УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ Российский патент 1994 года по МПК B23K10/00 

Изобретение относится к плазменной обработке материалов, а именно к устройствам для резки и сварки черных и цветных металлов.

Известно устройство для плазменной обработки, содержащее плазмообразующее сопло, внутри которого расположен электрод, выполненный с утолщенным рабочим концом с центральным каналом для подвода хладоагента и каналом для отвода хладагента, образованным наружной поверхностью электрода и внутренней поверхностью корпуса.

Недостаток известного устройства - малая мощность и значительные габариты горелки.

Цель изобретения - повышение мощности горелки и уменьшение ее габаритов.

Цель достигается тем, что в устройстве для плазменной обработки, содержащем плазмообразующее сопло, внутри которого расположен электрод, выполненный с утолщенным рабочим концом с центральным каналом для подвода хладагента, а также каналом для отвода хладагента, образованным наружной поверхностью электрода и внутренней поверхностью корпуса. В рабочем конце электрода выполнены дополнительные каналы, соединяющие центральный канал в зоне рабочего конца электрода с каналом для отвода хладагента. Дополнительные каналы выполнены прямолинейными и радиальными, оси которых расположены под острым углом к оси канала для подвода хладагента и пересечены с переходной поверхностью от утолщенного рабочего конца к корпусу электрода. Каждый дополнительный канал выполнен составным из двух частей, ось одной из которых параллельна оси электрода, а ось другой части расположена под острым углом или перпендикулярно к оси первой части, причем вторые части каналов расположены радиально и соединены с центральным каналом.

На фиг. 1 схематично показано устройство для плазменной обработки с монолитным электродом; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вариант выполнения устройства с монолитным электродом и перекрестным расположением дополнительных каналов в теле утолщенной части электрода; на фиг. 5 - вариант устройства с составным электродом; на фиг. 6 - узел I на фиг. 1 (основной вариант); на фиг. 7 - то же, сравнительный вариант.

Устройство содержит корпус 1, плазмообразующее сопло 2, внутри которого расположен электрод 3, выполненный с утолщенным рабочим концом 4 с вставкой 5 и центральным каналом 6 для подвода хладагента. Устройство также имеет канал 7 для отвода хладагента, образованный наружной поверхностью электрода 3 и внутренней поверхностью корпуса 1, изолирующую втулку 8 и дополнительные каналы 9, расположенные в рабочем конце 4 электрода 3 и соединяющие центральный канал 6 в зоне рабочего конца 4 электрода 3 с каналом 7 для отвода хладагента. Электрод 3 установлен в корпусе 1 посредством втулки 8, внутренняя поверхность которой совместно с частью наружной поверхности верхней (неутолщенной) части электрода 3 образует переходный кольцевой канал 10, который соединяет выходные отверстия каналов 9 с отводящим каналом 7.

Дополнительные каналы 9 могут иметь различное исполнение. Они могут быть выполнены прямолинейными и радиальными (фиг. 1) с расположением их осей под острым углом к оси канала 6 для подвода хладагента и пересечены с переходной поверхностью 11 от утолщенного рабочего конца 4 к корпусу электрода 3 (фиг. 6). Это позволяет при одном и том же диаметре d отверстия дополнительного канала 9 уменьшить размер а_r канала 10 (фиг. 7) до а₁ (фиг. 6). А это, в свою очередь, дает возможность уменьшить диаметр рабочего конца 4 электрода 3 с D₂ (фиг. 7) до D₁ (фиг. 6).

По другому варианту (фиг. 4,5) каждый дополнительный канал выполнен составным из двух частей 9 и 12. Причем ось части 12 параллельна оси электрода 3, а ось части 9 расположена под острым углом (фиг. 4) или перпендикулярно (фиг. 5) к оси части 12. Кроме того части 9 указанных дополнительных каналов расположены радиально и соединены с центральным каналом 6.

Устройство работает следующим образом.

Хладагент (вода) по каналу 6 поступает во внутреннюю полость утолщенного рабочего конца 4 электрода. Оттуда по дополнительным каналам 9 (фиг. 1) или 9,12 (фиг. 4,5) хладагент поступает в кольцевой канал 10, а затем через канал 7 отводится на слив. Проходя по множеству дополнительных каналов хладагент интенсивно охлаждает рабочий конец электрода. Проходя по каналам 10 и 7 хладагент охлаждает также корпус 1, втулку 8 и верхнюю часть электрода. Кроме того, во внутреннюю полость сопла 2 по соответствующим каналам (не показаны) поступает плазмообразующий газ. Сопло 2 охлаждается за счет отвода тепла в водоохлаждаемый корпус 1, с которым сопло 2 имеет надежный тепловой контакт.

(56) 1. Авторское свидетельство СССР N 559787, кл. В 23 К 10/00, 1977.

Использование: для плазменной сварки и резки черных и цветных металлов. Сущность изобретения: электродный узел содержит корпус 1, плазмообразующее сопло 2, электрод 3 с утолщением 4, электродную вставку 5, канал 6 для подвода хладагента, канал 7 для отвода хладагента, изолирующую втулку 8, дополнительные каналы 9, кольцевой переходный канал 10. Дополнительные каналы 9 расположены в утолщенной части 4 электрода. Канал 6 своим нижним концом соединен с каналом 7 посредством дополнительных каналов 9. Это позволяет увеличить площадь теплопередачи от электрода к хладагенту без снижения эффективной токопроводящей площади электрода. 2 з. п. ф-лы, 7 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ , содеpжащее плазмообpазующее сопло, внутpи котоpого pасположен электpод, выполненный с утолщенным pабочим концом с центpальным каналом для подвода хладагента, а также каналом для отвода хладагента, обpазованным наpужной повеpхностью электpода и внутpенней повеpхностью коpпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения мощности гоpелки и уменьшения ее габаpитов, в pабочем конце электpода выполнены дополнительные каналы, соединяющие центpальный канал в зоне pабочего конца электpода с каналом для отвода хладагента. 2. Устpойство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительные каналы выполнены пpямолинейными и pадиальными, оси котоpых pасположены под остpым углом к оси канала для подвода хладагента и пеpесечены с пеpеходной повеpхностью от утолщенного pабочего конца к коpпусу электpода. 3. Устpойство по п. 1, отличающееся тем, что каждый дополнительный канал выполнен составным из двух частей, ось одной из котоpых паpаллельна оси электpода, а ось дpугой части pасположена под остpым углом или пеpпендикуляpно к оси пеpвой части, пpичем втоpые части каналов pасположены pадиально и соединены с центpальным каналом.