SU1075532A1 - Горелка дл плазменной обработки - Google Patents

Abstract

ГОРЕЖА ДЛЯ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ , содержаща  изолирующий наружный корпус, внутренний корпус с рубашкой охлаждени  с закрепленным на нем соплом дл  подачи защитного газа и установленным в нем плазмообразующим соплом, а также узел креплени  электрода с цангой и керамическую трубку дп  изол ции внутреннего корпуса горелки от узла креплени  элекИзобретение относитс  к сварочному производству, в частности к устройствам дл  обработки материалов сжатой дугой (к сварочным инструментам). Изобретение может использоватьс  при микроплазменной сварке, резке, а также оно может примен тьс  дл  поверхностного разогрева и термообработки металлов и сплавов, а в р де случаев и дл  высокотемпературной пайки. J трода, отличающа с  тем, что, с целью повышени  мощности, надежности, долговечности горелки, удобства ее обслуживани  и качества сварных соединений, цанга дл  креплени  электрода выполнена составной из зажима и хвостовика с каналом охлаждени , соединенным с рубашкой охлаждени  внутреннего корпуса, узел креплени  электрода вьшолнен с охватьшающей цангу металлической трубкой , имеющей на одном конце внутреннюю коническую поверхность дл  взаимодействи  с зажимом цанги, а на другом - указательный штифт и две гайки, одна из которых св зана с хвостовиком с цанги, а друга  вьшолнена со шкалой (Л отсчета перемещени  узла креплени  электрода, изолирующий наружньй кор-. пус выполнен с продольным пазом .дл  штифта и двум  кольцевыми полост ми . дл  гаек, полость дл  гайки со шкалой отсчета выполнена с высотой, равной высоте гайки, а гайка, св занна  с хвостовиком цанги, размещена в полос ти с возможностью перемещени . ел сд 00 to Известны горелки дл  плазменной сварки, содержащие водоохлаждаемый корпус с плазмообразующим соплом, сопло дл  подачи защитного газа, электрически изолированный от плазмообразующего сопла и корпуса посредством керамической трубки электродный узел с цанговым зажимом неплав щего электрода, а также изолирующий корпус. Известные горелки содержат токоподводы и коммуникации

Description

дл  подачи гошзмообразующего и защитного газов, охлаждающей воды, руко тку и устройства дл  включени  сварочного тока.

Недостатком таких горелок  вл етс  недостаточное охлаждение неплав щегос  электрода, которо обычно осуществл етс  за счет неплотного скольз щего контакта между электродным узлом и одоохлаждаемым корпусом и обдуве плазмообразующим газом. Така  конструкци  горелок ограничивает их мощность или требует значительного увеличени  их габаритов.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к описываемому изобретению  вл етс  горелка дл  плазменной обработки, содержаща  изолирующий наружный корпус , внутренний корпус с рубашкой охлаждени  с закрепленным на нем соплом дл  подачи защитного газа и установленным в нем плазмообразующим соплом, а огакже узел креплени  электрода с цангой и керамическую трубку дл  избл ции внутреннего корпуса горелки от узла креплени  электрода.

Узел креплени , фиксирующий неплав щийс  электрод, находитс  в верхней (задне.й) части горелки,на значительном удалении от цлазмообразующего сопла. При такой конструкции горелки электрод имеет длинную консоль . Керамическа  трубка, изолирующа  внутренний корпус горелки от узла креплени  электрода, одновременно служит дл  обеспечени  соосности элетрода и плазмообразующего сопла. Охлаждение электрода в этой конструкци горелки при токах свыше 40-60А  вно недостаточное, так как оно осущестг вл етс  по длинному пути от места интенсивного разогрева острозаточенного конца электрода до охлаждаемого водой корпуса через электроизолируюпще (а значит и теплоизолирующие) трубки.

Поэтому известную горелку, как првипо , используют при обработке изделий дугой небольшой мощности.

Основными недостатками известной горелки, вытекающих из ограниченного охлаждени  неплав щегос  электрода,  вл ютс  недостаточные мощност и надежность,

Одновременно из-за интенсивного разогрева рабочего конца неплав щегос  (вольфрамового электрода) он прёждевременно оплавл етс , тер ет свою конусную форму и эмиссионную способт ность.

Это приводит к затруднени м при повторных зажигани х дуги и к изменению такого важного параметра режима плазмообразующего сопла.

Непосто нство и неконтролируемост положени  электрода относительно пламообразующего сопла приводит при испол-ьзовании известной сварочной горелки к снижению стабильности и качества сварки.

Цель изобретени  - повьш1ение мощности , надежности, долговечности горелки , удобства его обслуживани  и качества сварных соединений,

Это достигаетс  тем, что в горелке -дл  плазменной обработки, содержащей изолирующий наружный корпус, внутренний корпус с рубашкой охлаждени  с закрепленным на нем соплом дл  подачи защитного газа и установленным в нем плазмообразующим соплом а также узел креплени  электрода с цангой и керамическую трубку дл  изол ции внутреннего корпуса горел ки от узла креплени  электрода, цанга дл  креплени  электрода вьшолнена составной из зажима и хвостовика с каналом охлаждени , соеданенным с рубашкой охлаждени  внутреннего корпуса, узел креплени  электрода выполнен с обхватывакщей цангу металлической трубкой, имеющей на одном конце внутреннюю коническую поверхность дл  взаимодействи  с зажимом цанги, а на другом - указательный штифт и две гайки, одна из которых св зана с хвостовиком цанги, а друга  выполнена со шкалой отсчета перемещени  узла креплени  электрода , изолирующий наружный корпус выполнен с продольным пазом дл  штифта и двум  кольцевыми полост ми дл  гаек , полость дл  гайки со шкалой отсчета вьшолнена с высотой, равной высоте гайки, а гайка, св занна  с хвостовиком цанги, размещена в полости с возможностью перемещени .

На фиг. 1 показана горелка в разп резе; на фиг. 2 - горелка со стороны гайки со шкалой отсчета, общий вид; на фиг, 3 -. горелка со стороны указательного штифта, общий вид.

Горелка содержит изолирующий наружный корпус 1, состо щий из двух

половин, скрепленных винтами. Внутри .расположен водоохлаждаемый корпус 2 с плазмообразующимггсоплом 3. Корпус 2 снабжен штифтом 4, соедин ющим оба корпуса, и имеет рубашку охлаждени  5 и каналы & - дл  подачи защитнЬго газа,

В нижней части корпуса 2 расположено соппо 7 дл  подачи защитного газа, соединенное с корпусом 2 на резьбе,

В корпусе 2 выполнен центральный канал (отверстие), в котором расположен электродный, узел, изолированный от корпуса керамической трубкой 8,

Электродный узел содержит составную цангу, состо щую из зажима 9 и водоохлаждаемого хвостовика 10, соединенных, например, на резьбе; охватывающую цангу металлическзпо трубку II с указательным штифтом 12, вход щим в направл ющий паз 13 наружного корпуса 1. На металлической трубке 11 установлена гайка 14, св занна  с хвостовиком 10, и гайка 15, выполненна  со шкалой отсчета. Гайка 15 расположена в кольцевой полости 16, выполненной в корпусе 1, причем высота полости 16 равна высоте гайки 15, Гайка 14 предназначена дл  зажима электрода 17 и расположена в полости 18, высота которой больше высоты гайки 14 на величину хода электрода 17, Полость 18 вьшолнена в корпусе 1 На конце хвостовика 10 установлены шайба 19 и гайка 20 дл  зажима гибко го токоподвода 21 и заглушка 22. Хвостовик 10 цанги имеет канал 23 дл  охлаждающей воды, соединенный с рубашкой охлаждени  5, центральный канал 24 дл  электрода 17 и подачи плазмообразующего газа. Составна  цанга, охватьшающа  ее трубка 11 и гайка 14, вход ща  в кольцевую проточку хвостовика 10, образуют цанговый зажим толкающего типа Обе гайки 14 и 15 выход т наружу из корпуса 1. Наружный корпус 1 имеет шкалу отсчета в мм, расположенную вдоль направл ющего паза 13, jipH4eM роль стрелки вьшолн  ет указательный штифт -12, вход щий в паз 13. Шкала на гайке 15 - в дол х мм (шаг винта равен 1 мм), начало отсче .та находитс  на корпусе 1, Позицией 25 обозначена трубка дл  подвода воды, а позицией 26 - гибкий токоподвод..

Горелка настраиваетс  и работает, следующим образом.

С помощью гайки 15 (фиг, 1 и фиг. 2) электродный узеЛ устанавливаетс  в нулевое положение, т,е, в положение, при котором штифт 12 стоит на нуле (фиг. 3) и нуль щцалы на гайке 15 (фиг, 2) совпадает

с началом отсчета.

Через канал 24 цанги при сн той заглушке 22 (фиг. 1) совмещают острозаточенный конец вольфрамового электрода 17 с торцом ппазмообразующер-о сопла 3, Гайкой 14 электрод 17 зажимаетс  в зажиме 9,

Поворотом гайки 15 электродный узел с зажатым в цанге электродом 17 перемещаетс  вдоль продольной

оси, при этом рабочий корец з1лектрода 17 выставл етс  относительно торца сопла 3 в заданное технологией положение. Контроль перемещени  электрода 17 в процессе регулировки производ т по шкале гайки 15 и на корпусе 1 .

Охлаждающа  вода подаетс  в рубашку охлаждени  5 корпуса 2, откуда по соединительной изолирующей трубке 25

поступает в канал 23 хвостовика 10 цанги, посй« чего отводитс  в слив.

Циркул ци  воды, охлаждающей цангу, происходит в непосредственной близости от места контакта зажима 9 цанги электродом 17, что зна.чительно увеличивает отвод тепла от электрода 17, обеспечивает возможность повьш1ени  мощности горелки, срока службы и надежности ее работы. Сварочный ток к электродному узлу подводитс  через гибкий токоподвод 21,. Плазмообразующий газ подаетс  в центральный канал 24 цанги, защитный в канал 6 корпуса 2, откуда он поступает внутрь сопла 7 и далее - в зону сварки. По сравнению с базовым объектом, в качестве которого прин т прототип, описанна  горелка обладает следующим преимуществом. При относительно небольших габаритах и массе данна  горелка позвол ет осуществл ть плазменную обработку на токах от единиц ампер до 150 ампер. Благодар  этому предлагаема  горелка нашла широкое применение при микро- плазменной и плазменной сварке, почти во всех случа х заменив не отвечакицие современным требовани м серийные плаэ71 мотроны ОБ-1115, ОБ-1160А, ОБ-1213 и т.п. Кроме того, данна  горелка обеспе чивает возможность комплектации новы микроплазменных установок МПА-120 и МПА-160 (рассчитанных на токи до J20 и 160А соответственно) одной горелко вместо двух: дл  микроплазменной сва ки (на токи до 100 А) и аргоно-дугово й - на большие токи. Одновременно конструкци  описанной горелки обеспечивает удобство в ее обслуживании, и стабильность поддержани  величины заглублени  электрода внутри ллазмообразующего сопла. Это, а также надежность электрических контактов внутри горелки, позволит повысить стабильность и качество сварки при изготовлении ответ ственных изделий, в том числе с прот женными швами. 2 Применение данной горелки создает более широкие возможности дл  использовани  плазменной дуги при сварке, резке, стружке, поверхностной обработке , высокотемпературной пайке. Так, например, за счет увеличени  мощности дуги,гор щей между неплав щимс  электродом и плазмообразующим соплом, представитс  возможность очистки поверхности стеклоплавильных аппаратов из платиновых сплавов от застьшшей стекломассы, что необходимо при-их ремонте и последующей сварке . В случае необходимости предлагаема  горелка может использоватьс  или Обычна  аргонодугова , дл  чего необходимо удалить плазмообразующее сопло и гибкий токоподвод - а также использовать один защитный газ, непосредственно омьюающий вольфрамовый электрод.

21 15

Фаг.2

Фиг.З

Claims (1)

1. ГОРЕЛКА ДЛЯ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ, содержащая изолирующий наружный корпус, внутренний корпус с рубашкой охлаждения с закрепленным на нем соплом для подачи защитного газа и установленным в нем плазмообразующим соплом, а также узел крепления электрода с цангой и керамическую трубку для изоляции внутреннего корпуса горелки от узла крепления элек-