Плазмотрон для резки металлов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

Я (22) Заявлено 06.05.76(21) 2365l64/25-27 (51) М. Кл. с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.04.78Бюллетень №15 (45) Дата опубликования опнсания06,04. g3,.

В 23 К 31/ХО

Государственный иомитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 623..791..75.037(088.8) К. В. Васильев, Л. А. Кохликян, В. В. Кожевников и Л. Е. Хачатрян (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт автогенного машиностроения (71) Заявитель (54) ПЛАЗМОТРОН ДЛЯ РЕЗКИ МЕТАЛЛОВ

2 ваемой поверхностью преобразуется в сигналы, управляющие серводвигателями, обеспечивающими подъем и опускание резака. Во всех случаях резак установлен в суппорте с возможностью вертикального перемещения (1).

Большинство этих устройств являются сложными и дорогостоящими, их датчики или опорные ролики по различным причинам отнесены на такие расстояния от сопла, при которых сказывается влияние местных неровностей поверхности разрезаемого материала.

Известен плазмотрон, содержащии наконечник с размещенными в нем электродом и соплом, а также насадок с каналами для выхода внешнего потока защитной среды, установленный в суппорте с возможностью свободного

1й вертикального перемещения (2).

Целью изобретения является повышение качества резки и одновременно снижение интенсивности шума путем уменьшения зазора между наконечником и деталью.

Это достигается тем, что насадок закреплен

20 заподлицо с наконечником и выполнен с плос ким торцом, по средней линии окружности ко-. торого равномерно расположены каналы для выхода зашитной среды, при этом соотношение между диаметром канала наконечника 4, диаметром каналов насадка 4о и диаметром окруж1

Изобретение относится к устройствам для плазменно-дуговой резки и может быть использовано в установках для механизированной плазменно-дуговой резки листового металла.

Качество резки повышается по мере уменьшения зазора между рабочим торцом плазмотрона и поверхностью обрабатываемого металла. При плазменно-дуговой резке происходит интенсивное световое излучение и создается высокочастотный шум, превышающие допустимые нормы и требующие применения средств индивидуальной защиты работающих.

Наилучшие результаты по качеству резки и снижению шума и светового излучения могут быть достигнуты путем практического устранения зазора между рабочим торцом плазмотрона и поверхностью обрабатываемого металла. Однако в существующих устройствах этот зазор поддерживается не менее 5 мм ва избежание замыкания электрической цепи между наконечником и металлом, что может привести к разрушению наконечника.

Известны устройства для поддержания постоянного расстояния между резаком и металлом, имеющие электрические, электромеханические пневматические, а также механические с опорными рамками и ползушками датчики.

Величина зазора между резаком и обрабатыО П И С А Н И Е () gpg gg

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

h03588

T 0II мета мм

Резь:, полученные с помощью

0, 0 9 5-0, 1 2

3,4 3,5 3,8

3,5 3,6 4,0 предлагаемого плазмотрона ь ,.i ll; 1

Ii ll и : ь

< ° г, 1)И, » !1.. :П,и

;и

IIOOг1I, II È Кс)ТОРОИ РС1СПОС1()ЖС) i fçl ПС ПТ j) Ы К ) If а1оВ паса;1ка D . Сс)ст;)пляс .т

На фиг. 1 показан прсдлагаемый плазмотрон, оспций вид; на фиг. 2 — плазмотрон с насадком, выполненным за одно целое с наконе1нпком; на фиг. 3 — плазмотрон, на котором представлены буквенные обозначения, использусмыс в формуле изобретения. !

1лазмотрон 1 установлен в суппорте 2. с возможностью вертикального переме1цения. Заподлипо с наконечником 3 укреплен полый на Iдок 4, на торце которого по средней линии окружности имеется ряд отверстий, соединен- 15

НЫХ С ПО. IОСТЫО Насс1ДКг1

Устройство работает следующим образом.

1!сред началом резки плазмотрон подводят к Ig);Ifo, IHOTH TdK, чтобы часть насадка был а1 над листом, цо режу JIее сопло находилось ря20 дом с его кромкой. Включают подачу газа в пасадок. Поток газа, вытскаюший из отверстий насадка между его торцом и поверхностью металла, создает воздушный подпор и приподнимает плазмотрон над поверхностью металла.

После этого обычным порядком приступают к 25 резке.

Газ, вытекающий из каналов насадка, обеспечивает поддержание минимального зазора между торцом наконечника и металлом If, кроме этого, создаст изолирующий слой, препятству)оföèkf замык illèþ электри If. ñêokf цепи между наконечником и металлом., 1,1апазон предлагаемых геометрических соотпоп1сннй выбран из следующих условий.

Резы, полу1 ченные с по- „ мощью плазмотрона, уста . ь1«:, 4) О,. i 410 I" 4,,5 I, ; I новленного : " 1 )1")1"! ) п11 пь:., с зазором

5 мм над поверхностью

Нижний предел соотношения найден экспериментально и определяет граничные условия, при которых обеспечивается поддержание зазора между плазмотроном и металлом за счет создания зоны избыточного давления газа (подпора) под торцом насадка. При величине, меньшей нижнего предела соотношения, газ вытекает в полость реза, ширина которого в верхней части составляет 2 — 3 диаметра канала наконечника, и подбора не образуется. В предложенном диапазоне соотношений обеспечивается наличие двух поверхностей (металла и торца насадка), плошадь которых достаточна для создания между ними необходимого подпора газа.

Дальнейшее увеличение предложенного соотношения нецелссообразно, так как приводит к неоправданному увеличению габаритов и веса плазмотрона.

Предложенным и lазмотроном производя плазменно-дуговую резку малоуглеродистой стали. Плазмотрон подпружинен в суппорте и имеет насадок с внутренним диаметром

50 мм и наружным — 98 мм. По средней линии торца насадка просверливают 35 отверстий диаметром 1,8 мм на равном расстоянии одно от другого. В полость насадка подают воздух под давлением 5,5 кг/см . B процессе резки зазор между торцом плазмотрона и металлом остается стабильным в пределах 0,8 — -1,0 мм.

Случаев замыкания цепи между наконечником и металлом не было. Наблюдается значигельное снижение шума и светового излучения по сравнению с резкой существующими плазмо гропыми.

В таблице прпвсдены сравнительные данные Ilo качеству получен ll>lx резов.

| (3, 8 "3,8: 3 15: 9)2 -;О), 2 б

603538

Фор,т1ула изобретения

Эо

= .1> 0 2 ь - ?» 5 О г о фиг 1

4>uz. 2 фиг.

Редактор В. Гончуков

Заказ 1976116

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Минисгров ССд Р по делана изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раугиская наб. д. 4,6

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная. 1

Плазмотрон для резки металлов, содержащий наконечник с размещенными в нем электродом и соплом, а также насадок с каналами для выхода внешнего потока защитной среды, установленный в суппорте с возможностью свободного вертикального перемещения, от,iuиaо1quucs тем, что, с целью повышения качества резки и одновременно снижения интенсивности шума путем уменьшения зазора между наконечником и деталью, насадок закреплен заподлицо с наконечником и выполнен с плоским торцом, по средней линии окружности которого равномерно расположены указанные каналы, при этом соотношение между диаметром канаlа сопла наконечника, диаметром каналог. насадка и диаметром окружности, на которой ðÿcположены центры каналов насадка, равно: где D„— диаметр окружности, на которой расположены центры каналов насадка;

d — диаметр канала сопла наконечника; о

d,; — диаметр канала насадка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Японии J¹ 33256, кл. 12 Б 5, 05. 09. 74.

2. Патент СШД ¹ 3837787, кл. 219 121, 03. 09. 74.

Составитель И. Лурье

Текред О. Луговая Корректор Н. Тупица

Тираж 1263 11одииснос