SU1046982A1 - Плазменна горелка - Google Patents

Abstract

1. ПЛАЗМЕННАЯ ГОРЕЛКА, содержаща  сопло, с колпаком-, формирующие рубашку охлазхдени  сопла, катод, установленный в сопле соосно ему, систему защиты от тока утечки, включающую индикатор напр жени  между соплом и оё рабатываемой деталью, отличаю ща с   тем, ч.то в нее введен охранный колпак 8,-охватывающий колпак 3 сопла, выполненный из электропровод щего материала, установленный с зазором 9 по отношению к колпаку 3 сопла и соединенный с помощью по крайней мере двух кон-тактных элементов 7 с системой защиты от тока утечки однопроводнымн св з ми, а последовательно индикатору напр жени  включен резистор 20, параллельно которому подключены последовательно соединенные конденсатор 21 и диод 24. О) ю оо to

Description

2. Горелка поп.1, отличающа с  тем, что в охранном колпаке выполнены отверсти ..

3., Горелка по- пп.1и.2, о т л и чающа  с   тем, что срез сопла выступает из-под охранного колпа .ка. .

4 .. Горелка по .пп.1-3, -о т л ичающа с  тем, что охранный

колпак закреплен на контактнцх элементах с помощью резьбового или у.пругого соединени .

5. Горелка по пп.1-4, отличающа с , тем, что индикатор напр жени  выполнен в виде реле на полупроводниковой основе или электромеханического типа.

. .1, .... Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к плазменной резке и сварке и может быть использовано при разработке плазменных горелок с Зсшдитой оператора от напр жени  и предохранением элементов конструкции горелки.от разрушени  при различных аварийных ситуаци х . . Известны плазменные горелки, в частности ручные, снабженные действующими различным образом устройствами дл  защиты оператора, например соплом, покрытым керамическим колпаком или керамическим либо эмалевым покрытием. Возникающие в процессе резки брызги и пары металла покрывают защитные колпаки относительно .металлическим слоем, привод щим к электрическому контакт с соплом. Таким способом могут образоватьс  области, наход щиес  под напр жением, представл ющим опасность во врем  работы. Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  плазменна  горелка, содержаща  сопло с колпаком., формирующие рубашку охлаждени  сопла, катод установленный в сопле соосно ему, систему защиты от тока утечки, вклю чающую индикатор напр жени  между соплом и обрабатываемой деталью. В известной горелке колпак сопл отделен от сопла керамическим изол тором и эластичным уплотнением. щитный колпак находитс  под потенциалом обрабатьшаемой заготовки ил под потенциалом земли, что обеспеч ваегс  схемой защиты от аварийной подачи потенциала. При внезапном превышении напр жени  схема защиты отключает источник, питани  плазмен дуги. Недостаток данной .горелки состо ит в том, что в момент времени, когда колпак сопла в случае неудоб ных положений резки, например, слу чайно входит в соприкосновение с обрабатываемой заготовкой, система защиты блокируетс . Если в таком с чае возникает замыкание по дуге или происходит образование металлической перемычки на керамическом изол торе , то в большинстве случаев изол тор разрушаетс  в результате тер-: мической перегруз.ки. Кроме того,колпак сопла подвергаетс  электролитическому разложению, обусловленному высоким напр жением между соплом и колпаком сопла. При этом охлаждающ ,а  вода действует как электролит . Все это снижает надежно.сть плазменной горелки. Цель изобретени  - повышение надежности горелки и безопасности ее работы. . . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в плазменной горелке, содержащей сопло с колпаком, формирующие рубашку охлаждени  сопла, катод, установленный в сопле соосно ему, систему защиты от тока утечки., включающую индикатор напр жени  между соплом и о.брабатываегюй деталью, введен охранный колпак, охватывающий колпак сопла, выполненный из электропровод щего материала , установленный с зазором по отношению к колпаку сопла и соединенный с помощью по крайней мере двух контактных элементов с системой защиты от тока утечки однопроводными св з ми, а последовательно индикатору напр жени  включен резистор , параллельно которому подключены последовательно соединенные конденсатор и диод. Кроме того, в охранном колпаке мргутбыть выполнены отверсти . При этом срез сопла выступает из-под охранного колпака. Причем охранный колпак может быть закреплен на контактных элементах с помощью резьбового или уп-. ругого соединени . Кроме того, индикатор напр жени  может быть выполнен в виде реле на полупроводниковой основе или электромеханического типа. На фиг.1 показана плазменна  горелка , разрез; на фиг.2 - электрическа  схема защиты. Плазменна  горелка содержит сопл 1, установленное на держателе 2 соп ла с помощью колапка 3. Рубашка 4 охлажде-ни  сопла 1 дл  прокзч к охлаждающей воды формируетс  ;:о1;лом 1 и колпаком 3. Уплотнение со1:ла 1 на держателе 2 осуществл етс  разиной круглого сечени . Через изол тор 6 на держателе 2 сопла установлен, охранный колпак 8. В изол тор б вложено два контактных элемента 7 в ви де полуколец, к которым подведено по одному проводу. На контактных элементах 7 может быть нарезана рез ба дл  креплени  охранного колпака Оба контактных элемента 7 наход тс  под одним потенциалом., так как охранный колпак 8 выполнен из электропроводного материала, Между- охранным колпаком ь и колпаком 3 сопла 1 выдерживаетс  возду ный зазор 9. На оси горелки установ лен катод 10. Согласно электрической схеме питани  и защиты горелки (фиг.2) обрабатываема  деталь .11 подключена к системе питани  приводом 12. Охранный колпак 8 через два провода, подведенных к ;каждому. -из контактных элементов 7, соединен через выключатель 13 пуск-стоп с покижающим трансформатором 14, выпр мителем 15 и реле 16, Реле 16 управл ет цепью пуск-стоп и представл ет собой индикатор напр жени . Кроме того, охранный колпак 8 соединен через диод 17 с системой защиты от тока утечки в виде реле 18. Сопло 1 соединено, кроме того, с деталью 11 через реле 19 и резистор 20. Параллельно резистору подключена цепочка последовательно соединенных конденсатора 21 и диода 24 . Диод 24 мо жет блокироватьс  контактом 25, подключающим цепочку последовательно соединенных конденсатора 22 и ре зистора 23. В схему также введены реле 26 и диод 28, между которыми имеютс  контакты 19 и 19 поко , а также нормально замкнутые контакD-ia MeHHaH горелка с системой защиты работает следующим образом. При нормальном режиме горени  дуги между катодом 10 к соплом 1 сопло 1 находитс  под некоторым потенциалом относительно обрабатываемой детали 11. Под действием это .го напр жени  реле 19 срабатывает и одновременно зар жаютс  конденсаторы 21 и 22. Если процесс прерываетс , то реле 19 размыкаетс  что обуславливаетс  разр дом конденсатора 22. Таким образом, реле 1 не может воздействовать на, цепь стоп горелки. Если, однако, при работа:-о;: ей горелке соплом 1 i; охранным колпаком 8 происходит короткое замыкание из-за разбрызгивани  металла, то контроль тока утечки на колпак О не может включитьс , так как колпак электрически непосредственно св зан с деталью 11, реле 19 при этом размыкаетс  и горелка отключаетс . Это состо ние поддерживаетс  за счет срабатывани  реле 26. -Контакты .19 и 19 разомкнуты в случае срабатывани  реле 19. Контакты 27 и 27 замкнуты в процессе резки. При нормальном начале процесса резки контакты 26 и 26 размыкаютс - раньше, чем замыкаютс  контакты 27 и. 27. Если после аварийного отключени  оператор вновь включает плазменную горелку, а возмущение еще действует, то через контакт 25 происходит зар дка кон.денсатора 21 через замыкающую перемычку между соплом 1 и охранным колпаком 8., Реле 19 при этом на короткое врем  срабатывает, а при его размыкании через контакты 26, 26, 27 и 19 и диод 28 запускаетс  реле 18 тока утечки, которое обеспечивает аварийное отключение горелки. Таким образом, если схема заш .иты от тока утечки срабатывает в процессе режима резки, плазменна  горелка отключаетс . В случае надежного напр жени  в сопле 1 прерываетс  лишь операци  резки. Оператор нажати .ем выключател  13 вновь производит пуск горелк,. Если и после- этого напр жение сопла остаетс  нулевым, то производитс  предварительно сравне- . ние напр жени. - на конденсаторе 21, Оператор, таким образом, может определить причину отключени , замыкание между соплом и охранным колпаком, соприкосновение с.опла с обрабатываемой деталью и др., что должно быть устранено. Дл  плазменных горелок мощностью более 20 кВт в охранном колпаке целесообразно выполн ть отверсти , если щели дл  снижени  рассе ни  тепла узкие. Сопло целесообразно делать выступающим за срез охранног;о колпака, что облегчает визуальный контроль процесса . При дополнительной установке диодпк 3 цепи реле. 19 по типу того, как устано.злены диоды 17 и 28, системе защиты быть приданы дополнительные функции, например функци  защиты от тепловой первгр зки. Изобретение позвол ет устранить дефекты колпака сопла исхемы защиты при различных аварийных ситуаци х I. обезопасить контакт оператора с

элементами горелки но всех ситуаци х отказа. Этим повышаетс  1аленность и безопасность работы плазменной горелки .

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики.

/J

/4

Г

.1 .:

Т

/7

п. Ф 0

П

//

/

22

cz3ft dgnff

Т

Claims (5)

1. ПЛАЗМЕННАЯ ГОРЕЛКА, содержащая сопло , с колпаком·, формирующие рубашку охлаждения сопла, катод, установленный в сопле соосно ему, систему защиты от тока утечки, включающую индикатор напряжения между соплом и обрабатываемой деталью, отличаю щаяс я тем, что в нее введен охранный колпак 8, охватывающий колпак 3 сопла, выполненный из электропроводящего материала, установленный с зазором 9 по отношению к колпаку 3 сопла и соединенный с помощью по крайней мере двух контактных элементов 7 с системой защиты от тока утечки однопроводными связями, а последовательно индикатору напряжения включен резистор 20, параллельно которому подключены последовательно соединенные конденса- _с тор 21 и диод 24. ®

1046982 А

Аг» 7

2. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что в охранном колпаке выполнены отверстия,.

3., Горелка по- пп.1 и .2, о т л и • ч а ю щ а яс я тем, что срез сопла выступает из-под охранного колпака.

4 .. Горелка по ·ππ.1-3, Ό т л ич а ю щ а яс я тем, что охранный колпак закреплен на контактнцх элементах с помощью резьбового или у.пругого соединения.

5. Горелка по пп.1-4, отличающаяся. тем, что индикатор напряжения выполнен в виде реле на 'полупроводниковой основе или электромеханического типа.