大等离子发生器功率。
3.根据权利要求1所述的多阴极中轴阳极电弧等离子体发生器，其扩展特征是：中轴柱状内阳极可以增加中空的管道，利用此中空阳极管道可以输送各种粉体或线状材料到高温的电弧等离子体中，用于各种加工应用。
CN201210038876.6A 2012-02-21 2012-02-21 一种多阴极中轴阳极电弧等离子体发生器 Active CN103260330B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210038876.6A CN103260330B (zh) 2012-02-21 2012-02-21 一种多阴极中轴阳极电弧等离子体发生器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210038876.6A CN103260330B (zh) 2012-02-21 2012-02-21 一种多阴极中轴阳极电弧等离子体发生器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103260330A true CN103260330A (zh) 2013-08-21
CN103260330B CN103260330B (zh) 2015-11-11

Family

ID=48963946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210038876.6A Active CN103260330B (zh) 2012-02-21 2012-02-21 一种多阴极中轴阳极电弧等离子体发生器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103260330B (zh)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105307373A (zh) * 2014-06-06 2016-02-03 成都真火科技有限公司 一种层流等离子发生器阴极罩保护结构
WO2016184056A1 (zh) * 2015-05-18 2016-11-24 京东方科技集团股份有限公司 等离子发生器、退火设备、镀膜结晶化设备及退火工艺
CN106166615A (zh) * 2016-08-31 2016-11-30 成都真火科技有限公司 基于层流等离子技术的3d打印设备
CN106167889A (zh) * 2016-08-31 2016-11-30 成都真火科技有限公司 一种合金钢表面涂层熔覆方法
CN106335903A (zh) * 2016-08-31 2017-01-18 成都真火科技有限公司 一种高透光纳米SiO2气凝胶的制备方法
CN106507574A (zh) * 2016-09-29 2017-03-15 成都真火科技有限公司 一种用于航空材料的喷涂方法
CN106521482A (zh) * 2016-09-29 2017-03-22 成都真火科技有限公司 一种利用层流等离子的陶瓷涂层及其制备方法
CN106637039A (zh) * 2016-09-29 2017-05-10 成都真火科技有限公司 一种利用层流等离子的钢轨表面处理系统
CN106637040A (zh) * 2016-09-29 2017-05-10 成都真火科技有限公司 一种利用层流等离子进行钢轨表面处理的方法
CN107124814A (zh) * 2017-06-20 2017-09-01 四川大学 一种多阴极层流等离子体粉末球化装置
CN109951945A (zh) * 2019-03-14 2019-06-28 中国科学院合肥物质科学研究院 一种扁平型大面积高密度直流弧放电等离子体源
CN111022192A (zh) * 2019-12-04 2020-04-17 中国人民解放军空军工程大学 一种多阴极滑动弧等离子体点火器
CN111120112A (zh) * 2019-12-04 2020-05-08 中国人民解放军空军工程大学 基于燃烧室二次流的多阳极滑动弧等离子体点火器及点火方法
CN112647037A (zh) * 2020-12-17 2021-04-13 青岛科技大学 一种四阴极等离子喷涂喷枪装置
CN113068295A (zh) * 2021-03-17 2021-07-02 电子科技大学 等离子体射流装置及等离子体切割系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5225652A (en) * 1991-02-21 1993-07-06 Plasma-Technik Ag Plasma spray apparatus for spraying powdery or gaseous material
ATE136190T1 (de) * 1991-02-21 1996-04-15 Sulzer Metco Ag Plasmaspritzgerät zum versprühen von pulverförmigem oder gasförmigem material
DE4440323A1 (de) * 1994-11-11 1996-05-15 Sulzer Metco Ag Düse für einen Brennerkopf eines Plasmaspritzgeräts
CN1312145A (zh) * 2001-04-19 2001-09-12 上海交通大学 串式多级压缩等离子弧发生器
CN101366154A (zh) * 2005-01-26 2009-02-11 雷诺两合公司 等离子发生火花塞
CN202496127U (zh) * 2012-02-21 2012-10-17 成都真火科技有限公司 一种多阴极中轴阳极电弧等离子体发生器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5225652A (en) * 1991-02-21 1993-07-06 Plasma-Technik Ag Plasma spray apparatus for spraying powdery or gaseous material
ATE136190T1 (de) * 1991-02-21 1996-04-15 Sulzer Metco Ag Plasmaspritzgerät zum versprühen von pulverförmigem oder gasförmigem material
DE4440323A1 (de) * 1994-11-11 1996-05-15 Sulzer Metco Ag Düse für einen Brennerkopf eines Plasmaspritzgeräts
CN1312145A (zh) * 2001-04-19 2001-09-12 上海交通大学 串式多级压缩等离子弧发生器
CN101366154A (zh) * 2005-01-26 2009-02-11 雷诺两合公司 等离子发生火花塞
CN202496127U (zh) * 2012-02-21 2012-10-17 成都真火科技有限公司 一种多阴极中轴阳极电弧等离子体发生器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
宋进兵等: "热喷涂设备的发展", 《电镀与涂饰》, no. 2811, 15 May 2010 (2010-05-15) *

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105307373A (zh) * 2014-06-06 2016-02-03 成都真火科技有限公司 一种层流等离子发生器阴极罩保护结构
WO2016184056A1 (zh) * 2015-05-18 2016-11-24 京东方科技集团股份有限公司 等离子发生器、退火设备、镀膜结晶化设备及退火工艺
US9865435B2 (en) 2015-05-18 2018-01-09 Boe Technology Group Co., Ltd. Plasma generator, annealing device, deposition crystallization apparatus and annealing process
CN106166615A (zh) * 2016-08-31 2016-11-30 成都真火科技有限公司 基于层流等离子技术的3d打印设备
CN106167889A (zh) * 2016-08-31 2016-11-30 成都真火科技有限公司 一种合金钢表面涂层熔覆方法
CN106335903A (zh) * 2016-08-31 2017-01-18 成都真火科技有限公司 一种高透光纳米SiO2气凝胶的制备方法
CN106167889B (zh) * 2016-08-31 2018-05-11 成都真火科技有限公司 一种合金钢表面涂层熔覆方法
CN106637040A (zh) * 2016-09-29 2017-05-10 成都真火科技有限公司 一种利用层流等离子进行钢轨表面处理的方法
CN106637039A (zh) * 2016-09-29 2017-05-10 成都真火科技有限公司 一种利用层流等离子的钢轨表面处理系统
CN106521482A (zh) * 2016-09-29 2017-03-22 成都真火科技有限公司 一种利用层流等离子的陶瓷涂层及其制备方法
CN106507574A (zh) * 2016-09-29 2017-03-15 成都真火科技有限公司 一种用于航空材料的喷涂方法
CN106507574B (zh) * 2016-09-29 2019-01-25 成都真火科技有限公司 一种用于航空材料的喷涂方法
CN107124814A (zh) * 2017-06-20 2017-09-01 四川大学 一种多阴极层流等离子体粉末球化装置
CN109951945A (zh) * 2019-03-14 2019-06-28 中国科学院合肥物质科学研究院 一种扁平型大面积高密度直流弧放电等离子体源
CN111022192A (zh) * 2019-12-04 2020-04-17 中国人民解放军空军工程大学 一种多阴极滑动弧等离子体点火器
CN111120112A (zh) * 2019-12-04 2020-05-08 中国人民解放军空军工程大学 基于燃烧室二次流的多阳极滑动弧等离子体点火器及点火方法
CN111120112B (zh) * 2019-12-04 2022-06-14 中国人民解放军空军工程大学 基于燃烧室二次流的多阳极滑动弧等离子体点火器及点火方法
CN112647037A (zh) * 2020-12-17 2021-04-13 青岛科技大学 一种四阴极等离子喷涂喷枪装置
CN113068295A (zh) * 2021-03-17 2021-07-02 电子科技大学 等离子体射流装置及等离子体切割系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN103260330B (zh) 2015-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103260330B (zh) 一种多阴极中轴阳极电弧等离子体发生器
CN202496127U (zh) 一种多阴极中轴阳极电弧等离子体发生器
CN110067712B (zh) 一种感生轴向磁场的磁等离子体推力器
CN203378130U (zh) 一种超音速等离子体喷枪的阳极及超音速等离子体喷枪
CN203368892U (zh) 一种用于等离子体发生器的接触式起弧装置
CN108770172B (zh) 一种用于危险废弃物处理的直流电弧等离子体炬
WO2009128868A8 (en) System, method and apparatus for coupling a solid oxide high temperature electrolysis glow discharge cell to a plasma arc torch
KR101152406B1 (ko) 아크 플라즈마 토치
CN102625561A (zh) 200kw非转移弧等离子发生器及引弧方法
CN103987183A (zh) 一种等离子体加热分解器
CN110881239B (zh) 一种引入外加磁场的多弧等离子体反应器及运行方法
CN103841742A (zh) 磁旋弧等离子发生器
CN201467556U (zh) 发散弧等离子发生器的阳极体
CN209925157U (zh) 一种扩张型自磁场磁等离子体推力器
CN101742808A (zh) 大功率v型等离子炬
CN212812123U (zh) 一种网格布置多阴极单板式阳极电弧等离子体炬
CN105764227A (zh) 一种高束流直流空心阴极等离子体源
CN203851358U (zh) 磁旋弧等离子发生器
CN202503803U (zh) 200kw非转移弧等离子发生器
CN104703376A (zh) 大功率v型等离子炬
CN203645905U (zh) 大功率v型等离子炬
CN204029567U (zh) 水冷变压器
CN203936512U (zh) 电阻焊机用中频大功率组件
CN106944728B (zh) 一种全水冷型微型深小内孔等离子喷焊枪
CN209767899U (zh) 阴极和等离子体发生器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB02 Change of applicant information

Address after: 610000 Sichuan Province, Chengdu Tianfu Avenue North No. 28 Maoye center B tower room 2802

Applicant after: Chengdu Plasmajet Science and Technlogy Co., Ltd.

Address before: 610000 No. 9 Xiaojiahe middle street, hi tech Zone, Sichuan, Chengdu

Applicant before: Chengdu Plasmajet Science and Technlogy Co., Ltd.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant