Электродный узел плазматрона Советский патент 1980 года по МПК H05B7/18 H05H1/24 

. 1 , Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно - к конструкциям дуговых металлург 1ческих плазмоторонов, и может быть использовано в дуговых плазменных генераторах различного назначения. Известны электродные УЗ.ПЫ дуговых плазмотронов различной конструк ции, электроды которых выполнены в виде стержней со специальной геомет рией оконечности, в виде катодных вставок цилиндрической формы различной толщины с отверстием для подачи плазмообразующего газа 1. Известен также электродный узел плазмотрона, содержащий электрододержате.пь и полый электрод, кана.п которого выполнен профилированным из цилиндрического участка и прилегающего к рабочему торцу электродй участка с увеличенным поперечным сечением (2. Недостатком этих электродных узлов является низкий ресурс работы и недостаточная надежность. Целью изобретения является уве-. личение срока службы и надежности работы плазмотрона. Для достижения этой цели участок канала с увеличеннЕам поперечным сёчеййем выполнен на расстоянии от рабочего торца, равном 0,1-0,2 наружного диаметра электрода, а диаметр канала на поверхности рабо- ; чего торца составляет 2-5 диаметра канала на цилиндрическом участке, причем канал на участке с увеличенным сечением Может быть выполнен в форме цилиндрического углубления или в форме усеченного конуса. На фиг. 1 показан вариант электродого узла С цйЛйндЕ йчёСким углублением в электроде; на фиг. 2 то же, с коническим. Электродный узел состоит из медного водоохлаждаемого электрододержателя 1и полого электрода 2. В электроде 2 выполнен центральный цилиндрический канал 3 и прилегающий к рабочему торцу электрода 2 участок канала с увеличенным поперечным сечением цилиндрической 4 или конической 5 формы. Формирование приэлектродной области и столба дуги происходит следующим образом. Подаваемый через центральный канал плазмообразующий газ, попадая , в канал цилиндрической или коничес-кой формы, расширяется. Это создает

хорошие условия для формирования приэлектродной области, рассредоточения ее nd всему объему углубления а снижения плотности тока на поверх1ЙОСТИ электрода. Зона отрывка газбвого потока располагается внутри углубления в местах резкого изменения профиля центрального канала и внутренних УЗЛОВ углубления.

Совокупность указанных явлений .исключает контрагирование приэлектродной области, смещение ее на край торца электрода или выход ее на боковую поверхность электрода. Это способствует снижению эрозии электрода хорошему формированию плазменного столба и исключает возможность двойного дугообразования.

Сравнение степени эрозии данных электродных узлов с эрозией обычных полых электродов (при токах дуги 2-6 кА) с таким же .наружным диаметр и диаметром центрального канала показало, что ресурс работа данных электродных узлов в 2-3 раза выше, Использование предлагаемой конструкции позволяет добиться значительного снижения эрозии электрода, резко повысить pecji pc и надежность .работы плазмотЕ)она в целом, а также снизить загрязнение обрабатываемых материалов.

Формула изобретения 1. Электродный узел плазмотрона, содержащий электрододержатель и полый электрод, канал которого выполнен профилированным из цилиндрического участка и прилегающего к рабочему торцу электрода участка с увеличенным поперечным сечением, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы и надежности работы плазмотрона, участок с увеличенным поперечным сечением выполнен на расстоянии от рабочегср торца, равном 0,1-0,2 наружного диаметра электрода, а диаметр канала на поверхности рабочего торца составляет 2-5 диаметро канала на цилиндрическом участке.

2.Электродный узел по п. 1, отличающийся тем, что канал на участке с увеличенным поперечным сечением выполнен в форме цилиндрического углубления.

3.Электродный узел по п. 1, отличающийся тем, что канал на участке с увеличенным поперечным сечением выполнен в форме усеченного конуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз

1. Фарнасов Г.А. и др. Плазменная плавка, М., Металлургия, 1968, с. 89.

2. Гродзовский Г. Л. и др. Механика космического полета с малой тягой. М., Наука, 1966, с., 45-53,

рм.г