Плазмотрон для дуговой обработки

 

Изобретение относится к устройствам для дуговой обработки и может быть использовано при плазменной обработке на воздухе и под водой. Цель изобретения - 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 позволяет 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 погружения , так как возрастают энергетические параметры плазменной дуги. 2 ил. г о &. со о & Фм.1

СОЮЗ C0BE(СКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 23 К 10/02

ГОСУДАРСТВЕ ННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ.

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (89) BG/39678/BG/61746/14,07.83 (21) 7773815/27 (22) 17.04,85 (46) 30,11,91. Бюл. М 44 (71) НПК по контрольно заваръчни работи (В ) (72) Димо Тодоров Гърланов и Сергей Иванов Ангелов (BG) (53} 621.791.75 (088.8) (54} ПЛАЗМОТРОН ДЛЯ ДУГОВОЙ ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к устройствам для дуговой обработки и может быть использована при плазменной обработке на воздухе и под водой, Цель изобретения— géåHüøeHèå расхода инертного газа путем одновременной и независимой подачи инертного и кислородсодержащего газа.

В плазмотроне размещено дополнительное промежуточное сопла 2 концентрично внешнему 3 и внутреннему 1 соплам с обраБЫ 1694364 Al зованием совместного плазмообразующега канала 13. Между соплами 2 и 1 со стороны их рабочих торцов размещен концентрична каналу 13 завихритель с тангенциальными каналами. Тангенгенциальные каналы сое,динены, в свою очередь. с кольцевой канавкой 16 и каналом 13. Канавка 16 соединена с помощью отверстий 17 с каналом 18, соединенным с штуцером 19, Канал 7, образованный между соплами 2 и 3, соединен с каналами 21, вь;полненными в корпусе 4 плазматрона, с помощью каналов 20 и канала 8, образованного между соплами 1 и 2.

Такое размещение дополнительного промекутачнага сопла и T) рбулизатора позволяет подавать раздельно и одновременно инертный кислооодсодержащий газ и поток воды.

Это обеспечивает зкономию инертного газа и резку деталей большой толщины и под водой со значительной глубиной погружения, так как возоастают энергетические параметры плазменной дуги. 2 ил.

1694364

3О

Изобретение относится к устройствам для дуговой обработки и может быть использовано при плазменной обработке на воздухе и под водой.

Известен пла !MQTpOI- в кОтОрОм неза висимо поцэ4отся в сог!ло поток воды и плазмообразуащий газ. ПлазмотреЕН содержит наружное сопло и внутреннее сопла с плазмообразующим канал4зм, которые ус1 ановлены концентричнэ другдругу и закреплены в l(opflусе плаэмогрона так:лм Образом, что

ОбОазуют два Ko" üÖ8II.û < 44а44ала. I 18рвыЙ

Канап МЕжду ПОВерХНО:ГьЮ КЭТОда И ВНутренней поверхностью внутреннего сопла предназначен для подачи плаэмообразующеГО Газа. В нем раэм8щен внутp8HHI IM

sac >4xpMTeль. Взорой канал образован м8ждy HаружHÎÉ поверx!40ñTьK) внутренНЕГО СОПЛа И ВНУтРЕННЕй ПОВЕРХНОСТЬ4О Наружнoro сопла. Причем наружное сопло предназначено для пода и потока воды (авторское свидетельство НРБ Vb 29754, кл. В 23 К 9/16, 1982), Второй кольцевой канал через завихритель соединен с кольцевой канавкой, сообшающейся с каналами для подачи рабочего агента, выполненными в корпусе плаэмотрона, Недостаток да;его плазмотрона 33ключается в том, что нел эя одновоеменно и независимо подавать IIHOpTHLIM и киспородсодаржащий п44аэмообразу4ощий ra3 непосредственно в г4лазмообраэующий канал.

Другой недостаток состоит в том, что с увеличением толщины разрезаемого материала или глубины погружения вмес-е с повь4шени8м мощности ГЗлазмотрона Значи" тельно увеличивается расход инертных газов - аргона, водорода, азота, гелия и их смесей, В результате этОГО г1лдэменная p ;3ка обычнь4х сталей выше Опр4здепенной Tплщины становится дороже за один ilMHGAHûé метр, чем: азокислородная резка.

Задача изобретения заключается в созда4 ии плаэмотрона, в котором была бы обеспечена одновременная и независимая подача инертного и кислородсодержащего плаэмообразующего газа непосредственно в плазмообразу4ощий канал, в результате чего уменьи4ился бы расход инертного плазмообразующего газа, Задача решена с помощью дополнитее4ьного промежуточного сопла, концентрич:":о установленного между внутренним и знешним соплами с обраэоваь4ием совместного плаэмообразующего канзла с г4лаз мообраэующим каналом внутреннего сопла, Между промежуточным ".îïë,:îì и внутренним соплом со стороны Мх 4абочих тОрцов размещен концентрично совместному плаэмообраэующему каналу завихритель с тангенциальными каналами. Тангенциальные каналы завихрителя соединены с кольцевой канавкой. выполненной в промежуточном сопле, В свою очередь. с этой кольцевой канавкой соединены каналы, симметрично располо>кенные в теле промежуточного сопла 10 его окружности. Указанйые каналы соединены также с кольцевым каналом, который образован между внешней поверхностью промежуточного сопла и внутренней поверхностью наружного сопла. Кольцевой канал образованный

I между наружной поверхностью внутреннего сопла и внутренней поверхностью промежуточного сопла, и кольцевой канал, образованный внешней поверхностью промежуточного сог4ла 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 одновременная и независимая подачи инертного кислородсодержащего плазмообраэующего газа и потока воды, чем уменьшается расход инертного 4аза; конструкция дает возмо>кность осуществлять резку деталей большой толщины на воздухе и под водой со значительной глубиной погружения.

На фиг.1 изображено сечение сосгавного сопла, установленного B плазмотроне; HB фиг.2 — разрез А — А на фиг.1.

Составное соппо 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 между катодом 6 плазмотрона и внутренним соплом 1, второй канал 7 — между промежуточным 2 и внешним 3 соплами, третий канал 8 — между внутренним 1 и промежуто4ным 2 соплами, В перво;. канале 5 установлен турбулизатор 9, а во втором канале 7 — турбулизатор 1Î, Во внутреннем сопле 1 выполнен плаэмообраэующий кс4нал 1, соосно со8диненный с вторым плазмообразующим каналом

12, выполненным в промежуточном сопле 2 таким образом, что абра"îâàí ОбщиЙ плазмообразующий канал 13. Плазмообраэующие каналы 1I и 12 могут иметь разгичнь48 диаметры и длину, Между промежуточнь:м 2 и внутренним 1 соплами со сто îíû их рабочих торцов размещен промежуточный турбулизатор 14 с тангенциальными каналами 15, которые могут быть наклонены под различным углом отногительно оси об4цего

1694364 плазмообраэующего канала 13. Тангенциальные каналы 15 соединены с общим плазмообразующим каналом 13 и с внутренним кольцевым каналом 16, выполненным в промежуточном сопле 2. В свою очередь, внутренний кольцевой канал 16 соединен с помощью отверстий 17 с внешним кольцевым каналом 18, соединенным со штуцером

19. Внешний канал 18 может быть выг.олнен и в промежуточном 2, и Во внушнем 3 соплах, Канал 7 соединен с каналами 20, выполненными в корпусе 4 плазмотрона с помощью каналов 21 и канала 8, Плазмотрон работает следующим образом, Инертный гаэ с определенным расходо тангенциально подается .. в канал 5 с нарастающей скоростью, а затем в плаэмообразующий 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, образуя защитный конический водяной 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 отверстия 17 проходит в кольцевой канал 16, из которо о по тангенциальным каналам 15 попадает в плазмообразующий канал 13, изменяя гаэодинамические, энергетические и тепловые параметры плазменной дуги, Формула изобретения

Плазмотрон для дуговой обработки, содержащий корпус, сопло„состоящее иэ наружного сопла и внутренне о сопла с плаэмообразующим каналом, установленных концентрично друг другу и образующих один кольцевой канал между поверхностью катода и внутренней поверхностью внутреннего сопла и второй кольцевой канал между наружной поверхностью внутренне5 го сопла и внутренней поверхностью наружного сопла, который через завихритель соединен с кольцевой канавкой, сообщающейся с каналами для подачи рабочего агента, выполненными в корпусе плазмотрона.

10 отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода инертного газа путем одновременной и независимой подачи инертного и кислородсодержащего газа, сопла дополнительно снабжено промежу15 точным соплом, концентрично установленным между внешним и внутренним соплами с образованием совместного плазмообраэующего канала с плазмообразующим каналом внутреннего сопла, причем между проме20 жуточным соплом и внутренним соплом со стороны их рабочих торцов размещен концентрично совместному плазмообраэующему каналу завихритель с тангенциаль ными каналами, соединенными с кольцевой

25 канавкой, выполненной в промежуточном сопле, с которой соединены каналы, симметрично расположенные в теле промежуточного сопла г.о его окружности и

cîeäèíåííûå также с кольцевым каналом, 30 обоазованным между внешней поверхностью промежуточного сопла и внутренней поверхностью наружного сопла, а кольцевой канал, образованный между наружной поверхностью внутреннего сопла и внутрен35 ней поверхностью промежуточного сопла, и кольцевой канал, образованный внешней поверхностью промежуточного сопла и внутренней поверхностью наружного сопла, соединены с помощью каналов, выпол40 ненных в теле промежу очного сопла и равномерно расположенных по его окружности, 1694364

Составитель Г. Тютченкова

Редактор И. Касарда Техред M,Ìoðreíòàë Ко рректор Н. Король

Заказ 4116 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб;, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101