JPH0525200Y2 - - Google Patents
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- JPH0525200Y2 JPH0525200Y2 JP1985130799U JP13079985U JPH0525200Y2 JP H0525200 Y2 JPH0525200 Y2 JP H0525200Y2 JP 1985130799 U JP1985130799 U JP 1985130799U JP 13079985 U JP13079985 U JP 13079985U JP H0525200 Y2 JPH0525200 Y2 JP H0525200Y2
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- Japan
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- cathode
- tip
- magnetic field
- plasma torch
- working gas
- Prior art date
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Links
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Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は移行型プラズマトーチに関するもので
ある。
ある。
従来の技術としては例えば日本溶接協会編「プ
ラズマ切断の基礎と実際」（昭58.12.1）、廣済堂
産報出版P.48に示されているように陰極構造を棒
状および埋込式にしたプラズマトーチがある。
ラズマ切断の基礎と実際」（昭58.12.1）、廣済堂
産報出版P.48に示されているように陰極構造を棒
状および埋込式にしたプラズマトーチがある。
棒状陰極の場合はアルゴンや窒素、水素などの
作動ガスが用いられるときに利用され、比較的小
容量のトーチに採用されている。
作動ガスが用いられるときに利用され、比較的小
容量のトーチに採用されている。
また埋込みの陰極は水冷銅パイプの先端部にハ
フニウムやジルコニウムなどを埋め込んだもの
で、酸素や空気などの酸化性ガスを作動ガスとし
て利用する場合に採用される。
フニウムやジルコニウムなどを埋め込んだもの
で、酸素や空気などの酸化性ガスを作動ガスとし
て利用する場合に採用される。
移行型プラズマトーチの最も大きな問題点の一
つに陰極およびノズルの急激な消耗がある。特に
作動ガスに空気や酸素などの酸化性ガスを用いた
場合は著じるしく寿命が減少し0.5〜３時間程度
で陰極の交換が必要になる。
つに陰極およびノズルの急激な消耗がある。特に
作動ガスに空気や酸素などの酸化性ガスを用いた
場合は著じるしく寿命が減少し0.5〜３時間程度
で陰極の交換が必要になる。
このような短時間での交換作業が必要であるた
め、プラズマ切断機の数値制御（NC）化や大量
普及への大きな障壁になつていた。
め、プラズマ切断機の数値制御（NC）化や大量
普及への大きな障壁になつていた。
従来から採用されている移行型プラズマトーチ
の陰極構造と作動ガスの供給方式を第３図、第４
図に示す。第３図のものは軸流式であり、第４図
に示すものは旋回流式であり、第３図、第４図中
１は陰極、２はノズル、３はアーク柱である。
の陰極構造と作動ガスの供給方式を第３図、第４
図に示す。第３図のものは軸流式であり、第４図
に示すものは旋回流式であり、第３図、第４図中
１は陰極、２はノズル、３はアーク柱である。
第３図および第４図に示す移行型プラズマトー
チにおいて、放電点は常時陰極１の中心にあり、
時間経過とともに消耗が進行して行く。
チにおいて、放電点は常時陰極１の中心にあり、
時間経過とともに消耗が進行して行く。
この問題を解決するための一方法として放電点
を常時新しい位置に移動させてやることにより放
電点の集中による急激な電極消耗を軽減できるこ
とが考えられる。
を常時新しい位置に移動させてやることにより放
電点の集中による急激な電極消耗を軽減できるこ
とが考えられる。
本考案は上記の事情に鑑みなされたものであつ
て、その目的とするところは放電点の移動が可能
になつて陰極の消耗を軽減し陰極寿命を大巾に延
長させることができるプラズマトーチを提供する
ことにある。
て、その目的とするところは放電点の移動が可能
になつて陰極の消耗を軽減し陰極寿命を大巾に延
長させることができるプラズマトーチを提供する
ことにある。
本考案に係る移行型プラズマトーチは、プラズ
マトーチ側に設けた陰極１１とワーク間にプラズ
マアークを発生させるようにした移行型プラズマ
トーチにおいて、陰極１１の先端に軸対称状にし
た半円球面状の凹面１２を設け、この陰極１１の
先端部より上方に、磁場配位が軸対称の磁場を形
成する磁力線１５を発生するコイル１３等の磁場
発生装置を同軸状に設け、さらに上記陰極１１の
上方に、陰極１１の先端部に旋回流を発生させる
ための作動ガス旋回装置１４を設けた構成となつ
ており、陰極１１の先端で発生するアークは，陰
極１１の周囲で発生する作動ガスの旋回流により
陰極１１の凹面１２内で発生され、またこのアー
クの放電点１７は磁場発生装置による磁力線１５
にて凹面１２内を、これの軸心を中心点とする範
囲で旋回されてこの放電点は一点にとどまること
がなくなる。
マトーチ側に設けた陰極１１とワーク間にプラズ
マアークを発生させるようにした移行型プラズマ
トーチにおいて、陰極１１の先端に軸対称状にし
た半円球面状の凹面１２を設け、この陰極１１の
先端部より上方に、磁場配位が軸対称の磁場を形
成する磁力線１５を発生するコイル１３等の磁場
発生装置を同軸状に設け、さらに上記陰極１１の
上方に、陰極１１の先端部に旋回流を発生させる
ための作動ガス旋回装置１４を設けた構成となつ
ており、陰極１１の先端で発生するアークは，陰
極１１の周囲で発生する作動ガスの旋回流により
陰極１１の凹面１２内で発生され、またこのアー
クの放電点１７は磁場発生装置による磁力線１５
にて凹面１２内を、これの軸心を中心点とする範
囲で旋回されてこの放電点は一点にとどまること
がなくなる。
本考案の実施例を第１図、第２図に基づいて説
明する。
明する。
図中１０はホルダであり、このホルダ１０の端
部に陰極１１が取付けてある。この陰極１１の先
端には軸対称に半円球面状の凹面１２が形成して
ある。
部に陰極１１が取付けてある。この陰極１１の先
端には軸対称に半円球面状の凹面１２が形成して
ある。
ホルダ１０にはコイル等からなる磁場発生装置
１３が上記陰極１１の先端より上方で、且つ陰極
１１と同軸状に設置されている。この磁場発生装
置１３は磁場配位が軸対称の磁場を形成する磁力
線１５が発生するようになつている。
１３が上記陰極１１の先端より上方で、且つ陰極
１１と同軸状に設置されている。この磁場発生装
置１３は磁場配位が軸対称の磁場を形成する磁力
線１５が発生するようになつている。
ホルダ１０内には上記陰極１１の先端部に向け
て作動ガスを旋回流をつけて噴出作動ガス旋回装
置１４が設けてある。
て作動ガスを旋回流をつけて噴出作動ガス旋回装
置１４が設けてある。
次に作動を説明する。
磁場発生装置１３に通電すると破線で示される
ような磁力線１５が形成される。また陰極１１の
先端面に対して垂直方向に電気力線１６が形成さ
れるため、両者のベクトル積（｜Ｅ×｜Ｂ）は放
電点１７の近傍で最大値をとる。
ような磁力線１５が形成される。また陰極１１の
先端面に対して垂直方向に電気力線１６が形成さ
れるため、両者のベクトル積（｜Ｅ×｜Ｂ）は放
電点１７の近傍で最大値をとる。
したがつて、放電点１７を駆動させる力である
ローレンツ力 ｜Ｆ＝ｉ×｜Ｂ＝σ｜Ｅ×｜Ｂ も同様に最大値を取ることになる。
ローレンツ力 ｜Ｆ＝ｉ×｜Ｂ＝σ｜Ｅ×｜Ｂ も同様に最大値を取ることになる。
そして、磁場配位および陰極形状は軸対称であ
るため第１図に示されるような旋回運動を誘起す
る。作動ガス旋回装置１４からの作動ガスの旋回
流にさらされている。
るため第１図に示されるような旋回運動を誘起す
る。作動ガス旋回装置１４からの作動ガスの旋回
流にさらされている。
また陰極１１の先端部は作動ガス旋回装置１４
からの作動ガスの旋回流にさらされている。
からの作動ガスの旋回流にさらされている。
この状態でのプラズマアーク１８は陰極１１の
先端の凹面１２の放電点１７より放電され、作動
ガスに囲繞されて陽極を構成するワーク側へ放出
される。
先端の凹面１２の放電点１７より放電され、作動
ガスに囲繞されて陽極を構成するワーク側へ放出
される。
このときの放電点１７は凹面１２上のおいて中
心軸近傍の微小領域で旋回運動が行なわれてアー
クの保持が良好に行なわれる。
心軸近傍の微小領域で旋回運動が行なわれてアー
クの保持が良好に行なわれる。
本考案は上記のように、プラズマトーチ側に設
けた陰極１１とワーク間にプラズマアークを発生
させるようにした移行型プラズマトーチにおい
て、陰極１１の先端に軸対称状にした円球面状の
凹面１２を設け、この陰極１１の先端部より上方
に、磁場配位が軸対称の磁場を形成する磁力線１
５を発生するコイル１３等の磁場発生装置を同軸
状に設け、さらに上記陰極１１の上方に、陰極１
１の先端部に旋回流を発生させるため作動ガス旋
回装置１４を設けた構成としたから、陰極１１の
凹面１２に生じる放電点１７が旋回運動をおこす
ことができると共にアーク柱をトーチ内部の中心
部に安定的に保持できる。
けた陰極１１とワーク間にプラズマアークを発生
させるようにした移行型プラズマトーチにおい
て、陰極１１の先端に軸対称状にした円球面状の
凹面１２を設け、この陰極１１の先端部より上方
に、磁場配位が軸対称の磁場を形成する磁力線１
５を発生するコイル１３等の磁場発生装置を同軸
状に設け、さらに上記陰極１１の上方に、陰極１
１の先端部に旋回流を発生させるため作動ガス旋
回装置１４を設けた構成としたから、陰極１１の
凹面１２に生じる放電点１７が旋回運動をおこす
ことができると共にアーク柱をトーチ内部の中心
部に安定的に保持できる。
このように放電点１７を移動させることにより
陰極１１の消耗を軽減し陰極寿命を大巾に延長さ
せることができる。陰極寿命の増大にともない連
続的に使用できる時間が長くなるため、数値制御
（NC）化やロボツトなどへの装着が十分に可能
になる。
陰極１１の消耗を軽減し陰極寿命を大巾に延長さ
せることができる。陰極寿命の増大にともない連
続的に使用できる時間が長くなるため、数値制御
（NC）化やロボツトなどへの装着が十分に可能
になる。
また上記放電点１７から発生するプラズマアー
ク１８は作動ガス旋回装置１４からの作動ガスの
旋回流によつてトーチ内部の中心部に安定的に保
持することができる。
ク１８は作動ガス旋回装置１４からの作動ガスの
旋回流によつてトーチ内部の中心部に安定的に保
持することができる。
また陰極１１の大きさ（磁場発生装置と比較し
て）が非常に小さい場合でも陰極１１表面での放
電点１７の移動が可能である。
て）が非常に小さい場合でも陰極１１表面での放
電点１７の移動が可能である。
また従来のトーチに比べて最大使用電流を大き
くすることが可能である（切断能力の増大）。
くすることが可能である（切断能力の増大）。
第１図は本考案一実施例の構成説明図、第２図
は本考案に係る陰極構造を備えたプラズマトーチ
のノズル部の構成説明図、第３図、第４図は従来
のプラズマトーチの陰極構造の構成説明図であ
る。 １１は陰極、１２は凹面、１３は磁場発生装
置。
は本考案に係る陰極構造を備えたプラズマトーチ
のノズル部の構成説明図、第３図、第４図は従来
のプラズマトーチの陰極構造の構成説明図であ
る。 １１は陰極、１２は凹面、１３は磁場発生装
置。
Claims (1)
- プラズマトーチ側に設けた陰極１１とワーク間
にプラズマアークを発生させるようにした移行型
プラズマトーチにおいて、陰極１１の先端に軸対
称状にした半円球面状の凹面１２を設け、この陰
極１１の先端部より上方に、磁場配位が軸対称の
磁場を形成する磁力線１５を発生するコイル等の
磁場発生装置１３を同軸状に設け、さらに上記陰
極１１の上方に、陰極１１の先端部に旋回流を発
生させるための作動ガス旋回装置１４を設けたこ
とを特徴とする移行型プラズマトーチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985130799U JPH0525200Y2 (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985130799U JPH0525200Y2 (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6241476U JPS6241476U (ja) | 1987-03-12 |
| JPH0525200Y2 true JPH0525200Y2 (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=31028647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985130799U Expired - Lifetime JPH0525200Y2 (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0525200Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05302Y2 (ja) * | 1986-04-15 | 1993-01-06 | ||
| JP2517588B2 (ja) * | 1987-04-06 | 1996-07-24 | 株式会社小松製作所 | プラズマト−チ |
| JP2002307160A (ja) * | 2001-04-11 | 2002-10-22 | Nippon Steel Corp | 移行型プラズマ加熱用陽極 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60151999A (ja) * | 1984-01-20 | 1985-08-10 | 三菱電機株式会社 | プラズマジエツト装置 |
-
1985
- 1985-08-29 JP JP1985130799U patent/JPH0525200Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60151999A (ja) * | 1984-01-20 | 1985-08-10 | 三菱電機株式会社 | プラズマジエツト装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6241476U (ja) | 1987-03-12 |
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