Способ регулирования длина дуги плазмотронов для резки с соплом в виде проводящего тонкостенного цилиндра

Авторы патента:

H05B7/18B23K9 - Нагрев электрическими разрядами (электронно-лучевые или ионно-лучевые приборы для местной обработки объектов H01J 37/30; плазменные горелки H05H 1/26)

G05F1/02 - регулирующие электрические характеристики дуги (автоматическая подача или перемещение электродов для точечной или шовной сварки или резки B23K 9/12; устройства для подачи электродов для электрического нагрева или освещения H05B 7/109,H05B 31/18; автоматическое регулирование энергии для нагрева с помощью электрических разрядов H05B 7/148)

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСТВО,МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 469224

Союз Советских

Социалистических

Реснублнк (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 03.01.73 (21) 1867898124-7 (51) М. Кл, Н 05Ь 7/18

В 23k 9+0

G 051 1/02 с присоедннеш)см заявки ¹ 1908876/24-7

Государственный комитет

Совета Министров СССР ьи делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.75. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 20.10.75 (53) УДК 621.791.94. .055.037 (088.8) (72) Автор изобретения (71) Заявитель

Ю. Г. Ионов

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт имени М. И. Калинина (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДЛИНЫ ДУГИ ПЛАЗМОТРОНА

ДЛЯ РЕЗКИ С СОПЛОМ В ВИДЕ ПРОВОДЯЩЕГО

ТОНКОСТЕННОГО ЦИЛИНДРА

Изобретение относится к плазменно-дуговой резке металлов, широко применяемой во многих отраслях промышленности и, в частности, в судостроительной промышленности при резке металлов переменной толщины.

Известен способ регулирования длины дуги плазмотрона с соплом в виде проводящего тонкостенного цилиндра путем изменения взаимодействия тока дуги с окружающим ее магнитным полем в зависимости от управляющего сигнала.

Цель изобретения вЂ” повышение производительности при резке металла переменной голШины.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу по образующей цилиндрического сопла пропускают ток от дополнительного источника питания, величину которого изменяют в соответствии с управляющим сигналом, причем управляющий сигнал формируют путем определения разности между напряжением на дуге и заданным значением этого напряжения, На чертеже изображена система, с помощью которой может быть осуществлен предлагаемый способ.

Плазмотрон 1 с соплом из тонкостенного проводящего цилиндра 2, образующего камеру 3 для подачи газа и формирования струи, подключенный через катод 4 и разрезаемый металл 5 к источнику питания 6, генерирует высокотемпературную струю дуги 7. Напряжение, пропорциональное длине дуги, измеряется устройством 8 и преобразуется устройством 9 в управляющий сигнал. Величина управляющего сигнала является функцией напряжения на дуге (длины дуги). Уменьшение или увеличение длины дуги приводит соответственно к уменьшению или увеличению управляющего сигнала, который подается на дополнительный регулируемый источник тока 10.

Величина тока изменяется с изменением величины управляющего сигнала, причем с увеличением управляющего сигнала ток увеличивается, с уменьшением сигнала уменьшается.

В соответствии с изменением тока дополнительного источника 10 изменяется ток, протекающий по тонкостенному цилиндру сопла плазмотрона, внутри которого горит дуга. Создаваемое током магнитное поле внутри цилиндра (сопла) взаимодействует с собственным магнитным полем разрядного тока. Направление токов выбрано так, что при взаимодействии токов увеличивается магнитное давление, направленное к оси дуги. Из-за этой дополни25 тельной силы диаметр дуги внутри сопла становится меньше диаметра дуги за соплом. В результате перепада давления по длине дуги высокотемпературный поток ускоряется в направлении анода, увеличивая газодинамичес30 кий напор на анодное пятно.

469224

Анодное пятно перемещается под действием напора струи. Это приводит к изменению длины дуги и напряжения на ней. Так, смещение анодного пятна вглубь реза приводит к увеличению длины дуги и соответственно напряжения на ней. Это приводит к увеличению управляющего сигнала и соответственно тока по тонкостенному цилиндрическому соплу, а значит к увеличению магнитного давления, сжимающего дугу внутри сопла. В результате этого увеличивается газодинамический напор высокотемпературной струи в направлении разрезаемого металла-анода. Под действием напора смещается анодное пятно дуги, увеличивая ее длину.

Таким образом, при увеличении глубины реза автоматически увеличивается газодинамический напор высокотемпературной струи из сопла плазмотрона при резке металлов, если разрезаемый металл является анодом, т. е. дуга r op ит н а м еталл е.

Предмет изобретения

1. Способ регулирования длины дуги плаз. мотрона для резки с соплом в виде проводя5 щего тонкостенного цилиндра путем изменения взаимодействия тока дуги с окружающим ее магнитным полем в зависимости от управляющего сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения производительно10 сти при резке металла переменной толщины, изменение осуществляют путем пропускания по образующей цилиндрического сопла тока от дополнительного источника питания, величину которого изменяют в соответствии с уп15 равляемым сигналом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что управляющий сигнал формируют путем определения разности между напряжением на

20 дуге и заданным значением этого напряжения.