Плазмотрон для резки

 

1. ПЛАЗМАТРОН ДЛЯ РЕЗКИ, содержащий жестко связанные между собой сопло и изолятор, имеющие сквозные каналы для прохода охлаждающего и плазмообразующего газа, электрод и токоподвод, отличающийся тем, что, с целью обеспечения процесса резки изнутри труб .диаметром менее 40 мм и увеличения производительности при коротких резах путем уменьшения поперечных габаритных размеров и увеличения массы теплопроводящих элементов, токоподвод, сопло и изолятор выполнены в виде контактирующих один с другим плоскими поверхностями брусков, продольная ось каждого из которых перпендикулярна оси электрода, токоподвод расположен на изоляторе с вьшолненной в нем глухой полостью, сообщающейся со сквозными каналами сопла и изолятора , а электрод размещен непосредственно на изоляторе. 2.Плазматрон по п. 1, отличающийся тем, что изолятор выполнен составным, причем прилегающая к электроду часть выполнена в виде сменной втулки. 3.Плазматрон по п. 1, о т л и чающийся тем, что токоподвод выполнен в виде цанги, устанонленной внутри электрода.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) 4(51) В 23 К 9/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

70 (21) 3500992/25-27 (22) 20.10.82 (46) 15.01.85. Бюл. ¹ 2 (72) И.В. Ткачев, Б.Д. Бейдер и В.В. Ткачев (53) 621.759.75(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 456695, кл.. В 23 К 31/10, 04.10.71.

2. Вопросы атомной науки и техники. Серия "Сварочное производство".

Выпуск 1/7/. М., НИКИИТ, 1980, с. 167 (прототип). (54) (57) 1. ПЛАЗМАТРОН ДЛЯ РЕЗКИ, содержащий жестко связанные между собой сопло и изолятор, имеющие сквозные каналы для прохода охлаждающего и плазмообразующего газа, электрод и токоподвод, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения ппоцесса резки изнутри труб диаметром менее 40 мм и уве— личения производительности при коротких резах путем уменьшения поперечных габаритных размеров и увеличения массы теплопроводящих элементов, токоподвод, сопло и изолятор выполнены в виде контактирующих один с другим плоскими поверхностями брусков, продольная ось каждого из которых перпендикулярна оси электрода, токоподвод расположен на изоляторе с выполненной в нем глухой полостью, сообщающейся со сквозными каналами сопла и изолятора, а электрод размещен непосредственно на изоляторе.

2. Плазматрон по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что изолятор Я выполнен составным, причем прилегающая к электроду часть выполнена в виде сменной втулки.

3. Плазматрон по п. 1, отличающийся тем, что УоКопор, вод выполнен в виде цанги, установленной внутри электрода.

1078757

35

Изобретение относится к плазменной обработке, в частности к оборудованию для ее выполнения †. плазматронам для плазменной резки труб диаметром до 40 мм.

Известен плазматрон для резки, содержащий сопло, токоподвод и изолятор> для охлаждения в нем использован воздух, подающийся по каналам, направленным поперек оси электрода )1) .

Недостатком данного плазматрона является .то, что он вытянут вдоль оси электрода, вследствие чего его

I габаритные размеры не позволяют использовать его для обработки труб малого диаметра.

Ближайшим к изобретению является плазматрон, содержащий жестко связанные между собой сопло и изолятор, имеющие каналы для прохода охлаждающего и плазмообразующего газов, электрод и токоподвод (2) .

Недостатком данного плазматрона являются значительные поперечные габариты, не позволяющие производить резку изнутри труб диаметром манее 40 мм.

Цель изобретения — обеспечение процесса резки изнутри труб диаметром менее 40 мм и увеличение производительности при коротких резах путем уменьшения поперечных габаритных размеров и увеличения массы теплопроводящих элементов.

Это достигается тем, что в плаз матроне для резки, содержащем жестко связанные между собой сопло и изолятор, имеющие сквозные каналы 40 для прохода охлаждающего и плазмообразующего газов, электрод и токоподвод, сопло и изолятор выполнены в виде контактирующих один с другим плоскими поверхностями брусков, 45 продольная ось каждого из которых перпендикулярна оси электрода, такоподвод расположен на изоляторе с выполненной в нем глухой полостью, сообщающейся со сквозными каналами 5р сопла и изолятора, а электрод размещен непосредственно на изоляторе, причем изолятор выполнен составным, а часть его, прилегающая к электроду, выполнена в виде сменной втулки. Кроме того, токоподвод может быть выполнен в виде цанги, установ-! ленной внутри электрода. ,1

На фиг. 1 схематически изображен плазматрон, общий вид; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 плазматрон со сменной втулкой.

Электрод 1, в котором предусмот вЂ, рены каналы 2 для плазмообразующе.го газа, вставлен в изолятор 3 и прижат к нему токоподводом 4 с помощью винтов 5. Каналы 2 выполнены так, что они обеспечивают завихрение газа. В токоподводе 4 предусмотрена глухая полость 6, которая соединена с внутренней полостью электрода 1 и со сквозными каналами 7 для прохода охлаждающего газа, выполненными в изоляторе 3 и сопле 8, прижатом к изолятору 3 с помощью винтов 9. Между токоподводом и изолятором 3 предусмотрена уплотнительная прокладка 10. Для улучшения теплоотвода от электрода 1 токоподвод 4 может быть выполнен в виде цанги 11, а часть изолятора

3, прилегающая к электроду 1, может быть выполнена в виде сменной втулки

12, изготовленной из более стойкого материала, чем остальная часть изолятора 3. Для подвода тока дежурной дуги к соплу 8 предусмотрено гнездо

13. При этом токоподвод 4, сопло 8 и изолятор 3 выполнены в виде соприкасающихся друг с другом плоскими поверхностями брусков, продольная ось каждого из которых перпендикулярна оси электрода 1. Токоподвод 4 и электрод 1 расположены непосредственно на изоляторе 3. В цанге 11 выполнены каналы 14, сообщающиеся с каналами 7.

Плазматрон обеспечивает резку изнутри труб диаметром до 40 мм благодаря тому, что он вытянут в направлении, перпендикулярном оси электрода, т.е. вдоль оси разрезаемой трубы, а увеличение массы теплопроводящих элементов увеличивает время достижения установившегося температурного режима, следовательно, на коротких резах возможно увеличение тока, что, в свою очередь, снижает время производства работ или позволяет разрезать металл большей толщины.

Плазматрон работает следующим образом.

Токоподвод 4 соединяют с отрицательным выводом источника питания дуги, а внутреннюю полость б соединяют с источником плазмообразующе4 в атмосферу, обеспечивая охлаждение сопла. В этом случае весь воздух сначала проходит через цангу 11 и электрод 1, обеспечивая усиленное охлаждение электрода 1. Кроме того, цанга отводит тепло от электрода 1 эа счет их контакта.

При соприкосновении факела дежурной дуги с разрезаемой трубой

tO возникает режущая дуга, горящая между электродом 1 и трубой. Стабилизация режущей дуги осуществляется потоками газа, проходящими через каналы 2 электрода 1. Затем плазматрон перемещают, осуществляя резку.

Данный плазматрон-для резки позволяет производить резку изнутри труб диаметром более 25 мм, тогда

2О как базовый обьект, принятый за прототип, позволяет производить резку труб не менее 100 мм. Таким образом, данный нлазматрон может быть щлменен для дистанционной резки

25 труб малого диаметра взамен механическогб резательного оборудования

t которому требуется силовой привод и трансмиссия.

ВНИИ ПИ

Тираж . 1086

Заказ 109/2

Подписное

У 2 фиг. л7

1078757 го и охлаждающего газа, например воздуха. Сопло 8 соединяют через балластное сопротивление с положительным выводом источника питания.

Затем вводят плаэматрон в разрезаемую трубу, которая соединена с поло-жительным выводом источника питания .

Включают подачу газа и с помощью осциллятора возбуждают дежурную дугу, горящую между электродом 1 и соплом 8. Часть газа иэ полости 6 поступает во внутреннюю полость сопла 8, из которой по каналам 2 эта часть газа проходит в промежуток между электродом 1 и соплом 8, обеспечивая охлаждение электрода 1 и стабилизацию плазменной дуги.

Другая часть воздуха по каналам 7 выходит из полости 6 в атмосферу, обеспечивая охлаждение сопла 8.

В случае выполнения плазматрона по фиг. 3 весь воздух поступает в полость электрода 1, затем одна часть его по каналам 2 поступает в промежуток между электродом 1 и соплом 8, обеспечивая плазмообразование, а другая часть по каналам

14 проходит в каналы 7 и выходит

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, уа, Яростная, 4