Токоподводящий элемент Советский патент 1979 года по МПК B23K9/00 B23K9/16 

1

Изобретение относится к сварке, в частности к устройствам для нагрева газов электродуговым разрядом, и может быть применено в плазмохимии, металлургии и других областях техники, использующих электродуговой нагрев.

Известны электродные узлы плазматронов, содержащие корпус с отверстием для подачи плазмообразующего газа, в котором с зазором с помощью , например цанги, установлен электрод 1.

Известен электродный узел, содержащий корпус и колпак с сужающимися отверстиями для подачи плазмообразующего газа в разрядное пространство, в которых с зазором посредством прижимной втулки (цанги) с каналами для газа установлен стержневой электрод .

Известный электродный узел обладает малым ресурсом, так как его электрод быстро изнашивается, особенно при больших токовых нагрузках. Это происходит потому, что газ, проходящий через каналы-прорези цанги, неравномерно обдувает электрод, что приводит к местным перегревам и интенсивной эрозии электрода.

Известны устройства, мундштуки и сварочные горелки, в которых токонодводящий элемент выполнен в виде электронроводпого порощка, металлических электропроводных шариков или стружки , 4, 5.

Недостатком таких устройств является то, что они не обеспечивают высокой точности центровки электрода относительно сопла, что снижает ресурс работы электродного узла, в частности у плазмотронов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является ТОКОПОДВОДЯЩИЙ элемент, выполненный в виде втулки, заполненной щариками из электродного материала 6.

Недостатком такого токоподводящего элемента является то, что при использовании его в плазмотронах он не обеспечивает точной центрации электрода относительно сопла, это снижает ресурс работы электродного узла.

Целью изобретения является увеличение ресурса работы электродного узла плазматрона путем увеличенпя точности центрации электрода относительно сопла и улучшения теплоотвода от него.

Это достигается тем, что в токоподводящем элементе, выполненном в впде втулки, заполненной шариками из электроироводиого материала, втулка выполиена ii3 сетки с двойиыми стсикамп, а щарики расположеиы в полости между этими стенками.

На фиг. 1 изображен электродный узел плазматрона с токоподводящим элементом, разрез; на фиг. 2 схематически показана гибкая нрнжимная втулка.

Электродный узел нлазматрона содержит электрод 1, корпус 2 и колпак 3 с отверстиями 4 и 5, имеющими сужения 6 и 7. В отверстнн 4 корпуса 2 на участке, примыкающем к сужению 6, устаиовлеи токоподводящий элемент 8, вынолненный в виде втулки 9.

Втулка 9 выполнена из сетки с двойными стенками. Полость втулки 9 между стенками заполнена шариками из электропроводного материала. Зазор 10 между электродом 1 и корпусом 2 в месте сужения 6 отверстия 4 не превосходит одного диаметра щариков во втулке 9, а зазор 11 в сужении 7 не превосходит ноловины диаметра щариков. Втулка 9 выполнена, нанример, из прямоугольного листа проволочиой тканой сетки (см. фиг. 2), иричем отнощение диаметра гранул к диаметру проволоки сетки находится в пределах от 1 до 4, а отношение величины просвета ячейки сетки к диаметру гранул равно от 3/4 до 1.

Электродный узел работает следующим образом.

Электрод 1 устанавливают так, чтобы его нерабочий конец 12 был расположен в отверстии 5 колиака 3. Этим достигается начальная юстировка электрода 1 но оси отверстия 4 корнуса 2. При сжатии втулки 9 посредством колпака 3 электрод 1 устаиавливается точно по оси отверстия 4, чем обеспечивается равномерность зазора 10. В электродный узел подают плазмообразующий газ, нанример, через ниипель 13 на колпаке 3 и возбуждают электродуговой разряд. Плазмообразующий газ проходит через отверстия 5 и 14 в колпаке 3, зазор 15, каналы Втул К1И 8 и выходит из зазора 10.

Разветвленная сеть каналов прижимиой втулки 9, образованных пространством меж4

ду гранулами, а также нросветами ячеек оболочки, точность центрации электрода 1 по оси отверстия 4 корпзса 2 обеспечивают равномерность обдува электрода подаваемым газом и улучшают теплообмен. За счет этого достигается уменьшение эрозии электрода и повыщепие работоспособности узла даже нри увеличении токовых нагрузок.

Использование изобретения нозволит уменьшить тепловые потери в электродном узле, так как в связи с улучшением теплообмена Плазмообразующий газ снимает практически все тепло, выделяющееся в

электроде и токоиодводящем элементе. Это выразится в увеличении КПД илазматроиа.

изобретения

Токоподводящий элемент преимущественно к плазмотронам, выполиенный в виде втулки, заполненной шариками из электропроводиого материала, отличающийся тем, что, с целью увеличения ресурса работы электродного узла плазмотрона путем увеличения точности дентрации электрода относительно сонла и улучщения теплоотвода от него, втулка выполнена из сетки с двойными стенками, а шарики расположены в иолоети между этими стенками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Жуков М. Ф. и др. Электродуговые нагреватели газа (плазмотроны), «Наука,

М., 1973, с. 171.

2.Авторское свидетельство СССР № 195301, кл. В 23 К 9/16, 1964.

3.Авторское свидетельство СССР № 24500, кл. В 23 К 9/12, 1929.

4. Авторское свидетельство СССР № 187186, кл. В 23Р 1/12, 1964.

5.Патент ГДР № 96875, кл. 49 h 9/12, 1972.

6.Авторское свидетельство СССР № 241576, кл. В 23 К 9/26, 1965.

7J

72