CS258581B1

CS258581B1 - Embedded in the pH electrode of the plasma torch rotating electrode

Info

Publication number: CS258581B1
Application number: CS8610175A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Brzon; Jaroslav Brzon; Josef Szabo; Petr Kroupa
Original assignee: Vaclav Brzon; Jaroslav Brzon; Josef Szabo; Petr Kroupa
Priority date: 1986-12-29
Filing date: 1986-12-29
Publication date: 1988-08-16
Also published as: CS1017586A1

Abstract

Zařízeni se týká oboru plazmové techniky a řeší problém přívodu proudu na rotační elektrodu plazmového hořáku. Podstata řešení spočívá ve vytvoření zařízení pro přívod proudu, sestávajícího z neotočného, axiálně posuvného grafitového segmentu, dosedajícího na radiální kontaktní plochu kolektoru uloženého na hřídeli rotační elektrody, a z jeho uspořádání v kapalinovém prostoru tělesa rotační elektrody. Zařízení je možno použít zejména u vnějších, kapalinou chlazených anod plazmových hořáků.The device relates to the field of plasma technology and solves the problem of supplying current to the rotating electrode of a plasma torch. The essence of the solution lies in creating a device for supplying current, consisting of a non-rotating, axially displaceable graphite segment, resting on the radial contact surface of a collector mounted on the shaft of the rotating electrode, and its arrangement in the liquid space of the rotating electrode body. The device can be used in particular for external, liquid-cooled anodes of plasma torches.

Description

Vynález se týká zařízení pro přívod proudu na rotační elektrodu plazmového hořáku, zejména rotační anodu kapalinou stabilizovaného plazmového hořáku.The invention relates to a device for supplying current to a rotating electrode of a plasma arc torch, in particular a rotating anode of a liquid stabilized plasma arc torch.

Problematika přívodu proudu na rotační elektrodu plazmového hořáku byla dosud řešena za použití grafitových nebo elektrografitových kartáčů uspořádaných v tělese rotační elektrody plazmového hořáku. Používají se jednak axiální kartáče, uspořádané rovnoběžně s hřídelem rotační elektrody a dosedající bud na samostatný radiální kolektor upevněný na hřídeli rotační elektrody, nebo na kolektorovou plochu uspořádanou přímo na zadní straně rotační elektrody, jednak radiální kartáče uspořádané po obvodu hřídele rotační elektrody a dosedající na kolektorovou plochu, upravenou na povrchu hřídele rotační elektrody.. Ve všech případech jde o kartáče umístěné na vzduchu, jejichž uspořádání spolu s poměrně malou proudovou zatížitelností negativně ovlivňují stavební rozměry a hmotnost tělesa rotační elektrody plazmového hořáku.The problem of power supply to the rotary electrode of the plasma torch has been solved using graphite or electrographite brushes arranged in the rotary electrode body of the plasma torch. Axial brushes arranged parallel to the rotary electrode shaft and abutting either on a separate radial collector mounted on the rotating electrode shaft or on a collector surface arranged directly on the back of the rotating electrode and radial brushes arranged on the periphery of the rotating electrode shaft and abutting the collector In all cases, these are airborne brushes, the arrangement of which, together with the relatively low current carrying capacity, negatively affects the dimensions and weight of the rotary electrode body of the plasma torch.

Dalším problémem u těchto řešeni je výskyt paralelních proudů, uzavírajících se přes ložiska hřídele rotační elektrody a snižujících jejich životnost. Pro přívod proudu na tyčovou elektrodu plazmového hořáku se používá i různých druhů proudových kleštin s výkyvnými nebo plovoucími čelistmi tvořenými několika vzájemně propojenými segmenty pružně dotlačovanými na kontaktní plochu elektrody, uspořádaných v prostoru protékaném chladící kapalinou, což umožňuje značně zvýšit proudové zatíženi na jednotku aktivní plochy kleštiny. Uvedená řešení však vyhovují pouze pro přenos proudu na relativně pomalu se posouvající nebo otáčející elektrodu. Pro přenos proudu na rotační elektrodu plazmového hořáku, rotující rychlostí cca 3 000 ot./min., kde jde o přenos proudu o hodnotách cca 200 až 600 A jsou však nevhodná.Another problem with these solutions is the occurrence of parallel currents closing through the rotary electrode shaft bearings and reducing their service life. Different types of pliers with swinging or floating jaws consisting of several interconnected segments resiliently pressed against the electrode contact surface, arranged in the space flowing through the coolant, are used to supply current to the plasma arc torch rod electrode, allowing a considerable increase in current load per unit of active collet surface. . However, these solutions are only suitable for transferring current to a relatively slowly moving or rotating electrode. However, they are unsuitable for transferring current to a rotating electrode of a plasma torch rotating at about 3000 rpm, where a current transfer of about 200 to 600 A is involved.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro přívod proudu na rotační elektrodu plazmového hořáku podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v kapalinovém prostoru tělesa rotační elektrody je upevněn držák, na němž je neotočně uspořádán axiálně posuvný elektricky vodivý segment, elektricky spojený s držákem a kluzně dosedající na kolektor, uložený elektricky vodivě na hřídeli rotační elektrody. Elektricky vodivý segment může být uspořádán na axiálních vodicích kolících uložených v držáku a zasahujících do vybrání, vytvořených v segmentu, na nichž jsou mezi držákem a segmentem uspořádány tlačné pružiny a mezi držákem a segmentem může být uspořádán vstup chladicí kapaliny do tělesa rotační elektrody. Hřídel rotační elektrody může být od tělesa rotační elektrody a hnacího motoru elektricky odizolován a držák a segment mohou být elektricky propojeny pohyblivými přívody.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the device for supplying current to the rotary electrode of the plasma arc torch according to the invention, characterized in that in the liquid space of the rotating electrode body is mounted a holder on which an axially displaceable electrically conductive segment electrically connected to the holder is slidably mounted. on a collector, placed electrically conductively on the rotating electrode shaft. The electrically conductive segment may be arranged on axial guide pins housed in the holder and extending into recesses formed in the segment, on which compression springs are arranged between the holder and the segment, and a coolant inlet into the rotary electrode body may be arranged between the holder and the segment. The rotating electrode shaft may be electrically insulated from the rotating electrode body and the drive motor, and the holder and segment may be electrically connected by movable leads.

Hlavními výhodami zařízeni pro přívod proudu na rotační elektrodu plazmového hořáku podle vynálezu jsou jeho minimální rozměry dané vysokou proudovou zatížitelnosti a výhodným uspořádáním kontaktní plochy a možnost použití velmi malých hodnot přítlaků, kladně ovlivňujících životnost ložisek.The main advantages of the device for supplying current to the rotary electrode of the plasma arc torch according to the invention are its minimal dimensions given by the high current carrying capacity and the advantageous arrangement of the contact surface and the possibility of using very low pressure values positively affecting bearing life.

Příklad provedení zařízení pro přívod proudu na rotační elektrodu plazmového hořáku je uveden na přiloženém vyobrazení, představujícím řez tělesem rotační elektrody plazmového hořáku. Z vyobrazení je patrné těleso 2 rotační elektrody 2 plazmového hořáku, uspořádané na hřídeli £ rotační elektrody uložené v tělese 2 prostřednictvím valivých ložisek 2· Ložiska 8 jsou od tělesa 2 rotační elektrody elektricky odizolována izolací 2· ^v prostoru mezi ložisky 2 jsou těsnicími kroužky 10 vytvořeny dva od sebe oddělené kapalinové prostory 21» 2, zabezpečující prostřednictvím kanálů 14 a 15 přívod a výstup chladící kapaliny do chladícího prostoru 16 rotační elektrody 2·An exemplary embodiment of a device for supplying power to a rotating electrode of a plasma arc torch is shown in the accompanying drawing, which is a cross-sectional view of a rotating electrode body of a plasma arc torch. From the figure can be seen the body 2 rotating electrode 2 of a plasma torch disposed on the shaft £ rotating electrode mounted in the housing 2 by means of roller bearings 2 · bearings 8 are from the body 2 of the rotary electrodes insulated electrically insulation 2 · ^{in the} space between the bearings 2 are sealing gaskets 10 formed two liquid compartments 21, 2 separated from one another, providing, via channels 14 and 15, a coolant inlet and outlet to the cooling compartment 16 of the rotary electrode 2;

V prvním kapalinovém prostoru 2', opatřeném vstupem 11 chladící kapaliny, je v tělese 2 uložen držák 13 připojený na přívod proudu, na němž je neotočně a axiálně posuvně uspořádán segment 2» tvořený grafitovým prstencem, uložený prostřednictvím axiálně uspořádaných elektricky odizolovaných vodicích kolíků 17 zasahujících do vybrání 2 segmentu 2· Segment 6 je dotlačován na kolektor 5, uložený na hřídeli 2» prostřednictvím elektricky odizolovaných tlačných pružin 18 uspořádaných na kolících 12· Segment 6 je s držákem 13 spojen pohyblivým přívodemIn the first liquid chamber 2 'provided with the coolant inlet 11, the housing 2 accommodates a holder 13 connected to a power supply, on which a graphite ring segment 2' is rotatably and axially displaceably supported by axially arranged electrically insulated guide pins 17 engaging into the recesses 2 of the segment 2 · Segment 6 is pushed onto the collector 5 mounted on the shaft 2 »by means of electrically insulated compression springs 18 arranged on the pins 12 · Segment 6 is connected to the holder 13 by a movable lead

19. Pro úplnost je znázorněn i hnací motor 20 rotační elektrody, spojený s hřídelem 4_ přes elektrickou izolaci 21.19. For completeness, a rotary electrode drive motor 20 coupled to the shaft 4 via electrical insulation 21 is also shown.

Funkce zařízení je zřejmá z vyobrazení. Segment 2 3^e prostřednictvím elektricky odizolovaných tlačných pružin 18 dotlačován na kolektor 5, přičemž přívod proudu do segmentu 6 zajištuje pohyblivý přívod 22.· ^Proti pootočení je segment 2 jištěn elektricky odizolovanými kolíky 17, zasahujícími do vybrání 7_ vytvořených v jeho tělese.The function of the device is evident from the illustration. 2 Segment ³ and electrically insulated by the compression springs 18 push on the collector 5, the current supply to the segment 6 provides a flexible inlet conduit 22. ^Therefore, even rotation · segment is secured electrically stripped two pins 17 engaging in the recess 7_ formed in its body.

Zařízení pro přívod proudu na rotační elektrodu plazmového hořáku podle vynálezu je určeno především pro kapalinou stabilizované plazmové hořáky.The device for supplying current to the rotary electrode of a plasma arc torch according to the invention is primarily intended for liquid stabilized plasma arc torches.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A device for supplying current to a rotary electrode of a plasma torch, characterized in that a holder (13) is mounted in the liquid space (2) of the rotary electrode body (1) of the plasma torch, on which an axially displaceable electrically conductive segment is arranged. (6), electrically connected to the support (13) and slidably engaging the collector (5), electrically conductively mounted on the rotary electrode shaft (4).

2. A power supply device according to claim 1, characterized in that the electrically conductive segment (6) is arranged on axial guide pins (17) mounted in the holder (13) and extending into recesses (7) formed in the segment (6). on which compression springs (18) are arranged between the holder (13) and the segment (6).

3. The power supply device according to claim 2, characterized in that the holder (13) and the segment (6) are electrically connected by movable leads (19).

4. The power supply device according to claim 1, characterized in that a coolant inlet (11) is provided in the space between the holder (13) and the segment (6) into the rotating electrode body (1).

A power supply device according to claim 1, characterized in that the shaft (4) of the rotating electrode (3) is electrically insulated from the rotating electrode body (1) and from the drive motor (20).