CS200748B1

CS200748B1 - Rotary electrode of plasma torch

Info

Publication number: CS200748B1
Application number: CS393278A
Authority: CS
Inventors: Miloslav Bartuska; Petr Kroupa; Borivoj Posiril; Josef Szabo; Karel Zverina
Original assignee: Miloslav Bartuska; Petr Kroupa; Borivoj Posiril; Josef Szabo; Karel Zverina
Priority date: 1978-06-15
Filing date: 1978-06-15
Publication date: 1980-09-15

Description

Vynález se týká rotační elektrody plasmového hořáku, zejména vnější rotační anody s kapalinovým chlazením.The invention relates to a rotary electrode of a plasma torch, in particular an external rotary anode with liquid cooling.

Dosud známé rotační anody plasmových hořáků jsou tvořeny rotačním tělesem, v jehož náboji jsou vytvořeny kanálky pro přívod a odvod chladicí kapaliny do a z dutiny rozšířeného konce náboje, který svým vnějším obvodem z masivního, elektricky a tepelně dobře vodivého materiálu tvoří vlastní činnou plochu anody. Přívod proudu do tělesa anody zabezpečují kartáče, které dosedají na válcovou část povrchu náboje, opatřenou šroubovou drážkou pro odstraňování nečistot a zabezpečování malého přechodového odporu.The prior art rotary anodes of the plasma torches are formed by a rotating body in which the channels are provided for the inlet and outlet of coolant to and from the cavity of the expanded end of the hub, which by its outer periphery of solid, electrically and thermally well conductive material. The power supply to the anode body is provided by brushes that abut the cylindrical portion of the hub surface provided with a screw groove to remove dirt and provide a small transition resistance.

Podstatnou nevýhodou těchto rotačních elektrod je jejich značná výrobní složitost, daná složitou technologií opracování tělesa elektrody, obtíže při přenosu, elektrického proudu a v neposlední řadě i nedostatečná životnost obvodové části elektrody uzavírající elektrický oblouk, což vyplývá z nutnosti přijatelného kompromisu mezi materiálovými nároky na jednotlivé části elektrody.A significant disadvantage of these rotary electrodes is their considerable manufacturing complexity, due to the complex technology of electrode body processing, transmission difficulties, electric current, and last but not least, the insufficient life of the arc-enclosing electrode, resulting in an acceptable compromise between material requirements electrodes.

'lyto nevýhody odstraňuje rotační elektroda plasmového hořáku, sestávající z rotačního tělesa s vnitřním kapalinovým chlazením a z náboje s rozvodem chladicí kapaliny podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na náboji je vytvořen rotační prstenec, ns jehož zadní čelo dosedají kartáče rovnoběžné s osou rotační elektrody a na jehož vnitřním obvoduThis drawbacks are eliminated by the rotary plasma torch electrode, consisting of a rotating body with internal liquid cooling and a coolant distribution hub according to the invention, characterized in that a rotary ring is formed on the hub, with the brush face parallel to the rear face of the rotary axis. electrodes and on whose inner circuit

748748

200 740 je uspořádána zadní stěna výměnného kotouče, přičemž na přední stěně výměnného kotouče ja uspořádána krycí deska prostoru chladicí kapaliny. Výměnný kotouč může být vytvořen jako masivní prstenec z tvrdokovu, například titanu, může být alošen ze dvou nebo víceprstenců, z nichž každý je zhotoven z jiného kovu, například z wolframu a kobaltu, nebo může být Vytvořen jako dutý prstenec vyplněný kovem, jehož teplota táni Je niěěl než provozní teplot* kotouče, například hliníkem nebo hořčíkem.200 740, a rear wall of the replaceable disk is provided, and a cover plate of the coolant space is provided on the front wall of the replaceable disk. The interchangeable disk may be formed as a solid carbide ring, for example titanium, may be composed of two or more rings, each made of a different metal, for example tungsten and cobalt, or may be formed as a hollow ring filled with a metal whose melting temperature It is less than the operating temperature of the disc, for example aluminum or magnesium.

Příklad provedení rotační elektrody podle vynálezu Je znázorněn na přiloženém vyobrazení, představujícím částečný příčný řez rotační elektrodou a kartáči elektrického napájecího obvodu. Na výkrese je patrný náboj 1, na jehož vnějěím konci je vytvořen rotační prstenec 2 značně větěího průměru, než je průměr náboje 1. Ne vnějěím obvodu rotačního pratenoe 2 je osazenou vnitřní hranou své zadní atěny 4 uložen výměnný kotouč 2· Přední stěna £ výměnného kotouče 3 Je ^na svém vnitřním obvodu rovněž opatřena osazením, do něhož zapadá obvodová hrana krycí deaky 6, spojené a nábojem 1 šrouby 2» zavrtanými do rotačního prstence 2. V osazeních výměnného kotouče 2 je uspořádáno těsnění 7, resp. 8, utěsňující vnitřní prostor 11 chladicí kapaliny. Kartáče 10 dosedající na zadní čelo prstence 2 náboje 1 jsou uloženy ve stacionární části tělesa rotační elektrody. Ba vnitřní straně kotouče 2 Jeou vytvořena žebra 12 zlepšující přestup tepla z kotouče do chladicí kapaliny, přiváděná do vnitřního prostoru 11 centrálním kanálem 12 a odváděná odpadním kanálem nebo kanály 14.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION It is illustrated in the accompanying drawing, which is a partial cross-sectional view of a rotating electrode and a brush for an electrical power circuit. In the drawing, a hub 1 is shown, at the outer end of which a rotating ring 2 of a considerably larger diameter than the hub diameter 1 is formed. 3 is also provided ^on its inner circumference with a shoulder in which the peripheral edge of the cover tab 6 fits and is connected to the hub 1 by screws 2 »drilled into the rotary ring 2. 8, sealing the coolant interior 11. The brushes 10 abutting the rear face of the hub ring 2 are mounted in a stationary part of the rotating electrode body. On the inner side of the disc 2, fins 12 are provided to improve heat transfer from the disc to the coolant, supplied to the interior 11 by the central duct 12 and removed by the waste duct or ducts 14.

Provedení rotační elektrody podle vynálezu dává možnost použití jejího kotouče jako tracené elektrody, vyrobená z tvrdokovu o požadovaných vlastnostech, jako například titanu, tungstenu a podobně. Výhody tohoto použití se projeví jak u aplikace speciálních nástřiků, například titanových, tak u kombinovaných nástřikových materiálů legovaných malým množstvím vhodného kovu, jeko například u nástřiku typu AlNi5 a 95 % hliníku dodávaného ke stříkáni do hořáku ve formě prášku a s 5 % niklu odtavujlcího ae z výměnného kotouče. Výhodné je rovněž složení výměnného kotouče z několika materiálově odlišných prstenců na způsob sendviče. Tak například je výhodné použití kombinace poměrně tenkého kobaltového pratenoe a přibližně čtyřikrát silnějšího wolframového prstence. Odtavováním prstenců ae pak získává velmi odolný nástřik obsahující 80 % wolframu a 20 % kobaltu. Další možnou úpravou je vytvoření dutého výměnného kotouče e náplní lehce tavitelného kovu. Tento kov jednak zlepšuje chlazení kotouče, Jako například sodík, jednak se může opět použít pro stříkáni proudem plasmatu, jako například hliník nebo hořčík. Kromě toho je takto vytvořená rotační elektroda výrobně velmi jednoduchá, umožňuje snadnou výměnu samotného kotouče a jako celek je díky axiálnímu uložení kartáčů neobyčejně kompaktní, což přináší značná výhody při zmenšování celkových rozměrů hořáku i s ohledem na jednodušší letmá uložení elektrody.The embodiment of the rotary electrode according to the invention gives the possibility of using its disk as a friction electrode made of carbide having the desired properties, such as titanium, tungsten and the like. The advantages of this application will be evident in the application of special coatings, such as titanium, as well as in combination coatings alloyed with a small amount of suitable metal, such as AlNi5 and 95% aluminum sprayed powder and 5% nickel melting ae replaceable disc. It is also advantageous to have a replaceable disk composed of several material-different sandwich rings. For example, it is preferred to use a combination of relatively thin cobalt pratenoe and approximately four times thicker tungsten ring. By melting the rings a e then obtains a very durable coating containing 80% tungsten and 20% cobalt. Another possible modification is the formation of a hollow interchangeable disc e of a refractory metal. This metal, on the one hand, improves the cooling of the disc, such as sodium, and on the other hand, it can be reused for plasma jet spraying, such as aluminum or magnesium. In addition, the rotary electrode formed in this way is very simple to manufacture, allows easy replacement of the disc itself and, as a whole, is extremely compact due to the axial position of the brushes, which provides considerable advantages in reducing the overall dimensions of the torch.

PŘEDMĚT V XN A LE Z UOBJECT IN XN AND LE Z U

Claims

OBJECT IN XN AND LE Z U

Rotary plasma torch electrode, comprising a rotary body with internal liquid cooling and a hub with a coolant distribution, characterized in that a rotating ring (2) is formed on the hub (1), the brushes (10) of which are parallel to the rear wall.

200 748 with a rotary electrode axis and on the outer periphery of which the rear wall (4) of the interchangeable disk (3) is arranged, the front wall (5) of the interchangeable disk (3) is arranged with a cooling plate cover (6).

Rotary electrode according to claim 1, characterized in that the interchangeable disk (3) is formed as a solid ring of hard metal, for example titanium.

Rotary electrode according to claim 1, characterized in that the interchangeable disc (3) is composed of two or more rings each made of a different metal, for example tungsten and cobalt.

4. A rotary electrode according to claim 1, characterized in that the replaceable disk is formed as a hollow ring filled with a metal whose melting point is lower than the operating temperature of the disk, for example magnesium or aluminum.

1 drawing

200 748