SU1680463A1 - Плазменна горелка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к плазменной обработке электропроводных материалов и может быть использовано дл  плазменной преимущественноточечной сварки черных и цветных металлов. Цель изобретени  - уменьшение поперечных габаритов горелки и повышение ее эксплуатационной надежности Дл  этого корпус 7 горелки и электро- додержатель с коллектором 9 объединены в неразборный узел с помощью залитого или запрессованного между ними изол тора 10 из компаунда Система охлаждени  горелки, выполненна  одним каналом, заключена внутри неразборного узла. Водоох- лаждаемые полости корпуса 7 и коллектора 9 соединены между собой трубками 11 из диэлектрического материала расположенными в изол торе 10 из компаунда вдоль оси горелки 3 ил

Description

Ё

Изобретение относитс  к плазменной обработке электропроводных материалов и может быть использовано дл  плазменной, преимущественно точечной, сварки черных и цветных металлов.

Цель изобретени  - уменьшение поперечных габаритов горелки и повышение ее эксплуатационной надежности.

На фиг. 1 показана горелка, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Горелка содержит неразборный узел с зафиксированным в нем с помощью накидной гайки 1 изол тором 2, плазмообразую- щим соплом 3, защитным соплом 4 и медно-вольфрамовой электродной вставкой 5, установленной при помощи резьбового соединени  с уплотнением 6. Неразборный узел горелки состоит из корпуса 7 со штуцером 8 дл  подвода защитного газа и электрододержател  с коллектором 9, разделенных между собой изол тором 10 из компаунда в котором выполнены полость дл  электрододержател  и параллельно оси горелки каналы дл  прохода охлаждающей жидкости

Каналы образованы трубками 11 из диэлектрического материала, присоединенными к гильзам 12 и 13.

Электрододержатель включает коакси- ально расположенные внутреннюю трубку 14 со штуцером дл  присоединени  к магистрали вод ного охлаждени  и наружную трубку 15, сопр женную с защитной втулкой 16. образующие между собой полость дл  прохода охлаждающей жидкости Наружна  трубка 15 имеет резьбу дл  присоединени  электродной вставки 5, каналы 17 на боковой поверхности, изготовленные пр мыми на узкой части трубки и в виде многозаходО 00

о

Јь О

со

ной винтовой канавки в широкой ее части, и отверстие, 18 дл  выхода воды из электродо- держател  в коллектор 9. В коллекторе выполнены две полости 19 и 20, кажда  из которых несколькими каналами св зана с полостью охлаждени  21 корпуса 7. Число каналов зависит от проходного сечени  трубки 14, которое определ етс  из условий охлаждени  горелки. Полость 20 через штуцер 22 соедин етс  с магистралью дл  отвода охлаждающей воды, В нижней части коллектора 9 имеетс  камера 23 дл  плазмо- образующего газа, соединенна  каналом 24 со штуцером 25. Наружна  поверхность изол тора 2 и внутренн   поверхность корпуса 7 совместно образуют камеру 26 дл  защитного газа. В плазмообразующем сопле 3 кромки осевого центрального канала выполнены каналы 27 дл  прохода защитного газа из камеры 26 в зазор между плазмо- образующим соплом 3 и защитным соплом 4 В теле электродной вставки 5 предусмотрены пазы дл  захвата специальным ключом .

Горелка работает следующим образом.

Первоначально в горелку подаютс  защитный газ, плззмообразующий газ и вода. Плазмообразующий газ из камеры 23 по каналам 17 попадает в полость между электродной вставкой 5 и плазмообразующим соплом 3. При прохождении по винтовым канавкам в нижней части трубки 15 поток газа закручиваетс , После стабилизации расхода газа плазмообразующее сопло 3 подключаетс  к полюсу источника, высокочастотным осцилл тором возбуждаетс  дежурна  дуга между внутренней стенкой плазмообразующего сопла 3 и электродной вставкой 5. Вращающийс  поток плазмообразующего газа выносит дежурную дугу черезцентральныйканал плазмообразующего сопла 3, образу  на выходе из канала плазменную струю. При ка- сании плазменной струей издели  плазмообразующее сопло 3 отключаетс  от источника, между электродом и изделием автоматически возбуждаетс  рабоча  плазменна  дуга.

Защитный газ, заполнив камеру 26, по каналам 27 проходит в зазор между плазмообразующим и защитным соплами, предотвраща  переброс дуги с одного сопла на другое и стабилизиру  дополнительно плазменную струю. За счет прохождени  газа по каналам 27 плазмообразующее сопло 3 дополнительно охлаждаетс .

Вода, поступа  в горелку по трубке 14, охлаждает электродную вставку 5, поднимаетс  вверх по зазору между трубками 14 и 15 и через отверстие 18 вытекает в полость

19 коллектора 9. Из полости 19 по каналам, образованным в изол торе из компаунда 10 трубками 11, охлаждающа  жидкость попадает в полость 21 корпуса 7, далее по каналам в изол торе из компаунда в полость 20 коллектора 9 и через штуцер 22 уходит в магистраль дл  слива. За счет теплоотвода от корпуса 7 горелки происходит косвенное охлаждение плазмообразующего сопла 3 по

0 его контактной с корпусом поверхности. Пр мого охлаждени  электродной вставки и косвенного охлаждени  плазмообразующего сопла достаточно дл  предотвращени  возможности их тепловых перегрузок при

5 сварке, преимущественно точечной, переменным током и посто нным током пр мой и обратной пол рности, так как в этом случае период включени  дуги составл ет 30- 40%.

0 Дл  замены электродной вставки 5 отвинчиваетс  накидна  гайка 1, вынимаютс  защитное сопло 4 и плазмообразующее сопло 3. Электродна  вставка вывинчиваетс  и ввинчиваетс  с помощью специального

5 ключа.

В сравнении с прототипом применение изобретени  позвол ет повысить эксплуатационную надежность работы горелки за счет ликвидации герметизирующих уплот0 нений в системе охлаждени ; в 2-3 раза увеличить срок службы горелки за счет отсутстви  в неразборном узле деталей, которые могут выйти из стро  в результате нарушени  условий эксплуатации горелки

5 (остальные детали устройства заменимы ); уменьшить диаметр горелки за счет тол- щины изол тора между корпусом и электродержателем.

Эксплуатационные испытани  макета

0 плазменной горелки наружным диаметром 28 мм и длиной 90 мм показали надежность ее работы, высокую стойкость неплав щегос  электрода диаметром 2-5 мм м плазмооб- разующего сопла с диаметром

5 центрального канала 2-4 мм при сварке переменным током и посто нным током пр мой и обратной пол рности величиной до 300 А при ПВ 30%, расходе охлаждающей жидкости 3-6 л/мин, расходе плазмообра0 зующего газа 1-3 л/мин и защитного газа 3-9 л/мин.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Плазменна  горелка, содержаща  изолированные корпус и электрододержатель с

   5 сообщающимис  полост ми охлаждени , закрепленное на корпусе сопло, изол тор, коллектор с полостью охлаждени , а также штуцеры дл  подвода и отвода воды, отличающа с  тем, что, с целью уменьшени  поперечных габаритов горелки и повышени 

   ее эксплуатационной надежности, корпус, электрододержатель и коллектор неразъемно соединены изол тором, изол тор выполнен с полостью дл  электрододержател  и каналами дл  охлаждающей среды, параллельными оси горелки, коллектор установлен со стороны нерабочего торца горелки,

   а I ПЯГТ

   4U fll

   т

   его полость соединена с полостью охлаждени  корпуса через один из каналов изол тора и со штуцером дл  отвода воды, а полость охлаждени  электрододержател  соединена со штуцером дл  подвода воды и с полостью охлаждени  корпуса через полость коллектора и второй канал изол тора.

   13

   фиг 2

   16

   74

   25

   24

   23

   фиг.д