ЭЛЕКТРОДНЫЙ УЗЕЛ Российский патент 2007 года по МПК H05B7/10 B28D1/00 

Изобретение относится к электродуговой технике и может служить для получения высокостабилизированных электрических дуг в различных устройствах, работающих в любом пространственном положении и в различных средах.

Известно устройство для резки твердых строительных материалов, включающее плоские графитовые электроды, электрододержатели, электрокабели и средство перемещения электродов, содержащее направляющие втулки. Электроды установлены раздельно, а средство перемещения электродов содержит рукоятки и диэлектрические стержни, снабженные рукоятками поворота на свободном конце и прикрепленные к рукояткам перемещения, причем стержни взаимодействуют с направляющими втулками, а рукоятки перемещения кинематически связаны между собой (SU 941189 А, 07.07.1982, B28D 1/00).

Недостатком данного устройства является нечеткая, не позволяющая точно выставить межэлектродный промежуток система управления из-за кинематической связи рукояток, образующих люфт в трущихся частях.

Наиболее близким техническим решением к рассматриваемому является устройство для электродуговой резки, снабженное приспособлением регулирования и фиксирования межэлектродного расстояния, электрододержатель подвижного электрода которого выполнен в виде подвижной пластины с осью с одной стороны электрода и подпружиненной пластины с другой стороны электрода, а приспособление для поперечного перемещения - в виде подпружиненной тяги, шарнирно соединенной с втулкой, установленной на оси подвижной пластины с регулировочным винтом со шкалой для регулирования межэлектродного расстояния, установленной с конца тяги и фиксатора в виде ограничителей хода пружины, установленных на тяге, и расположенного между ними, закрепленного на корпусе стопора (SU 1004120 А, 15.03.1983, В 28D1/00).

Недостатком данного технического решения является несовершенное приспособление для регулирования межэлектродного расстояния. Так один из электрододержателей имеет осевое смещение, а другой жестко закреплен, что позволяет устанавливать электроды только под углом и фиксировать межэлектродный промежуток в узких пределах, который по мере обгорания электродов увеличивается и может привести к затуханию электрической дуги без дополнительной регулировки.

Задачей изобретения является сохранение постоянства временных характеристик электрической дуги и выбранных параметров.

Данная задача решается в электродном узле, содержащем основание, на котором закреплены электродержатели пластинчатых электродов, расположенные параллельно, причем один из них установлен с возможностью смещения в осевом направлении, согласно изобретению узел снабжен П-образной планкой, основание имеет Г-образную форму, в разрезе выступа которого установлен один из электродержателей с диэлектрической ручкой и осевым отверстием, в котором расположены стягивающие винты, при этом другой электродержатель с изолирующей ручкой установлен на оси П-образной планки и снабжен возвратной пружиной и ограничительным винтом, а П-образная планка закреплена на каретке, перемещаемой в выемке Г-образного основания с помощью регулировочного винта.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства,

на фиг.2 изображено Г-образное диэлектрическое основание,

на фиг.3 - поворотный электродержатель,

на фиг.4 - П-образная планка,

на фиг.5 - регулирующий винт,

на фиг.6 - ядро дуги.

Электродный узел состоит из Г-образного диэлектрического основания 1 с выступом и разрезом 2, подвижного электрододержателя 3 с осевым каналом 4, в котором проходят стягивающие винты 5 поворотного электродержателя 6, П-образной планки 7 с ограничивающим винтом 8, возвратной пружиной 9, регулирующим винтом 10, кареткой 11, осью 12, диэлектрическими ручками 13, электродами 14. Электродержатели снабжены отверстиями 15 для крепления электрокабелей. С помощью ограничительного винта 8 и пружины 9 электроды 14 устанавливаются параллельно за счет перемещения вокруг оси 12 электродержателя 6 внутри П-образной планки 7 до необходимого электродного промежутка. Верхней из изолирующих ручек 13 подвижный электродержатель 3 с осевым продольным каналом 4 выравнивает электроды 14, а электродержатель 6 замыкает электроды 14 за счет возвратно-поступательного движения вокруг оси 12 до винта 8 за счет возвратной пружины 9. Электрическая дуга может погаснуть у параллельных электродов 14 при увеличении межэлектродного промежутка путем изменения положения каретки 11 с помощью регулировочного винта 10 перемещением П-образной планки 7, на оси 12 которой закреплен электродержатель 6, а также у электродов 14, расположенных под углом друг к другу по мере их обгорания.

Испытания показали, что выставленные в пределах потенциала зажигания параллельные электроды образуют электрическую дугу после кратковременного замыкания с постоянными параметрами, то есть температура, давление, интенсивность остаются постоянными. Дуга работает в любом пространственном положении длительное время, так электроды длинной 350 мм и сечением 10×3 мм² при межэлектродном промежутке 4 мм и нагрузке 50 В × 50А работают непрерывно 2,5 часа, оставляя поле температур неизменным (фиг.3). Электродный шнур образует эллипс с параметрами 20×12 мм (чертеж выполнен в масштабе 1:1), замыкает электроды с внешней и внутренней стороны, образуя непрерывный поток. В направлении электродов (на чертеже показаны точками) идет по раструбу сверхзвуковой ионизированный поток, границы раструба в поле изотерм выполнены на уровне 0,7. В заторможенных потоках энтальпии на препятствиях шнур электронного эллипса переходит в конический разряд, увеличиваясь в несколько раз, образуя на поверхности пятно

сплошной электронной температуры белого свечения. В этих режимах хорошо свариваются различные виды керамик и режутся железобетоны. При использовании ионной температуры свариваются различные цветные металлы.

Предложенный электродный узел позволяет стабилизировать электродуговой разряд эллиптического пространства, создавая дуги с высоким омическим сопротивлением, что позволяет использовать обычные малогабаритные трансформаторы с любыми вольт-амперными характеристиками. Разделение электронного и ионного потоков позволяет исключить рекомбинации 2 и 3 уровня, что приводит к значительной экономии энергии. Рассматриваемая 50 А дуга эллиптического пространства полностью заменяет работы, выполняемые от сварочного 300 А трансформатора и обладает более широкими технологическими возможностями.

Изобретение относится к электродуговой технике и может служить для получения высокостабилизированных дуг. Электродный узел содержащит основание, на котором закреплены электродержатели пластинчатых электродов, расположенные параллельно, причем один из них установлен с возможностью смещения в осевом направлении. Узел снабжен П-образной планкой, основание имеет Г-образную форму, в разрезе выступа которого установлен один из электродержателей с диэлектрической ручкой и осевым отверстием, в котором расположены стягивающие винты. Другой электродержатель с изолирующей ручкой установлен на оси П-образной планки и снабжен возвратной пружиной и ограничительным винтом. П-образная планка закреплена на каретке, перемещаемой в выемке Г-образного основания с помощью регулировочного винта. Изобретение позволяет сохранять постоянство временных характеристик электрической дуги и выбранных параметров. 6 ил.

Электродный узел, содержащий основание, на котором закреплены электродержатели пластинчатых электродов, расположенные параллельно, причем один из них установлен с возможностью смещения в осевом направлении, отличающийся тем, что узел снабжен П-образной планкой, основание имеет Г-образную форму, в разрезе выступа которого установлен один из электродержателей с диэлектрической ручкой и осевым отверстием, в котором расположены стягивающие винты, при этом другой электродержатель с изолирующей ручкой установлен на оси П-образной планки и снабжен возвратной пружиной и ограничительным винтом, а П-образная планка закреплена на каретке, перемещаемой в выемке Г-образного основания с помощью регулировочного винта.