CS265035B1

CS265035B1 - All plasma torch

Info

Publication number: CS265035B1
Application number: CS875782A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Brzon; Petr Ing Kroupa; Josef Ing Szabo
Original assignee: Vaclav Brzon; Kroupa Petr; Szabo Josef
Priority date: 1987-08-04
Filing date: 1987-08-04
Publication date: 1989-09-12
Also published as: CS578287A1

Abstract

nešení ne týkil oboru plazmové techniky a řoňí problém intenzifikace chlazení čela plas;.;ového hořáku. Podatαία řečení noočívá v tom, že chladicí kapalina je a čelo hořáku odváděna jednak regulovatelnýqj výstupním otvorem tangenciálně vyústujícín do odsávací štěrbiny hořáku, jednak přepouňtěcíra otvorem odvádějícím kapalinu začala do stabilizačního kanálu hořáku, nošení umožňuje lepší chlazení odsávaného čela hořáku, sejíniína prostoru výstupní trysky pří současné optimalizaci proudění ve stabilizačním, kanálu. Řešení lze využít u kapalinou stabilizovaných plazmo* i vých hořáků.The invention relates to the field of plasma technology and solves the problem of intensifying the cooling of the front of a plasma torch. The invention consists in the fact that the cooling liquid is discharged from the front of the torch through an adjustable outlet opening tangentially leading into the exhaust slot of the torch, and through an opening diverting the liquid into the stabilization channel of the torch. The invention enables better cooling of the exhaust front of the torch, including the outlet nozzle space, while optimizing the flow in the stabilization channel. The solution can be used in liquid-stabilized plasma torches.

Description

Vynález se týká chlazeného 'cla plazmového horáku, zejména plazmového hořáku s kapalinovou stabilizací, a ře&í problém inten zívního chlazení tohoto čela.The present invention relates to a cooled plasma torch duty, in particular a liquid stabilized plasma torch, and solves the problem of intensive cooling of this face.

U dosud známých plazmových hořáků je jedním z největších problémů řešení chlazení čela hořáku, vystaveného značnému tepelnému namáhání jednak od plazmatu proudícího otvorem výtokové trysky, jednak teplem vyzařovaným od pracovního předmětu. Tento problém nebyl dosud uspokojivě vyřešen. Známá řešení chlazených čel kapalinou stabilizovaných plazmových hořáků jsou řešena zejména jako odsávaná, tj. takového provedení, kde se kapalina ze stabilizačního systému hořáku odsává štěrbinou mezi čelem a stabilizačním kanálem, prochází vnitřním prostorem čela a chladí je buď částečně v okolí trysky, nebo po většině vnitřního povrchu.In the prior art plasma torches, one of the greatest problems is the solution of the torch front, subject to considerable thermal stress, both from the plasma flowing through the orifice of the discharge nozzle and the heat radiated from the workpiece. This problem has not yet been satisfactorily resolved. The known solutions of the liquid-stabilized plasma torch fronts are particularly sucked out, i.e., in which the liquid from the torch stabilization system is sucked through the gap between the front and the stabilization channel, passes through the interior of the front and cools them either partially around the nozzle or inner surface.

I při maximálním možném zvětšení prostoru pro chladící kapalinu zůstává podstatnou nevýhodou tohoto řešení skutečnost, že do čela je přiváděna již zahřátá kapalina, která prošla stabilizačním systémem plazmového hořáku, popřípadě i s parou vzniklou ve stabilizačním systému. U některých provedení plazmových hořáků s kapálinovóu st ábi ližací je skůpali na· př iváděna he jprves ,d 0 -čela ; hořá;-? ku, odkud proudí do stabilizačního systému. Toto řešení: s chlazeným ne odsávaným čelem má hlavní nevýhodu v nevhodné geometriiEven with the maximum possible expansion of the space for the coolant, a significant disadvantage of this solution remains the fact that already heated liquid that has passed through the plasma torch stabilization system, possibly with steam generated in the stabilization system, is fed to the front. In some embodiments of the plasma torch with a cleft-tipping torch, they are dropped onto the he jprves, d 0-head; mountain;-? from where it flows into the stabilization system. This solution: with a cooled, non-exhausted face, has a major disadvantage in inappropriate geometry

26/ Oj?26 / Oj?

stabilizačního kanálu, nepříznivé ovlivňující proudění plazmatu. Uvedené nevýhody známých řešení, odstraňuje čelo plazmového hořáku, zejména plazmového hořáku s kapalinovou stabilizací, s vnitřním prostorem protékaným chladicí kapalinou a s odsáváním chladící a stabilizační kapaliny štěrbinou mezi čelem stabilizačního kanálu a vvstupní tryskou, jehož podstata spočívá v tom. že vnitřní chladicí prostor čela hořáku, připojený na přívod chladicí kapaliny je spojen nejméně jedním výstupním otvorem s prostorem odsávací štěrbiny vytvořené mezi výstupní tryskou a stabilizačním kanálem hořáku a nejméně jédpím přepouštěeíro otvorem s vnitřním prostorem stabilizačního kanálu hořáku. Výstupní otvor může být tvořen tangenciální tryskou s regulačním elementem, přepouštěcí otvor může být spojen s vnitřním prostorem stabilizačního kanálu přes vnitřní prostor tělesa hořáku a tangenciální otvory stabilizačního kanálu, výstupní tryska hořáku může být v čele hořáku upevněna otočně uloženou závorou a vnitřní chladicí prostor čela hořáku může být opatřen přídavným výstupním otvorem chladicí kapaliny. Nové řešení chlazeného Čela plazmového hořáku podle vynálezu umožňuje intenzívní chlazení čela potřebným množstvím kapaliny s možností přesné regulace průtokového množství výstupním otvorem, resp. přepouštčcím otvorem a stabilizačním kanálemj zlepšuje chlazení vnitřní strany výstupní trysky hořáku chladnou kapalinou přiváděnou přepouštčcím otvorem, využitím ejektorového účinku tangenciální trysky výstupního otvoru zlepšuje odsávání chladící a stabilizační kapaliny z hořáku _a použitím závory pro rychlé upínaní ‘Výstupní trysky zlepšuje přístup ke stabi lizačnimu- kanálu a odsávací štěrbinostabilizing channel, adversely affecting plasma flow. Said disadvantages of the known solutions eliminate the face of a plasma torch, in particular a plasma torch with a liquid stabilization, with an internal space flowing through the coolant and with suction of coolant and stabilizing liquid through the gap between the stabilizing channel face and the inlet nozzle. wherein the inner cooling space of the burner face connected to the coolant supply is connected by at least one outlet opening to the space of the suction slot formed between the outlet nozzle and the burner stabilization channel and at least one through the opening with the interior space of the burner stabilization channel. The outlet opening may be a tangential nozzle with a control element, the overflow opening may be connected to the interior of the stabilization channel through the interior of the torch body and the tangential openings of the stabilization channel, the burner exit nozzle may be fixed at the front of the burner it may be provided with an additional coolant outlet. The new solution of the cooled front of the plasma torch according to the invention enables intensive cooling of the front with the necessary amount of liquid with the possibility of precise regulation of the flow rate through the outlet opening, resp. přepouštčcím opening and stabilizing kanálemj improves cooling of the inner side of the torch exit nozzle cold liquid supplied přepouštčcím opening using the ejector effect of the tangential outlet opening of the nozzle improves the extraction and stabilizing of cooling liquid from the barrier using a _burner for quick clamping 'output nozzle improves access to the channel and stabilize lizačnimu- suction slot

26? 03526? 035

Příklad provedení chlazeného čela plazmového hořáku podle vynálezu jo uveden na přiložených výkresech, kde obr. 1 znázorňuje příčný řez čelem hořáku a obr. 2 čelní pohled na čelo hořáku.An exemplary embodiment of a cooled plasma torch face according to the invention is shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a cross-section of the torch face and Fig. 2 shows a front view of the torch face.

3»3 »

Ha obr. χ je přední část tělesa 1 a stabilizačního « kanálu 2 plazmového hořáku, na než přes těsnění 6 dosedá chlazené čelo χ plazmového hořáku. V čele χ je přes tísnění χ uložena výstupní tryska 3 plazmového hořáku, mezi jejíž zadní stěnou a čelem stabilizačního kanálu χ je vytvořena odsávací átěrbina 18, spojená s výstupem 13 stabilizační a chladící kapaliny.In Fig. 4, the front part of the body 1 and the stabilizing channel 2 of the plasma arc torch is positioned over which the cooled face χ of the plasma arc torch rests over the gasket 6. The nozzle 3 of the plasma arc torch is arranged in the face χ through the pressure χ, and an exhaust coating 18 is formed between the rear wall and the face of the stabilizing channel χ and connected to the stabilizing and cooling liquid outlet 13.

Výstupní tryska χ hořáku je v čele χ hořáku upevněna závorou χ. Vnitřní chladicí prostor 8 čela χ hořáku napojený na přívod χ chladící kapaliny je opatřen přepouštěcími otvory 9, vyústujícími do vnitřního prostoru lu tělesa χ horáku, propojvoeuo oáxe <angenciálními otvory 11 s vnitrním pnestorem stabilizační uo penálu χ a s odsávací štěrbinou 12. Vnitřní chladicí prostor 8 čela χ horáku je s prostorem odsávací štěrbiny 12 dále spojitelný přes tangenciálně orientovaný výstupní otvor χχ, uzavíráteIný,resp. regulovatelný regulačním elementem 15, v tomto případě tvořeným regulačním šroubem s kuželovým hrotem. Vnitrní chladící prostor 8 čela 4 muže být opatřen dalším přídavným výstupním otvorem IQ efola« dici kapaliny.The outlet nozzle χ of the burner is fixed to the χ burner face by a χ bar. The inner cooling space 8 of the burner face χ connected to the coolant inlet χ is provided with overflow openings 9 opening into the inner space lu of the χ burner body, connecting the oaxial angular openings 11 with the inner space of the stabilization shaft and with the suction slot 12. of the burner face χ is further connectable with the space of the suction slot 12 via a tangentially oriented outlet opening χχ, which can be closed or closed. controllable by a control element 15, in this case a conical tip control screw. The interior cooling space 8 of the face 4 may be provided with a further additional outlet 10 of the liquid effluent.

Na obr. 2 je uspořádání závory 3, uložené na otočném * čepu 17 a dosedající jednak na výstupní trysku χ, jednak na závěrný čep 18.FIG. 2 shows the arrangement of the bolt 3 mounted on the pivot pin 17 and abutting both the outlet nozzle χ and the locking pin 18.

Funkce zařízení podle vynálezu je dobře patrná z obr. 1, kde je pro bližší orientaci znározněno proudění chladicí kapaliny.The operation of the device according to the invention can be clearly seen from FIG.

·*»· * »

2ó> U352o> U35

Chladicí kapalina proudí přívodem 2 do vnitřního chladicího prostoru ÍS čela hořáku, chladí jej a vystupuje z něj jednak výstupním otvorem 14, jehož průřez je regulovatelný regulačním elementem 15, jednak přepouštěclm otvorem 9. Z výstupního otvoru Li, popř. několika otvorů, orientovaného tangenciálně k ose výstupní trysky 3 a stabilizačního kanálu 2 hořáku, vycházející proud kapaliny účinně dochlazuje zadní čelo výstupní trysky 2 hořáku a svou rotací zlepšuje prouděni ve štěrbině 12, odsávané výstupem 13. Z přepouštěcího otvoru 9 proudí kapalina pres vnitřní prostor 10 tělesa 2 hořáku do tangenciálních otvorů Π., jimiž vstupuje do stabilizačního kanálu 2, kde vytváří obvodový vír, mající jednak funkci stabilizace elektrického oblouku, jednak funkci chlazení kanálu. Ze stabilizačního kanálu J2 kapalina proudí do odsávací štěrbiny 12 a odtud do výstupu 22· Re&ulační element 15 umožňuje optimální nastavení průtoku kapaliny stabilizačním kanálem 2 ve vztahu k celkovému průtoku chlazeným čelem 2 hořáku. V případě potřeby je možno použít i další samostatný výstup 2θ chladicí kapaliny. Způsob upevnění výstupní trysky 2 ^v čele 2 hořáku je znázorněn na obr.The coolant flows through the inlet 2 into the inner cooling space 15 of the burner face, cools it and exits therefrom both through the outlet opening 14, the cross section of which is adjustable by the control element 15, and through the through opening 9. a plurality of holes oriented tangentially to the axis of the outlet nozzle 3 and the burner stabilizing channel 2, the effluent jet effectively cools the rear face of the burner outlet nozzle 2 and rotates to improve flow in the slot 12 sucked through the outlet 13. of the burner body 2 into the tangential openings Π. through which it enters the stabilization channel 2, where it creates a peripheral vortex having both an arc stabilization function and a channel cooling function. From the stabilizing channel 12, the liquid flows into the suction slot 12 and from there to the outlet 22. If necessary, a separate 2θ coolant outlet can also be used. The method of fixing the outlet nozzle 2 ⁱⁿ the burner face 2 is shown in FIG.

2. Tryska 3, vložená přes těsnění Q do odpovídajícího vybrání v čele 4, je upevněna zaklopením závory 5, dosedající odoovídajícím vvbráním na osazení trysky 3 a do vybrání v závěrném ^Aeou 18.2. The nozzle 3, inserted through the seal Q into the corresponding recess in the face 4, is fastened by tilting the bolt 5 abutting the corresponding recess on the nozzle shoulder 3 and into the recess in the closing ^A eou 18.

((

Vynálezu je možno využít zejména u kapaLinou stabilizovaných plazmových hořáku. .In particular, the present invention is applicable to liquid stabilized plasma torches. .

Claims

An entire plasma magnesium, in particular a plasma torch with liquid stabilization, with suction of coolant through a gap between the front of the stabilization channel and the outlet nozzle, characterized in that the internal cooling space (8) of the torch front (4) connected to the cooling (7) the liquid * is connected by at least one outlet opening (14) to the space of the suction slot (12) formed between the outlet nozzle (3) and the stabilizing channel (2) and the at least one overflow opening (9) to the inner space of the burner stabilizing channel (2).

in

2. A plasma arc whole according to claim 1, characterized in that the outlet opening (14) is formed by a tangential nozzle with a control element (15).

Plasma torch face according to claim 1, characterized in that the discharge opening (9) is connected to the inner space of the stabilization channel (2) through the inner space (10) of the torch body (1) and the tangential openings (11) of the stabilization channel (2). ).

Plasma torch face according to claim 1, characterized in that the torch outlet nozzle (3) is fixed in the torch face (4) by a heating bar (5).

The plasma torch face according to claim 1, characterized in that the inner cooling space (8) of the torch face (4) is provided with an additional cooling liquid outlet (16),