ПЛАЗМАТРОН ДЛЯ РЕЗКИ МЕТАЛЛОВ Советский патент 1965 года по МПК B23K10/00 H01H1/00 

Известны плазматроны для резки металлов со стабилизацией дугового разряда водяным вихрем, содержащие головку со стабилизирующим каналом, соплом и пусковым анодом.

Предлагаемый плазматрон отличается от известных тем, что для повышения теплосодержания струи плазмы при стабилизации разряда водяным вихрем, паровая фаза из внещней оболочки плазменной струи удаляется посредством использования эжекционного эффекта водяной пленки, стекающей под действием центробежных сил по профилированной поверхности сопла в кольцевую щель между соплом и пусковым анодом.

На фиг. 1 изображена схема плазматрона для резки металлов; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Дуговой разряд осуществляется в канале, стенки которого образованы водяным вихрем. а в качестве катода служит графитовый электрод /. Водяной вихрь образуется в результате тангенциального подвода воды по щтуцерам 2 в камере закручивания 3 под давлением 4-5 атм. Диаметр вихря определяется величиной выходного отверстия в сопле 4, торцовая часть которого спрофилирована таким образом, что водяная пленка под действием центробежных сил без отрыва растекается по фигурной части сопла и далее по кольцевой

щели между щайбой 5 и соплом 4 сливается в водосборник 6.

Течение водяной пленки в узком зазоре обусловливает эжекционный эффект, за счет которого осуществляется отсос низкотемиературной паровой рубащки плазменной струи п. следовательно, повышение ее средней энтальпии.

Часть воды из пленки отбирается через соответствующие отверстия на шайбе 5 для обеспечения циркуляции в полости между щайбой и гайкой 7, так как пусковому аноду 8 необходимо принудительное охлаждение.

Почти вся вода, поступивщая в вихревую камеру, за исключением незначительной доли испаряющейся и образующей плазму, выполняет только функцию стабилизацпт) и охлаждения элементов конструкции. Водяная пленка вместе с паром поступает в водосборник 6 и отводится на слив по отводящему патрубк 9. Внещняя полость водосборника, образованная его корпусом и лентой 10 и сообщаюи аяся с внутренней полостью радиальными отверстиями, служит для отвода пара.

Электрод / монтируют на посадке скольжения в электрододержатель //, на внутренней цилиндрической поверхности которого имеются кольцевые канавки, выполняющие функцию лабиринтного уплотнения.

ного охлаждения электрода, если сила тока (при диаметре электрода 12 мм) превышает 1000 а, так как несмотря на интенсивное охлаждение водяБым вихрем в камере закручивания значительная доля теиловых потоков распространяется по материалу электрода, в результате чего может произойти оплавление хомута 13, к которому подключается токоподводящая шпна.

Так как во время работы илазматрона пдет непрерывный унос массы катода, величина которого, в основном, определяется значением полного тока, предусматривается механпчеекая подача центрального электрода посредством соответствующего электрического двигателя с редуктором (на чертеже не показаны).

Контроль за скоростью иеремещения электрода осуществляется следящим устройством, которое реагирует на изменение наиряжения на электродах и поддерживает его в заданных пределах благодаря перемещению выгорающего катода.

Запуск устройства ироизводится посредством п)ековой проволоки 14, которой замыка А

Фиг J

ются электрод / и пусковой анод 8. При включении рубильнпка проволочка взрывается, образуя ионизированный канал, ио которому в дальнейи1ем осуществляется дуговой разряд. Пусковой анод включается через балластное сопротивление сразу же поеле взрыва проволоки дуга заллыкается на основной анод, в режиме которого работает разрезаемая деталь, а внутренняя цилиндрическая иоверхиоеть иускового анода на рабочем режиме выполняет po;ib стабпл1131 1ую1цего канала.

Пред м е т и з о б р е т е н и я

Плазматро - дли резки металлов со стаби,1пзадией дугового разряда водяным вихрем, содержащий головку ео стабилизирующим каналом, соплом и пусковым анодом, отличающийся тем, что, с целью повыщения теплосодержания струи илазм), илазматрои выиолнен с кольцевой щелью между соилом, имеющим профилированную поверхноеть, и иусковым анодом для удаления паровой фазы из внещней оболочки илазменной струи посредством эже сционного эффекта водяной плеики, стекающей под действие.м центробежных cii,i.

Фг. Z