RU1814604C - Устройство дл плазменной обработки - Google Patents

Abstract

Использование: плазменна  сварка и резка металлов в труднодоступных местах. Сущность изобретени : устройство содержит внутренний корпус 1, злектрододержа- тель 2, наружный корпус 3, втулки 4, 5, кольцевой канал 6, коллектор 7, плаэмооб- разующее сопло 8, каналы 9, пазы 11, иони затор 12 плазмообраэующего газа. Через отверстие 15,канал 6 и пазы 11 газ поступает в коллектор 7. В коллекторе 7 газ ионизируетс . Ионизированный газ по каналам 9 поступает в плазмообразующее сопло 8, выполненное в виде центрального глухого отверсти . Устройство обеспечивает интенсификацию охлаждени  электрода плазмо- образующим газом и уменьшение радиальных габаритов горелки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

31814604 4

Изобретение относитс  к устройствампределах мм2 и определ етс  тем, что дл  плазменной обработки металлов в труд-при сечении меньше 10 мм расход плазмо- нодоступных местах, а также дл  ручнойобразующего газа недостаточен дл  плаз- плазменной резки,мообразовани , а при сечении больше 50

Цель изобретени  - интенсификаци 5 мм2 скорость газа существенно снижаетс , охлаждени  электрода плазмообразующимтак что его охлаждающа  способность прак- газом и уменьшение радиальных габаритовтически тер етс . Длина I канала 6 опреде- горелки.л етс  следующей эмпирической

На фиг. 1 схематично изображено пред-зависимостью:

лагаемое устройство; на фиг.2 то же, вари-Ю l kP/A,

ант выполнени ; на фиг.З - сечение А-А нагде I - длина канала 6;

фиг.2.Р - давление газа на входе в канал 6;

Устройство содержит внутренний кор-А-теплопроводность материала корпупус 1 , на нижнем конце которого при помо-са 3;

щи резьбы закреплен электрододержатель15 к - коэффициент пропорциональности, 2, наружный корпус 3, верхнюю 4 и нижнююзавис щий от теплофизических свойств 5 изол ционные втулки, посредством кото-плазмообразующего газа, рых корпус 1 с электрододержателем 2 цен-Однако длина I канала 6 не может быть трированы в корпусе 3. При этомменьше 20 мм, так как в противном случае пространство между наружной боковой no-v20 даже при максимально теплопроводном ма- верхностью корпуса 1 и внутренней повер-териалё корпуса 3 будет иметь место его хностью корпуса 3 образует кольцевойперегрев. Выполнение узла горелки с уче- канал 6 дл  подачи плазмообразующего га-том этих условий дает возможность макси- за. В верхней части электрододержател  2мально использовать охлаждающую расположен коллектор 7, выполненный в ви-25 способность плазмообразующего газа. При де кольцевой камеры в теле электрододер-этом опасность пробо  камеры 6 может жател . В нижней частибыть устранена нанесением соответствую- электрододержател  выполнено пламзооб-щей диэлектрической пленки на корпус 8, разующее сопло 8 в виде глухого осевогочто не увеличит поперечных габаритов пред- отверсти  в теле электрододержател  2. В30 лагаёмого устройства, теле электродожержател  2 также выполнены каналы 9, посредством которых коллек-Работа устройства заключаетс  в следу- тор 7 соединен с плазмообразующимющем.

соплом 8 тангенциально (дл  закручивани Плазмообразующий газ расходом 3-4

газового потока). При этом электрододержа-35 м3/ч поступает в отверстие 15 в корпусе 3 и

тель может быть выполнен разъемным в об-затем в канал 6 дл  подачи газа. Проход  по

ласти каналов 9 (части 2 и 16 на фиг. 1), аканалу 6 с большой скоростью газ охлаждасами каналы 9 могут быть выполнены в резь-ет внутреннюю поверхность корпуса 3 и набе . В теле электрододержател  2 в областиружную поверхность корпуса 1. Дойд  до

глухого конца сопла 8 расположена актив-40 выхода канала 6, газ по пазам 11 во втулке

на  вольфрамова  вставка 10. Нижн   втул-5 поступает в коллектор 7. В коллекторе 7

ка 5 на своей внутренней поверхностипутем подачи на ионизатор 12 через корпус

имеет пазы 11 дл  прохода плазмообразую-3 высокочастотного разр да (между острыщего газа из кольцевого канала 6 в коллек-ми концами штырей 12 и электродом) газ

top7. В коллекторе7расположен ионизатор45 ионизируетс . Ионизированный газ в колплазмообразующего газа, выполненный влекторе 7 распредел етс  между каналами

виде штырей (эмиттеров) 12, закрепленных9. Проход  по каналам 9 с большой скоро1 поперечно во втулке 5. Одни концы штырейстью, ионизированный Плазмообразующий

12 выполнены заостренными и расположенгаз интенсивно охлаждает электрододержаны на заданном рассто нии от поверхности50 тель 2. Далее газ выходит из каналов 9 в

электрода 2 в коллекторе 7. Другие концыверхнюю часть плазмообразующего сопла

штырей 12 имеют головки 13. которые рас-8, закручиваетс  в этом сопле, так как канаположёны в выемках 14, выполненных волы 9 соединены с соплом 8 тангенциально,

втулке 5 со стороны ее боковой наружнойи дополнительно охлаждает электрододерповерхности . Посредством головок 13 шты-55 жатель 2 непосредственно в зоне излучени 

ри (эмиттеры) 12 имеют электрический кон-дуги. Причем непосредственно в плазмообтакт с корпусом 3. В корпусе 3 такжердзующем сопле 8 газ выполн ет как функимеетс  отверстие 15 дл  подачи плазмооб-цию плазмообразовани , так и функцию

разующего газа в канал 6. При этом площадьохлаждени  электрода 2. поперечного сечени  канала 6 находитс  в

Технико-экономические преимущества предлагаемого технического решени  относительно прототипа заключаютс  в следующем .

Благодар  расположению каналов 9 в теле электрододержател  2 площадь его контакта с плазмообразующим газом значительно увеличиваетс , что существенно интенсифицирует охлаждение электрода, Так как электрод  вл етс  наиболее нагруженным элементом горелки, интенсификаци  его охлаждени  позвол ет увеличить мощность горелки. Кроме того, указанные каналы одновременно выполн ют функцию завихрител , что позвол ет исключить за- вихритель как специальный узел и, вследствие этого, уменьшить поперечные габариты горелки. Поперечные габариты горелки уменьшаютс  также вследствие выполнени  плазмообразующего сопла в виде глухо- го осевого отверсти  8 в нижней части электрододержател  2, так как это исключает из конструкции горелки плазмообразую- щее сопло как отдельный узел, а его функцию выполн ет сам электрододержа- тель благодар  налоичию в его нижней части глухого осевого сопла 8. Это дает возможность уменьшить поперечный габарит горелки до 6 мм против 14 мм в прототипе . Кроме того, благодар  возможности выполнени  электрода разъемным в области каналов 9 (элементы 2 и 16 электродного узла), на фиг.1) указанные каналы могут

Г7

I

0

5

0

5

0

быть выполнены непосредственно в резьбе, соедин ющей элементы 2 и 16. Такое выполнение каналов 9 увеличивает их длину и соответственно охлаждающую способность проход щего по ним газа.

Claims (2)

1. Устройство дл  плазменной обработки , содержащее корпус, расположенный в корпусе электрододержатель, активную вставку, плазмообразующее сопло и изолирующую втулку, установленную между внутренней поверхностью корпуса и наружной боковой поверхностью электрода, отличающеес  тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждени  электрода плазмообразующим газом и уменьшени  радиальных габаритов горелки, оно снабжено ионизатором плазмообразующего газа, электрододержатель выполнен с кольцевым коллектором дл  плазмообразующего газа, одним или несколькими каналами дл  прохода плазмообразующего газа, соединенными с кольцевой полостью и полостью сопла, сопло выполнено в виде центрального отверсти  в рабочем торце электрододержател , активна  вставка закреплена в дне глухого отвертси , а ионизатор установлен в пространстве дл  прохода плазмообразующего газа в зоне расположени  электрододержател .

2. Устройство по п.1, отличающее- с   тем, что электрододержатель выполнен разъемным в зоне расположени  каналов.