Плазменная горелка для напыления порошкообразных материалов Советский патент 1979 года по МПК B05B7/22 

Причем катод укрепле г на элементе для его установки пбсредством накидн гайки. Для центрирования катода относительно элемента для его установки накидная гайка и катод выполнены с коническими установочными поверхнос «тями. Внутренний элемент держателя сопла-анода снабжен конической фиксирую щей втулкой и выполнен с конической боковой внутренней поверхностью, при чём сопло-анод выполнено с коническо наружной боковой поверхностью. При этом держатель сопла-анода снабжен наружной оболочкой из изоляционного материала. Кроме того, держатель сопла-анодс выполнен с каналом для ввода воды, окру-сающнм riQ спирэ-лр: ;2ОплО анод. Сопря;«енные ларужная и внутренняя пОБеркноатиэлемеитон держателя солла-анода зьтиолнекы коническими, Наружный элемен: держателя соплаанода выполнен с выступами на его вшходном 7:ортде., имеюю,ими проточки для установки срубок для подачи порошка, На чертеже изображаЕ-ia предложенна горелка в разрезе,, общий вид. Горелка содержит катодный и ано;дный блоки, соедкнекные между собой посредством ШТЁЛрех болтов 1 или других крепежиьнг э/;аменгов. Блоки могут иметь Форму параллелепипеда,, дилкнлра к т.д, К згодный из изоляикокного ром смонтирован КОЕКН катода.-, Элемзыт 3 выполнен и меди, имеет TV пиидричаскую форму и снабжен двум-- патрубками 4 и 5 для ввода и вывода о:хл;;:жда1ощей воды, ко торые проходят через кожух 2, В элеме нта 3 имается полость А, разделенная и а дзе с;екции продольно стенкой 6, опраэу;ощей зазор с тордо вой стенкой 7 злемента 3. Один или оба патрубка подсоединены к отрицат ному полюсу генератора ,8. Торцовая стенка выступает за кож 2 и выполнена с -аружной резьбой, н которую навинчивается колпачковая гайка 9 для плотной посадки на тор цовую стенку кйтсда. Поверхности контакта упомянутых элементов вдются предаоч-ТительЕЮ плоскими. Катод состоит из наружного элемента 10, вы:пс.лнекного из фольфрама и внутреннего элемента 11, выполне: него КЗ медл. Колпачковг.я гайка 9 имеет внутрен нюю коническую поверхность, сопряженную с конической поверхностью бг зоЕой части элемента 11 катода для точного центрирования последнего от носительно злемента 3. В кожухе 2 имеется патрубок 12 для подвода плазмообразующего газа сольцевуго полость .Б, выполненную в кожухе 2, и далее через отверстия 13 5 зону, окружающую катод. Анодный блок содержит кожух 14 из изоляционного материала, установленный Е нем держатель сопла-анода 15, состояш.ий из двух сопряженных установленньлх один в другом наружного 16 и внутреннего 17 элементов. Элемент 16 выполнен из металла, например меди, и снабжен патрубками 18, 19 для ввода и вывода охлаждаюш.ей ВОДЫ. Патрубки 18, 19 проходят через кожух 14, В выходном торце элемента 16 выполнена кольцевая полость В, в которую подводится вода 18. из патрубка Выходной торец наружного элемента с выступами 20, имеющивыполненпроточки (на чертеже радиальные не показаны) для установки трубок 21 для подачи пороыка.. Трубки 21 удерживаются -1 3 проточках с помощью фиксирующего кольцст 22. Кольцевая полость расположена в Е-зэпосредственной близости от радиальных проточек и икее.т единственное выкоднсе отверстие oi для подачи води в спиральный канал 23, расположенный вдоль конической наружной поверхности элемента 17. На выходе канал 23 сообщается с патрубком 19 вывода воды через отверстие, выполненное в наружном элементе 16. Сопряженные поверхности внутреннего и на)эужного элементов 16, 17 выполнены коническими, причем наружный диаметр экутрэннего элемента 17 уменьшается к срезу сопла-анода. Один или оба патрубка 18, 19 подсоединены к положительному полюсу генератора 8 тока,, Сопло-анод 15 выполнено из вольфрама и снабжено охватывающей его конической оболочкой 24 из меди, наружная поверкность которой сопряжена с внутренней конической поверхностью элемента 17. Наружный диаметр сопла-анода уменьшается к его срезу. Внутренняя поверхность сопла может иметь любую форму и может содержать цилиндрический участок и прилегающую к коническую часть (см, чертеж). Вплотную к оболочке 24 установлена коническая втулка 25 для фиксации оболочки в аксиальном направлении. Предпочтительно, чтобы один из концов втулки 25 был снабжен фланцем 2й,расположенным между кожухом 2 и элементом 17 держателя сопла анода. Фланец 26 имеет уплотнительное кольцо 27, соприкасающ€;еся с торцом элемента 17, а между торцом кожуха 2 и (рланцем размещено уплотнительное кольцо 28. В месте соединения анодного и ка- , тодного блоков кожух 2 и элемент 16 держателя сопла-анода выполнены с коническими сопряжеЕ1Н1лми поверхностями б . Работает плазменная горелка следу щим образом. Между элементом 10 катода и соплом-анодом 15 возбуждают электрическую дугу. Через патрубок 12 подают плазмообразующий газ, который дуга нагревает до высокой температуры, пр этом образуется плазма. В поток плаз мы подают порошок через трубки 21. Порошок в потоке плазмы расплавляетс и подается на обрабатываемое изделие Вода для охлаждения катодного и анодного блоков подается через патрубки 4 и 18 соответственно. Вода дл охлаждения анодного блока подается в кольцевую полость В, которая нахо дится в передней части горелки, подверженной наибольшему нагреву на минимальном расстоянии от трубок 21, чем достигается эффективное охлажден этой части горелки. Это увеличивает срок службы элементов горелки, предотвращает соединение трубок к препятствует спеканию порошка. Сопло-анод 15 охлаждается водой, текущей по спиральному каналу 23. Эффективное охлаждение осуществляется за счет наличия большой плос кой поверхности контакта между внутренним элементом 11 и передней стенкой 7 элемента 3 для установки катода. Конструкция плазменной горелки не требует рассоединения элементов систем охлаждения для замены изнашиваемых деталей. Это позволяет сэкономить некоторое количество уплотнительных элементов. Данная горелка имеет высокую распыляющую способность и требует гиннимум времени для подготовки персона ла для ее обслуживания. Формула изобретения 1. Плазменная горелка для напыления порошкообразных материалов, содержащая соединенные между собой катодный и анодный блоки, кожух из ИЗОЛЯЦИОННО1Ю материала, смонтирова кый в нем элемент для сменной устано ки катода в tvsecTe соединения катодн го и анодного блоков, держатель соп ла-анода к трубки для подачи поройка, отличающаяся тем. что, с целью повьдиения срока службы горелки и упрощения замены изнашиваемых деталей, катодный и анодный блоки сг-абжены индивидуальными системами схлз.жр,в1тя с патрубками для ввода и вывода йоды, а держатель сопла-анода выполнен из двух сопряженных установленных один в другом наружного и внутреннего элементов и соединен с патрубками ввода и вывода воды системы охлаждения анодного блока. 2.Горелка поп.1,отличаю д а я с я тем, что катод и элемент для его установки имеют по крайней мере одну общую контактную поверхность. 3.Горелка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что катод укреплен на элементе для его установки посредством накидной гайки. 4.Горелка по пп. 1,.2 и 3, о тЛ и чающаяся тем, что, с целью центрирования катода относительно элемента для его установки, накидная гайка и катод выполнены с коническими установочными- поверхностями, 5.Горелка по пп. 1-4, о т л и Ч а ю щ а я с я тем, что внутренний элемент держателя сопла-анода снабжен конической фиксирующей втулкой и выполнен с конической боковой внутренней поверхностью, причем сопло-анод выполнено с конической наружной боковой поверхностью. 6.Горелка по пл. 1-5, отличающаяся тем, что держатель сопла-йнода снабжен наружной оболочкой из изоляционного материала. 7.Горелка по пп. 1-б, отличающаяся тем,.что держатель сопла-анода выполнен г; каналом для ввода воды, окружающим по спирали сопло-анод. 8.Горелка по пп. 1-7, отличающаяся тем, что сопряженные -наружная и внутренняя поверхности элег юнтов держателя сопла-анода выполнены коническими. 9.Горелка по пп. 1-3, о т л и-дающаяся тем, что наружный элемент держателя Сопла-анода выполнен с выступами на его выходном .-торце, имеющими проточки для установки трубок подачи порошка. Источники информации, принятые зо внимание при экспертизе 1 Патент США 3839618, кл, 219-121, 1974. б 13 5 г 21 Z5