Плазмотрон для резки Советский патент 1979 года по МПК B23K31/10 

I

Изобретение огносигся к металлообрабатывающей промышленности и может быть использовано для воздушно-плазменной резки стали и цветных металлов.

Известен плазмотрон для резки металлов, содержащий корпус с установленным в нем полым электродом, сопло и расположенную между ними втулку с тангенциальными отверстиями fll .

Электрическая дуга под действием стабилизирующего вихревого .-потока плазмообразующего газа располагается по оси полого электрода и сопла. Опорное пятно дуги газодинамическими и электродинамическими силами перемешается по внутренней поверхности электрода.. Длина дуги внутри полого электрода устанавливается самопроизвольно под влиянием эффекта шунтирования и может в процессе работы плазмотрона изменяться в значительном диапазоне.. Кроме того, относительно большая длина полого электрода по сравнению с его диаметром ограничивает возНожности повышения эффективности газоДинамического перемещения дугового пятна, так как по мере углубления газового вихря внутрь полого электрода тангенциальная скорость пристеночного слоя Ьни- жается.

Известен плазмотрон для резки, содержащий корпус с установленным в нем полым электродом, сопло и закрепленную между ними втулку - завихритель с тангенциальными каналами для подачи плаэмообразутощего газа 2J,

Однако известный плазмотрон также обладает вышеуказанными недостатками.

Цель изобретения - повышение коэффициента полезного действия плазмотрона за счет улучшения стабилизации дуги и ограничения ее длины внутри плазмотрона.

Цель достигается тем, что плазмотрон снабжен дополнительной втулкой-завихрителем, примыкающей к электроду со сто. роны, противоположной основной втулке, и имеющей тангенциальные каналы для попЕчи плазмообразующего газа в направпении, совпадающем с направлением основного потока, а электрод выполнен в виде гороида, установленного концентрично соплу.

Изобретение показано на чертеже. Предлагаемый плазмотрон содержит корпус 1, внутри которого размещен тороидальный электрод 2, .вгулки-завихрители 3 и 4 и сопло 5.

Плазменная дуга 6 горит между электродом 2 и обрабатываемым издели;ем 7.

; Для исключения возможности перегрева дугой электрод; 2 и сопло 5 изготовлены из металлов и сплавов с большой теплопройодностью, например, из меди, и имеют водяные рубешки охлажденияС обеих сторон тороидального элekтрода размещены втулки-завихрители 3 и 4, создающие в завихри тельных камерах 8 и 9 согласованные по направлению движения газовые вихри, которые интенсивно перемещают опорное пятно дуги по электроду 2.

Плазмотрон работает следующим образом.

В водяные рубашки охлаждения электрода 2 и сопла 5 подается охлаждающая проточнай вода 1О. В тангенциальные отверстия втулок-завихрителей 3 и 4 подводится плазмообразующий газ И. На плазмотрон подается напряжение от источника питания. С помощью осциллятора инициируется малоинтенсивная дуга между электродом 2 и соплом 5, которая затем пфеходит в рабочий дуговой разряд 6 постоянного тока.

Для ограничения величины тока малоинтенсивной дуги в цепь протекания тока- включено балластное сопротивление 12, отключаемое контактом 13. Газовые вихри интенсивно вращают пятно дуги по поверхности тороидального электрода 2 в зоне соприкосновения двух вихрей, поступающих с обеих сторон электрода. Цуга сохраняет практически пос- тояннук длину внутри плазмотрона, располагаясь по оси сопла. Другой конец

дуги выдувается на обрабатьюаемую по-, верхность-изделия 7.

Практическая простота изготовления и эксплуатации плазмотрона обеспечивает его надежную.) работу.

. Удельная эрозия медного электрода обеспечивает промышленный ресурс при резке металлов в течение 3-6 смен.

Сжатая дуга горит между тороидальным электродом и разрезаемым изделием

устойчиво.. Колебания напряжения при изменении местоположения дуги на тороидальном электроде не превышают 5-10%.

Формула изобретения Плазмотрон для резки металлов, содержащий, корпус с установленным в нем полым электродом, сопло и закрепленную между ними втулку-завихритель с тангенциальными каналами для подачи плаззуЮобразующего газа, отличающий - с я тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия плазмотрона за счет улучшения стабилизации дуги и ограничения ее длины внутри плазмо-

трона, плазмотрон снабжен дополнительной втулкой- завихрителем, примыкающей к электроду со стороны, противоположной основной втулке-завихрителю, и имеющей тангенциальные каналы для подачи плазмообразующегО газа в направлении, совпадающем с наг1р аБлением: основного потока, а электрод выполнен в виде тороида, установленного концентрично соплу. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3184941, кл. 219-.121, 13.07,65.

2.Авторское свидетельство СССР № 464421, кл. В 23 К 31/1О,1972.