SU1694364A1 - Плазмотрон дл дуговой обработки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  дуговой обработки и может быть использовано при плазменной обработке на воздухе и под водой. Цель изобретени  - уменьшение расхода инертного газа путем одновременной и независимой подачи инертного и кислородсодержащего газа. В плазмотроне размещено дополнительное промежуточное сопло 2 концентрично внешнему 3 и внутреннему 1 соплам с образованием совместного пчазмообразующего канала 13 Между соплами 2 и 1 со стороны их рабочих торцов размещен концентрично каналу 13 завихритель с тангенциальными каналами. Тангенгенциальные каналы соединены , в свою очередь, с кольцевой канавкой 16 и каналом 13. Канавка 16 соединена с помощью отверстий 17с каналом 18, соединенным с штуцером 19 Канал 7, образованный между соплами 2 и 3, соединен с каналами 21, выполненными в корпусе 4 плазмотрона, с помощью каналов 20 и канала 8, образованного между совами 1 и 2. Такое размещение дополнительного промежуточного сопла м турбулизаторэ позвол ет подавать раздельно и одновременно инертный кислородсодержащий газ и поток воды. Это обеспечивает экономию инертного газа и резку деталей большой толщины и под водой со значительной глубиной погружени , так как возрастают энергетические параметры плазменной дуги. 2 ил. г о &. со о & Фм.1

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  дуговой обработки и может быть ис- пользовзио при плазменной обработке на воздухе и под водой.

Известен плазмотрон, в котором неза- висимо подаютс  в сопло поток воды и плаз- мообразующий газ Плазмотрон содержит наружное сопло и внутреннее сопло с плаз- мообразующим каналом, которые установлены концентрично друг другу и закреплены в корпусе плазмотрона таким образом, что образуют два кольцевых канала. Первый канал между поверхностью катода и внутренней поверхностью внутреннего сопла предназначен дл  подачи плззмообразую- щего газа. В нем размещен внутренний заеихритель, Второй канал образован между наружной поверхностью внутреннего соплз и внутренней поверхностью наружного сопла. Причем наружное сопло предназначено дл  подачи потока воды (авторское свидетельство НРБ № 29754, кл. В 23 К 9/16, 1982}. Второй кольцевой канал через завихритель соединен с кольцевой канавкой, сообщающейс  с каналами дл  подачи рабочего агента, выполненными в корпусе плазмотрона.

Недостаток плазмотрона заключаетс  к той, что нельз  одновременно и независимо подавать инертный и кисло- родсодержащий ллазмообразующий газ непосредственно а плазмообразующий канал. Другой недостаток состоит в том, что с увеличением толщины разрезаемого материала или глубины погружени  вместе с повышением мощности плазмотрона значительно увеличиваетс  расход инертных газов - аргона, водорода, азота, гели  и их смесей. В результате этого плазменна  резка обычных сталей выше определенной тол- щинь становитс  дороже за один линейный метр, чем газокислородна  резка.

Задача изобретени  заключаетс  в создании плазмотрона, в котором была бы обеспечена одновременна  и независима  подача инертного и кислородсодержащего плазмообразующего газа непосредственно в плазмообразующий канал, в результате чего уменьшилс  бы расход инертного плаз- мооб разую щего газа.

Задача решена с помощью дополнительного промежуточного сопла, концентрич- ио установленного между внутренним и внешним соплами с образованием совместного плазмообразующего канала с плаз- Сообразующим каналом внутреннего сопла.

Между промежуточным соплом и внутренним соплом со стороны их рабочих торцов размещен концентрично совместному

плазмообразующему каналу завихритель с тангенциальными каналами. Тангенциальные каналы завихрител  соединены с кольцевой канавкой, выполненной в промежуточном сопле. В свою очередь, с этой кольцевой канавкой соединены каналы, симметрично расположенные в теле промежуточного сопла по его окружности. Указанные каналы соединены также с кольцевым каналом, который образован между внешней поверхностью промежуточного сопла и внутренней поверхностью наружного сопла . Кольцевой канал.образованный между наружной поверхностью внутреннего сопла и внутренней поверхностью промежуточного сопла, и кольцевой канал, образованный внешней поверхностью промежуточного сопла и внутренней поверхностью наружного сопла соединены с помощью каналов, которые выполнены в теле промежуточного сопла и равномерно расположены по его окружности.

Преимущества предложенного плазмотрона: обеспечена одновременна  и независима  подачи инертного кислородсодержащего плазмообразующего газа и потока воды, чем уменьшаетс  расход инертного газа; конструкци  дает возможность осуществл ть резку деталей большой толщины на воздухе и под водой со значительной глубиной погружени .

На фиг. 1 изображено сечение сое гавно- го сопла, установленного в плазмотроне; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Составное сопло плазмотрона состоит из внутреннего 1, промежуточного 2 и внешнего 3 сопл, установленных концентрично друг другу. Они закреплены в корпусе 4 плазмотрона таким образом, что образуют три канала. Первый канал 5 образован иежду катодом 6 плазмотрона и внутренним соплом 1, второй канал 7 - между промежуточным 2 и внешним 3 соплами, третий канал 8 - между внутренним 1 и промежуточным 2 соплами. В первом канале 5 установлен турбулизатор 9, а во втором канале 7 - турбулизатор 10.

Во внутреннем сопле 1 выполнен плазмообразующий канал 11, соосно соединенный с вторым плазмообразующим каналом 12, выполненным в промежуточном сопле 2 таким образом, что образован общий плазмообразующий канал 13. Плазмообрззую- щие каналы 11 и 12 могут иметь различные диаметры и длину. Между промежуточным 2 и внутренним 1 соплами со стороны их рабочих торцов размещен промежуточный турбулизатор 14с тангенциальными каналами 15, которые могут быть наклонены под различным углом относительно оси общего

плазмообразующего канала 13 Тангенциальные каналы 15 соединены с общим плаз- мообразующим каналом 13 и с внутренним кольцевым каналом 16, выполненным в промежуточном сопле 2. В свою очередь, внут- ренний кольцевой канал 16 соединен с помощью отверстий 17 с внешним кольцевым каналом 18, соединенным со штуцером 19. Внешний канал 18 может быть выполнен и в промежуточном 2, и во внушнем 3 со- плах. Канал 7 соединен с каналами 20, выполненными в корпусе 4 плазмотрона с помощью каналов 21 и канала 8.

Плазмотрон работает следующим образом .

Инертный газ с определенным расхо- до тангенциально подаетс  , в канал 5 с нарастающей скоростью, а затем в плззмо- образующий канал 13. Охлаждающий поток воды по каналам 20 поступает в канал 8, а затем в каналы 21 и охлаждает сопла 1 и 2. Вода из каналов 21 поступает в канал 7, из которого вытекает, образу  защитный конический вод ной экран. Между катодом и обрабатываемым материалом зажигают дугу и одновременно из штуцера 19 подают в кольцевой канал 18 кислородсодержащий поток газа с расходом, превышающим расход инертного газа.

Кислородсодержащий газ через отвер- сти  17 проходит в кольцевой канал 16, из которого по тангенциальным каналам 15 попадает в плазмообразующий канал 13, измен   газодинамические, энергетические и тепловые параметры плазменной дуги.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Плазмотрон дл  дуговой обработки, содержащий корпус, сопло, состо щее из наружного сопла и внутреннего сопла с плазмообразующим каналом, установленных кочцентрично друг другу и образующих

   один кольцевой канал между поверхностью катода и внутренней поверхностью внутреннего сопла и второй кольцевой канал между наружной поверхностью внутреннего сопла и внутренней поверхностью наружного сопла, который через завихритель соединен с кольцевой канавкой, сообщающейс  с каналами дл  подачи рабочего агента , выполненными в корпусе плазмотрона, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  расхода инертного газа путем одновременной и независимой подачи инертного и кислородсодержащего газа, сопло дополнительно снабжено промежуточным соплом, концентрично установленным между внешним и внутренним соплами с образованием совместного плазмообразующего канала с плазмообразующим каналом внутреннего сопла, причем между промежуточным соплом и внутренним соплом со стороны их рабочих торцов размещен концентрично совместному плазмообразу- ющему каналу завихритель с тзнгенциаль- °ными каналами, соединенными с кольцевой канавкой, выполненной в промежуточном сопле, с которой соединены каналы, симметрично расположенные в теле промежуточного сопла по его окружности и соединенные также с кольцевым каналом, образованным между внешней поверхностью промежуточного сопла и внутренней поверхностью наружного сопла, а кольцевой канал, образованный между наружной поверхностью внутреннего сопла и внутренней поверхностью промежуточного сопла, и кольцевой канал, образованный внешней поверхностью промежуточного сопла и внутренней поверхностью наружного сопла , соединены с помощью каналов, выполненных в теле промежуточного сопла и равномерно расположенных по его окружности .

   А-А

   Фиг Z