Изобретение относитс к сварочной технике, а именно к устройствам предназначенным дл выполнени процесса поверхностной плазменно-дуговой резки, и может быть использовано в различных отрасл х народного хоз йства. По основному авт. св. № 745623 и вестна горелка дл плазменно-дуговой резки, содержаща корпус с укрепленным в нем соплом, образующим камеру формировани дуги, в которой расположен электрод, а также сильфон , установленный концентрично и жестко св занный с корпусом горелки Горелка снабжена распределительным устройством. Сильфон разведен гибкой перегородкой на две полости, ка да из которых выполнена с входным и выходным отверсти ми дл плазмообразующего газа, при этом входные отверсти соединены с распределител ным устройством, а выходные отверсти - с камерой формировани дуги и выполнены с диаметром, в 2-4 раза меньшим диаметра входного отверсти Использование данного устройства обеспечивает выполнение процесса резки с колебани ми путем использовани энергии давлени плазмообразующего Недостатком известного устройства вл етс то, что его использование не обеспечивает регулировани амплитуды колебаний дуги при выполнении многопроходной выплавки глубоких канавок, осуществление которой св зано с необходимостью уменьшени амплитуды поперечных колебаний дуги на каждом последующем проходе. Такое выполнение процесса резки с помощью известного устройства св зано с необходимостью снижени расхода плазмообразующего газа, так как приводом колебаний горелки вл етс энерги давлени рабочего газа . Данное обсто тельство обусловливает неизбежность возникновени двойного дугообразовани в канапе сопла дугового плазмотрона и вследствие этого - выход его из стро при условии неизменности поддержани посто нства величины рабочего тока. Уменьшение же величины тока при снижении расхода плазмообразующего .газа неизбежно обусловливает снижение производительности обработки металла. Цель изобретени - повыщение производительности путем обеспечени регулировани ширины вытравл емой канавки при одной и многопроходной поверхностной резке с изменением- амп литуды, колебаний дуги и увеличени ресурса работы сопла плазмотрона путем предотвращени возникновени дво ного дугообразовани . Поставленна цель достигаетс тем что горелка снабжена дополнительным сильфоном с торцовыми фланцами, один из которых оснащен трактом дл подач газа, содержащим регулировочный вентиль и манометр, и дросселирующей цюзой, подвод щей газ к распределите ному устройству, св занной с упом ну тым трактом и имеющей диаметр отверсти , э 1,5-2,0 раза меньше диаметра выходного отверсти основного сильфо на, дополнительный сильфов установле . концентрично основному снаружи и жес ко св зан с его торцами фланцами, имеющими отверсти , оси которых совп дают с ос ми входных и выходных отверстий основного сильфона. На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство, общий вид} на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - график, отражающий вли ние числа проходов на изменение ширины плазменно-дугового реза на фиг. 4 - то же, вли ние числа -проходов на изменение давлений, регулируемых в полости основного и дополнительного сильфона; на фиг.5 то же изменение угла отклонени оси плазмотрона с ростом числа проходов на фиг. 6 7 основной и дополнительный сильфоны при повышении давлени в полости дополнительного сильфона до максимального значени , внешний вид, на фиг, 7 - выплавленна канав ка, поперечное сечение. Предлагаема горелка содержит основной сильфон 1, права полость которого посредством отверсти 2, в полненного в верхнем фланце 3 и Б верхнем фланце 4 дополнительного сильфона 5, св зана с распределител ным устройством 6 дл подачи плазмо обраэугацего паза (фиг.1). Посредством аналогичного отверсти 7 лева полость основного сильфона 1 св зана также с распределительным устройством. Основной сильфон 1 расположен во внутренней полости дополнительного сил.ьфона 5, При этом продольные оси обоих сильфонов совмещены друг с другом. Соответственно цифрами 1 и 5 обоз начены положени основного и дополнительного сильфонов при увеличении давлени в полости дополнительного сильфона до максимального значени (фиг.6). Лева и права полости основного си |ьфона 1 отделены друг от друга посредством гибкой перегоредки 8. Верхние фланцы 3 и 4 основ ного и дополнительного сильфонов жестко св заны между собой и жесто закреплены в суппорте механизма перемещени устройства вдоль линии реза (не показан). Нижние фланцы 9 и 10 дополнительного и основного сильфонов также жестко св заны между собой. При этом нижний фланец 9 дополнительного сильфона 5 имеет иаметр больше, чем диаметр корпуса 11 плазмотрона, и его часть, примыкающа к корпусу 11 плазмотрона, вл етс составной частью данного корпуса, обеспечива уплотнение внутренней полости 12 в верхней части корпуса 11 плазмотрона. Посредством отверсти с левой полостью основного сильфона 1 св зана полость 12 плазмотрона. В газоподвод щем тракте 13 от баллона установлена дросселирующа дюза 14. Соответственно дополнительный тракт 15 (шланг) присоединен к тракту 13 до дросселирующей дюзы 14. При этом участок тракта 16 св зан с распределительным устройством б, обеспечивающим подачу плазмообразующего газа в правую и левую полости основного сильфона 1. Соответственно права полость основного сильфона св зана посредством отверсти 17 с полостью 12 дугового плазмотрона. Газоподвод щийтракт 15 св зан с внутренней полостью дополнительного сильфона 5, причем в разрыве данного тракта установлены манометр 18 и вентиль 19, а подвод газа к дополнительному сильфону 5 выполнен посредством штуцера 20. С отверсти №1 2 и 7 св зано распределительное устройство 6, обеспечивающее подачу плазмообразующего газа в полостисильфона 1. Изменение угла отклонени оси плазмотрона от вертикальной оси при подаче газа в полости основного сильфона обозначено d, ad f 2 dj, - значени угла отклонени оси плазмотрона при выполнении первого второго, третьего и i-го прохода ( фиг.5). Давление в полост х 99новного сильфона обозначено как Р а во внутренней полости дополнитель- , ного сильфона как Р (фиг.4). Цифрами 1, II, III, п обозначен номер соответствующего прохода при выполнении многопроходной резки . Изменение ширины плазменно-дугового реза обозначено как В; при этом , bj. и соответствующие значени ширины выплавл е ,мых канавок на данном проходе (фиг.З). Величины h значени глубин выплавл емых канавок на каждом из указанных проходов, а Н обща глубина выплавл емой канавки. Устройство работает следующим образом. До начала процесса резки устанав-. ливают соответствующий угол наклона продольной оси устройства к поверх ности обрабатываемого металла. По тракту 13 от баллона подают гшазмообраэующий газ, при этом наличие дросселирунадей дюзы 14, установленной в тракте, обуславливает существенное повышение давлени на участке газоподвод щего тракта расположенном до дросселирующей дю При выполнении первого прохода I до начала подачи -плазмообразующего газа по тракту 13 перекрывают вентиль 19, и при этом плазмообразующ газ по тракту 15 не поступает во внутреннюю полость дополнительного сильфона 5, а поступает только по тракту 16 в распределительное устройство б, которое обеспечивает пос ледовательно чередующеес его посту ление через отверсти 2 н 7, которы располагаютс в верхних фланцах 3 и 4 дополнительного 5 и основного сильфонов. Так как лева и права полости сильфона 1 отдел ютс перег родкой 8, то при подаче плазмообразук цего газа в каждую из указанных полостей имеет место одностороннее отклонение оси плазмотрона. При подаче- плазмообразующего газ в левую полость основного сильфона 1 за счет увеличени давлени в этой полости ось дугового плазмот на отклон етс вправо на угол d , значение которого определ ет ширина канавки Ъ , получаема при выпол нении первого прохода. Это значение угла отклонени оси плазмотрона обеспечивает амплитуду колебани ду ги, равную . Соответственно при подаче плазмообразующего газа с тем же расходом в правую полость основного сильфона 1 обеспечиваетс откл нение оси плазмотрона влево на угол d . Таким образом, при выполнении первого прохода получают канавку шириной В и глубиной h . Газ, который подают в правую и левую полости основного сильфона 1, по отверсти м во фланцах 9 н 10 поступает в камеру 12, а затем в камеру формировани дуги и сопло . плазмотрона. Это значение расхода плазмообразующего газа, определ емо давлением Р,в правой и левой полост х основного сильфона, поддерживаю посто нным при выполнении всех проходов . При выполнении второго прохода уменьшают угол отклонени плазменной дуги d , дл этого до начала выполнени данного прохода при подаче плазмообразующего газа по трак ту 13 приоткрывают на некоторую величину вентиль 19, и при этом газ поступает в герметичную полость дополнительного сильфона 5 по тракту 15 через штуцер 20. Как только давление в полости дополнительного сильфона 5 достигает значени Pg, ко Торое определ ют .с помсл ью манометра 18, вновь перекрывают вентиль 19, и при выполнении данного прохода не мен ют значение давлени во внутренней полости дополнительного сильфона 5 . Это значение давлени во внутренней полости сильфона 5 повышают при выполнении ка одого последующего прохода. Чем большую величину имеет отношение давлений , тем меньшую величину имеет угол отклонени оси плазмотрона d , тем соответственно меньшую величину имеет угол отклонени оси плазмотрона и тем соответственно меньшую величину имеет ширина выплавл емой канавки В. Поэтому за счет увеличени давлени . и каждом последующем проходе получают ширину канавки, котора имеет меньшую величину по сравнению с шириной, которую получают при предыдущем проходе. То есть, при выполнении второго прохода И получают канавку шириной b. и глубиной , причем Ь . Ъ/. Соответственно при выполнении третьего прохода IIT, при котором давление Pj повышают на еще большую величину по сравнению со вторым пpoxoдoмJ., получают канавку шириной bj и глубиной li-b , причем bj, Ь,2 . Таким образом , при выполнении трех проходов обеспечивают d d 8о. Это уменьшение амплитуды колебаний плазмотрона обусловливает то обсто тельство , что при увеличении численного значени давлени сохранеНИИ неизменным давлени Р имеет место выпр мление гофр дополнительного 5 и основного 1-сильфонов. И при значении Pj.РЛ в 1,5-2 раза основной сильфон занимает положение 1, а до , , полнительный сильфон - 5. Такой характер изгиба гофр основного и дополнительного сильфонов при увеличении давлени в полости дополнительного сильфона обусловливает возрастанйе жесткости всей конструкции в целом вследствие раст жки гофр дополнительного снльфона, и при последовательно чередун цейс подаче плазмообразующего газа в кахдую из половин основного сильфона уменьшение угла отклонени оси плазмотрона, так как при этом возрастает жесткость всей конструкции, определ ема выпр млением гофр дополнительного сильфона, в св зи с чем давление Р не может вызвать такого же изгиба дополнительного сильфона, который имел место при выполнении предыдущего прохода. Этому также способствует и выпр млеие гофр основного сильфона, т.е. го способность действовать в качесте привода колебаний плазмотрона. Уменьшение угла отклонени оси плазмотрона d при выполнении каждого последующего прохода и св занное с этим уменьшение ил-1рины выплавл емойThe invention relates to a welding technique, in particular, to devices for performing a surface plasma arc cutting process, and can be used in various branches of the national economy. According to the main author. St. No. 745623 and a famous plasma-arc cutting torch, comprising a housing with a nozzle fixed therein, forming an arc-forming chamber in which the electrode is located, as well as a bellows mounted concentrically and rigidly connected to the burner housing. The burner is provided with a distributor. The bellows is diluted by a flexible partition into two cavities, each of which is made with inlet and outlet openings for a plasma-forming gas, with the inlet openings connected to the distributor and the outlet openings to the arc forming chamber and 2-4 in diameter times smaller than the diameter of the inlet The use of this device ensures that the cutting process is performed with oscillations by using the energy of the plasma-forming pressure The disadvantage of the known device is that This does not provide for adjusting the amplitude of oscillations of the arc when performing multi-pass smelting of deep grooves, the implementation of which is associated with the need to reduce the amplitude of transverse oscillations of the arc on each subsequent pass. This implementation of the cutting process using a known device is associated with the need to reduce the flow rate of the plasma gas, since the drive of the torch oscillations is the energy of the pressure of the working gas. This circumstance leads to the inevitability of the occurrence of double arcing in the canopy of the nozzle of the arc plasma torch and, as a result, its failure if the constant value of the operating current is maintained. A decrease in the magnitude of the current while reducing the consumption of plasma-forming gas inevitably leads to a decrease in the performance of metal processing. The purpose of the invention is to increase productivity by providing adjustment of the width of the etched groove with single and multipass surface cutting with variation of amplitude, arc oscillations and increase of the service life of the plasma torch nozzle by preventing the occurrence of double arcing. This goal is achieved by the fact that the burner is equipped with an additional bellows with end flanges, one of which is equipped with a gas supply path, containing an adjusting valve and a manometer, and a throttling junction that supplies gas to the distribution device associated with the said path and having a diameter holes, e 1.5-2.0 times smaller than the diameter of the outlet of the main sylphon, additional sylphs installed. concentric with the main outside and rigidly connected with its ends by flanges having openings, the axes of which coincide with the axes of the inlet and outlet openings of the main bellows. FIG. 1 schematically shows the proposed device, a general view} in FIG. 2 is a section A-A in FIG. 1, in FIG. 3 is a graph showing the effect of the number of passes on the change in the width of the plasma arc cut in FIG. 4 - the same, the effect of the number of ро-passages on the change in pressure, regulated in the cavity of the main and additional bellows; in FIG. 5, the same change in the angle of deviation of the axis of the plasma torch with an increase in the number of passes in FIG. 6 7 the main and additional bellows with increasing pressure in the cavity of the additional bellows to the maximum value, the appearance, in FIG. 7, is a melted groove, cross section. The proposed burner contains the main bellows 1, the right cavity of which through the hole 2, in the upper flange 4 of the additional bellows 5 filled in the upper flange 3 and B, is connected to the distributor 6 for supplying the plasma-groove groove (Fig. 1). By means of a similar hole 7, the left cavity of the main bellows 1 is also connected to a distribution device. The main bellows 1 is located in the inner cavity of the additional sylphone 5, and the longitudinal axes of both bellows are aligned with each other. Accordingly, numerals 1 and 5 show the positions of the main and additional bellows with increasing pressure in the cavity of the additional bellow to the maximum value (Fig. 6). The left and right cavities of the main syringe 1 are separated from each other by flexible rehearsals 8. The upper flanges 3 and 4 of the main and additional bellows are rigidly connected to each other and are rigidly fixed in the caliper of the device moving mechanism along the cut line (not shown). The bottom flanges 9 and 10 of the additional and main bellows are also rigidly connected to each other. In addition, the lower flange 9 of the additional bellows 5 has a diameter larger than the diameter of the housing 11 of the plasma torch, and its part adjacent to the housing 11 of the plasma torch is an integral part of this housing, ensuring the seal of the internal cavity 12 in the upper part of the housing 11 of the plasma torch. By means of a hole with the left cavity of the main bellows 1, the cavity 12 of the plasma torch is connected. A throttling nozzle 14 is installed in the gas supply tract 13 from the cylinder. Accordingly, an additional tract 15 (hose) is connected to the tract 13 to the throttling nozzle 14. At the same time, a portion of the tract 16 is connected to a distribution device b providing the plasma gas to the right and left cavities of the main bellows 1. Accordingly, the right cavity of the main bellows is connected by means of an aperture 17 with a cavity 12 of an arc plasma torch. The gas supply line 15 is connected to the internal cavity of the additional bellows 5, and a gauge 18 and a valve 19 are installed in the rupture of this path, and a gas supply to the additional bellows 5 is made through a choke 20. A bore 6 is connected to port # 1 2 and 7 supply of plasma-forming gas to the cavity-sillphone 1. The change in the angle of deviation of the axis of the plasmatron from the vertical axis when gas is supplied in the cavity of the main bellows is denoted by d, ad f 2 dj, - the value of the angle of deviation of the axis of the plasma torch when the first torogo, third and i-th pass (Figure 5). The pressure in the cavity of a new bellows is denoted as P a in the internal cavity of the additional bellows as P (Fig. 4). The numbers 1, II, III, p denote the number of the corresponding passage when performing multipass cutting. The change in the width of the plasma arc cut is indicated as B; bj. and the corresponding values of the width of the melted, grooved grooves in this passage (Fig. 3). The values of h are the depths of the grooves being melted on each of the above passes, and H is the total depth of the melted grooves. The device works as follows. Before starting the cutting process, set-. The corresponding angle of inclination of the longitudinal axis of the device to the surface of the metal being processed is cast. Gas from the cylinder is supplied via path 13 from the cylinder, and the presence of chokes from the nozzles 14 installed in the path causes a significant increase in pressure in the portion of the gas supply path to the throttling du. When the first pass I passes through the path 13, the valve 19 closes and at the same time, the plasma-forming gas through the path 15 does not enter the internal cavity of the additional bellows 5, but enters only through the path 16 into the switchgear b, which provides the last Its alternately postulated are through holes 2 and 7, which are located in the upper flanges 3 and 4 of the additional 5 and main bellows. Since the left and right cavities of the bellows 1 are separated by a transfer ring 8, then when the plasma gas is supplied to each of these cavities, one-sided deviation of the plasma torch axis takes place. When a plasma-forming gas is supplied to the left cavity of the main bellows 1 due to an increase in pressure in this cavity, the axis of the arc plasma does not deviate to the right by an angle d, the value of which determines the width of the groove b obtained during the first pass. This value of the deviation angle of the plasma torch axis provides the amplitude of the oscillation arc, equal to. Accordingly, when the plasma-forming gas is supplied with the same flow rate into the right cavity of the main bellows 1, the axis of the plasma torch is shifted to the left by the angle d. Thus, when performing the first pass, a groove of width B and depth h is obtained. The gas, which is supplied to the right and left cavities of the main bellows 1, flows through the holes in the flanges 9 and 10 into the chamber 12, and then into the arc formation chamber and the nozzle. plasma torch. This value of the plasma gas flow rate, determined by the pressure P, in the right and left cavities of the main bellows, is kept constant when all the passes are made. When the second passage is made, the deflection angle of the plasma arc d is reduced; for this, prior to the start of this passage, when plasma-forming gas is supplied through route 13, valve 19 is opened by a certain amount, and the gas enters the sealed cavity of the additional bellows 5 through path 15 through fitting 20 As soon as the pressure in the cavity of the additional bellows 5 reaches the value of Pg, which is determined by the pressure gauge 18, the valve 19 is again closed, and when this passage is performed, the pressure value in the internal s cavity 5 additional bellows. This pressure value in the inner cavity of the bellows 5 is increased when performing each subsequent passage. The greater the pressure ratio, the smaller the angle of the plasma torch axis d has, the correspondingly smaller the angle of the axis of the plasma torch is and the corresponding width of the melted groove B has a smaller value. Therefore, by increasing the pressure. and each subsequent pass is obtained a groove width, which is smaller in comparison with the width that was obtained during the previous pass. That is, when performing the second pass And get a groove width b. and depth, with b. B /. Accordingly, when the third pass IIT is performed, in which the pressure Pj is increased by an even greater value compared to the second pro- jector J., a groove of width bj and depth li-b is obtained, with bj, b, 2. Thus, when performing three passes provide d d 8o. This decrease in the amplitude of oscillations of the plasmatron is caused by the fact that with an increase in the numerical value of the pressure keeping the pressure P constant, the corrugation of the additional 5 and the main 1-bellows occurs. And with the value of Pj.RL 1.5-2 times the main bellows takes position 1, and the complementary bellows is 5. This bending pattern of corrugations of the main and additional bellows with increasing pressure in the cavity of the additional bellows causes the rigidity of the whole structure to increase due to the expansion of the corrugations of the additional snfon, and with successively alternating supply of the plasma-forming gas into each of the half of the main bellows, a decrease in the deflection angle of the plasma torch axis, since this increases the rigidity of the entire shell The instructions determined by straightening the corrugations of the additional bellows, therefore, the pressure P cannot cause the same bending of the additional bellows that occurred during the previous pass. This is also facilitated by straightening the corrugation of the main bellows, i.e. ability to act as a drive of plasmatron oscillations. Reducing the angle of deviation of the axis of the plasma torch d during the execution of each subsequent pass and the associated decrease in the Il-1 rin of melted
канавки В предотвращает шунтирование тока стенками канавки, полученной при выполнении предыдущего прохода, что также обеспечивает повышение производительности обработки металла. Обычно при выполнении последнегоGrooves B prevents the current from being shunted by the walls of the grooves that were obtained during the previous pass, which also improves the performance of metal processing. Usually when doing the latter
п-го прохода за счет соответствующего значени давлени Р, которое при этом устанавливают максимальным, |обеспечивают d, О, которому соответ|ствует канавка шириной Ъц и глубиной lh .The nth pass, at the expense of the corresponding pressure value P, which is then set at a maximum, | provides d, O, which corresponds to a groove of width Hz and depth lh.
За счет вышеуказанного изменени угла отклонени оси плазмотрона обеспечивают получение при многопроходной резке канавки общей шириной Ъ и глубиной Н, гдеDue to the aforementioned change in the angle of deviation of the plasma torch axis, a groove with a total width b and a depth H is obtained when multipass cutting, where
I-HI-h
И-- SVii-Возможность изменени давлени Pj в широком интервалер определ емом , требовани ми изменени ширины выплавл емых канавок отЪ до Ъу, обеспечивают благодар существенному повышению давлени в газоподвод щем тракте 13, вследствие того, что в нем устанавливают дросселирующую дюзу 14And-- SVii-The ability to change the pressure Pj in a wide intervalal determined by the requirements of changing the width of the grooves produced from b to b, is due to a significant increase in pressure in the gas supply path 13, because of the throttling nozzle 14
Предлагаемое устройство может быть использовано и при выполнении однопроходной поверхностной плазмен . но-дуговой резки,- обеспечива при ее выполнении регулирование ширины выплавл емой канавки в широких предедах . Кроме того, оно обеспечивает повышение производительности обработ;ки в 2-3 раза при многопроходной ;выплавке канавок, имеющих общую глубину до 60 мм, а также гарантирует высокую долговечность сопла плазмотрона , так как расход плазмообразующего газа, подаваемого в основнойThe proposed device can be used when performing single-pass surface plasma. but-arc cutting, - providing with its performance the regulation of the width of the melted groove in wide limits. In addition, it provides an increase in machining productivity; 2-3 times in multi-pass; smelting grooves having a total depth of up to 60 mm, and also guarantees a high durability of the plasma torch nozzle, since the flow of plasma-forming gas supplied to the main
сильфон, сохран ет посто нным свое значение независимо от числа выполненных проходов. Это гарантированное отсутствие двойного дугообразовани вл етс также фактором, способствующим повышению производительности обработки при выполнении многопроходной резки.bellows, keeps constant its value regardless of the number of passes made. This guaranteed absence of double arcing is also a factor contributing to improved machining performance when performing multi-pass cutting.